Muokataan sivua Kosminen hienosäätö

ApoWikistä
Varoitus: Et ole kirjautunut sisään. IP-osoitteesi näkyy julkisesti kaikille, jos muokkaat. Jos kirjaudut sisään tai luot tunnuksen, muokkauksesi yhdistetään käyttäjänimeesi ja saat paremman käyttökokemuksen.

Kumoaminen voidaan suorittaa. Varmista alla olevasta vertailusta, että haluat saada aikaan tämän lopputuloksen, ja sen jälkeen julkaise alla näkyvät muutokset.

Nykyinen versio Oma tekstisi
Rivi 1: Rivi 1:
{{Älykäs suunnittelu}}
{{Älykäs suunnittelu}}


Kosmisella hienosäädöllä tarkoitetaan sitä havaittua tosiasiaa, että universumin rakenne ja fysiikan lakien rakenne ja erityisesti luonnonvakiot on täytynyt säätää todella tarkasti, jotta elämä olisi mahdollista.
Kosmisella hienosäädöllä tarkoitetaan sitä havaittua tosiasiaa, että universumin rakenne ja fysiikan lakien rakenne ja erityisesti vakiot on täytynyt säätää todella tarkasti, jotta elämä olisi mahdollista.
Fyysikko Stephen Hawking kuvailee tätä ''A Brief History of Time'' -kirjassaan seuraavasti:  
Fyysikko Stephen Hawking kuvailee tätä ''A Brief History of Time'' -kirjassaan seuraavasti:  
{{Quotation|Tuntemamme luonnonlait sisältävät perustavaa laatua olevia vakioita, kuten elektronin sähkövarauksen suuruus ja protonin ja elektronin massojen suhde... On hätkähdyttävä tosiasia, että näiden fysiikan vakioiden arvot vaikuttavat olevan hyvin tarkasti säädettyjä elämän kehityksen mahdollistamiseksi. Jos esimerkiksi elektronin varaus poikkeaisi hiukankin nykyisestä, tähdet eivät kykenisi polttamaan vetyä ja heliumia, tai sitten ne eivät voisi räjähtää. Vaikuttaa selvästi siltä, että näiden vakioiden on oltava tiukasti rajattuja, jotta minkään älyllisen elämän kehittyminen olisi mahdollista. Useimmat erilaiset vakioiden yhdistelmät johtaisivat universumeihin, jotka saattaisivat olla hyvinkin kauniita, mutta joissa ei voisi olla ketään ihailemassa tuota kauneutta.|Stephen Hawking|A Brief History of Time (1988)<ref name="isbn0-553-38016-8">{{cite book |author=Hawking, S. W. |title=A brief history of time |publisher=Bantam Books |location=New York |year=1998 |pages= |isbn=0-553-38016-8 |quote= ''The remarkable fact is that the values of these numbers (i.e. the constants of physics) seem to have been very finely adjusted to make possible the development of life... For example, if the electric charge of the electron had been only slightly different, stars would have been unable to burn hydrogen and helium, or else they would not have exploded. It seems clear that there are relatively few ranges of values for the numbers (for the constants) that would allow for development of any form of intelligent life. Most sets of values would give rise to universes that, although they might be very beautiful, would contain no one able to wonder at that beauty.''' |doi= |accessdate=2010-04-25}}</ref>}}  
{{Quotation|Tuntemamme luonnonlait sisältävät perustavaa laatua olevia vakioita, kuten elektronin sähkövarauksen suuruus ja protonin ja elektronin massojen suhde... Hätkähdyttävä tosiasia on, että näiden vakioiden arvot vaikuttavat olevan hyvin tarkasti säädettyjä, jotta elämän kehitys olisi mahdollista. Jos esimerkiksi elektronin varaus olisi ollut hiukankin poikkeava, tähdet eivät kykenisi polttamaan vetyä ja heliumia, taikka edes räjähtämään. Vaikuttaa selvästi siltä, että näiden vakioiden on oltava tiukasti rajattuja, jotta minkään älyllisen elämän kehittyminen olisi mahdollista. Useimmat erilaiset vakioiden yhdistelmät johtaisivat universumeihin, missä, huolimatta siitä, että nämä universumit saattaisivat olla hyvinkin kauniita, ei voisi olla ketään ihailemassa tuota kauneutta.|Stephen Hawking|A Brief History of Time (1988)<ref name="isbn0-553-38016-8">{{cite book |author=Hawking, S. W. |title=A brief history of time |publisher=Bantam Books |location=New York |year=1998 |pages= |isbn=0-553-38016-8 |quote= ''The remarkable fact is that the values of these numbers (i.e. the constants of physics) seem to have been very finely adjusted to make possible the development of life... For example,if the electric charge of the electron had been only slightly different, stars would have been unable to burn hydrogen and helium, or else they would not have exploded. It seems clear that there are relatively few ranges of values for the numbers (for the constants) that would allow for development of any form of intelligent life. Most sets of values would give rise to universes that, although they might be very beautiful, would contain no one able to wonder at that beauty.''' |doi= |accessdate=2010-04-25}}</ref>}}  
Uudemmassa kirjassaan Hawking ei kiistä hienosäädön olemassaoloa vaan pyrkii selittämään sen multiversumi-selityksellä, tähän vastine alempana.
(Erillisessä artikkelissa [[Kosminen lähiömme]] on kerrottu maapallon paikan erityisyydestä.) Suunnittelun jälkiä näyttää löytyvän hyvin suurista asioista hyvin pieniin. Näistä esimerkkejä ovat vaikkapa
(Erillisessä artikkelissa [[Kosminen lähiömme]] on kerrottu maapallon paikan erityisyydestä.) Suunnittelun jälkiä näyttää löytyvän joka puolelta aina hyvin suurista asioista hyvin pieniin. Näistä esimerkkejä ovat vaikkapa


*Universumin juuri sopiva laajeneminen, massan sopiva tasaisuus sekä entropia
*Universumin juuri sopiva laajeneminen, massan sopiva tasaisuus sekä entropia
*Galaksimme, aurinkomme ja maapallon ominaisuudet
*Galaksimme, maapallon ja aurinkomme ominaisuudet
*Elämän usean osan systeemit, jotka eivät antaisi valintaetua ennen kuin koko systeemi olisi valmis
*Elämän usean osan systeemit, jotka eivät antaisi valintaetua ennen kuin koko systeemi olisi valmis
*Elämän ohjelmakoodi sekä DNA:n ja proteiinien ominaisuudet
*Elämän ohjelmakoodi sekä DNA:n ja proteiinien ominaisuudet
Rivi 16: Rivi 15:
Käymme alla läpi joitain näistä.  
Käymme alla läpi joitain näistä.  


=Hienosäädettyjä parametreja=
==Hienosäädettyjä parametreja==
Tähtitieteilijä ja kosmologi Edward Harrison kuvailee luonnonvakioiden hienosäätöä seuraavasti:
Tähtitieteilijä ja kosmologi Edward Harrison kuvailee luonnonvakioiden hienosäätöä seuraavasti:
{{Quotation|Havaitsemme, että poikkeamat sellaisten vakioiden kuten ''c'' (valon nopeus), ''h'' (Planckin vakio), ja ''e'' (alkeisvaraus) arvoissa aiheuttavat suuria muutoksia atomeissa ja atomiytimissä. Vaikka muutokset olisivat edes pieniä, useimmat atomiytimet olisivat epävakaita eivätkä siksi voisi olla olemassa...
{{Quotation|Havaitsemme, että poikkeamat sellaisten vakioiden kuten ''c'' (valon nopeus), ''h'' (Planckin vakio), ja ''e'' (alkeisvaraus) arvoissa aiheuttavat suuria muutoksia atomeissa ja atomiytimissä. Vaikka muutokset olisivat edes pieniä, useimmat atomiytimet olivat epävakaita eivätkä siksi voisi olla olemassa...
Huomaamme myös, että pienet muutokset vakioiden '''c''', '''G''' (gravitaatiovakio), '''h''', '''e''', sekä atomia pienempien alkeishiukkasten massojen arvoissa aiheuttavat suuria muutoksia tähtien rakenteessa ja elinkaaressa. Tällöin suurin osa universumeista ei itse asiassa sisältäisi ollenkaan tähtiä. Niissä harvoissa universumeissa, jossa tähtiä olisi, tähdet olisivat yleensä joko liian himmeitä tai sitten niin kirkkaita, ettei niiden lyhyt elinkaari riittäisi biologiselle evoluutiolle... Siksipä universumimme onkin hienosäädetty. Emme olisi olemassa jos luonnonvakioilla olisi nykyisistä poikkeavat arvot.|Edward Harrison|Cosmology (1981)<ref name="isbn0-521-66148-X">{{cite book |author=Harrison, Edward Robert |title=Cosmology: the science of the universe |publisher=Cambridge University Press |location=Cambridge, UK |year=2000 (2 edition)| quote= ''We first notice that alterations in the known values of c [speed of light], h [Planck's constant], and e [electronic charge] cause huge changes in the structure of atoms and atomic nuclei. Even when the changes are only slight, most atomic nuclei are unstable and cannot exist... We also find that slight changes in the values of c, G [gravitational constant], h, e, and the masses of subatomic particles cause huge changes in the structure and evolution of stars. The majority of universes will actually not contain any stars at all, and in the few that do, the stars either are nonluminous or are so luminous that their lifetimes are too short for biological evolution... Our universe is therefore finely tuned, and we would not exist if the constants of nature had different values.''
Huomaamme myös, että pienet muutokset ''c'', ''G'' (gravitaatiovakio), ''h'', ''e'' ja muiden alkeishiukkasten massojen arvoissa aiheuttavat suuria muutoksia tähtien rakenteessa ja elinkaaressa. Tällöin suurinosa universumista ei itse asiassa sisältäisi tähtiä. Niillä alueilla jossa olisi, tähdet olisivat liian himmeitä taikka niin kirkkaita, ettei niiden lyhyt elinkaari riittäisi biologiselle evoluutiolle... Siksipä universumimme onkin hienosäädetty. Emme olisi olemassa jos luonnonvakioilla olisivat poikkeavat arvot.|Edward Harrison|Cosmology (1981)<ref name="isbn0-521-66148-X">{{cite book |author=Harrison, Edward Robert |title=Cosmology: the science of the universe |publisher=Cambridge University Press |location=Cambridge, UK |year=2000 (2 edition)| quote= ''We first notice that alterations in the known values of c [speed of light], h [Planck's constant], and e [electronic charge] cause huge changes in the structure of atoms and atomic nuclei. Even when the changes are only slight, most atomic nuclei are unstable and cannot exist. . .We also find that slight changes in the values of c, G [gravitational constant], h, e, and the masses of subatomic particles cause huge changes in the structure and evolution of stars. The majority of universes will actually not contain any stars at all, and in the few that do, the stars either are nonluminous or are so luminous that their lifetimes are too short for biological evolution. . .Our universe is therefore finely tuned, and we would not exist if the constants of nature had different values.''
  |pages= |isbn=978-0521661485 |oclc= |doi= |accessdate=}}</ref>}}   
  |pages= |isbn=978-0521661485 |oclc= |doi= |accessdate=}}</ref>}}   


==Fysiikan perusvoimat==
===Vesi===
Fysiikassa on neljä perusvuorovaikutusta: painovoima, sähkömagneettinen voima, sekä heikko ja vahva ydinvoima. Näiden vuorovaikutusten vahvuudet ovat seuraavanlaiset kun painovoima normitetaan vahvuuteen yksi:
 
[[Kuva:Sciences exactes.png|thumb|right|180px|Fysiikan perusvuorovaikutusten tulee olla juuri oikeassa suhteessa toisiinsa nähden, jotta mm. alkuaineet ovat vakaita.]]
*Painovoima, vahvuus 1
*Heikko ydinvoima, vahvuus 10<sup>32</sup>
*Sähkömagneettinen voima, vahvuus 10<sup>36</sup>
*Vahva ydinvoima (värivoima), vahvuus 10<sup>38</sup>
 
(Tilanne on oikeastaan hieman tätä monimutkaisempi koska vuorovaikutukset kohdistuvat eri asioihin ja vuorovaikutusten etäisyysriippuvuudet ovat erilaisia. Nämäkin yksityiskohdat ovat välttämättömiä elämän kannalta.)
 
Vaikka vuorovaikutuksien vahvuuksien vaihteluväli on valtavan suuri, niiden keskinäisten vahvuuksien tulee olla nykyisten kaltaisia jotta elämä olisi mahdollista. Vahvuuksien suhteiden osuminen sopivaan kohtaan sattumalta on siis erittäin epätodennäköistä.
 
====Painovoima====
Sähkömagneettisen voiman vahvuuden suhde painovoiman vahvuuteen on 10<sup>36</sup> = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000. Jos painovoima olisi 3000 kertaa vahvempi, tähdet eivät olisi pitkäikäisiä. Jos vielä vahvempi, olisi vain miniuniversumeita, lyhytikäisiä tähtiä, metriluokan planeettoja ja vain pienet eliöt voisivat kestää painovoiman. Jos se olisi heikompi, tähdet eivät olisi tarpeeksi kuumia fuusion syttymiseen. 3000 kertainen muutos saattaa vaikuttaa suurelta, mutta vuorovaikutusten vahvuuksien vaihteluvälillä kyseinen muutos on erittäin pieni. Painovoiman vahvuus on siis hienosäädetty tarkkuudella 1:10<sup>36</sup>. Tämä vastaa sitä, että tunnetun universumin laajuista liukusäätöä saisi muuttaa vain pari senttiä nykyisestä asetuksesta.
 
====Sähkömagneettinen voima====
Sähkömagneettisen vuorovaikutuksen johdosta samanmerkkiset varaukset hylkivät toisiaan ja erimerkkiset vetävät toisiaan puoleensa. Näin esimerkiksi atomia kiertävät negatiiviset elektronit pysyvät positiivisen atomiytimen ympärillä ja alkuaineet ovat mahdollisia (Tähän tarvitaan myös erittäin hieno kvanttifysiikka, jonka seurauksena elektroneilla on vakaita tiloja ytimen ympärillä ja alkuaineilla on kullekin tyypilliset ominaisuudet.)
 
Atomiytimen positiiviset protonit ovat lähellä toisiaan ja hylkivät siten toisiaan vahvasti. Atomeja koossa pitävä voima siis räjäyttäisi atomiytimen hajalle ilman protonien välistä liimaa, vahvaa ydinvoimaa, joka siis pitää atomin ydintä kasassa. (Vahva ydinvoima on jäännevoima protoneja ja neutroneja koossa pitävästä värivuorovaikutuksesta.) Vahvan ydinvoiman suhde sähkömagneettiseen voimaan on noin 137 ja tästä syystä erilaisia ytimiä ja siten alkuaineita on suurin piirtein tämä määrä. Jos suhde olisi 60, elämälle tärkeät alkuaineet eivät olisi vakaita. Hieman suurempi muutos eliminoisi kaikki alkuaineet paitsi vedyn.
 
====Vahva ydinvoima====
Jo 0,5 prosentin muutos vahvan ydinvoiman vahvuudessa lopettaisi hiilen ja hapen tuoton tähdissä.
 
====Heikko ydinvoima====
*Heikko vuorovaikutus on riittävän heikko. Jos se olisi vahvempi, sitä käyttävä protoni-protoni fuusio muuttaisi kaiken vedyn heliumiksi, jolloin ei olisi elämää eikä pitkäikäisiä tähtiä.
*Toisaalta jos heikko vuorovaikutus olisi heikompi,  neutroneita ja protoneita olisi saman verran ja olisi vain nopeasti palavia helium-tähtiä.
 
===Muita fysiikan suureita===
Elektronin massa. Elektroni on noin tuhat kertaa protonia kevyempi. Tämä mahdollistaa sen, että elektronipilvi kiertää paljon raskaampaa ja siten riittävästi paikallaan pysyvää ydintä, joka taas mahdollistaa kemialliset sidokset.
 
Protonin ja neutronin massat. Neutroni on juuri sopivasti protonia raskaampi:
*Jos neutroni olisi hieman (1/700 -osa) raskaampi, p + p &rarr; D reaktiota ei tapahtuisi. Universumissa olisi vain protoneita eikä tähtiä olisi.
*Jos neutroni olisi hieman kevyempi, protoniylimäärää ei olisi, olisi lähinnä heliumia. Helium palaa liian nopeasti.
 
(Neutronin massasta suurempi osa tulee värivuorovaikutuksen vahvuudesta (kentästä) ja pienempi osa u ja d kvarkkien massoista. Mikäli tilannetta tarkastellaan kvarkkien massojen avulla, vaaditaan tarkempaa hienosäätöä.)
 
===Useiden parametrien samanaikaiset muutokset===
Tarkemmassa tarkastelussa elämän asettamat rajoitukset koskevat usein kahta tai useampaa parametria. Tällöin elämän salliva parametrien alue voidaan esittää alana tai tilavuutena kyseisten parametrien avaruudessa. Vain erittäin pieni alue tässä parametri-avaruudessa mahdollistaa elämän (Ks. esimerkiksi Tegmarkin artikkelin<ref>M. Tegmark, Is ``the theory of everything'' merely the ultimate ensemble theory?, Annals of Physics, 270, 1-51 (1998), http://arxiv.org/abs/gr-qc/9704009</ref> kuvat 4, 5 ja 7)
 
Koska elämän asettamien vaatimusten määrä on paljon suurempi (140 <ref>H. Ross, Why the Universe Is the Way It Is?, 2008, Compendium-liite</ref>) kuin fysikaalisten parametrien määrä (noin tusina), on yllättävää, että edes yksi elämän ehdot täyttävä alue löytyy. Havaitsemamme hienosäädetyn 'parametrisaaren' läheisyydessä voi olla joitain elämän sallivia parametrien yhdistelmiä, 'saaria', mutta niiden määrä on rajallinen<ref>M. Tegmark, Is ``the theory of everything'' merely the ultimate ensemble theory?, Annals of Physics, 270, 1-51 (1998), http://arxiv.org/abs/gr-qc/9704009</ref> ja niiden kaikkien elämän sallimien alueiden kattama tilavuus on joka tapauksessa tähtitieteellisen pieni verrattuna kuolleeseen parametriavaruuden alueeseen. Hienosäädön tarkastelu usean parametrin funktiona lisää hienosäätö-argumentin vahvuutta.
 
===Ulottuvuuksien määrä===
Käytössämme on 3 paikkaulottuvuutta (pituus, leveys ja korkeus) sekä yksi aikaulottuvuus. Elämä on mahdollista vain tässä 3+1 kombinaatiossa. Mikäli paikkaulottuvuuksia olisi vähemmän, verisuonet, hermot tai suolisto halkaisisivat eliön. Mikäli paikkaulottuvuuksia olisi enemmän, planeettojen radat eivät olisi vakaita. Mikäli taas aikaulottuvuuksia olisi enemmän, kausaalisuus kärsisi. (Säieteorioissa on toki enemmän valtavan pieniä 'kompakteja' ulottuvuuksia, mutta tässä olennaista on makroskooppisten ulottuvuuksien määrä.)
 
===Universumiin liittyviä parametreja===
[[Tiedosto:Alkurajahdys1.jpg|thumb|500px|right|Sisältääkseen elämälle suotuisia alueita, universumin laajenemisnopeuden ja alkuentropian tulee olla hienosäädetty.]]
Universumin laajeneminen miljardeja vuosia massan jatkuvasti hidastaessa laajenemista vaatii valtavan tarkkaa tasapainoa. Toisaalta, ettei painovoima vedä universumia liian aikaisin kasaan, ja toisaalta, ettei laajeneminen ole niin nopeaa ettei rakenteita pääse muodostumaan<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = [[John Lennox]] | Nimeke = God's Undertaker: Has Science Buried God? | Julkaisija = Lion Publishing plc | Vuosi = 2009 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0745953717 }}</ref>. Kosmisen inflaation mallit selittävät laajenemisnopeuden hienösäädön mutta mallien parametreja (inflaatiokentän tyyppi, inflaation alku- ja loppuhetki) ja rakennetta täytyy hienosäätää jotta tämä olisi mahdollista. Inflaatiomallit siis siirtävät hienosäädön omaan rakenteeseensa ja vakioihinsa. Toisaalta tässä tapauksessa hienosäätö ei enää ole niin suurta, ainakaan malliparametrien osalta.
 
Universumin normaali aine on nykytietämyksen mukaan seurausta alkuräjähdyksen alkuhetkillä tapahtuneesta symmetriarikosta materian ja antimaterian välillä. Tavallista ainetta syntyi hieman enemmän. Ei ole mitään a priori syytä sille miksei symmetriarikko olisi voinut tapahtua myöhemmin tai aiemmin. Onneksi se tapahtui ajallaan, muuten emme olisi tässä<ref>
{{Kirjaviite | Tekijä = Gerald L. Schroeder | Nimeke = The Science of God: The Convergence of Scientific and Biblical Wisdom | Julkaisija = Broadway Books | Vuosi = 1998 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0767903035}} </ref>.
 
Universumin laajenemista kiihdyttävän 'voiman' arvo (kosmologinen vakio) on erittäin pieni. Onneksi tämä kosmologinen vakio noin 1/10<sup>120</sup> -osa siitä mitä sen odottaisi olevan (odottaisi mikäli hiukkasten massat olisivat sattuman tulosta), muuten galakseja ja tähtiä ei olisi. Tämä 'voima' laajentaisi avaruuden niin nopeasti, ettei mitään rakenteiden muodostumista ehtisi tapahtua. Kosmologinen vakio vaatii vähintään 1/10<sup>53</sup> (mikäli hienosäätöä tarkastellaan massa-, ei energia-akselilla) hienosäädön jotta elämä olisi mahdollista<ref name="ross">{{Kirjaviite | Tekijä = Hugh Ross | Nimeke = The Creator and the Cosmos: How the Latest Scientific Discoveries of the Century Reveal God | Julkaisija = NavPress Publishing Group | Vuosi = 2001 (3rd edition) | Kappale = | Sivu = | Selite =  | Tunniste = ISBN 978-1576832882}} </ref>. Tämä hienösäätö on tarkempaa kuin se, että kuussa oleva tikanheittäjä osuu maapallon pinnan tiettyyn atomiin tikallaan.
 
Massa on universumissa juuri sopivan tasaisesti: 1/100000 eroja. Jos massa olisi liian tasaisesti jakautunutta, painovoima ei alkaisi kasata tähtiä. Jos se olisi liian epätasaisesti jakautunutta, olisi vain mustia aukkoja.
 
Universumin entropia täytyy asettaa erittäin epätavalliseen arvoon jotta elämän salliva universumi olisi mahdollista. Entropia kuvaa systeemin tilan todennäköisyyttä. Mustan aukon erittäin suuri entropia voidaan laskea. Suuresta entropiasta seuraa, että mustista aukoista koostuva alkutila on universumille paljon todennäköisempi kuin nykyiseen elämälle sopivaan universumiimme johtanut erittäin järjestäytynyt alkutila. On laskettu<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Roger Penrose | Nimeke = The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe | Julkaisija = Random House Group Ltd | Vuosi = 2004 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0679776314}}</ref>, että universumin alkutila vaatii hienosäätöä <math>1/10^{10^{123}}</math> tarkkuudella. Tämä todennäköisyys on niin pieni, että lukua ei voida edes kirjoittaa auki tunnetun universumin atomeilla.
 
==Alkuaineet ja yhdisteet==
===Liuotin===
Minkä tahansa realistisesti kuviteltavissa olevan elämän tulee koostua vähintäänkin kahdesta tai useammasta aineen olomuodosta ([[wp:faasi|faasista]]). On esimerkiksi vaikeaa kuvitella miten eliö voisi koostua pelkästään kaasusta (tai nesteestä). Ko. faaseissa molekyylit ovat liian löyhästi toisiinsa sidottuja ja sekoittuvat jatkuvasti, jolloin ne eivät kykene ylläpitämään rakennetta. Vaaditaan siis jokin kiinteän olonmuodon aine, joka ylläpitää eliön muotoa ja rakennetta. On lisäksi realistista odottaa eliön tarvitsevan aineenvaihduntaa, mikä, ollakseen riittävän nopeaa, taas tarvitsee neste- tai kaasufaasin. Kiinteäpohjainen elämä tarvitsee siis liuottimen.
 
Tarkastelemme seuraavaksi miksi veden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet tekevät siitä erinomaisen liuottimen hiilipohjaisille elämänmuodoille.
 
====Vesi====
Elämä tarvitsee nesteen. Neste mahdollistaa sen, että elämän rakennusosat voivat liikkua, mutta myös koskea toisiinsa riittävän usein. Alla joitain veden elämän mahdollistavista ominaisuuksista. Nämä ja useat veden muut ominaisuudet tekevät vedestä erittäin poikkeuksellisen nesteen.
Elämä tarvitsee nesteen. Neste mahdollistaa sen, että elämän rakennusosat voivat liikkua, mutta myös koskea toisiinsa riittävän usein. Alla joitain veden elämän mahdollistavista ominaisuuksista. Nämä ja useat veden muut ominaisuudet tekevät vedestä erittäin poikkeuksellisen nesteen.


Rivi 94: Rivi 29:
*Vedellä on yksinkertainen rakenne joten vettä on saatavilla
*Vedellä on yksinkertainen rakenne joten vettä on saatavilla


=====Vesi - pysyminen nesteenä=====
====Vesi - pysyminen nesteenä====
Elämälle on siis välttämätöntä että vesi pysyy nestemäisenä. Veden omat ominaisuudet auttavat tässä. Jos siis veden ominaisuudet olisivat toisenlaiset, emme olisi täällä.<ref name="denton">{{Kirjaviite | Tekijä = Michael Denton | Nimeke = Natures Destiny: How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe | Julkaisija = Free Press | Vuosi = 1998 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0684845098}} </ref>{{,}}<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Lawrence J. Henderson | Nimeke = Fitness of the Environment: An Inquiry into the Biological Significance of the Properties of Matter | Julkaisija = Peter Smith Pub Inc | Vuosi = 1981 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0844606910}}</ref>:
Elämälle on siis välttämätöntä että vesi pysyy nestemäisenä. Veden omat ominaisuudet auttavat tässä. Jos siis veden ominaisuudet olisit toisenlaiset, emme olisi täällä.<ref name="denton">{{Kirjaviite | Tekijä = Michael Denton | Nimeke = Natures Destiny: How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe | Julkaisija = Free Press | Vuosi = 1998 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0684845098}} </ref>{{,}}<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Lawrence J. Henderson | Nimeke = Fitness of the Environment: An Inquiry into the Biological Significance of the Properties of Matter | Julkaisija = Peter Smith Pub Inc | Vuosi = 1981 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0844606910}}</ref>:


*Korkea lämpökapasiteetti. Vedellä on aineiden joukossa poikkeuksellisen korkea lämpökapasiteetti, joka tarkoittaa sitä että vesi kykenee sitomaan paljon lämpöenergiaa ilman että sen oma lämpötila muuttuu merkittävästi.
*Korkea lämpökapasiteetti. Vedellä on aineiden joukossa poikkeuksellisen korkea lämpökapasiteetti, joka tarkoittaa sitä että vesi kykenee sitomaan paljon lämpöenergiaa ilman että sen oma lämpötila muuttuu merkittävästi.
Rivi 104: Rivi 39:
*Jään sopivan pieni viskositeetti. Jää on suuremmassa paineessa muovautuvaa, joten jää ei jää maapallon navoille tai vuoristoihin vaan suuret jäämassat leviävät hajoavat reunoilta ja näin kaikki vesi ei jäädy navoille ja vuorien huipuille.
*Jään sopivan pieni viskositeetti. Jää on suuremmassa paineessa muovautuvaa, joten jää ei jää maapallon navoille tai vuoristoihin vaan suuret jäämassat leviävät hajoavat reunoilta ja näin kaikki vesi ei jäädy navoille ja vuorien huipuille.


=====Vesi - lämmönsäätely=====
====Vesi - lämmönsäätely====
Veden ominaisuudet ovat juuri sopivat ihmisen, eläimien ja maapallon lämmönsäätelyyn (Lämmönsäätely ja sille edulliset ominaisuudet ovat osin päällekkäisiä yo. veden nesteenä pysymisen kanssa mutta kyse on eri tavoitteesta.):
Veden ominaisuudet ovat juuri sopivat ihmisen, eläimien ja maapallon lämmönsäätelyyn (Lämmönsäätely ja sille edulliset ominaisuudet ovat osin päällekkäisiä yo. veden nesteenä pysymisen kanssa mutta kyse on eri tavoitteesta.):
*Korkea lämpökapasiteetti. Vesi kykenee sitomaan paljon lämpöenergiaa ilman että sen oma lämpötila muuttuu merkittävästi. Kun ihminen tai eliö siis tekee lihaksillaan tai aineenvaihdunnallaan työtä, josta aina vapautuu lämpöenergiaa, vettä käyttävän eliön oma lämpötila ei muutu merkittävästi. Esimerkiksi (vettä käyttävän) ihmisen lämpötila nousee 10 km juoksun seurauksen 10 astetta (tämäkin olisi tappavaa, mutta keho käyttää veden <!-- Mihin? -->. Mikäli olisimme suolaa, ruumiinlämpömme nousisi 40 astetta, mikäli lyijyä, 200 astetta. Samoin koko maapallon lämpötilavaihtelut ovat huomattavan pieniä koska suuret vesimassat tasaavat vuorokausi- ja vuodenaikojen lämpötilavaihteluja.
*Korkea lämpökapasiteetti. Vesi kykenee sitomaan paljon lämpöenergiaa ilman että sen oma lämpötila muuttuu merkittävästi. Kun ihminen tai eliö siis tekee lihaksillaan tai aineenvaihdunnallaan työtä, josta aina vapautuu lämpöenergiaa, vettä käyttävän eliön oma lämpötila ei muutu merkittävästi. Esimerkiksi (vettä käyttävän) ihmisen lämpötila nousee 10 km juoksun seurauksen 10 astetta (tämäkin olisi tappavaa, mutta keho käyttää veden . Mikäli olisimme suolaa, ruumiinlämpömme nousisi 40 astetta, mikäli lyijyä, 200 astetta. Samoin koko maapallon lämpötilavaihtelut ovat huomattavan pieniä koska suuret vesimassat tasaavat vuorokausi- ja vuodenaikojen lämpötilavaihteluja.
*Korkea kiehumispiste. Vesi ei kiehu eikä haihdu liian helpolla.
*Korkea kiehumispiste. Vesi ei kiehu eikä haihdu liian helpolla.
*Veden alhainen viskositeetti. Veden juoksevuus mahdollistaa verenkierron. Vesi on jopa ei-Newtonilainen neste, joka tarkoittaa, että kun painetta lisätään, veden viskositeetti laskee (eli juoksevuus kasvaa).  
*Veden alhainen viskositeetti. Veden juoksevuus mahdollistaa verenkierron. Vesi on jopa ei-Newtonilainen neste, joka tarkoittaa, että kun painetta lisätään, veden viskositeetti laskee (eli juoksevuus kasvaa).  
Rivi 113: Rivi 48:
*Korkea latenttilämpö haihtumisessa. Haihtuessaan vesi kuluttaa paljon lämpöenergiaa. Tämä mahdollistaa tehokkaan jäähdytyksen hikoilemalla.
*Korkea latenttilämpö haihtumisessa. Haihtuessaan vesi kuluttaa paljon lämpöenergiaa. Tämä mahdollistaa tehokkaan jäähdytyksen hikoilemalla.


=====Vesi - ravinteet=====  
====Vesi - ravinteet====  
Veden ominaisuudet ovat myös juuri sopivat ravinteiden kiertoon, joka myös on välttämätöntä elämän kannalta. Vesi laajenee jäätyessään, hajottaen kiviä. Vesi liuottaa ravinteita ja kuljettaa niitä käyttöön. Sen viskositeetti on sopiva jokiin. Veden pintajännitys mahdollistaa kapillaari-ilmiön jolla kasvit kuljettavat ravinteita ja vettä juurista ylöspäin painovoimaa vastaan.
Veden ominaisuudet ovat myös juuri sopivat ravinteiden kiertoon, joka myös on välttämätöntä elämän kannalta. Vesi laajenee jäätyessään, hajottaen kiviä. Vesi liuottaa ravinteita ja kuljettaa niitä käyttöön. Sen viskositeetti on sopiva jokiin. Veden pintajännitys mahdollistaa kapillaari-ilmiön jolla kasvit kuljettavat ravinteita ja vettä juurista ylöspäin painovoimaa vastaan.


Rivi 121: Rivi 56:
Hiilen ominaisuudet tekevät siitä juuri sopivan elämän käyttöön<ref name="denton" />:
Hiilen ominaisuudet tekevät siitä juuri sopivan elämän käyttöön<ref name="denton" />:
*Hiili kykenee muodostamaan erittäin pitkiä ketjuja. Esimerkiksi usein esitetyn hiilen korvikkeen, piin, pitkät ketjut eivät ole riittävän vakaita.
*Hiili kykenee muodostamaan erittäin pitkiä ketjuja. Esimerkiksi usein esitetyn hiilen korvikkeen, piin, pitkät ketjut eivät ole riittävän vakaita.
*Hiilen affiinisuus hyvin erilaisille alkuaineille ei vaihtele liian paljoa. Tämä on erityisesti tärkeää vedyn, hapen ja typen tapauksissa. Näin hiilen ja näiden aineiden yhdisteiden energiasisältö ei vaihtele paljon. Ne ovat vakaita ja hyvin erilaiset reaktiot ovat käytettävissä. Hiilen reaktiot ovat siis yleensä lieviä ja yhdisteet metastabiileja.
*Hiilen affiinisuus hyvin erilaisille alkuaineille ei vaihtelu liian paljoa. Tämä on erityisesti tärkeää vedyn, hapen ja typen tapauksissa. Näin hiilen ja näiden aineiden yhdisteiden energiasisältö ei vaihtele paljon. Ne ovat vakaita ja hyvin erilaiset reaktiot ovat käytettävissä. Hiilen reaktiot ovat siis yleensä lieviä ja yhdisteet metastabiileja
*Hiili kykenee muodostamaan monenlaisia sidoksia (vahva kovalentti sidos, heikommat ei-kovalentit sidokset (esim proteiinin 3D muoto)). Esimerkiksi piin kohdalla näin ei ole ja siten piin kemia on paljon köyhempää ja siitä puuttuu monimuotoisuus.
*Hiili kykenee muodostamaan monenlaisia sidoksia (vahva kovalentti sidos, heikommat ei-kovalentit sidokset (esim proteiinin 3D muoto)). Esimerkiksi piin kohdalla näin ei ole ja siten piin kemia on paljon köyhempää ja siitä puuttuu monimuotoisuus.
*Hiilen sidokset ovat käyttökelpoisia juuri samalla lämpötila-alueella kuin vesi on nestemäisenä.
*Hiilen sidokset ovat käyttökelpoisia juuri samalla lämpötila-alueella kuin vesi on nestemäisenä.
Rivi 150: Rivi 85:
*Myös vesi absorboi meille vaarallista säteilyä ja läpäisee hyödyllistä säteilyä. Tämä mahdollistaa esimerkiksi näköaistien käytön vedessä sekä auringonvalon merkityksen sekä pinta- että pohjakasvustolle.
*Myös vesi absorboi meille vaarallista säteilyä ja läpäisee hyödyllistä säteilyä. Tämä mahdollistaa esimerkiksi näköaistien käytön vedessä sekä auringonvalon merkityksen sekä pinta- että pohjakasvustolle.
*Myös eliöiden silmien on mahdollista olla tarkkoja juuri tällä samalla valon aallonpituus-alueella. Suuremmat aallonpituudet vaatisivat liian suuria silmiä ja kuvausvirheitä olisi vaikea hallita. Pienempiä aallonpituuksia on vaikeaa taittaa ja ne vaurioittavat silmiä.
*Myös eliöiden silmien on mahdollista olla tarkkoja juuri tällä samalla valon aallonpituus-alueella. Suuremmat aallonpituudet vaatisivat liian suuria silmiä ja kuvausvirheitä olisi vaikea hallita. Pienempiä aallonpituuksia on vaikeaa taittaa ja ne vaurioittavat silmiä.
===Fysiikan perusvoimat ===
Fysiikassa on neljä perusvuorovaikutusta: painovoima, sähkömagneettinen voima, sekä heikko ja vahva ydinvoima. Näiden vuorovaikutusten vahvuudet ovat seuraavanlaiset kun painovoima normitetaan vahvuuteen yksi:
[[Kuva:Sciences exactes.png|thumb|right|180px|Fysiikan perusvuorovaikutusten tulee olla juuri oikeassa suhteessa toisiinsa nähden, jotta mm. alkuaineet ovat vakaita.]]
*Painovoima, vahvuus 1
*Heikko ydinvoima, vahvuus 10<sup>32</sup>
*Sähkömagneettinen voima, vahvuus 10<sup>36</sup>
*Vahva ydinvoima (värivoima), vahvuus 10<sup>38</sup>
(Tilanne on oikeastaan hieman tätä monimutkaisempi koska vuorovaikutukset kohdistuvat eri asioihin ja vuorovaikutusten etäisyysriippuvuudet ovat erilaisia. Nämäkin yksityiskohdat ovat välttämättömiä elämän kannalta.)
Vaikka vuorovaikutuksien vahvuuksien vaihteluväli on valtavan suuri, niiden keskinäisten vahvuuksien tulee olla nykyisten kaltaisia jotta elämä olisi mahdollista. Vahvuuksien suhteiden osuminen sopivaan kohtaan sattumalta on siis erittäin epätodennäköistä.
====Painovoima====
Sähkömagneettisen voiman vahvuuden suhde painovoiman vahvuuteen on 10<sup>36</sup> = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000. Jos painovoima olisi 3000 kertaa vahvempi, tähdet eivät olisi pitkäikäisiä. Jos vielä vahvempi, olisi vain miniuniversumeita, lyhytikäisiä tähtiä, metriluokan planeettoja ja vain pienet eliöt voisivat kestää painovoiman. Jos se olisi heikompi, tähdet eivät olisi tarpeeksi kuumia fuusion syttymiseen. 3000 kertainen muutos saattaa vaikuttaa suurelta, mutta vuorovaikutusten vahvuuksien vaihteluvälillä kyseinen muutos on erittäin pieni. Painovoiman vahvuus on siis hienosäädetty tarkkuudella 1:10<sup>36</sup>. Tämä vastaa sitä, että vastaa tunnetun universumin laajuista liukusäätöä saisi muuttaa vain pari senttiä nykyisestä asetuksesta.
====Sähkömagneettinen voima====
Sähkömagneettisen vuorovaikutuksen johdosta samanmerkkiset varaukset hylkivät toisiaan ja erimerkkiset vetävät toisiaan puoleensa. Näin esimerkiksi atomia kiertävät negatiiviset elektronit pysyvät positiivisen atomiytimen ympärillä ja alkuaineet ovat mahdollisia (Tähän tarvitaan myös erittäin hieno kvanttifysiikka, jonka seurauksena elektroneilla on vakaita tiloja ytimen ympärillä ja alkuaineilla on kullekin tyypilliset ominaisuudet.)
Atomiytimen positiiviset protonit ovat lähellä toisiaan ja hylkivät siten toisiaan vahvasti. Atomeja koossa pitävä voima siis räjäyttäisi atomiytimen hajalle ilman protonien välistä liimaa, vahvaa ydinvoimaa, joka siis pitää atomin ydintä kasassa. (Vahva ydinvoima on jäännevoima protoneja ja neutroneja koossa pitävästä värivuorovaikutuksesta.) Vahvan ydinvoiman suhde sähkömagneettiseen voimaan on noin 137 ja tästä syystä erilaisia ytimiä ja siten alkuaineita on suurin piirtein tämä määrä. Jos suhde olisi 60, elämälle tärkeät alkuaineet eivät olisi vakaita. Hieman suurempi muutos eliminoisi kaikki alkuaineet paitsi vedyn.
====Vahva ydinvoima====
Jo 0.5 prosentin muutos vahvan ydinvoiman vahvuudessa lopettaisi hiilen ja hapen tuoton tähdissä.
====Heikko ydinvoima====
*Heikko vuorovaikutus on riittävän heikko. Jos se olisi vahvempi, sitä käyttävä protoni-protoni fuusio muuttaisi kaiken vedyn heliumiksi, jolloin ei olisi elämää eikä pitkäikäisiä tähtiä.
*Toisaalta jos heikko vuorovaikutus olisi heikompi,  neutroneita ja protoneita olisi saman verran ja olisi vain nopeasti palavia helium-tähtiä.
===Muita fysiikan suureita===
Elektronin massa. Elektroni on noin tuhat kertaa protonia kevyempi. Tämä mahdollistaa sen, että elektronipilvi kiertää paljon raskaampaa ja siten riittävästi paikallaan pysyvää ydintä, joka taas mahdollistaa kemialliset sidokset.
Protonin ja neutronin massat. Neutroni on juuri sopivasti protonia raskaampi:
*Jos neutroni olisi hieman (1/700 -osa) raskaampi, p + p &rarr; D reaktiota ei tapahtuisi. Universumissa olisi vain protoneita eikä tähtiä olisi.
*Jos neutroni olisi hieman kevyempi, protoniylimäärää ei olisi, olisi lähinnä heliumia. Helium palaa liian nopeasti.
(Neutronin massasta suurempi osa tulee värivuorovaikutuksen vahvuudesta (kentästä) ja pienempi osa u ja d kvarkkien massoista. Mikäli tilannetta tarkastellaan kvarkkien massojen avulla, vaaditaan tarkempaa hienosäätöä.)
===Useiden parametrien samanaikaiset muutokset===
Tarkemmassa tarkastelussa elämän asettamat rajoitukset koskevat usein kahta tai useampaa parametria. Tällöin elämän salliva parametrien alue voidaan esittää alana tai tilavuutena kyseisten parametrien avaruudessa. Vain erittäin pieni alue tässä parametri-avaruudessa mahdollistaa elämän (Ks. esimerkiksi Tegmarkin artikkelin<ref>M. Tegmark, Is ``the theory of everything'' merely the ultimate ensemble theory?, Annals of Physics, 270, 1-51 (1998), http://arxiv.org/abs/gr-qc/9704009</ref> kuvat 4, 5 ja 7)
Koska elämän asettamien vaatimusten määrä on paljon suurempi (140 <ref>H. Ross, Why the Universe Is the Way It Is?, 2008, Compendium-liite</ref>) kuin fysikaalisten parametrien määrä (noin tusina), on yllättävää, että edes yksi elämän ehdot täyttävä alue löytyy. Havaitsemamme hienosäädetyn 'parametrisaaren' läheisyydessä voi olla joitain elämän sallivia parametrien yhdistelmiä, 'saaria', mutta niiden määrä on rajallinen<ref>M. Tegmark, Is ``the theory of everything'' merely the ultimate ensemble theory?, Annals of Physics, 270, 1-51 (1998), http://arxiv.org/abs/gr-qc/9704009</ref> ja niiden kaikkien elämän sallimien alueiden kattama tilavuus on joka tapauksessa tähtitieteellisen pieni verrattuna kuolleeseen parametriavaruuden alueeseen. Hienosäädön tarkastelu usean parametrin funktiona lisää hienosäätö-argumentin vahvuutta.
===Ulottuvuuksien määrä===
Käytössämme on 3 paikkaulottuvuutta (pituus, leveys ja korkeus) sekä yksi aikaulottuvuus. Elämä on mahdollista vain tässä 3+1 kombinaatiossa. Mikäli paikkaulottuvuuksia olisi vähemmän, verisuonet, hermot tai suolisto halkaisisivat eliön. Mikäli paikkaulottuvuuksia olisi enemmän, planeettojen radat eivät olisi vakaita. Mikäli taas aikaulottuvuuksia olisi enemmän, kausaalisuus kärsisi. (Säieteorioissa on toki enemmän valtavan pieniä 'kompakteja' ulottuvuuksia, mutta tässä olennaista on makroskooppisten ulottuvuuksien määrä.)
===Universumiin liittyviä parametreja===
Universumin laajeneminen miljardeja vuosia massan jatkuvasti hidastaessa laajenemista vaatii valtavan tarkkaa tasapainoa. Toisaalta, ettei painovoima vedä universumia liian aikaisin kasaan, ja toisaalta, ettei laajeneminen ole niin nopeaa ettei rakenteita pääse muodostumaan<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = [[John Lennox]] | Nimeke = God's Undertaker: Has Science Buried God? | Julkaisija = Lion Publishing plc | Vuosi = 2009 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0745953717 }}</ref>. Kosmisen inflaation mallit selittävät laajenemisnopeuden hienösäädön mutta mallien parametreja (inflaatiokentän tyyppi, inflaation alku- ja loppuhetki) ja rakennetta täytyy hienosäätää jotta tämä olisi mahdollista. Inflaatiomallit siis siirtävät hienosäädön omaan rakenteeseensa ja vakioihinsa. Toisaalta tässä tapauksessa hienosäätö ei enää ole niin suurta, ainakaan malliparametrien osalta.
Universumin normaali aine on nykytietämyksen mukaan seurausta alkuräjähdyksen alkuhetkillä tapahtuneesta symmetriarikosta materian ja antimaterian välillä. Tavallista ainetta syntyi hieman enemmän. Ei ole mitään a priori syytä sille miksei symmetriarikko olisi voinut tapahtua myöhemmin tai aiemmin. Onneksi se tapahtui ajallaan, muuten emme olisi tässä<ref>
{{Kirjaviite | Tekijä = Gerald L. Schroeder | Nimeke = The Science of God: The Convergence of Scientific and Biblical Wisdom | Julkaisija = Broadway Books | Vuosi = 1998 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0767903035}} </ref>.
Universumin laajenemista kiihdyttävän 'voiman' arvo (kosmologinen vakio) on erittäin pieni. Onneksi tämä kosmologinen vakio noin 1/10<sup>120</sup> -osa siitä mitä sen odottaisi olevan (odottaisi mikäli hiukkasten massat olisivat sattuman tulosta), muuten galakseja ja tähtiä ei olisi. Tämä 'voima' laajentaisi avaruuden niin nopeasti, ettei mitään rakenteiden muodostumista ehtisi tapahtua. Kosmologinen vakio vaatii vähintään 1/10<sup>53</sup> (mikäli hienosäätöä tarkastellaan massa-, ei energia-akselilla) hienosäädön jotta elämä olisi mahdollista<ref name="ross">{{Kirjaviite | Tekijä = Hugh Ross | Nimeke = The Creator and the Cosmos: How the Latest Scientific Discoveries of the Century Reveal God | Julkaisija = NavPress Publishing Group | Vuosi = 2001 (3rd edition) | Kappale = | Sivu = | Selite =  | Tunniste = ISBN 978-1576832882}} </ref>. Tämä hienösäätö on tarkempaa kuin se, että kuussa oleva tikanheittäjä osuu maapallon pinnan tiettyyn atomiin tikallaan.
Massa on universumissa juuri sopivan tasaisesti: 1/100000 eroja. Jos massa olisi liian tasaisesti jakautunutta, painovoima ei alkaisi kasata tähtiä. Jos se olisi liian epätasaisesti jakautunutta, olisi vain mustia aukkoja.
Universumin entropia täytyy asettaa erittäin epätavalliseen arvoon jotta elämän salliva universumi olisi mahdollista. Entropia kuvaa systeemin tilan todennäköisyyttä. Mustan aukon erittäin suuri entropia voidaan laskea. Suuresta entropiasta seuraa, että mustista aukoista koostuva alkutila on universumille paljon todennäköisempi kuin nykyiseen elämälle sopivaan universumiimme johtanut erittäin järjestäytynyt alkutila. On laskettu<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Roger Penrose | Nimeke = The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe | Julkaisija = Random House Group Ltd | Vuosi = 2004 | Kappale = | Sivu = | Selite = | Tunniste = ISBN 978-0679776314}}</ref>, että universumin alkutila vaatii hienosäätöä <math>1/10^{10^{123}}</math> tarkkuudella. Tämä todennäköisyys on niin pieni, että lukua ei voida edes kirjoittaa auki tunnetun universumin atomeilla.


==Lainauksia==
==Lainauksia==
Rivi 172: Rivi 164:
Paras paikka elää galaksissa on myös paras paikka tehdä havaintoja:
Paras paikka elää galaksissa on myös paras paikka tehdä havaintoja:


*Galaksin keskustassa on liikaa säteilyä. Suurenerginen ja runsas säteily tuhoaisi elämän planeetalla ja puhaltaisi ilmakehän avaruuteen. Lisäksi galaksin keskustassa on liikaa tähtiä ja siten törmäyksiä. Galaksin laidalla taas on liian vähän raskaampia alkuaineita (esimerkiksi hiili, happi, fosfori ja metallit). Elämälle paras paikka on siellä missä me olemmekin, eli spiraaligalaksin käsivarsien välissä olevalla tyhjemmällä alueella jossa kuitenkin on riittävästi eri alkuaineita eikä liikaa säteilyä tai lähellä räjähteleviä supernovia.
*Galaksin keskustassa on liikaa säteilyä. Suurenerginen ja runsas säteily tuhoaisi elämän planeeralla ja puhaltaisi ilmakehän avaruuteen. Lisäksi galaksin keskustassa on liikaa tähtiä ja siten törmäyksiä. Galaksin laidalla taas on liian vähän raskaampia alkuaineita (esimerkiksi hiili, happi, fosfori ja metallit). Elämälle paras paikka on siellä missä me olemmekin, eli spiraaligalaksin käsivarsien välissä olevalla tyhjemmällä alueella jossa kuitenkin on riittävästi eri alkuaineita eikä liikaa säteilyä tai lähellä räjähteleviä supernovia.
*Galaksin asuttavin paikka (jossa siis asumme) on myös paras paikka universumimme havainnointiin, sillä galaksin keskustassa on liikaa pölyä ja muita tähtiä joten sieltä ei näe kunnolla muita galakseja, taustasäteilyä tai universumin suuria rakeita. Aivan galaksin reunalta taas ei näe kunnolla galaksimme keskustaan. Paikkamme spiraaligalaksin käsivarsien välissä on myös vähäpölyinen, täältä näkee hyvin joka suuntaan.
*Galaksin asuttavin paikka (jossa siis asumme) on myös paras paikka universumimme havainnointiin, sillä galaksin keskustassa on liikaa pölyä ja muita tähtiä joten sieltä ei näe kunnolla muita galakseja, taustasäteilyä tai universumin suuria rakeita. Aivan galaksin reunalta taas ei näe kunnolla galaksimme keskustaan. Paikkamme spiraaligalaksin käsivarsien välissä on myös vähäpölyinen, täältä näkee hyvin joka suuntaan.


==Ymmärrettävyys==  
==Ymmärrettävyys==  
Rivi 181: Rivi 174:


==Elegantit luonnonlait==  
==Elegantit luonnonlait==  
Luonnonlaeissa on eleganssia, kauneutta, harmoniaa ja nerokkuutta. Eleganttien lakien etsintä on ohjannut tiedettä. Esimerkiksi Dirac on todennut: ”On tärkeämpää että yhtälö on kaunis kuin että se sopii mittauksiin.” ja Einstein: ”Minulla on syvä usko, että universumin perimmäiset lait tulevat olemaan kauniita ja yksinkertaisia.” Miksi kauneuden etsintä tuottaisi teorioita, jotka tekevät tarkkoja ennusteita? Materialismi/naturalismi ei anna syytä miksi luonnonlait olisivat elegantteja ja ymmärrettäviä. Ei ole mikään ihme että Suunnittelija halusi tehdä maailman joka on kaunis ja elegantti perustavalla tasolla.
Luonnonlaeissa on eleganssia, kauneutta, harmoniaa ja nerokkuutta. Eleganttien lakien etsintä on ohjannut tiedettä. Esimerkiksi Dirac on todennut: ”On tärkeämpää että yhtälö on kaunis kuin että se sopii mittauksiin.” ja Einstein: ”Minulla on syvä usko, että universumin perimmäiset lait tulevat olemaan kauniita ja yksinkertaisia.” Miksi kauneuden etsintä tuottaisi teorioita, jotka tekevät tarkkoja ennusteita? Materialismi/naturalismi ei anna syytä miksi luonnonlait olisivat elegantteja ja ymmärrettäviä. Ei ole mikään ihme että Suunnittelija halusi tehdä maailman joka on kaunis ja elegantti perustavalla tasolla.  
 


=Hienosäädön selityksiä=
==Hienosäädön selityksiä==
*Perustavampi ’kaiken’ teoria: Ei näytä auttavan, perustavampi teoria siirtäisi hienosäädön omiin vakioihinsa tai rakenteeseensa. Esimerkiksi neutronin ja protonin massa seuraa tietysti allaolevista kvarkkien massoista ja QCD-teorian rakenteesta ja kvarkkien massojen hienosäätö on vielä tarkempaa jotta neutronin ja protonin massat saadaan kohdalleen. Hienosäätö voi siis vaikeutua tai helpottua mutta perusargumentti pysyy samana. Lisäksi elämän vaatimien rajaehtojen määrä pysyy joka tapauksessa samana (kymmenistä satoihin), joten pienemmällä määrällä vakioita on yhä vaikeampi löytää niitä täyttävää ratkaisua.
*Perustavampi ’kaiken’ teoria: Ei näytä auttavan, perustavampi teoria siirtäisi hienosäädön omiin vakioihinsa tai rakenteeseensa. Esimerkiksi neutronin ja protonin massa seuraa tietysti allaolevista kvarkkien massoista ja QCD-teorian rakenteesta ja kvarkkien massojen hienosäätö on vielä tarkempaa jotta neutronin ja protonin massat saadaan kohdalleen. Hienosäätö voi siis vaikeutua tai helpottua mutta perusargumentti pysyy samana. Lisäksi elämän vaatimien rajaehtojen määrä pysyy joka tapauksessa samana (kymmenistä satoihin), joten pienemmällä määrällä vakioita on yhä vaikeampi löytää niitä täyttävää ratkaisua.
*[[Multiversumi|Monimaailmankaikkeusteoriat]] ja valintaefekti (emme voisi havaita muuta): Tämä selitys ei paranna ennustetta havaittavuudelle ''tämän'' universumin tapauksessa. Multiversumi-selitys lisäisi todennäköisyyttä sille, että ''joku'' universumi on hienosäädetty, mutta ei selitä yhtä universumia paremmin miksi ''tämä'' universumi on hienosäädetty. Multiversumi selitys ei siis ole uskottava selitys hienosäädölle. Tästä aiheesta lisää [[multiversumi|multiversumia käsittelevässä artikkelissa]] sekä esimerkiksi jutussa http://www.intelligentdesign.fi/2008/09/03/monimaailmankaikkeus-selityksen-monet-ongelmat/ sekä tekninen käsittely fyysikoiden artikkelipalvelimen artikkelissa [http://arxiv.org/abs/0802.4013 arXiv:0802.4013].
*Monimaailmankaikkeusteoriat ja valintaefekti (emme voisi havaita muuta): Ei paranna ennustetta havaittavuudesta tälle universumille. Tästä aiheesta lisää esimerkiksi jutussa http://www.intelligentdesign.fi/2008/09/03/monimaailmankaikkeus-selityksen-monet-ongelmat/ sekä tekninen käsittely fyysikoiden artikkelipalvelimen artikkelissa [http://arxiv.org/abs/0802.4013 arXiv:0802.4013].
*Suunnittelu: Ei muodissa naturalistisen tieteenfilosofian takia, mutta ennustaa havaitsijat parhaiten. Suunnittelusta on myös riippumattomia todisteita.
*Suunnittelu: Ei muodissa naturalistisen tieteenfilosofian takia, mutta ennustaa havaitsijat parhaiten. Suunnittelusta on myös riippumattomia todisteita.


Rivi 201: Rivi 195:
{{Quotation|Esimerkiksi kreationistit rakastavat todennäköisyyksien liittämistä geeneihin ja niiden mutaatioihin. Kaikkien mahdollisten geenien permutaatioista saadaan sitten suunnattoman pieniä todennäköisyyksiä, jotka ovat osoittavinaan, että vaikkapa elämän synty sattumalta on ”käytännössä mahdoton”. Mutta nämä tarkastelut ovat mielettömiä jollei niihin liitetä sekunteja ja tilavuuksia: kuinka monta molekyyliä asustaa kuutiosenttimetrissä ja kuinka usein uusia permutaatioita muodostuu sekunnissa.}}
{{Quotation|Esimerkiksi kreationistit rakastavat todennäköisyyksien liittämistä geeneihin ja niiden mutaatioihin. Kaikkien mahdollisten geenien permutaatioista saadaan sitten suunnattoman pieniä todennäköisyyksiä, jotka ovat osoittavinaan, että vaikkapa elämän synty sattumalta on ”käytännössä mahdoton”. Mutta nämä tarkastelut ovat mielettömiä jollei niihin liitetä sekunteja ja tilavuuksia: kuinka monta molekyyliä asustaa kuutiosenttimetrissä ja kuinka usein uusia permutaatioita muodostuu sekunnissa.}}


ID ei tietenkään ole [[kreationismi]]a, mutta kaikissa lukemissani{{lähde}} laskuissa joille molekyylien tai solujen määrä on olennaista, se on tietenkin otettu huomioon.
ID ei tietenkään ole [[kreationismi]]a, mutta kaikissa lukemissani laskuissa joille molekyylien tai solujen määrä on olennaista, se on tietenkin otettu huomioon.


====Suureiden vaihteluväli====
====Suureiden vaihteluväli====
Rivi 230: Rivi 224:
====Takaperoinen päättely - muunlainen elämä====
====Takaperoinen päättely - muunlainen elämä====
Tavallinen kritiikki hienosäätöargumenttia kohtaan on, että mikäli luonnonlait olisivat erilaisia, olisi kehittynyt erilaista elämää, joten vakioiden tarkkaa säätöä ei pitäisi ihmetellä. Kritiikki perustuu väärinymmärrykseen. Ensinnäkin, useimmat rajoitukset koskevat niin olennaisia asioita, että on vaikea kuvitella minkäänlaista elämää, mikäli ehdot eivät täyty. Jos esimerkiksi pitkäikäisiä tähtiä ei olisi, elämällä ei olisi käytössään riittävästi vapaata energiaa. Jos ei olisi riittävästi erilaisia alkuaineita, monimutkainen elämä tuskin olisi mahdollista. Jos universumi laajenesi liian nopeasti tai universumi koostuisi yhdestä tai useammasta mustasta aukosta, elämä ei olisi mahdollista. Jne. Suurin osa luonnonlakien 'onnellisista sattumista' koskee siis ilmeisesti kaikenlaista materiaan perustuvaa elämää. Toiseksi, vesi ja hiili ovat parhaat tuntemamme rakennusosat elämälle. Vesi ja hiili täyttävät molemmat useita rajoituksia, huomattavasti useampia kuin niiden vakioiden lukumäärä, jotka määräävät niiden olennaiset ominaisuudet. Eri vakioilla ei siis todennäköisesti saataisi yhtä hyviä alkuaineita. Kolmanneksi, havaitsemme vain hiili/vesipohjaista elämää. Mikäli muun tyyppinen elämä olisi valtavan paljon todennäköisempää (jota on vaikea kuvitella biokemiallisen tietomme pohjalta), miksi emme havaitse sitä? On todennäköistä, että elämä, jonka havaitsemme, on todennäköisintä elämää, ainakaan muunlainen elämä ei ole valtavan paljon todennäköisempää. Näin ollen, hiili/vety pohjaisen elämän asettamia ehtoja luonnonlaeille voidaan pitää kertaluokaltaan oikeina. Ja tämä kertaluokka viittaa valtavan tarkan hienosäädön tarpeeseen.
Tavallinen kritiikki hienosäätöargumenttia kohtaan on, että mikäli luonnonlait olisivat erilaisia, olisi kehittynyt erilaista elämää, joten vakioiden tarkkaa säätöä ei pitäisi ihmetellä. Kritiikki perustuu väärinymmärrykseen. Ensinnäkin, useimmat rajoitukset koskevat niin olennaisia asioita, että on vaikea kuvitella minkäänlaista elämää, mikäli ehdot eivät täyty. Jos esimerkiksi pitkäikäisiä tähtiä ei olisi, elämällä ei olisi käytössään riittävästi vapaata energiaa. Jos ei olisi riittävästi erilaisia alkuaineita, monimutkainen elämä tuskin olisi mahdollista. Jos universumi laajenesi liian nopeasti tai universumi koostuisi yhdestä tai useammasta mustasta aukosta, elämä ei olisi mahdollista. Jne. Suurin osa luonnonlakien 'onnellisista sattumista' koskee siis ilmeisesti kaikenlaista materiaan perustuvaa elämää. Toiseksi, vesi ja hiili ovat parhaat tuntemamme rakennusosat elämälle. Vesi ja hiili täyttävät molemmat useita rajoituksia, huomattavasti useampia kuin niiden vakioiden lukumäärä, jotka määräävät niiden olennaiset ominaisuudet. Eri vakioilla ei siis todennäköisesti saataisi yhtä hyviä alkuaineita. Kolmanneksi, havaitsemme vain hiili/vesipohjaista elämää. Mikäli muun tyyppinen elämä olisi valtavan paljon todennäköisempää (jota on vaikea kuvitella biokemiallisen tietomme pohjalta), miksi emme havaitse sitä? On todennäköistä, että elämä, jonka havaitsemme, on todennäköisintä elämää, ainakaan muunlainen elämä ei ole valtavan paljon todennäköisempää. Näin ollen, hiili/vety pohjaisen elämän asettamia ehtoja luonnonlaeille voidaan pitää kertaluokaltaan oikeina. Ja tämä kertaluokka viittaa valtavan tarkan hienosäädön tarpeeseen.
====Stephen Hawkingin väitteet====
Tuoreessa kirjassaan The Grand Design, jonka Stephen Hawking on kirjoittanut yhdessä tiedekirjailija L. Mlodinowin kanssa, Stephen Hawking väittää, ettei Jumalaa tarvita selittämään universumia, vaan painovoima riittää selitykseksi. Hawkingin ja Mlodinowin kirjassa ei ole tieteellisesti mitään olennaisesti uutta universumin syntyyn liittyen.
Kirjan tieteellinen sisältö:
*Kertoo Hawkingin imaginaarista aikaa käyttävästä mallista koskien universumin alkua. Alkusingulariteetti voidaan tämän avulla kiertää tai pyöristää. Universumilla on alku tässäkin mallissa.
*Hawking myöntää kosmisen hienosäädön ihmeellisyyden. Hän pyrkii selittämään hienosäädön multiversumiselityksellä. Tarkemmin ottaen Hawkin käyttää kvanttifysiikan monimaailmatulkintaa, jossa  polkuintegraalin kaikkien summien ajatellaan olevan erillisiä universumeja.
*Hawking ei kirjassaan varsinaisesti selitä universumin syntyä fysiikan lakien pohjalta. Viimeisessä luvussa Hawking nopeasti spekuloi, että mikäli universumin positiivisen ja negatiivisen energian summa on nolla, universumi voisi syntyä vakuumista fluktuaationa. Hawking ei näytä huomaavan, että olettamalla vakuumin, hän olettaa jo avaruusajan, tyhjiön ja siten vakuumienergian olemassaolon. Mutta juuri näiden olemassaoli olisi pitänyt selittää. Lisäksi universumin kokonaisenergia ei ole hyvin määritelty, joten positiivisen ja negatiivisen energian summalla spekulointi on epätieteellistä.
Kirjan filosofinen sisältö:
*Hawking aloittaa kirjansa lausahduksella "filosofia on kuollut". Kuitenkin suurin osa hänen johtopäätöksistään nojaavat puhtaasti amatöörimäiseen filosofiaan, eivät tieteeseen.
*Hawking kannattaa antirealismismia, jonka mukaan varsinaista malleista riippumatonta todellisuutta ei ole olemassa, on vain erilaisia malleja. Hawking toteaa, että big bang kosmologia on yhtä validi kuin nuoren maailman kreationismi, toinen malli on vain joillekin mukavampi/kätevämpi.
*Hawking kannattaa determinismiä, jolle hän jostakin syystä haluaa antaa tieteellinen -etuliitteen (taas oire tarkan filosofisen ajattelun puutteesta, tiede ei todista determinismiä, kyseessä on filosofinen ennakkositoumus). Hawking ei näytä käsittävän, että hänen determinisminsä mukaan hän ei siis varsinaisesti ole itse kirjoittanut kirjaansa, vaan fysiikan lakien mukaisesti liikkuvat hiukkaset ovat määränneet mitä kirja sisältää. Meillä ei ole syytä olettaa, että kirja olisi totta tai hyvin perusteltu. Miksi Hawking uskoo ajatteluunsa ja käsityksiinsä, joiden hän uskoo olevan hiukkasten ja kenttien satunnaisen liikkeen seurausta.
Hawking viittaa maapallon kaltaisen planeetan löytymiseen. Toistaiseksi löydetyt yli 500 planeettaa eivät ole lähellekään niin soveltuvia kuin maapallo monimutkaista elämää varten. Etäisyys auringosta on vain yksi vaatimus [[Kosminen_lähiömme|kymmenien]] tai itse asiassa jopa satojen joukossa.
Hawking sitoutuu uskonvaraisesti determinismiin, jonka mukaan kaikki seuraa hiukkasten ja kenttien liikkeestä. Kuitankaan pelkän fysiikan voimin ei synny informaatiota, jota elävät olennot ovat pullollaan (DNA), eikä luultavammin persoonallisuutta tai tietoisuutta. Deterministisen uskonsa takia Hawking on kuitenkin pakotettu uskomaan että fysiikan lait voisivat jotenkin tuottaa yo. asiat ja esittää uskonsa seurakset tieteen arvovallalla.


==Johtopäätöksiä==
==Johtopäätöksiä==
Rivi 254: Rivi 230:
Todennäköisyys sille että lait olisivat oikein sokean sattuman kautta on äärimmäisen pieni. On järkevää ajatella että suunnittelija halusi luoda elämää universumiinsa ja suunnitteli lait elämää varten. Lisäksi luonnossa on paljon monitasoista järjestystä, joka koostuu useista osista ja jonka on vaikea kehittyä. Lisää ID:n tutkijoita (ja rahoitusta) tarvitaan. Vaikka suunnittelua tukevaa tutkimusta ei ole saatu tehdä paljoakaan, löydetyt tosiasiat yhdessä muodostavat voimakkaan kumulatiivisen argumentin suunnittelulle.  
Todennäköisyys sille että lait olisivat oikein sokean sattuman kautta on äärimmäisen pieni. On järkevää ajatella että suunnittelija halusi luoda elämää universumiinsa ja suunnitteli lait elämää varten. Lisäksi luonnossa on paljon monitasoista järjestystä, joka koostuu useista osista ja jonka on vaikea kehittyä. Lisää ID:n tutkijoita (ja rahoitusta) tarvitaan. Vaikka suunnittelua tukevaa tutkimusta ei ole saatu tehdä paljoakaan, löydetyt tosiasiat yhdessä muodostavat voimakkaan kumulatiivisen argumentin suunnittelulle.  


== Katso myös ==
==[[Kuva:Crystal Clear app browser.png|40 px]] Lisäresursseja==
=== ApologetiikkaWiki ===
*[http://vod.tv7.fi/vod/ TV7 arkistossa] Cafe Raamattu -ohjelman jaksot 99 ja 100 sisältävät viihteellisen keskustelun aiheesta.
* [[Kosminen lähiömme]]
*[http://www.veritas.org The Veritas Forum] -sivustolta voi kuunnella tai ladata [http://www.veritas.org/media/presenters/326 G. Gonzalezin], [http://www.veritas.org/media/presenters/155 H. Rossin], [http://www.veritas.org/media/presenters/246 F. Ranan], [http://www.veritas.org/media/presenters/88 F. Schaefer] ja [http://www.veritas.org/media/presenters/327 J. Richardsin] luentoja aiheesta
* [[Multiversumi]]
**[http://www.veritas.org/media/talks/544 The Fine-Tuning of the Universe Part 1 of 2]
* [[The Privileged Planet (kirja)]]
*Sivustolta http://theapologiaproject.org/?page_id=5 voi katsella Privileged Planet dokumentin verkon yli. (Kannattaa katsoa tai ostaa myös Unlocking the Mystery of Life).
* [[Teleologinen argumentti]]
*H. Ross, 2008, [http://www.apologetics.com/index.php?option=com_content&view=article&id=169:a-qjust-rightq-universe&catid=41:theistic-apologetics&Itemid=54 A "Just Right" Universe] artikkeli verkossa (ei korvaa kirjaa).
* [[Alkuräjähdys]]
*http://www.miksiuskon.net/2_maailmankaikkeuden_hienosaato.html
* [[Tiede]]
* [[Tieteisusko]]
* [[Aukkojen Jumala]]
* [[Kosmologinen argumentti]]
* [[Abiogeneesi]]
* [[Suunnitteluteoria]]
 
===[[Kuva:Crystal Clear app browser.png|40 px]] Lisäresursseja===
*TV7 arkistossa Cafe Raamattu -ohjelman jaksot [http://www.tv7.fi/vod/player/6677/ 99] ja [http://www.tv7.fi/vod/player/6678/ 100] sisältävät viihteellisen keskustelun aiheesta.
*http://www.miksiuskon.net/maailmankaikkeuden-hienost


===Kirjallisuutta===
==Kirjallisuutta==
Suomeksi hienosäätöä on käsitelty kappaleen verran professori T. Puolimatkan kirjassa [[Usko, tiede ja evoluutio]].
Suomeksi hienosäätöä on käsitelty kappaleen verran professori T. Puolimatkan kirjassa [[Usko, tiede ja evoluutio]].
*J. Lennox, [[God's Undertaker]], Lion UK, 2007.
*J. Lennox, [[God's Undertaker]], Lion UK, 2007.
Rivi 284: Rivi 250:
*M. Rees, Just Six Numbers, Phoenix, 2000.
*M. Rees, Just Six Numbers, Phoenix, 2000.
*R. Swinburne, The Existence of God, 2nd ed., Oxford University Press, 2004.
*R. Swinburne, The Existence of God, 2nd ed., Oxford University Press, 2004.
*R. Collins, How to Rigorously Define Fine-tuning, Philosophia Christi, 2005, http://home.messiah.edu/%7Ercollins/Fine-tuning/FT.HTM
*R. Collins, How to Rigorously Define Fine-tuning, Philosophia Christi, 2005, http://home.messiah.edu/ rcollins/finetune/Defining
*R. Penrose, The Road to Reality, Knopf, 2005.
*R. Penrose, The Road to Reality, Knopf, 2005.


Rivi 294: Rivi 260:
[[Luokka:Kosmologia]]
[[Luokka:Kosmologia]]
[[Luokka:Suunnitteluteoria]]
[[Luokka:Suunnitteluteoria]]
[[Luokka:Lukusuositukset]]
{{tägit|hienosäätö, astrobiologia, kosminen, paikka, maapallo, linnunrata, kuu, aurinko, antrooppinen periaate, kosminen hienosäätö, fysiikan lait, dna koodi, proteiinit, vesi, hiili, elämä, entropia, suunnittelu, ID, ihminen}}
{{tägit|hienosäätö, astrobiologia, kosminen, paikka, maapallo, linnunrata, kuu, aurinko, antrooppinen periaate, kosminen hienosäätö, fysiikan lait, dna koodi, proteiinit, vesi, hiili, elämä, entropia, suunnittelu, ID, ihminen}}
Muutoksesi astuvat voimaan välittömästi. Kaikki ApoWikiin tehtävät tuotokset katsotaan julkaistuksi GNU Free Documentation License 1.3 or later -lisenssin mukaisesti (ApoWiki:Tekijänoikeudet). Jos et halua, että kirjoitustasi muokataan armottomasti ja uudelleenkäytetään vapaasti, älä tallenna kirjoitustasi. Tallentamalla muutoksesi lupaat, että kirjoitit tekstisi itse, tai kopioit sen jostain vapaasta lähteestä. ÄLÄ KÄYTÄ TEKIJÄNOIKEUDEN ALAISTA MATERIAALIA ILMAN LUPAA!
Peruuta Muokkausohjeet (avautuu uuteen ikkunaan)

Tällä sivulla käytetyt mallineet:

Noudettu kohteesta ”https://apowiki.fi/wiki/Kosminen_hienosäätö”