Des scientifiques de l'Université du Michigan ont décrit un nouveau type d'univers dépourvus de la force nucléaire faible. Malgré le fait que l'existence de la vie n'est possible que pour certaines valeurs de constantes physiques, le modèle théorique prédit qu'une faible interaction n'est pas nécessaire à l'émergence d'organismes vivants. Une pré-impression de l'article a été publiée dans le référentiel bioRxiv.
On sait que les constantes physiques fondamentales décrivant les lois de la nature et les propriétés de la matière ont des valeurs arbitraires qui ne peuvent être expliquées dans le cadre de la théorie physique moderne. Cependant, un certain nombre de physiciens suggèrent qu'il existe des univers avec différents «paramètres» qui peuvent ne pas convenir à l'existence de la vie. Dans le même temps, un certain nombre de travaux scientifiques ont démontré que si de nombreuses constantes peuvent varier sur une large gamme, alors des univers potentiellement habités avec une valeur de constantes différente peuvent apparaître.
Le modèle standard décrit les interactions électromagnétiques, faibles et fortes de toutes les particules élémentaires. La faible force nucléaire est responsable des désintégrations bêta des noyaux atomiques, lorsqu'un neutron se transforme en proton, tout en émettant un électron ou un positron. Il détermine les processus se produisant dans les intestins d'étoiles peu massives, comme le Soleil, et affecte la probabilité d'interaction des neutrinos avec la matière. Si le niveau d'interaction nucléaire faible est trop bas, la formation d'étoiles à longue durée de vie est impossible dans un tel univers.
L'hélium peut encore être synthétisé aux premiers stades de l'univers, à l'ère de la nucléosynthèse primordiale. Dans les étoiles plus massives, les atomes d'hélium peuvent fusionner pour former des éléments plus lourds, mais le manque d'interaction des neutrinos avec la matière rend impossible la formation de supernovae - l'étoile rétrécit simplement, empêchant la propagation d'atomes lourds dans l'espace.
Cependant, les cosmologistes ont découvert qu'un univers où l'interaction faible est complètement absente peut encore avoir de la vie. À l'ère de la nucléosynthèse primaire, une partie des protons et des neutrons contourne l'inclusion d'atomes dans les noyaux lourds. Dans notre univers, au contraire, les protons ont participé activement à la synthèse des éléments jusqu'au lithium. Plus tard, les protons libres et les neutrons se combinent pour former du deutérium (hydrogène lourd). Ce dernier devient le carburant des étoiles, dont l'évolution est due à de fortes interactions. Ils forment du carbone et d'autres éléments nécessaires à la vie.