Los científicos han hecho un descubrimiento que podría cambiar nuestra comprensión del universo

Jul 29, 2023

Por la Universidad Queen Mary de Londres 30 de agosto de 2023

Los científicos han revelado que las constantes fundamentales, que antes se pensaba que no cambiaban, tienen un rango en el que pueden variar. Esta variabilidad es fundamental para mantener la viscosidad necesaria para los procesos vitales dentro de las células.

Researchers from Queen Mary University of London have made a discovery that could change our understanding of the universe. In their study published on August 23 in the journal Science Advances<em>Science Advances</em> is a peer-reviewed, open-access scientific journal that is published by the American Association for the Advancement of Science (AAAS). It was launched in 2015 and covers a wide range of topics in the natural sciences, including biology, chemistry, earth and environmental sciences, materials science, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> Science Advances, revelan, por primera vez, que existe un rango en el que las constantes fundamentales pueden variar, permitiendo la viscosidad necesaria para que se produzcan procesos vitales dentro y entre las células vivas. Esta es una pieza importante del rompecabezas para determinar de dónde provienen estas constantes y cómo impactan la vida tal como la conocemos.

En 2020, el mismo equipo descubrió que la viscosidad de los líquidos está determinada por constantes físicas fundamentales, lo que establece un límite a la fluidez que puede tener un líquido. Ahora este resultado se lleva al ámbito de las ciencias de la vida.

Las constantes físicas fundamentales dan forma a la estructura del universo en el que vivimos. Las constantes físicas son cantidades con un valor que generalmente se cree que es de naturaleza universal y que permanece sin cambios con el tiempo (por ejemplo, la masa del electrón). Gobiernan las reacciones nucleares y pueden conducir a la formación de estructuras moleculares esenciales para la vida, pero se desconoce su origen. Esta investigación podría acercar a los científicos a determinar de dónde provienen estas constantes.

La imagen muestra cómo las constantes fundamentales de la naturaleza establecen el límite inferior fundamental para la viscosidad del líquido. Crédito: thehackneycollective.com

“Comprender cómo fluye el agua en una taza resulta estar estrechamente relacionado con el gran desafío de descubrir las constantes fundamentales. Los procesos vitales dentro y entre las células vivas requieren movimiento y es la viscosidad la que establece las propiedades de este movimiento. Si las constantes fundamentales cambian, la viscosidad cambiaría demasiado y afectaría la vida tal como la conocemos. Por ejemplo, si el agua fuera tan viscosa como el alquitrán, la vida no existiría en su forma actual o no existiría en absoluto. Esto se aplica más allá del agua, por lo que todas las formas de vida que utilizan el estado líquido para funcionar se verían afectadas”.

“Cualquier cambio en las constantes fundamentales, incluido un aumento o una disminución, sería igualmente mala noticia para el flujo y para la vida líquida. Esperamos que la ventana sea bastante estrecha: por ejemplo, la viscosidad de nuestra sangre se volvería demasiado espesa o demasiado delgada para el funcionamiento del cuerpo con sólo un pequeño cambio porcentual de algunas constantes fundamentales, como la constante de Planck o la carga de los electrones”. dijo el profesor de Física Kostya Trachenko.

Sorprendentemente, se pensaba que las constantes fundamentales estaban sintonizadas hace miles de millones de años para producir núcleos pesados ​​en las estrellas, y en aquel entonces la vida tal como la conocemos hoy no existía. No había necesidad de ajustar estas constantes en ese momento para permitir también la vida celular miles de millones de años después y, sin embargo, estas constantes resultan ser bioamigables para fluir dentro y entre las células vivas.

Una conjetura que lo acompaña es que pueden haber estado involucradas múltiples sintonías y esto sugiere una similitud con la evolución biológica donde los rasgos se adquirieron de forma independiente. A través de mecanismos evolutivos, las constantes fundamentales pueden ser el resultado de que la naturaleza llegue a estructuras físicas sostenibles. Queda por ver cómo los principios de la evolución pueden resultar útiles para comprender el origen de las constantes fundamentales.

Referencia: “Restricciones a las constantes físicas fundamentales a partir de una viscosidad y difusión biocompatibles” por Kostya Trachenko, 23 de agosto de 2023, Science Advances.DOI: 10.1126/sciadv.adh9024