Gli scienziati dell'Università del Michigan hanno descritto un nuovo tipo di universi privi della debole forza nucleare. Nonostante il fatto che l'esistenza della vita sia possibile solo per determinati valori di costanti fisiche, il modello teorico prevede che l'interazione debole non è necessaria per l'emergere di organismi viventi. Una preprint dell'articolo è stata pubblicata nel repository bioRxiv.
È noto che le costanti fisiche fondamentali che descrivono le leggi della natura e le proprietà della materia hanno valori arbitrari che non possono essere spiegati nell'ambito della moderna teoria fisica. Tuttavia, un certo numero di fisici ha suggerito che ci sono universi con differenti "impostazioni" che potrebbero non essere adatte all'esistenza della vita. Allo stesso tempo, un certo numero di lavori scientifici ha dimostrato che se molte costanti possono variare su un ampio intervallo, allora possono apparire universi potenzialmente abitati con un diverso valore di costanti.
Il Modello Standard descrive le interazioni elettromagnetiche, deboli e forti di tutte le particelle elementari. La forza nucleare debole è responsabile dei decadimenti beta dei nuclei atomici, quando un neutrone si trasforma in un protone, mentre emette un elettrone o un positrone. Determina i processi che si verificano nelle viscere di stelle non molto massicce, come il Sole, e influenza la probabilità di interazione dei neutrini con la materia. Se il livello di interazione nucleare debole è troppo basso, la formazione di stelle longeve è impossibile in un tale universo.
L'elio può ancora essere sintetizzato nelle prime fasi dell'universo, nell'era della nucleosintesi primordiale. Nelle stelle più massicce, gli atomi di elio possono fondersi per formare elementi più pesanti, ma la mancanza di interazione dei neutrini con la materia rende impossibile la formazione di supernove: la stella semplicemente si restringe, impedendo la propagazione di atomi pesanti nello spazio.
Tuttavia, i cosmologi hanno scoperto che un universo in cui l'interazione debole è completamente assente, può ancora avere vita. Durante l'era della nucleosintesi primaria, una parte di protoni e neutroni aggira l'inclusione di atomi nei nuclei pesanti. Nel nostro universo, al contrario, i protoni hanno partecipato attivamente alla sintesi di elementi fino al litio. Successivamente, protoni e neutroni liberi si combinano per formare deuterio (idrogeno pesante). Quest'ultimo diventa carburante per le stelle, la cui evoluzione è dovuta a forti interazioni. Formano carbonio e altri elementi necessari per la vita.
