1. Kosmološki preduslovi
za nastanak života
Milan M. Ćirković
Astronomska opservatorija u Beogradu
Volgina 7, 11160 Beograd
&
Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Novom Sadu
Trg Dositeja Obradovića 4, 21000 Novi Sad
e-mail: mcirkovic@aob.bg.ac.yu
2. “Tri kanonska pitanja”
Kako život počinje i razvija se?
Postoji li život drugde u kosmosu?
Kakva je budućnost života i inteligencije na
Zemlji i drugde u kosmosu?
3. Da li je svaki svemir
pogodan za život?
“Početni uslovi” za nastanak
života određeni su
osobinama svemira kao
celine = kosmologijom!
“They could plunge from
world to world through the
sky; but when stars were
wrong, They could not live.”
- Howard P. Lovecraft
“If You Find This World
Bad, You Should See Some
of the Others” – Philip K.
Dick
4. Standardni
kosmološki model
(“Veliki prasak”)
Stvaranje paradigme: Fridman,
Lemetr, Gamov (1922-1947)
Prihvatanje paradigme: kvazari,
CMB (1963-1970)
Svemir se širi i hladi → crveni
pomak udaljenih izvora
Stvaranje strukture = glavni
događaj u istoriji
svemira!
5. Kosmološki
princip
Svemir je - na velikim skalama homogen i izotropan.
Bez kosmološkog principa,
rešavanje jednačina OTR je
isuviše teško → ne bi bilo
savremene kosmologije!
Fridmanovi
modeli
7. …ali (srećom) ne potpuno!
Naše postojanje bilo bi
nemoguće bez strukture!
Struktura je veoma daleko
od stanja termodinamičke
ravnoteže (= toplotne
smrti)
T = 2.735 K
Termodinamička
NEravnoteža je suštinski
preduslov života!
8. I previše strukture je opasno...
...jer materija teži da
dostigne stanje najveće
entropije = stanje crne rupe!
Bekenštajn, Hoking,
Penrouz, Geroh (1970-tih)
U svemiru danas ima malo
crnih rupa.
U prošlosti svemira ih je bilo
još manje!
svemir je nastao u stanju
jako niske entropije!
naš Veliki prasak je jako
malo verovatan!
(~1:1010120 !!!)
9. Antropički princip(i)
Slabi antropički princip (WAP; Karter 1974):
izmerene vrednosti fizičkih i kosmoloških veličina
nisu podjednako verovatne, već su ograničene
zahtevom da postoje mesta gde život baziran na
ugljeniku može evoluirati, i zahtevom da univerzum
bude dovoljne starosti da se to već dogodilo.
Jaki antropički princip (SAP; Karter 1974):
kosmos mora imati osobine koje omogućuju da se
život u njemu razvije u nekom stadijumu njegove
istorije.
10. Primer antropičkog rasuđivanja
• Ehrenfest, 1917: Stabilni planetski i
atomski sistemi su mogući samo u 3D
prostoru
• Za D > 3 planetski sistemi su nestabilni!
• Za D < 3 nema gravitacione sile između
zvezda i planeta!
• Pošto su nam atomi i planete neophodni
za život...
11. Dva alternativna objašnjenja
Hipoteza dizajna
Hipoteza multiverzuma
(vide Michael Moorcock, ~1956)
Hipoteza dizajna nema ničeg
zajedničkog sa kvazireligioznom
ideološkom konstrukcijom
poznatom kao “inteligentni Dizajn”!
12. Problem kosmološke konstante
“Najveća greška mog života” – Ajnštajn o
kosmološkoj konstanti Λ
Sličan “efekat Zlatokose”: kosmološka
konstanta ni suviše velika ni suviše mala,
nego “baš kako treba”!
Od 1998. godine znamo za postojanje
veoma male kosmološke konstante.
Iako je Λ < 10-45 (!), ona igra odlučujuću
ulogu u evoluciji strukture u svemiru.
14. Prava vrsta galaksije?
Spiralne galaksije visoka metaličnost
Kontinuirano formiranje
zvezda omogućuje
nastanak Populacije II.
Eliptične i patuljaste
galaksije: niske
metaličnosti, potpuno
lišene radioaktivnih relemenata.
Zaključak: život može
postojati samo u spiralnim
i nepravilnim galaksijama!
16. Pojam Galaktičke nastanjive zone
Gonzalez, Ward & Brownlee
(2001): Galactic Habitable zone
(GHZ)
Spoljna granica: gradijent
metaličnosti.
Unutrašnja granica: dinamička
stabilnost, učestalost supernovih i
γ-bleskova.
Tačne granice GHZ nisu još
određene!
~20% Mlečnog puta leži u GHZ!
19. Pouke?
Uslovi za pojavu čak i
najjednostavnijih oblika života
su izuzetno strogi!
To što je život redak čak i u
okviru multiverzuma, može
samo da nas uveri u
njegovu dragocenost!
