Quando pensamos sobre as condições específicas necessárias mais perto de casa em nosso sistema solar e na Terra, constatamos que existem vários parâmetros que devem estar corretos para que a vida seja possível. Vários fatores devem estar finamente ajustados para ter um planeta que suporta vida:
· Deve ter um sistema solar único, para suportar órbitas planetárias estáveis.
· O sol deve ter a massa correta. Se fosse maior, seu brilho mudaria muito rapidamente e não haveria muita radiação de energia elevada. Se fosse menor, a faixa de distâncias planetárias capaz de suportar vida seria muito estreita; a distância certa seria tão próxima da estrela que forças de maré perturbariam o período rotacional do planeta. A radiação ultravioleta também seria inadequada para a fotossíntese.
· A distância da terra ao sol deve ser exata. Muito próximo e a água evaporaria, muito longe e a terra seria muito fria para vida. Uma mudança de apenas 2% e toda a vida cessaria.
· A Terra deve ter massa suficiente para reter uma atmosfera.
· A gravidade de superfície e a temperatura também são fundamentais dentro de uma pequena porcentagem para que a Terra tenha uma atmosfera que sustente a vida - retendo a mistura de gases correta necessária para a vida.
· A Terra deve girar na velocidade certa: muito lenta e as diferenças de temperatura entre dia e noite seriam muito extremas, muito rápida e a velocidade do vento seria desastrosa.
· A gravidade da terra, a inclinação axial, período de rotação, campo magnético, espessura da crosta, razão oxigênio/nitrogênio, dióxido de carbono, vapor de água e níveis de ozônio têm que ser exatos.
O astrofísico Hugh Ross[2] lista muitos desses parâmetros que têm que estar finamente ajustados para a vida ser possível e faz um cálculo aproximado, mas conservador de que a chance de tal planeta existir no universo é de aproximadamente 1 em 1030.
2. Ajuste fino da "ressonância" de carbono
A vida requer muito carbono, que faz moléculas complexas. O carbono é formado pela combinação de três núcleos de hélio ou pela combinação de núcleos de hélio e berílio. O carbono é como o cubo de roda em um brinquedo de encaixe: pode-se ligar os elementos a moléculas mais complicadas (vida com base em carbono), mas as ligações não são tão fortes que não possam ser rompidas novamente, para fazer outra coisa.
O eminente matemático e astrônomo Fred Hoyle constatou que para isso acontecer os níveis de energia do estado fundamental nuclear têm que estar finamente ajustados entre si. Esse fenômeno se chama "ressonância".
O nível de ressonância de carbono é determinado por duas constantes: a "força forte" e a "força eletromagnética". Se desorganizar essas forças ligeiramente, perde carbono ou oxigênio. Se a variação fosse maior que 1% em uma direção ou outra, o universo não poderia sustentar vida.
Hoyle confessou mais tarde que nada tinha abalado tanto seu ateísmo quanto essa descoberta.[3]
3. Ajuste fino da força nuclear forte
A "força forte" é a força que liga prótons e nêutrons em núcleo. Se a constante da força forte fosse 2% mais forte, não haveria hidrogênio estável, não haveria estrelas de vida longa e compostos contendo hidrogênio. Isso porque o único próton no hidrogênio se ligaria a tudo e não sobraria nenhum hidrogênio!
Se a constante da força forte fosse 5% mais fraca, não haveria estrelas estáveis e poucos elementos, além de hidrogênio. Isso porque não seria possível construir os núcleos de elementos mais pesados, que contêm mais de 1 próton.
Assim, ou se ajusta a força forte para cima ou para baixo, perdendo estrelas que servem como fonte de energia ou perdendo química complexa necessária para a vida.
4. Razão entre força nuclear forte e força eletromagnética
Se a razão entre a força nuclear forte e a força eletromagnética tivesse sido diferente em 1 parte em 1016, nenhuma estrela teria se formado. Aumente-a em somente 1 parte em 1040 e só podem existir estrelas pequenas, diminua-a na mesma quantidade e só haverá estrelas grandes. Deve-se ter estrelas grandes e pequenas no universo. As grandes produzem elementos em suas fornalhas termonucleares e apenas as pequenas queimam por tempo suficiente para sustentar um planeta com vida.[4]
Para colocar 1040 em perspectiva, ter uma precisão de uma parte em 1030 (um número muito menor) é como atirar e atingir uma ameba no limite do universo observável!
Arno Penzias, um físico americano ganhador do Nobel que co-descobriu a radiação cósmica de fundo e ajudou a estabelecer o Big Bang, resume o que vê:
"A astronomia nos leva a um evento único, um universo que foi criado do nada, com um equilíbrio muito delicado necessário para prover exatamente as condições certas exigidas para permitir vida e que tem um plano (que se pode chamar de "sobrenatural") inerente."
Primeiro, os físicos identificam quatro forças fundamentais da natureza. Em termos de força crescente, são gravidade (G0), força fraca (1031 G0), força eletromagnética (1037 G0) e a força nuclear forte (1040G0).
Segundo, uma vez que exemplos extremos de ajuste fino lidam com números extraordinariamente grandes, precisamos ter uma ideia de o quanto são grandes. Isso nos dará alguma perspectiva de o quanto o ajuste fino é delicado:
· número médio de células em um corpo humano é 1013 (ou seja, 10 trilhões)
· idade do universo é aproximadamente 1017s
· estima-se que o número de partículas subatômicas no universo conhecido seja 1080
Mantendo esses números em mente, considerem os três exemplos de ajuste fino a seguir:
1. Força nuclear fraca
Uma delas, a "força nuclear fraca" que trabalha dentro do núcleo de um átomo é tão sensível (finamente ajustado) que até mesmo uma alteração de uma parte em 10100 impediria a vida no universo![1]
2. Constante cosmológica
A constante cosmológica é um termo na teoria da gravidade de Einstein que tem a ver com aceleração da expansão do universo. É descrito como propriedade auto dilatante do espaço (ou mais precisamente espaço-tempo).[2] A menos que esteja dentro de uma faixa extremamente estreita em torno de zero, o universo entrará em colapso ou se expandirá tão rapidamente pelas galáxias e estrelas para chegar a se formar. A constante é finamente ajustada a um nível inimaginavelmente preciso. Se fosse mudada no mínimo que fosse, como uma parte em 10120, o universo não teria vida![3]
3. Número de penrose: O exemplo mais extremo de ajuste fino
Não é isso. De acordo com o modelo padrão de cosmologia, o modelo do universo aceito hoje, voltando 14 bilhões de anos pode-se pensar no universo como condensado a menos que o tamanho de uma bola de golfe. O estado inicial do espaço-tempo e, portanto, gravidade, do universo primitivo tinha entropia muito baixa[4]. Essa entropia baixa é necessária para um universo habitável no qual são formadas estruturas de entropia alta, como estrelas. A "massa-energia" do universo inicial tinha que ser precisa para alcançar galáxias, planetas e para existirmos. O exemplo mais extremo de ajuste fino tem a ver com a distribuição de massa-energia naquele momento.
Qual a precisão?
Roger Penrose da universidade de Oxford e um dos físicos teóricos e cosmólogos mais importantes da Grã-Bretanha, calculou que as chances de um estado de baixa entropia existir por acaso é de um em 1010^123 - o número de penrose. Escreveu em seu livro "The Road to Reality": "Criação do universo, uma descrição fantástica! O distintivo do Criador tem que encontrar uma minúscula caixa, apenas 1 parte em 1010^123 do volume espaço fásico inteiro, para criar um universo com um Big Bang tão especial como o que encontramos." [5]
Em seu outro livro, "The Emperor’s New Mind", observou: "Para produzir um universo semelhante ao que vivemos, o Criador teria que ter como meta um volume absurdamente mínimo do espaço fásico de universos possíveis - em torno de 1/1010^123 do volume inteiro, para a situação sob consideração." [6]
Vamos ter uma ideia de que tipo de número estamos falando?
Não existem partículas suficientes no universo (que saibamos) para escrever todos os zeros! É como um dez elevado a um expoente de:
10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.
Esse número é tão grande que se cada zero fosse 10 tipos de pontos, preencheriam uma grande parte do nosso universo![7]
É por isso que explicaremos com quatro ilustrações.
Primeiro, equilibrar um bilhão de lápis simultaneamente posicionados na vertical sobre suas pontas afiadas em uma superfície lisa de vidro sem apoio vertical não chega nem perto de descrever uma precisão de uma parte em 1060.[8]
Segundo, é muito mais precisão do que seria necessário para lançar um dardo e atingir uma moeda de um centavo do outro lado do universo![9]
Uma terceira ilustração sugerida pelo astrofísico Hugh Ross[10] pode ajudar. Cubra a América com moedas em uma coluna alcançando a lua (380.000 km ou 236.000 milhas de distância) e então faça o mesmo por um bilhão de outros continentes do mesmo tamanho. Pinte uma moeda de vermelho e coloque-a em algum lugar em um bilhão de pilhas. Coloque uma venda em um amigo e peça para pegar a moeda. As chances de pegá-la são 1 em 1037.
Todos esses números são extremamente pequenos quando comparados ao ajuste fino preciso do número de penrose, o exemplo mais extremo de ajuste fino que conhecemos.
Em resumo, o ajuste fino de muitas constantes de física deve recair em uma faixa extremamente estreita de valores, para a vida existir. Se tivessem valores ligeiramente diferentes, nenhum sistema material complexo poderia existir. Isso é um fato amplamente reconhecido.
