1. Kosmološki preduslovi za nastanak života
Milan M. Ćirković
Astronomska opservatorija u Beogradu
Volgina 7, Beograd
&
Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Novom Sadu
Trg Dositeja Obradovića 4, Novi Sad

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 ( )
Prihvatanje paradigme: kvazari, CMB ( )
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

6. Kosmološki princip (delimično) potvrđen...
CfA redshift
survey
Las Campanas
Redshift survey

7. …ali (srećom) ne potpuno!
Naše postojanje bilo bi nemoguće bez strukture!
Struktura je veoma daleko od stanja termodinamičke ravnoteže (= toplotne smrti)
T = 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: !!!)

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 godine znamo za postojanje veoma male kosmološke konstante.
Iako je Λ < (!), ona igra odlučujuću ulogu u evoluciji strukture u svemiru.

13. Multiverzum: bogatstvo različitosti
> 0
= 0
< 0

14. Prava vrsta galaksije? Spiralne galaksije - visoka metaličnost
Kontinuirano formiranje zvezda omogućuje nastanak Populacije II.
Eliptične i patuljaste galaksije: niske metaličnosti, potpuno lišene radioaktivnih r-elemenata.
Zaključak: život može postojati samo u spiralnim i nepravilnim galaksijama!

15. ~40% ukupne zvezdane populacije kosmosa nenastanjivo!

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!

17. Granice GHZ? Gonzalez, Brownlee and Ward (2001)
Lineweaver (2001, 2004)
Ćirković (2005)

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!

20. Na istraživačkoj strani: mnogo preostalog posla...

21. HVALA NA PAŽNJI! Blez Paskal (cca. 1650)
Koliko carstava ne znaju za nas!
Blez Paskal (cca. 1650)
HVALA NA PAŽNJI!