В физике существует давняя загадка: фундаментальные константы — постоянная Планка, заряд электрона, скорость света — имеют именно те значения, при которых во Вселенной возможны звёзды, галактики и тяжёлые элементы. Если бы они отличались на доли процента, Вселенная была бы пустой и мёртвой. Это называется «тонкой настройкой». Но исследователи из Лондонского университета королевы Марии пошли дальше. Они заявили: жизнь зависит от тонкой настройки не только космоса, но и вязкости жидкостей.
Учёные под руководством профессора Кости Траченко опубликовали работу в журнале Science Advances. Они изучали вязкость — свойство жидкости, определяющее, насколько легко она течёт. От вязкости зависят движение веществ внутри клеток, транспорт питательных веществ, работа белков и циркуляция крови.
Исследователи выяснили, что вязкость жидкости напрямую связана с фундаментальными физическими константами. Если бы значения постоянной Планка или заряда электрона изменились всего на несколько процентов, вода, кровь и клеточные жидкости перестали бы нормально течь. «Если бы вода по вязкости напоминала смолу, жизнь в нынешнем виде не существовала бы или не возникла вовсе», — заявил Траченко.
Проблема касается не только воды. Любая форма жизни, основанная на жидкой среде, от крови насекомых до цитоплазмы бактерий, зависит от того, насколько свободно могут перемещаться молекулы. Если жидкость слишком вязкая, питательные вещества не достигнут клеток. Если слишком текучая — молекулярные «моторы» не смогут зацепиться за среду и создать движение.
Предыдущие исследования «тонкой настройки» фокусировались на астрофизике: способности звёзд синтезировать углерод и кислород. Новая работа впервые связывает этот вопрос с биологией на клеточном уровне. Даже если бы звёзды и галактики могли существовать при других значениях констант, жизнь всё равно оказалась бы невозможной — потому что кровь и вода внутри клеток вели бы себя непригодным образом.
Гипотеза учёных остаётся теоретической. Они не утверждают, что константы специально подобраны — они лишь вычисляют допустимый коридор. В последующих исследованиях команда намерена изучить, как вязкость влияет на работу молекулярных «машин» внутри клеток.
Если постоянная Планка отличается на 5 процентов, вода кипит при 60 градусах и течёт как мёд. Если заряд электрона сдвинут на 2 процента — белки сворачиваются в неправильные формы. Учёные вычислили коридор выживания. Он узкий. Очень узкий. Природа попала в него. Или кто-то помог? Вопрос повисает в воздухе, потому что ответа ни у кого нет. Только цифры: допуск — несколько процентов. И факт: мы внутри.
