Kāds ir antropiskais princips?

antropiskais princips ir pārliecība, ka, ja cilvēku dzīvību uztver kā noteiktu Visuma stāvokli, zinātnieki to var izmantot kā sākumpunkts, lai iegūtu gaidāmās Visuma īpašības, kas atbilst cilvēka radīšanai dzīvi. Tas ir princips, kam ir svarīga loma kosmoloģijā, īpaši mēģinot tikt galā ar šķietamo Visuma precizēšanu.

Frāzi "antropiskais princips" pirmo reizi 1973. gadā ierosināja Austrālijas fiziķis Brendons Kārters. Viņš to ierosināja 500. dzimšanas dienā Nikolajs Koperniks, kā pretstats Kopernika princips tiek uzskatīts, ka tas ir pazeminājis cilvēci no jebkāda veida privileģēta stāvokļa Visumā.

Tagad nav tā, ka Kārters domāja, ka cilvēkiem ir centrālais pozīcija Visumā. Kopernika princips principā joprojām bija neskarts. (Tādā veidā termins “antropisks”, kas nozīmē “saistīts ar cilvēci vai cilvēka pastāvēšanas periodu”) ir nedaudz neveiksmīgs, jo ir viens no zemāk minētajiem citātiem. norāda.) Tā vietā Kārters paturēja prātā tikai to, ka cilvēka dzīves fakts ir viens no pierādījumiem, kas pats par sevi nevar būt pilnībā atlaides. Kā viņš teica: "Lai arī mūsu situācija ne vienmēr ir centrāla, dažiem tas neizbēgami ir privileģēts apjomā. "Šādi rīkojoties, Kārters patiešām apšaubīja Kopernikāna nepamatotās sekas princips.

Pirms Kopernika standarta uzskats bija tāds, ka Zeme ir īpaša vieta, kas principā paklausa atšķirīgi fiziski likumi nekā pārējā Visumā - debesis, zvaigznes, citas planētas, utt. Pieņemot lēmumu, ka Zeme nav būtiski atšķirīga, bija ļoti dabiski pieņemt pretējo: Visi Visuma reģioni ir identiski.

Mēs, protams, varētu iedomāties daudz Visumu, kuriem ir fizikālās īpašības, kas nepieļauj cilvēka eksistenci. Piemēram, varbūt Visums varēja būt izveidojies tā, ka elektromagnētiskā atgrūšanās bija spēcīgāka par spēcīgas kodoliedarbības mijiedarbību? Šajā gadījumā protoni viens otru atstumj, nevis saista kopā atoma kodolā. Atomi, kā mēs viņus pazīstam, nekad neveidosies... un tādējādi nav dzīves! (Vismaz kā mēs to zinām.)

Kā zinātne var izskaidrot, ka mūsu Visums nav tāds? Pēc Kārtera domām, pats fakts, ka mēs varam uzdot jautājumu, nozīmē, ka mēs acīmredzami nevaram atrasties šajā Visumā... vai kāds cits Visums, kas mums neļauj pastāvēt. Tie citi Visumi varētu ir izveidojušies, bet mēs nebūtu tur, kur uzdot jautājumu.

Kārters iesniedza divus antropiskā principa variantus, kas gadu gaitā ir daudz pilnveidoti un modificēti. Divu turpmāko principu formulējums ir mans, bet es domāju, ka tie satur galveno formulējumu galvenos elementus:

• Vājš antropiskais princips (WAP): Novērotajām zinātniskajām vērtībām jāspēj atļaut pastāvēt vismaz vienam Visuma reģionam, kam ir fizikālās īpašības, kas ļauj cilvēkiem eksistēt, un mēs esam šajā reģionā.
• Spēcīgs antropiskais princips (WAP): Visumam ir jābūt īpašībām, kas kādā brīdī ļauj dzīvībai tajā pastāvēt.

Spēcīgais antropiskais princips ir ļoti pretrunīgs. Dažos veidos, tā kā mēs eksistē, tas nav nekas vairāk kā truisms. Tomēr viņu pretrunīgi vērtētajā 1986. gada grāmatā Kosmoloģiskais antropiskais princips, fiziķi Džons Bārvijs un Frenks Tiplers apgalvo, ka "must" nav tikai fakts, kas balstās uz novērojumiem mūsu Visumā, bet drīzāk ir pamatprasība jebkura universa pastāvēšanai. Viņi šo pretrunīgi vērtēto argumentu galvenokārt balstās uz kvantu fiziku un Antropijas līdzdalības princips (PAP) ierosinājis fiziķis Džons Archibalds Vellers.

Ja jūs domājat, ka viņi nevarēja kļūt strīdīgāki par šo, Barrow un Tipler iet daudz tālāk nekā Carter (vai pat Wheeler), izvirzot prasību, kurai zinātnes aprindās ir ļoti maza ticamība kā pamata nosacījumam Visums:

Galīgais antropiskais princips (FAP): Saprātīgai informācijas apstrādei ir jāstājas spēkā Visumā, un, tiklīdz tā pastāvēs, tā nekad neiznīks.

Patiešām nav zinātniska pamatojuma uzskatīt, ka galīgajam antropiskajam principam ir zinātniska nozīme. Lielākā daļa uzskata, ka tas drīzāk ir teoloģisks apgalvojums, kas ietērpts neskaidri zinātniskā apģērbā. Tomēr, tā kā es esmu “inteliģenta informācijas apstrādes” suga, es domāju, ka, iespējams, tas nesāpēs, ja mēs īkšķus satiksim uz šīs sugas... vismaz līdz brīdim, kamēr mēs izstrādājam inteliģentas mašīnas, un tad es domāju, ka pat FAP varētu atļaut robota apokalipsi.

Kā minēts iepriekš, vājās un spēcīgās antropiskā principa versijas savā ziņā patiešām ir uzskati par mūsu stāvokli Visumā. Tā kā mēs zinām, ka esam, mēs, pamatojoties uz šīm zināšanām, varam izvirzīt noteiktas specifiskas pretenzijas par Visumu (vai vismaz mūsu Visuma reģionu). Es domāju, ka šāds citāts labi rezumē šīs nostājas pamatojumu:

"Acīmredzot, kad būtnes uz planētas, kas atbalsta dzīvību, pārbauda apkārtējo pasauli, tām noteikti ir jāsecina, ka viņu vide atbilst nosacījumiem, kas viņiem nepieciešami, lai pastāvētu.

Šo pēdējo paziņojumu ir iespējams pārvērst zinātniskā principā: mūsu esamība uzliek noteikumus, kas nosaka, no kurienes un kurā laikā mums ir iespējams novērot Visumu. Tas ir, tas, ka esam, ierobežo tādas vides īpašības, kurā mēs atrodamies. Šo principu sauc par vājo antropisko principu... Labāks termins nekā “antropiskais princips” būtu bijis “atlases princips”, jo šis princips attiecas uz to, kā mūsu pašu zināšanas par mūsu esamība uzliek noteikumus, kas no visas iespējamās vides izvēlas tikai tās vides, kurām ir raksturīgās pazīmes dzīve. " -- Stīvens Hokings & Leonards Mlodinovs, Lielais dizains

Antropiskā principa galvenā loma kosmoloģijā ir palīdzēt sniegt skaidrojumu, kāpēc mūsu Visumam ir tādas īpašības, kādas tam piemīt. Kādreiz kosmologi patiešām ticēja, ka viņi atklās kaut kādas pamatīpašības, kas nosaka unikālās vērtības, kuras mēs novērojam mūsu Visumā... bet tas nav noticis. Tā vietā izrādās, ka Visumā ir dažādas vērtības, kurām, šķiet, ir vajadzīgs ļoti šaurs, specifisks diapazons, lai mūsu Visums darbotos tā, kā tas darbojas. Tā ir kļuvusi pazīstama kā precizējošā problēma, jo ir jāpaskaidro, kā šīs vērtības ir tik smalki pielāgotas cilvēka dzīvei.

Kārtera antropiskais princips pieļauj plašu teorētiski iespējamo Visumu klāstu, no kuriem katrs satur dažādas fizikālās īpašības, un mūsu pieder pie (salīdzinoši) mazā to kopuma, kas ļautu cilvēkam dzīvi. Tas ir pamata iemesls, kāpēc fiziķi uzskata, ka, iespējams, ir vairāki Visumi. (Skatiet mūsu rakstu: "Kāpēc ir vairāki universi?")

Šī argumentācija ir kļuvusi ļoti populāra ne tikai kosmologu, bet arī iesaistīto fiziķu vidū stīgu teorija. Fiziķi ir secinājuši, ka virkņu teorijas iespējamo variantu ir tik daudz (iespējams, pat 10⁵⁰⁰, kas patiešām aizrauj prātu... pat stīgu teorētiķu prātos!), ka daži, it īpaši Leonards Susskinds, ir sākuši pieņemt viedokli, ka tur ir plašs stīgu teorijas ainava, kas noved pie vairākiem universiem, un, novērtējot zinātniskās teorijas, kas saistītas ar mūsu vietu šajā ainavā, būtu jāpielieto antropiskie apsvērumi.

Viens no labākajiem antropiskās domāšanas piemēriem nāca, kad Stefans Veinbergs to izmantoja, lai prognozētu kosmoloģiskā konstante un ieguva rezultātu, kas paredzēja nelielu, bet pozitīvu vērtību, kas neatbilda cerībām diena. Gandrīz desmit gadus vēlāk, kad fiziķi atklāja, ka Visuma izplešanās paātrinās, Veinbergs saprata, ka viņa agrākie antropiskie apsvērumi ir bijuši uz vietas:

"... Neilgi pēc mūsu paātrinātā Visuma atklāšanas fiziķis Stefans Veinbergs ierosināja, balstoties uz argumentu, kuru viņš bija izstrādājis vairāk nekā desmit gadus iepriekš - pirms tumšā enerģija- ka... iespējams, kosmoloģiskās konstantes vērtība, kuru mēs šodien mēra, tika kaut kā "antropiski" izvēlēta. Tas ir, ja kaut kā bija daudz Visumu, un katrā Visumā tukšās telpas enerģijas vērtībai tika izvēlēta nejauši izvēlēta vērtība, kuras pamatā bija kāda varbūtība sadalījums starp visām iespējamām enerģijām, tad tikai tajos universos, kuru vērtība neatšķiras no tā, ko mēs izmērām, dzīve būtu tāda, kādu mēs zinām, ka tā spēj attīstīties... Citiem vārdiem sakot, nav pārāk pārsteidzoši secināt, ka mēs dzīvojam Visumā, kurā mēs varam dzīvot! " - Lawrence M. Krauss,

Antropiskā principa kritiķu patiešām netrūkst. Divās ļoti populārās stīgu teorijas kritikās Lī Smolins Problēmas ar fiziku un Pētera Voita Pat nav nepareizi, antropiskais princips tiek minēts kā viens no galvenajiem strīdu punktiem.

Kritiķi patiešām norāda, ka antropiskais princips ir kaut kas neparasts, jo tas pārformulē jautājumu, ko zinātne parasti uzdod. Tā vietā, lai meklētu īpašas vērtības un iemeslu, kāpēc šīs vērtības ir tādas, kādas tās ir, tas ir tā vietā ļauj izmantot visu vērtību diapazonu, ja vien tie atbilst jau zināmam beigām rezultāts. Šajā pieejā ir kaut kas būtībā satraucošs.