अध्ययन मूलभूत भौतिकी स्थिरांकों को जीवन की संभाव्यता से जोड़ता है

लंदन की क्वीन मरी यूनिवर्सिटी में भौतिक विज्ञानी कोस्ट्या ट्रैचेनको ने एक सैद्धांतिक विश्लेषण प्रकाशित किया है जो सुझाव देता है कि ब्रह्मांड के मूलभूत भौतिक स्थिरांक जीवन की आवश्यकताओं द्वारा प्रतिबंधित हैं। साइंस एडवांसेस में प्रकाशित इस अध्ययन में संकेत मिलता है कि ये स्थिरांक तरल पदार्थों को ऐसे बहने की अनुमति देना चाहिए जो कोशिकाओं के भीतर और उनके बीच जैविक प्रक्रियाओं का समर्थन करें। शोध के अनुसार, इन स्थिरांकों में अपेक्षाकृत छोटे बदलाव भी तरल श्यानता को इतना बदल सकते हैं कि पोषक तत्वों के परिवहन और अपशिष्ट निष्कासन जैसे आवश्यक कार्यों को रोका जा सके।

भौतिकी और श्यानता के बीच संबंध

इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान और विद्युत आवेश जैसे मूलभूत भौतिक स्थिरांक और प्लांक स्थिरांक परमाणुओं, रासायनिक बंधों और नाभिकीय अभिक्रियाओं के व्यवहार को नियंत्रित करते हैं। जबकि इन मानों को सामान्यतः सार्वभौमिक और अपरिवर्तनीय माना जाता है, इनकी विशिष्ट उत्पत्ति अज्ञात है। ट्रैचेनको का कार्य उनके सहयोगियों द्वारा 2020 में की गई खोज पर आधारित है कि ये स्थिरांक तरल पदार्थों की श्यानता के लिए एक निचली सीमा निर्धारित करते हैं। श्यानता तरल के बहाव के प्रति प्रतिरोध को मापती है; पानी की श्यानता कम होती है, जबकि शहद और टार की श्यानता अधिक होती है।

नया विश्लेषण इस अवधारणा को जीव विज्ञान तक विस्तारित करता है। प्रत्येक जीवित कोशिका तरल वातावरण के माध्यम से अणुओं की गति पर निर्भर करती है। विसरण, जो तरल के माध्यम से कणों का प्राकृतिक फैलाव है, जीवन के लिए आवश्यक रासायनिक अंतःक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है। यदि इन तरल पदार्थों की श्यानता बहुत अधिक होती, तो महत्वपूर्ण सामग्री कुशलता से नहीं चल पाती। यदि यह बहुत कम होती, तो जैविक कार्यों के लिए आवश्यक नियंत्रित प्रवाह बाधित हो सकता था।

ट्रैचेनको ने अध्ययन में इस संबंध को समझाया: "एक कप में पानी के बहने को समझना मूलभूत स्थिरांकों को समझने के महान चुनौती से निकटता से संबंधित हो जाता है। जीवित कोशिकाओं के भीतर और उनके बीच जीवन प्रक्रियाओं को गति की आवश्यकता होती है और यह श्यानता ही इस गति के गुणों को निर्धारित करती है। यदि मूलभूत स्थिरांक बदल जाते हैं, तो श्यानता भी बदल जाएगी जिससे हमारे ज्ञात जीवन पर प्रभाव पड़ेगा। उदाहरण के लिए, यदि पानी टार जितना श्यान होता, तो जीवन अपने वर्तमान रूप में नहीं होता या बिल्कुल नहीं होता। यह पानी से परे लागू होता है, इसलिए तरल अवस्था का उपयोग करके कार्य करने वाले सभी जीवन रूप प्रभावित होंगे।"

जीवन के लिए संकीर्ण खिड़की

शोध संकेत देता है कि कोशिकीय जीवन के संगत मूलभूत स्थिरांकों की सीमा संकीर्ण है। ट्रैचेनको ने नोट किया कि प्लांक स्थिरांक या इलेक्ट्रॉन आवेश जैसे स्थिरांकों में बदलाव का महत्वपूर्ण जैविक प्रभाव पड़ सकता है। "मूलभूत स्थिरांकों में कोई भी बदलाव, जिसमें वृद्धि या कमी शामिल है, प्रवाह और तरल-आधारित जीवन के लिए समान रूप से बुरी खबर होगी। हम उम्मीद करते हैं कि खिड़की काफी संकीर्ण होगी: उदाहरण के लिए, हमारे रक्त की श्यानता कुछ मूलभूत स्थिरांकों जैसे प्लांक स्थिरांक या इलेक्ट्रॉन आवेश में केवल कुछ प्रतिशत बदलाव के साथ शरीर के कार्य के लिए बहुत गाढ़ा या बहुत पतला हो जाएगी," उन्होंने कहा।

ये भविष्यवाणियां उन प्रयोगों से नहीं बल्कि सैद्धांतिक मॉडल से व्युत्पन्न की गई हैं जहां स्थिरांकों को बदला गया हो। परिणामस्वरूप, विभिन्न रूपों के जीवन द्वारा सहन की जा सकने वाली सटीक सीमाएं अज्ञात हैं। निष्कर्ष संकेत देते हैं कि जीवन की शर्तों में तारों और जटिल रसायन विज्ञान बनाने की क्षमता से अधिक शामिल है; तरल पदार्थों के भौतिक गुण ब्रह्मांड के स्थिरांकों पर अतिरिक्त आवश्यकताएं लाते हैं।

रक्त और जटिल तरल पदार्थों के लिए निहितार्थ

जनवरी 2025 में द यूरोपियन फिजिकल जर्नल ई में प्रकाशित एक अनुवर्ती अध्ययन ने देखा कि ये स्थिरांक जटिल जैविक तरल पदार्थों, विशेष रूप से रक्त को कैसे प्रभावित करते हैं। पानी के विपरीत, रक्त प्लाज्मा, लाल रक्त कोशिकाओं और प्लेटलेट्स का मिश्रण है। इसकी श्यानता आणविक गुणों और इन घटकों के बीच अंतःक्रियाओं, जैसे लाल रक्त कोशिकाओं के समूह बनाने पर निर्भर करती है जो प्रवाह के प्रति प्रतिरोध बढ़ाते हैं।

शोधकर्ताओं ने पाया कि रक्त की जटिलता के बावजूद, इसकी श्यानता मूलभूत भौतिक स्थिरांकों से व्युत्पन्न एक सैद्धांतिक मान के पास हैरान करने वाली रूप से निकट है। उन्होंने प्रस्ताव दिया कि निकटता से स्थित रक्त कोशिकाओं के बीच अंतःक्रियाओं में दूरियां इतनी छोटी होती हैं कि आणविक और क्वांटम प्रभाव मायने रखते हैं। यह संकेत देता है कि जीवन के संगत स्थिरांकों का अनुमान लगाने के लिए कोशिकाओं और अणुओं के बीच अंतःक्रियाओं द्वारा बनाए गए प्रभावों के साथ-साथ अंतर्निहित तरल गुणों को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।

यह क्यों महत्वपूर्ण है

अध्ययन ब्रह्मांड के भौतिक नियमों पर एक संभावित प्रतिबंध को उजागर करता है जो तारों में भारी तत्वों के उत्पादन से परे है। जबकि तारे जीवन के लिए आवश्यक कार्बन और ऑक्सीजन जैसे तत्व बना सकते हैं, ट्रैचेनको का विश्लेषण दिखाता है कि एक ब्रह्मांड इन सामग्री का उत्पादन कर सकता है लेकिन कोशिकीय प्रक्रियाओं को संचालित करने के लिए तरल पदार्थों को बहुत श्यान रख सकता है। यह प्रश्न उठाता है कि प्रकृति के मूलभूत नियमों के मान जीवन के अस्तित्व के लिए अच्छी तरह से उपयुक्त क्यों प्रतीत होते हैं। ट्रैचेनको ने सुझाव दिया कि सूक्ष्म-ट्यूनिंग के कई रूप शामिल हो सकते हैं, जहां भारी तत्व उत्पादन की अनुमति देने वाले मान और तरल-आधारित जीवन की अनुमति देने वाले मान अलग-अलग आवश्यकताओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। अभी के लिए, यह ब्रह्मांड के मूलभूत भौतिक गुणों और जैविक प्रक्रियाओं के बीच संबंध की जांच के लिए एक सैद्धांतिक ढांचा है।

स्रोत (अंग्रेज़ी में)

• sciencedaily.com: Scientists make stunning discovery that could help explain why life exists | ScienceDaily
• news.ssbcrack.com: Fundamental Constants of Physics May Determine the Possibility of Life in the Universe - SSBCrack News

यह मूल अंग्रेज़ी लेख का एआई द्वारा किया गया अनुवाद है, जिसे स्वचालित रूप से जाँचा गया है ताकि यह मूल लेख जैसी ही बात कहे। स्रोतों की जाँच अंग्रेज़ी में की गई थी।