Introducción

No quieres cambiar las constantes fundamentales al menos no sin cambiar las leyes de la física, nuestro universo actual (con vida) solo existe porque las constantes físicas son como son. Lo que sigue es una explicación de lo que se conoce como la propiedad "afinada" de nuestro universo.

Todas las constantes físicas en un grado u otro juegan un papel en el universo observable. Los más importantes se relacionan con la interacción fuerte, la interacción gravitacional y la interacción electromagnética.

Los dos primeros (interacción fuerte e interacción gravitacional) son necesarios para formaciones a largo plazo de sistemas planetarios y sistemas estelares. La interacción electromagnética es importante para los fenómenos cotidianos que incluyen directamente la vida.

La interacción electromagnética

Examinemos la interacción electromagnética ya que eso nos afectaría en el día a día. Hay una constante física conocida como constante de estructura fina y se muestra a continuación:

$\alpha = \frac{e^2}{4\pi\epsilon_0 hc} \approx 1.44 \ MeV \ fm$

Ahora, ¿qué sucedería si esta constante cambiara?

Como esta constante depende de$\pi$,$\epsilon$la permitividad del vacío, c la velocidad de la luz y h o la constante de Planck linealmente, cualquier cambio en estas cantidades se reflejará en el resultado final. Si e, o la unidad de carga elemental, cambia, el resultado se reflejará de forma cuadrática. Pero estas cantidades están relacionadas para complicar más las cosas. Veamos solo un ejemplo:

Esta constante afecta la fuerza electrostática entre partículas y, por lo tanto, casi todo lo relacionado con la interacción electromagnética. Si c aumenta, digamos, un 1 por ciento, entonces la permitividad del vacío aumentará un 10 por ciento y la energía potencial electrostática entre dos electrones se reducirá un 10 por ciento y el estado fundamental del hidrógeno se reducirá aproximadamente un 20 %. Esto significa que todos los enlaces atómicos son mucho más débiles. La bioquímica es muy delicada y no podría existir si los productos químicos se unieran mucho más débilmente y con menos frecuencia.

Así que digamos que tratas de salvar tu universo aumentando la carga eléctrica fundamental en un 5 por ciento. Ahora, la energía en un sistema de dos cuerpos unido por el potencial eléctrico se comporta como debería... excepto que no lo hace. Solo la energía potencial eléctrica parece correcta, ahora el potencial eléctrico está apagado, al igual que los espacios en los niveles de energía de los átomos y las energías de los fotones emitidos. Para empeorar las cosas, los efectos magnéticos anteriormente débiles ahora predominan mucho más, ¡ya que la fuerza magnética ha aumentado en más del 15%!

Y el proceso continuaría...

Sintonia FINA

El Dr. Rees hizo una lista de seis constantes que, si se afectaran en absoluto, harían imposible la vida en cualquier forma que conocemos. La lista se puede encontrar aquí ( https://en.wikipedia.org/wiki/Fine-tuned_universe ) y es importante tener en cuenta que no son constantes físicas fundamentales.

Para responder a la pregunta en su escenario, ¿qué sucedería si simplemente aumentara la escala del universo: aumentara las dimensiones de longitud proporcionalmente y escalara las constantes físicas para que coincidieran con las nuevas escalas de longitud? En este caso, está sucediendo algo muy diferente a cambiar las constantes físicas en relación unas con otras. El nuevo universo se comportaría exactamente como el nuestro porque todo sigue igual, las nuevas longitudes están puramente en relación con las antiguas y son completamente independientes. Las leyes en sí no han cambiado.

Por ejemplo, la ley de la gravitación:

$F_{g} = G \frac{m M}{r^3} \vec{r}$

Aquí no importa si "r" está en metros o kilómetros.

Entonces, si todas las escalas de longitud fueran reemplazadas por kilómetros, las leyes fundamentales no cambiarían. Quizás te estés preguntando acerca de la mecánica cuántica, pero el principio de Incertidumbre seguiría siendo:

$\Delta_{x} \Delta_{p} \ge \frac{h}{2}$

Aquí, si x estuviera en km como unidad estándar, h tendría un valor de 6.626...$\cdot 10^{-31} \frac{kg (km)^2}{s}$.

Por lo tanto, mientras las constantes "finamente ajustadas" no se vean afectadas entre sí, la vida en sus nuevos Universos podría existir perfectamente con algunas pequeñas advertencias.