Mi az antropikus elv?

Az antropikus elv az a meggyőződés, hogy ha az ember életét a világegyetem adott állapotának tekintjük, a tudósok ezt használhatják a kiindulási pont az univerzum várható tulajdonságainak származtatására, amelyek összhangban állnak az ember létrehozásával élet. Ez az elv fontos szerepet játszik a kozmológiában, különös tekintettel a világegyetem látszólagos finomhangolására.

Az "antropikus elv" kifejezést először 1973-ban, Brandon Carter ausztrál fizikus javasolta. Születésének 500. évfordulóján javasolta Nicolaus Kopernikusz, ellentétben a A kopernikusi elv ezt úgy tekintik, hogy az emberiséget az univerzumon belüli bármilyen kiváltságos helyzetből elrontotta.

Most nem az, hogy Carter azt hitte, hogy az embereknek van központi helyzet az univerzumban. A kopernikusi elv alapvetően változatlan maradt. (Ilyen módon az „antropikus” kifejezés, amely azt jelenti, hogy „kapcsolatban áll az emberiséggel vagy az ember létezésének periódusával”, kissé sajnálatos, mint az alábbi idézetek egyike Carter arra gondolt, hogy az emberi élet ténye csak egy bizonyíték, amely önmagában nem lehet teljesen kedvezményes. Mint mondta: "Noha a helyzetünk nem feltétlenül központi, mindegyik számára ez elkerülhetetlenül kiváltságos "Ezáltal Carter valóban megkérdőjelezte a Kopernikusz megalapozatlan következményeit elv.

Kopernikuszt megelőzően a szokásos nézet az volt, hogy a Föld különleges hely, alapvetően engedelmeskedik más fizikai törvények, mint az univerzum többi részén - az ég, a csillagok, a többi bolygó, stb. Az a döntés, hogy a Föld alapvetően nem különbözik egymástól, nagyon természetes volt az ellenkezőjét feltételezni: Az univerzum összes régiója azonos.

Természetesen el tudnánk képzelni egy csomó univerzumot, amelyek olyan fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek nem teszik lehetővé az emberi létezést. Például, talán az univerzum úgy alakulhatott volna ki, hogy az elektromágneses taszítás erősebb lenne, mint az erős nukleáris kölcsönhatás vonzereje? Ebben az esetben a protonok széthúzzák egymást, ahelyett, hogy atommagba kötődnének. Az atomok, amint tudjuk őket, soha nem alakulnak ki... és így nincs élet! (Legalábbis amint tudjuk.)

Hogyan magyarázhatja a tudomány, hogy a mi világegyetemünk nem ilyen? Nos, Carter szerint az a tény, hogy feltehetjük a kérdést, azt jelenti, hogy nyilvánvalóan nem lehetünk ebben a világegyetemben... vagy bármely más világegyetem, amely lehetetlenné teszi számunkra a létezést. Azok a többi univerzumok tudott alakultak, de nem lennénk ott, hogy feltesszük a kérdést.

Carter bemutatta az antropikus elv két változatát, amelyeket az évek során sokat finomítottak és módosítottak. Az alábbi két elv megfogalmazása a sajátom, de szerintem megragadja a fő megfogalmazások kulcselemeit:

• Gyenge antropikus elv (WAP): A megfigyelt tudományos értékeknek lehetővé kell tenniük, hogy létezzen legalább egy olyan terület a világegyetemben, amelynek fizikai tulajdonságai lehetővé teszik az emberek létezését, és ezen a régión belül létezhetünk.
• Erős antropikus elv (WAP): Az univerzumnak olyan tulajdonságokkal kell rendelkeznie, amelyek lehetővé teszik az élet létezését benne egy bizonyos ponton.

Az erős antropikus elv nagyon ellentmondásos. Bizonyos szempontból, mivel létezünk, ez nem más, mint egy truizmus. Ellentmondásos 1986-os könyvükben A kozmológiai antropikus elv, John Barrow és Frank Tipler fizikusok azt állítják, hogy a "kötelező" nemcsak a világegyetemünk megfigyelésén alapuló tény, hanem minden univerzum létezésének alapvető követelménye. Ezt az ellentmondásos érvet nagyrészt a kvantumfizikán és a Részvételi antropikus elv (PAP) javasolta John Archibald Wheeler fizikus.

Ha úgy gondolja, hogy ennél vitatottabbak lennének, Barrow és Tipler sokkal tovább mennek, mint Carter (vagy akár Wheeler), olyan állítás benyújtásával, amely a tudományos közösségben nagyon csekély hitelességet képvisel, mint a világegyetem:

Végleges antropikus elv (FAP): Az intelligens információfeldolgozásnak léteznie kell az univerzumban, és a létezés után soha nem fog halni.

Valójában nincs tudományos indok annak feltételezésére, hogy a végleges antropikus elv tudományos jelentőséggel bír. A legtöbb úgy véli, hogy ez kissé inkább homályosan tudományos ruházatba öltözött teológiai állítás. Mégis, mint "intelligens információfeldolgozó" faj, azt hiszem, hogy nem árt, ha ujjainkat ezen keresztezve tartjuk... legalábbis addig, amíg intelligens gépeket nem fejlesztünk, és azt hiszem, még az FAP is lehetővé teheti egy robot apokalipszisét.

Mint fentebb már kifejtettük, az antropikus elv gyenge és erős változatai bizonyos értelemben valóban truizmusok az univerzumban betöltött helyzetünkkel kapcsolatban. Mivel tudjuk, hogy létezik, ezen tudás alapján bizonyos konkrét állításokat tehetünk az univerzummal (vagy legalábbis a világegyetem régiójával) szemben. Úgy gondolom, hogy az alábbi idézet jól összefoglalja ennek az álláspontnak az igazolását:

"Nyilvánvaló, hogy amikor az életet támogató bolygó lényei megvizsgálják a körülöttük levő világot, nekik kötelezőnek találniuk, hogy környezetük megfelel a létezéshez szükséges feltételeknek.

Ezt az utolsó állítást tudományos alapelvévé alakíthatjuk: A mi létezésünk olyan szabályokat ír elő, amelyek meghatározzák, hogy hol és mikor lehetséges megfigyelni a világegyetemet. Vagyis a létünk korlátozza annak a környezetnek a jellegzetességeit, amelyben találjuk magunkat. Ezt az elvet nevezzük a gyenge antropikus elvnek... Az "antropikus elv" jobb kifejezés a "kiválasztási elv" lett volna, mivel az elv arra utal, hogy a létezésünk olyan szabályokat ír elő, amelyek az összes lehetséges környezet közül csak azokat a környezeteket választják meg, amelyek lehetővé teszik a jellemzőket élet." -- Stephen Hawking És Leonard Mlodinow, A nagy terv

Az antropikus elv kulcsszerepe a kozmológiában az, hogy segítséget nyújtson annak magyarázatához, hogy miért mi a világegyetem olyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint amilyen. Régebben a kozmológusok valóban azt hitték, hogy felfedeznek valamiféle alapvető tulajdonságot, amelyek meghatározzák az univerzumunkban megfigyelt egyedi értékeket... de ez nem történt meg. Ehelyett kiderül, hogy a világegyetemben számos olyan érték van, amelyek látszólag nagyon szűk, specifikus tartományt igényelnek univerzumunk működéséhez, ahogy működik. Ezt finomhangoló problémának nevezték, mivel nehéz megmagyarázni, hogy ezeket az értékeket milyen finoman hangolják be az emberi élet szempontjából.

Carter antropikus elve elméletileg lehetséges univerzumok széles skáláját teszi lehetővé, amelyek mindegyikét tartalmazzák különböző fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, és a miénk ahhoz a (viszonylag) kis készlethez tartozik, amely lehetővé tenné az ember számára élet. Ez az alapvető oka annak, hogy a fizikusok szerint valószínűleg több univerzum létezik. (Lásd a cikkünket: "Miért vannak több univerzum?")

Ez az érvelés nemcsak a kozmológusok, hanem a részt vevő fizikusok körében is nagyon népszerűvé vált húrelmélet. A fizikusok azt találták, hogy a húr elméletének sokféle változata létezik (talán akár 10 is)⁵⁰⁰, ami tényleg megrázza az elmét... még a vonósági teoretikusok gondolatai is!), amelyek közül néhányat Leonard Susskind, elkezdték elfogadni azt a nézetet, hogy hatalmas létezik húr elmélet táj, amely több univerzumhoz vezet, és az antropikus érvelést alkalmazni kell ezen a tájban elfoglalt helyünkkel kapcsolatos tudományos elméletek értékelésénél.

Az antropikus érvelés egyik legjobb példája az volt, amikor Stephen Weinberg felhasználta arra, hogy megjósolja a kozmológiai állandó és olyan eredményt kapott, amely kicsi, de pozitív értéket jelez előre, amely nem felel meg a a nap. Közel egy évtizeddel később, amikor a fizikusok felfedezték a világegyetem terjeszkedését, felgyorsult, Weinberg rájött, hogy korábbi antropikus érvelése a következő helyszíneken folyt:

"... Röviddel a felgyorsuló univerzum felfedezése után, Stephen Weinberg fizikus javasolt egy érvelés alapján, amelyet több mint egy évtizeddel korábban fejlesztett ki - a sötét energia-hogy... talán annak a kozmológiai állandónak az értékét, amelyet ma mérünk, valahogy "antropikusan" választottuk. Vagyis ha valahogy sok univerzum létezett, és minden univerzumban az üres tér energiájának véletlenszerűen kiválasztott értéke vett valamilyen valószínűség alapján eloszlás az összes lehetséges energia között, akkor csak azokban az univerzumokban, amelyekben az érték nem olyan különbözik attól, amit megmérünk, az az élet, amint tudjuk, hogy képes fejlődik... Más szóval, nem túl meglepő, ha azt tapasztaljuk, hogy olyan világegyetemben élünk, amelyben élhetünk! " - Lawrence M. Krauss,

Valójában nem hiányzik az antropikus elv kritikája. A vonóság elméletének két nagyon népszerű kritikájában, Lee Smolin's A fizika problémája és Peter Woité Még nem rossz, az antropikus alapelvet nevezik az egyik legfontosabb vitapontnak.

A kritikusok helyesen állítják, hogy az antropikus elv elkerülhetetlen, mert újrafogalmazza a tudomány által általában feltett kérdést. Ahelyett, hogy konkrét értékeket és annak okát keresse, hogy miért vannak ezek az értékek, mi azok ehelyett az értékek teljes tartományát engedélyezi, mindaddig, amíg azok összhangban állnak a már ismert véggel eredmény. Van valami alapvetően zavaró ebben a megközelítésben.