1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : مواضيع عامة في الفيزياء : طرائف الفيزياء :

Finely Tuned Carbon?

المؤلف:  Franklin Potter and Christopher Jargodzki

المصدر:  Mad about Modern Physics

الجزء والصفحة:  p 95

5-11-2016

194

Finely Tuned Carbon?

Eventually a star exhausts its supply of hydrogen in its core, gravitational contraction occurs, the temperature reaches about 108 K, and helium burning can occur via the reaction 3He-4 → C-12 + 2 photons. In fact, the nucleosynthesis of all the heavier elements essential for life relies on this reaction. However, the chance that three helium nuclei get together fast enough to form the carbon nucleus is negligible. So this critical reaction actually proceeds via an intermediate beryllium step given by 2He-4 + (99 ± 6) keV → Be-8 followed by

Be-8 + He-4 → C-12 + 2 photons. Since the Be-8 lifetime of about 10–17 second is much longer than the He-4 + He-4 collision time in a star, the beryllium will be around long enough for the reaction to occur.

The total energy of the Be-8 nucleus and a He-4 nucleus at rest is 7.4 MeV above the energy of the normal state of the C-12 nucleus. The radioactive state of the C-12 is 7.65 MeV above the normal state. If the energy of the radioactive state were more than 7.7 MeV above the normal state, the formation of C-12 via Be-8 plus He-4 would require the reactants to have at least 0.3 MeV of total kinetic energy, which is extremely unlikely at the temperatures found in most stars.

The importance of this process is emphasized by physicists who inject the Anthropic Principle, that certain constants of nature have values that seem to have been mysteriously fine-tuned to just the values that allow for the possibility of life. Recently, others have introduced a further extension that claims that this carbon nucleus coincidence can be explained only by the intervention of a designer with some special concern for life. Both groups cite the closeness of the required energy to the actual limit, 7.7 MeV – 7.65 MeV = 0.05 MeV, a quantity less than 1% of 7.65 MeV, as their evidence for the fine-tuning. Why is their reasoning suspect with regard to this carbon formation process?

Answer

The crucial energy comparison to make is not simply the radioactive state energy of 7.65 MeV to the practical limit value of 7.7 MeV, but one must include the comparison of the radioactive state energy 7.65 MeV to the energy 7.4 MeV of the reactants at rest. This energy of 0.25 MeV misses being too high for the production of carbon by the fractional amount of 0.05 MeV/0.25 MeV, or 20 percent, which is not so critical after all.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي