一杯水或解开宇宙的秘密，基本常数可在一定范围内变化

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科技日报记者 张佳欣

英国伦敦玛丽女王大学的研究人员最近的一项发现可能会改变我们对宇宙的理解。根据23日《科学进展》杂志报道，他们首次揭示了基本常数可以在一定范围内变化，这为活细胞内和活细胞之间发生生命过程所需的必要黏度提供了友好窗口。这或许是确定这些常量从何而来以及它们如何影响生命的重要谜题的答案。

该图显示了自然的基本常数如何设定液体黏度的基本下限。图片来源：物理学家组织网

2020年，同一团队发现，液体的黏度由基本的物理常数决定，这就限制了液体的流动性。现在，这一成果被带入了生命科学领域。

基本的物理常量塑造了我们生活的宇宙的结构。物理常数是在自然界中具有普适性且随时间保持不变的量，例如电子的质量。它们控制着核反应，并导致了生命必需的分子结构的形成，但它们的起源尚不清楚。这项研究可能会让科学家们离确定这些常量的来源更进一步。

了解水在杯子中的流动方式，与找出基本常数的重大挑战密切相关。在生命过程中，活细胞内和细胞之间需要存在运动，而正是黏度决定了这种运动的性质。如果基本常数改变，黏度会发生变化，从而影响生命。例如，如果水像焦油一样黏稠，生命就不会以目前的形式存在，或者根本不存在。这不仅适用于水，所有使用液态发挥作用的生命形式会受到影响。

物理学教授克斯特亚·特拉琴科说，基本常数的任何变化，包括增加或减少，对流动的和以液体为基础的生命都同样是坏消息。例如，如果普朗克常数或电荷等一些基本常数只有几个百分点的变化，我们的血液黏度就会变得太稠或太稀，不利于身体的正常运作。

该研究表明，如果能够对这些基本常数多次调整，或许就能使生命过程中的一些特征作出改变，而不会对其他物理世界产生影响，类似于生物进化中独立获得性状一样。这就引出了一个有趣的问题：进化机制是否在这些常数的起源中发挥了作用。因此，作者认为，探索进化原理可能会为理解这些基本常数提供有价值的见解。