Što je antropijsko načelo?

antropski princip je vjerovanje da, ako uzmemo ljudski život kao dano stanje svemira, znanstvenici to mogu iskoristiti kao polazna je točka za dobivanje očekivanih svojstava svemira kao konzistentnih u stvaranju čovjeka život. To je načelo koje ima važnu ulogu u kozmologiji, posebice u pokušaju suočavanja s očiglednom preciznom prilagodbom svemira.

Izraz "antropski princip" prvi je put predložio australski fizičar Brandon Carter 1973. godine. Predložio je to na 500. godišnjicu rođenja Nikola Copernicus, za razliku od Kopernikov princip što se smatra demoniranim čovječanstvom iz bilo koje vrste povlaštenog položaja u svemiru.

Sada, nije da je Carter mislio da ljudi imaju središnji položaj u svemiru. Kopernikov princip još uvijek je u osnovi netaknut. (Na ovaj način, izraz "antropičan", što znači "koji se odnosi na čovječanstvo ili razdoblje čovjekova postojanja", pomalo je nesretan, kao jedan od citata u nastavku Carter je imao na umu samo to da je činjenica o ljudskom životu samo dokaz koji sam po sebi ne može biti u potpunosti diskontiraju. Kako je rekao, „Iako naša situacija nije nužno središnja, nekima je ona neizbježna mjere. "Čineći to, Carter je doista doveo u pitanje neutemeljenu posljedicu Kopernika načelo.

Prije Kopernika, standardno gledište bilo je da je Zemlja posebno mjesto, koje se temeljno pokoravalo drugačiji fizički zakoni od svih ostalih u svemiru - nebo, zvijezde, drugi planeti, itd Odlukom da se Zemlja ne razlikuje u osnovi, bilo je sasvim prirodno pretpostaviti suprotno: Sve regije svemira su identične.

Mogli bismo, naravno, zamisliti puno svemira koji imaju fizička svojstva koja ne dopuštaju ljudsko postojanje. Na primjer, možda bi se svemir mogao stvoriti tako da je elektromagnetsko odbijanje bilo jače od privlačenja jake nuklearne interakcije? U ovom bi se slučaju protoni međusobno gurnuli umjesto da se spoje u atomsko jezgro. Atomi, kao što ih znamo, nikada ne bi nastali... a time i nema života! (Barem kako znamo.)

Kako znanost može objasniti da naš svemir nije takav? Pa, prema Carteru, sama činjenica da možemo postaviti pitanje znači da očito ne možemo biti u ovom svemiru... ili bilo koji drugi svemir koji nam onemogućuje postojanje. Ti ostali svemiri mogla su se formirale, ali ne bismo bili tamo da postavimo pitanje.

Carter je predstavio dvije varijante antropskog principa, koje su tijekom godina usavršavane i modificirane. Sljedeća dva teksta su moja, ali mislim da obuhvaća ključne elemente glavnih formulacija:

• Slabi antropski princip (WAP): Promatrane znanstvene vrijednosti moraju biti u mogućnosti dopustiti postojanju barem jednog područja svemira koji ima fizička svojstva koja omogućavaju ljudima postojanje, a mi postojimo u toj regiji.
• Snažni antropski princip (WAP): Svemir mora imati svojstva koja omogućuju život u njemu u nekom trenutku.

Snažno antropsko načelo vrlo je kontroverzno. Na neki način, budući da mi postojimo, to postaje tek išta. Međutim, u njihovoj kontroverznoj knjizi iz 1986. godine Kozmološko antropsko načelo, fizičari John Barrow i Frank Tipler tvrde da "mora" nije samo činjenica koja se temelji na promatranju u našem svemiru, već je temeljni zahtjev za postojanje bilo kojeg svemira. Ovaj kontroverzni argument temelje se uglavnom na kvantnoj fizici i strukturi Načelo antropnog sudjelovanja (PAP) koji je predložio fizičar John Archibald Wheeler.

Ako mislite da nisu mogli dobiti spornije od ovoga, Barrow i Tipler idu puno dalje od Cartera (ili čak Wheeler), iznoseći tvrdnju koja ima vrlo mali kredibilitet u znanstvenoj zajednici kao temeljni uvjet znanstvenog časopisa svemir:

Konačni antropski princip (FAP): Inteligentna obrada informacija mora postojati u Svemiru i kad jednom nastane, ona nikad neće izumrijeti.

Zapravo ne postoji znanstveno opravdanje za vjerovanje da Konačni antropski princip ima bilo kakav znanstveni značaj. Većina vjeruje da je to malo više teološka tvrdnja odjevena u nejasno znanstvenu odjeću. Ipak, kao vrsta "inteligentne obrade informacija", pretpostavljam da možda ne bi škodilo držanju naših prstiju na ovoj... barem dok ne razvijemo inteligentne strojeve, i pretpostavljam da čak i FAP možda dopušta apokalipsu robota.

Kao što je gore rečeno, slabe i jake verzije antropskog načela u izvjesnom su smislu zaista truizmi o našem položaju u svemiru. Budući da znamo da postojimo, možemo iznijeti određene posebne tvrdnje o svemiru (ili barem našem regionu svemira) na temelju tog znanja. Mislim da sljedeći citat dobro rezimira opravdanje tog stava:

"Očigledno je da kad bića na planeti koja podržava život pregledavaju svijet oko sebe, oni će morati ustanoviti da njihovo okruženje zadovoljava uvjete koje su im potrebni za postojanje.

Tu posljednju tvrdnju moguće je pretvoriti u znanstveni princip: Samo naše postojanje nameće pravila koja određuju odakle i u koje vrijeme je moguće promatrati svemir. Odnosno, činjenica našeg bića ograničava karakteristike vrste okruženja u kojem se nalazimo. Taj se princip zove slabo antropsko načelo... Bolji izraz od "antropskog principa" bio bi "princip selekcije", jer se načelo odnosi na to kako naše znanje o naše postojanje nameće pravila koja od svih mogućih okolina odabiru samo ona okruženja s osobinama koje to dopuštaju život." -- Stephen Hawking & Leonard Mlodinow, Veliki dizajn

Ključna uloga antropskog načela u kozmologiji je pružanje objašnjenja zašto naš svemir ima svojstva koja ima. Nekada su kozmolozi zaista vjerovali da će otkriti nekakvo temeljno svojstvo koje postavlja jedinstvene vrijednosti koje opažamo u našem svemiru... ali to se nije dogodilo. Umjesto toga, ispada da u svemiru postoje različite vrijednosti za koje izgleda da zahtijeva vrlo uzak, specifičan raspon da bi naš svemir mogao funkcionirati kao što čini. To je postalo poznato kao problem finog podešavanja, jer je problem objasniti na koji način su te vrijednosti tako fino podešene za ljudski život.

Carterovo antropsko načelo omogućava širok raspon teoretski mogućih svemira, od kojih svaki sadrži različita fizička svojstva, a naše pripada (relativno) malom skupu koji bi čovjeku omogućio život. To je temeljni razlog za koji fizičari vjeruju da vjerojatno postoji više svemira. (Pogledajte naš članak: "Zašto postoji više univerzuma?")

Ovo je razmišljanje postalo vrlo popularno među ne samo kozmolozima, već i fizičarima koji su uključeni u to teorija struna. Fizičari su otkrili da postoji toliko mnogo mogućih varijanti teorije struna (možda čak 10⁵⁰⁰, što doista muči um... čak i umovi teoretičara struna!) koji neki, osobito Leonard Susskind, počeli su prihvaćati gledište da postoji ogromno teorija struna krajolika, što dovodi do više svemira i antropskih rezonovanja treba primijeniti u vrednovanju znanstvenih teorija vezanih za naše mjesto u ovom krajoliku.

Jedan od najboljih primjera antropskog rezonovanja došao je kad ga je Stephen Weinberg iskoristio da predvidi očekivanu vrijednost kozmološka konstanta i dobio je rezultat koji je predviđao malu, ali pozitivnu vrijednost koja se nije uklapala u očekivanja od dan. Gotovo desetljeće kasnije, kada su fizičari otkrili da se širenje svemira ubrzava, Weinberg je shvatio da su njegova ranija antropijska razmišljanja uočena na:

"... Ubrzo nakon otkrića našeg svemira koji se ubrzava, fizičar Stephen Weinberg predložio je, na osnovu argumenta koji je razvio više od desetljeća ranije - prije otkrića tamna energija-da... možda su vrijednosti kozmološke konstante koju danas mjerimo nekako „antropsko“ odabrane. To jest, ako je nekako bilo mnogo univerzuma, a u svakom bi svemiru vrijednost energije praznog prostora uzimala slučajno izabranu vrijednost na temelju neke vjerojatnosti raspodjela među svim mogućim energijama, onda samo u onim univerzumima u kojima vrijednost nije toliko različita od onoga što mi mjerimo, život kakav znamo da bi mogao razvijati... Drugim riječima, nije previše iznenađujuće saznati da živimo u svemiru u kojem možemo živjeti! " - Lawrence M. Krauss,

Kritičarima antropskog principa doista ne nedostaje. U dvije vrlo popularne kritike teorije struna, Lee Smolin Problem s fizikom i Petera Woita Čak ni pogrešno, antropski princip navodi se kao jedno od glavnih sporenja.

Kritičari tvrde da je antropski princip nešto pomicanje, jer preokreće pitanje koje nauka obično postavlja. Umjesto da tražite određene vrijednosti i razlog zašto su te vrijednosti takve kakve jesu, to jesu umjesto toga omogućuje čitav niz vrijednosti sve dok su u skladu s već poznatim krajem proizlaziti. Nešto je u osnovi nemirno u ovom pristupu.