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碳基生命的基础几乎没有犯错的余地

轻夸克质量决定碳和氧气生产以及碳寿命的可行性。图像信用:Dean Lee。来自美国国家航空航天局的地球和水星图像。

我们所知的生活是基于碳和氧的元素。现在,一个物理学家团队,包括来自北卡罗来纳州立大学,正在寻找在宇宙中形成这两个元素所需的条件。他们发现,在支持生活方面,宇宙留下了很少的错误余量。

当氦燃烧巨型红星内时产生碳和氧气。碳-12,我们都是由所做的基本元素,只能形成三个α颗粒或氦-4核,以非常具体的方式结合。形成的关键是称为霍健状态的碳-12的激发状态,它具有非常具体的能量 - 在379keV(或379,000电子伏特)上以上的379keV(或379,000电子伏特)的能量。氧通过另一种α颗粒和碳的组合产生。

NC状态物理学家Dean Lee和德国同事Evgeny Epelbaum,Hermann Krebs,Timo Laehde和ULF-G。Meissner先前已经确认了Hoyle状态的存在和结构,其中一个数字格子允许研究人员模拟质子和中子的互动方式。这些质子和中子由称为夸克的基本颗粒组成。光夸克质量是自然的基本参数之一,这种质量影响粒子的能量。

新的晶格Juelich超级计算机中心的计算做物理学家发现,只是轻夸克质量的微小变化会改变规则的能量状态,这反过来会影响生产的碳和氧,这样我们知道它的生命就不会存在。

“洪水的碳是关键,”李说。“如果霍健状态能量在三个α颗粒以上479kev或更高,则产生的碳量对于碳的寿命来说太低。

“同样适用于氧气,”他补充道。“如果霍健状态能量在三个α的279 kev内,则将有大量的碳。但是星星会在他们的生命周期中早先燃烧氦气进入碳。因此,恒星不会热到足以为生命产生足够的氧气。在我们的晶格模拟中,我们发现光夸克质量超过2或3%的变化会导致宇宙中碳或氧气的丰富问题。“

研究人员的研究结果出现在物理评论信

这项工作由美国能源部资助;德国的德意志教育学院、德国教育学院和德国教育学院;欧洲联盟强子物理项目和欧洲研究理事会。

-peack-

编辑:摘要跟随。

“作为光夸克质量的函数的碳基寿命的可行性”

作者:Dean Lee,北卡罗来纳州立大学;Evgeny Epelbaum和Hermann Krebs,Institut Fuer Theoretische Physik II,Ruhr-UniversitaetBoochum,德国;Timo A. Laehde,Forschungszentrum Juelich,德国;ULF-G。Meissner,Helmholtz-Institut Fuer Strahlen-und Kernphysik和Bethe理论物理中心,德国大学(Heniolyitaet Bonn)

发布:2013年3月13日在物理评论信中

抽象的:
霍伊莱国家在达到红巨星的恒星的氦气燃烧中起着至关重要的作用。碳,氧气和寿命所需的其他元件需要这种状态对三α阈值的紧密接近。通过测量其对自然基本常数,指定光夸克质量和电磁相互作用的强度来调查这种生命基本状况是否强大或精致地调整。我们表明,α粒子结合能量与与三α过程相关的各种能量之间存在强相关性。我们从这些基本参数的变化中得出了这些基本参数的限制,要求在恒星中产生了SUF碳和氧气的要求。我们还讨论了我们对宇宙的人类观点的结果的影响。

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