Aunque podríamos imaginar organismos «vivientes», como por ejemplo ordenadores inteligentes compuestos por otros elementos, como el silicio, es dudoso que la vida pudiera haber evolucionado espontáneamente en ausencia de carbono. Las razones para ello son de tipo técnico, pero tienen que ver con la manera singular en que el carbono se combina con otros elementos. El dióxido de carbono, por ejemplo, es gaseoso a temperatura ambiente, lo cual biológicamente es muy útil. El silicio es el elemento que está inmediatamente debajo del carbono en la tabla periódica y por lo tanto ambos tienen propiedades químicas análogas. Sin embargo, el dióxido de silicio, cuarzo, es mucho más útil en una colección de rocas que en los pulmones de un organismo. Aun así, quizá podrían evolucionar algunas formas de vida que se alimentaran de silicio y movieran rítmicamente sus colas en estanques de amoníaco líquido. Pero incluso un tipo exótico de vicia como éste no podría evolucionar a partir de tan sólo los elementos primordiales, ya que esos elementos únicamente pueden formar dos compuestos estables, el hidruro de litio, que es un sólido cristalino incoloro, y el gas hidrógeno, ninguno de los cuales es un compuesto que se pueda reproducir y mucho menos enamorarse. Además, está el hecho de que nosotros somos una forma de vida de carbono, y ello suscita la cuestión de cómo fueron formados el carbono, cuyo núcleo contiene seis protones, y los otros elementos pesados de nuestro cuerpo.
El primer paso tiene lugar cuando las estrellas más viejas empiezan a acumular helio, que es producido cuando dos núcleos de hidrógeno chocan y se fusionan entre sí. Eso ocurre dentro de las estrellas y es la manera como éstas producen la energía que nos calienta. A su vez, dos átomos de helio pueden chocar y formar berilio, cuyo núcleo contiene cuatro protones. En principio, una vez se ha formado el berilio se podría fusionar con un tercer núcleo de helio para formar carbono, pero eso no ocurre porque el isótopo de berilio que se ha formado vuelve a decaer casi inmediatamente en dos núcleos de helio.
La situación cambia cuando las estrellas comienzan a agotar el hidrógeno. Cuando ocurre eso, el centro de la estrella se contrae hasta que su temperatura sube a unos cien millones de grados Kelvin. En esas condiciones, los inicíeos se encuentran entre sí con tanta frecuencia que algunos núcleos de berilio chocan con uno de helio antes de que hayan tenido tiempo de desintegrarse. Entonces, el berilio puede fusionarse con helio y formar un isótopo estable de carbono. Ese carbono está todavía lejos de formar agregados ordenados de compuestos químicos como los que son capaces de disfrutar de un buen vaso de vino de Burdeos, de hacer juegos de manos con vistosas sorpresas, o de plantearse preguntas sobre el universo. Para que existan seres como los humanos, el carbono debe pasar desde el interior de la estrella a unos entornos más acogedores. Eso, como hemos dicho, ocurre cuando la estrella, al final de su ciclo de vida, explota como supernova y esparce el carbono y otros elementos pesados, que posteriormente se condensarán en un planeta.
Ese proceso de formación de carbono se denomina el proceso de la triple alfa, porque partícula alfa es otro nombre que se da al núcleo del isótopo de helio que interviene en el proceso, y porque ese proceso requiere que se fusionen tres de ellos. La física usual predice que la tasa de producción de carbono mediante el proceso de la triple alfa debería ser muy pequeña. Como ello no es así, en 1952 Hoyle predijo que la suma de las energías del berilio y del núcleo de helio debe ser casi exactamente igual a la energía de un cierto estado cuántico del isótopo de carbono, una situación llamada resonancia, que incrementa mucho el ritmo de una reacción nuclear. En aquella época, no se conocía ese nivel de energía pero, a partir de la sugerencia de Hoyle, William Fowler en el Caltech lo buscó y lo encontró, proporcionando un apoyo importante a las ideas de Hoyle sobre cómo se forman los núcleos pesados.
Hoyle escribió: «No creo que ningún científico que examinara la evidencia dejara de llegar a la conclusión de que las leyes de la física nuclear han sido diseñadas deliberadamente con respecto a las consecuencias que producen en el interior de las estrellas». En aquella época no se sabía suficiente física nuclear para comprender hasta qué punto resultaba asombrosa la coincidencia resultante de dichas leyes físicas exactas. Pero al investigar la validez del principio antrópico fuerte, en años recientes los físicos se empezaron a preguntar cómo hubiera sido el universo si las leyes de la naturaleza fueran diferentes. Actualmente podemos fabricar ordenadores que nos digan cómo depende el ritmo de la reacción del proceso triple alfa de la intensidad de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Esos cálculos muestran que una variación de tan sólo un 0,5 por 100 en la intensidad de la fuerza nuclear fuerte o de un 4 por 100 en la fuerza eléctrica destruiría casi todo el carbono o casi todo el oxígeno en cualquier estrella y, por lo tanto, la posibilidad de vida tal como la conocemos. Si se cambian las reglas de nuestro universo sólo un poco, ¡las condiciones necesarias para nuestra existencia dejan de cumplirse!
Examinando en el ordenador los modelos de universo que se generan cuando hacemos ciertos cambios en las teorías de la física, podemos estudiar metódicamente los efectos de esos cambios. Resulta que no son sólo las intensidades de la fuerza nuclear fuerte y de la interacción electromagnética las que están ajustadas a nuestra existencia. La mayoría de las constantes fundamentales que aparecen en las teorías están ajustadas con tanta precisión que si su valor cambiara aunque sólo fuera ligeramente el universo sería cualitativamente diferente, y en la mayoría de los casos resultaría inadecuado para el desarrollo de la vida. Por ejemplo, si la otra fuerza nuclear, la fuerza débil, fuera mucho más débil, todo el hidrógeno del universo primitivo se habría convertido en helio v por lo tanto no habría estrellas normales; si fuera mucho más in tensa, las supernovas no lanzarían su envoltura externa al explotar y por lo tanto no sembrarían el espacio interestelar con los elementos pesados que necesitarán los planetas para producir vida. Si los protones fueran un 0,2 por 100 más pesados decaerían en neutrones y desestabilizarían los átomos. Si la suma de las masas de los tipos de quarks que constituyen un protón se modificara en tan sólo un 10 por 100, la abundancia de los núcleos atómicos estables de que estamos formados sería mucho menor. De hecho, la suma de las masas de esos quarks parece optimizada para la existencia del mayor número posible de núcleos estables.
Si suponemos que un planeta necesita estar al menos unos pocos centenares de millones de años en órbitas estables alrededor de su estrella para que en él pueda evolucionar la vida, el número de dimensiones del espacio también queda lijado por nuestra existencia. Ello es debido a que, según la ley de la gravedad, las órbitas elípticas estables sólo son posibles en tres dimensiones. Las órbitas circulares son posibles en otros números de dimensiones pero, tal como temía Newton, son inestables. Para cualquier número de dimensiones excepto tres, incluso perturbaciones pequeñas como las producidas por la atracción de los otros planetas expulsarían a un planeta de su órbita circular y harían que cayera en espiral hacia el Sol o que se escapara en espiral, de manera que o bien arderíamos o bien nos congelaríamos. Además, en más de tres dimensiones, la fuerza gravitatoria entre dos cuerpos decrecería con la distancia más rápidamente que en tres dimensiones. En tres dimensiones, la fuerza gravitatoria cae a 1/4 de su valor si duplicamos la distancia; en cuatro dimensiones caería a 1/8 veces; en cinco dimensiones caería a 1/16 veces, y así sucesivamente. Por consiguiente, en más de tres dimensiones el Sol no podría existir en un estado estable, con su presión interna equilibrando la compresión de la gravedad. Ello significa que o bien se despedazaría o bien se colapsaría, formando un agujero negro, y cualquiera de las dos posibilidades nos echaría a perder el día. A escala atómica, las fuerzas eléctricas se comportan de la misma forma que las fuerzas gravitatorias, lo cual quiere decir que los electrones de los átomos o bien se escaparían o bien caerían en espiral hacia el núcleo. En ninguno de los dos casos serían posibles los átomos como los conocemos.