Queen Mary Üniversitesi Londra'daki araştırmacılar, fiziğin en derin yasalarını yaşamın varlığına bağlayan çarpıcı bir fikir öne sürdüler. Çalışmaları, Evren'in temel sabitlerinin, canlı hücrelerin bağımlı olduğu şekilde sıvıların akmasına izin veren son derece dar bir aralıkta yer aldığını gösteriyor. Bu sabitler birazcık farklı olsaydı, su, kan ve yaşamı destekleyen diğer sıvılar o kadar farklı davranabilirdi ki karmaşık organizmalar hiç ortaya çıkmayabilirdi.

2023'te Science Advances'te yayınlanan çalışma, fizikçi Kostya Trachenko ve meslektaşlarının sıvı viskozitesinin doğrudan temel fiziksel sabitlere bağlı olduğunu gösteren önceki çalışmalarına dayanıyor. Bu bulgu, sıvıların ne kadar "akışkan" olabileceğine dair bir alt sınır belirledi. Daha yeni araştırma, bu fikri biyolojiye taşıyarak kozmosu şekillendiren aynı fiziksel kuralların hücrelerin işlev görüp göremeyeceğini de sessizce belirleyip belirlemediğini sorguladı.

Yaşam, mikroskobik ölçekte harekete bağlıdır. Besinler hücrelerde dolaşmalı, proteinler doğru şekilde katlanmalı ve moleküller sürekli olarak sulu ortamlarda yayılmalıdır. Tüm bunlar, bir sıvının ne kadar kolay aktığını belirleyen özellik olan viskoziteye dayanır.

Araştırmacılara göre Evren, viskozite ve difüzyonun yaşam için uygun kaldığı şaşırtıcı derecede dar bir "biyo-dostu" pencere içinde işliyor gibi görünüyor. Fiziği yöneten sabitler sadece yüzde birkaç kaydırılsaydı, biyoloji için gerekli sıvılar dramatik biçimde daha koyu veya daha ince hale gelebilirdi.

"Bir bardakta suyun nasıl aktığını anlamak, temel sabitleri çözme büyük zorluğuyla yakından ilişkilidir," dedi Fizik Profesörü Kostya Trachenko. "Canlı hücrelerin içindeki ve arasındaki yaşam süreçleri hareket gerektirir ve bu hareketin özelliklerini belirleyen viskozitedir. Temel sabitler değişirse, viskozite de değişir ve bildiğimiz yaşamı etkiler. Örneğin, su katran kadar viskoz olsaydı, yaşam mevcut haliyle var olmazdı veya hiç var olmazdı. Bu sadece su için değil, işlev görmek için sıvı hali kullanan tüm yaşam formları için geçerlidir."

Ekip, sonuçların içme suyu veya okyanusların çok ötesine uzanacağını söylüyor. İnsan kanı, hücresel sıvılar ve yaşamı besleyen kimyanın tümü dikkatlice dengelenmiş akış özelliklerine dayanır.

"Temel sabitlerdeki herhangi bir değişiklik, artış veya azalış, akış ve sıvı tabanlı yaşam için eşit derecede kötü haber olurdu," diye ekledi Trachenko. "Pencerenin oldukça dar olmasını bekliyoruz: örneğin, Planck sabiti veya elektron yükü gibi bazı temel sabitlerde sadece yüzde birkaç değişiklikle kanımızın viskozitesi vücut fonksiyonları için çok koyu veya çok ince hale gelirdi."

Fizikçiler uzun süredir Evren'in sabitlerinin neden hassas ayarlı göründüğünü tartışıyorlar. Elektron yükü veya temel kuvvetlerin gücü gibi değerlerdeki küçük farklılıklar, yıldızların gezegenler ve yaşam için gerekli ağır elementleri oluşturmasını engelleyebilir.

Bu araştırmayı sıra dışı kılan şey, tartışmayı yıldızlardan ve galaksilerden canlı hücreler seviyesine indirmesidir. Önceki hassas ayar argümanları genellikle yıldızların içindeki nükleer reaksiyonlara odaklanıyordu. Bu çalışma, yıldızlar ve ağır elementler hâlâ oluşsa bile, sıvılar organizmaların içinde düzgün akamazsa yaşamın imkansız kalabileceğini savunuyor.

Bu, ikinci bir hassas ayar katmanı getiriyor. Sabitler yalnızca madde dolu bir evrenle değil, aynı zamanda hassas sıvı dinamiklerine bağlı biyolojik sistemlerle de uyumlu görünüyor.

Araştırmacılar hatta birden fazla ayar aşamasının gerçekleşmiş olabileceğini öne sürüyorlar. Makalede Trachenko, bu olasılığı biyolojik evrime benzetiyor; burada özellikler zaman içinde bağımsız olarak ortaya çıkar. Fikir spekülatif kalmakla birlikte, doğanın bilim insanlarının henüz tam olarak anlamadığı şekillerde kararlı fiziksel yapıları tercih edebileceği olasılığını gündeme getiriyor.

Orijinal yayından bu yana bilim insanları viskozite, difüzyon ve sıvı davranışının temel fizikle nasıl bağlantılı olduğunu keşfetmeye devam ediyor.