Mis on antropiline põhimõte?

antropiline põhimõte on veendumus, et kui me võtame inimese elu universumi etteantud seisundina, võivad teadlased seda kasutada nii lähtepunkt universumi eeldatavate omaduste tuletamiseks, mis on kooskõlas inimese loomisega elu. See on põhimõte, millel on kosmoloogias oluline roll, eriti universumi näilise peenhäälestamisega tegelemisel.

Fraasi "antropiline põhimõte" pakkus esmakordselt välja 1973. aastal Austraalia füüsik Brandon Carter. Ta tegi selle ettepaneku 500. Sünniaastapäeval Nicolaus Kopernik, vastupidiselt Copernica põhimõte seda peetakse inimkonna taandamiseks mis tahes privilegeeritud positsioonilt universumis.

Nüüd pole asi nii, et Carter arvas, et inimestel on keskne positsioon universumis. Copernica põhimõte oli põhimõtteliselt puutumatu. (Sel moel on mõneti kahetsusväärne mõiste "antropiline", mis tähendab "inimkonna või inimese eksistentsiperioodiga seotud"), nagu üks järgmistest tsitaatidest viitab.) Carter pidas selle asemel silmas üksnes seda, et inimelu fakt on üks tõend, mis ei saa iseenesest täielikult olla allahinnatud. Nagu ta ütles: "Ehkki meie olukord pole tingimata keskne, on see mõnele paratamatult privileegitud seda tehes seadis Carter kahtluse alla Koperniku alusetu tagajärje põhimõte.

Enne Kopernikust oli tavaline seisukoht, et Maa on eriline koht, kuuletudes põhimõtteliselt teistsugused füüsikalised seadused kui kogu ülejäänud universumis - taevad, tähed, muud planeedid, jne. Otsusega, et Maa ei ole põhimõtteliselt erinev, oli väga loomulik eeldada vastupidist: Kõik universumi piirkonnad on identsed.

Muidugi võiksime ette kujutada palju universumeid, millel on füüsikalised omadused, mis ei võimalda inimese eksistentsi. Näiteks võinuks universum moodustuda nii, et elektromagnetiline tagasilöök oleks tugevam kui tugeva tuuma interaktsiooni atraktiivsus? Sel juhul suruvad prootonid aatomituumasse sidumise asemel teineteisest lahku. Aatomid, nagu me neid tunneme, ei moodustaks kunagi... ja seega pole elu! (Vähemalt nii, nagu me seda teame.)

Kuidas saab teadus seletada, et meie universum pole selline? Noh, Carteri sõnul tähendab see, et võime küsimuse esitada, seda, et me ilmselgelt ei saa selles universumis olla... või mõni muu universum, mis muudab meie olemasolu võimatuks. Need teised universumid saaks on moodustunud, kuid me ei oleks seal, et seda küsimust esitada.

Carter esitas kaks antropilise põhimõtte varianti, mida on aastate jooksul palju täpsustatud ja muudetud. Allpool esitatud kahe põhimõtte sõnastus on minu oma, kuid ma arvan, et see hõlmab peamiste koostiste põhielemente:

• Nõrk antropiline põhimõte (WAP): Vaadeldavad teaduslikud väärtused peavad võimaldama eksisteerida vähemalt ühte universumi piirkonda, millel on füüsilised omadused, mis võimaldavad inimestel eksisteerida, ja me eksisteerime selles piirkonnas.
• Tugev antropiline põhimõte (WAP): Universumil peavad olema omadused, mis võimaldavad mingil hetkel sellel eksisteerida.

Tugev antropiline põhimõte on väga vaieldav. Kuna me eksisteerime, on see mõnes mõttes midagi muud kui truism. Nende vastuolulises 1986. aasta raamatus Kosmoloogiline antropiline põhimõte, väidavad füüsikud John Barrow ja Frank Tipler, et "peab" ei ole mitte ainult meie universumis jälgimisel põhinev fakt, vaid pigem põhinõue mis tahes universumi eksisteerimiseks. Nad tuginevad sellele vastuolulisele argumendile suuresti kvantfüüsikale ja Osalev antropiline põhimõte (PAP) ettepaneku tegi füüsik John Archibald Wheeler.

Kui arvate, et nad ei saanud sellest enam vaielda, lähevad Barrow ja Tipler palju kaugemale kui Carter (või isegi Wheeler), esitades väite, millel on teadusringkondades väga vähe usutavust universum:

Lõplik antropiline põhimõte (FAP): Arukas infotöötlus peab toimuma universumis ja kui see on olemas, ei sure see kunagi välja.

Uskuda, et lõplikul antropoopilisel põhimõttel on teaduslikku tähtsust, pole tegelikult mingit teaduslikku õigustust. Enamik usub, et see on pisut rohkem ebamääraselt teaduslikku riietusesse riietatud teoloogiline väide. Siiski, nagu "arukas infotöötlev liik", ei pruugi see mulle haiget teha, kui pöialt sellele liigutada... vähemalt seni, kuni arendame intelligentseid masinaid, ja siis arvan, et isegi FAP lubab roboti apokalüpsist.

Nagu eespool öeldud, on antropilise põhimõtte nõrgad ja tugevad versioonid mõnes mõttes tõesti tõesed meie olukorrast universumis. Kuna me teame, et oleme olemas, võime selle teadmise põhjal esitada konkreetseid väiteid universumi (või vähemalt meie universumi piirkonna) kohta. Arvan, et järgmine seisukoht võtab selle seisukoha õigustatult kokku:

"Ilmselt uurivad elu toetava planeedi olendid ümbritsevat maailma, siis peavad nad kindlasti leidma, et nende keskkond vastab eksisteerimiseks vajalikele tingimustele.

Seda viimast väidet on võimalik muuta teaduslikuks põhimõtteks: meie olemine paneb paika reeglid, mis määravad, kust ja mis ajal on meil võimalik universumit jälgida. See tähendab, et meie olemine piirab selle keskkonna tunnuseid, milles me end leiame. Seda põhimõtet nimetatakse nõrgaks antropiliseks põhimõtteks... Parem termin kui "antropiline põhimõte" oleks olnud "valiku põhimõte", kuna see põhimõte viitab sellele, kuidas meie enda teadmised meie olemasolu seab reeglid, mis valivad kõigist võimalikest keskkondadest ainult need keskkonnad, mille omadused seda võimaldavad elu. " -- Stephen Hawking Ja Leonard Mlodinow, Suur kujundus

Antropilise printsiibi võtmeroll kosmoloogias on aidata selgitada, miks meie universumil on omadused, mida ta teeb. Kunagi uskusid kosmoloogid, et nad avastavad mingisuguse fundamentaalse omaduse, mis seab ainulaadsed väärtused, mida meie universumis jälgime... kuid seda pole juhtunud. Selle asemel selgub, et universumis on mitmesuguseid väärtusi, mis näivad meie universumi toimimiseks nõuavat väga kitsast, spetsiifilist vahemikku. See on muutunud peenhäälestamise probleemiks, kuna on keeruline selgitada, kuidas neid väärtusi on inimelude jaoks nii peenelt häälestatud.

Carteri antropiline printsiip võimaldab laias valikus teoreetiliselt võimalikke universumeid, millest igaüks sisaldab erinevad füüsikalised omadused ja meie kuulub nende (suhteliselt) väikeste hulka, mis võimaldaks inimesel kasutada elu. See on peamine põhjus, miks füüsikute arvates on tõenäoliselt mitu universumit. (Vaadake meie artiklit: "Miks on mitu universumit?")

See arutluskäik on muutunud väga populaarseks mitte ainult kosmoloogide, vaid ka sellega seotud füüsikute seas keelteooria. Füüsikud leidsid, et keelte teooria võimalikke variante on nii palju (võib-olla koguni 10)⁵⁰⁰, mis tõesti meelitab mõistust... isegi keelteoreetikute meeles!), et mõned, eriti Leonard Susskind, on hakanud omaks võtma seisukohta, et seal on tohutult palju keelteooria maastik, mis viib mitme universumini ja meie koha selle maastiku kohta käivate teaduslike teooriate hindamisel tuleks kohaldada antropilisi mõttekäike.

Üks parimatest antropoloogiliste mõttekäikude näidetest tuli siis, kui Stephen Weinberg kasutas seda eeldatava väärtuse ennustamiseks. kosmoloogiline konstant ja saime tulemuse, mis ennustas väikest, kuid positiivset väärtust, mis ei vastanud ootustele päev. Ligi kümmekond aastat hiljem, kui füüsikud avastasid, et universumi paisumine oli kiirenev, mõistis Weinberg, et tema varasemad antropilised mõttekäigud olid paika pandud:

"... Vahetult pärast meie kiireneva universumi avastamist tegi füüsik Stephen Weinberg ettepaneku tugineda argumendile, mille ta oli välja töötanud rohkem kui kümme aastat varem - enne tume energia- et... võib-olla valiti täna mõõdetava kosmoloogilise konstandi väärtus kuidagi "antropoloogiliselt". See tähendab, et kui kuidagi oli palju universumeid ja igas universumis võttis tühja ruumi energia väärtus juhuslikult valitud väärtuse, mis põhineb mingil tõenäosusel jaotus kõigi võimalike energiate vahel, siis ainult nendes universumites, mille väärtus ei erine nii palju kui see, mida me mõõdame, oleks elu nii, nagu me teame, et see on võimeline arenema... Teisisõnu, pole liiga üllatav, et elame universumis, kus me elame! " - Lawrence M Krauss,

Antroopilise põhimõtte kriitikutest tõesti ei puudu. Kahes väga populaarses keelpilliteooria kriitikas Lee Smolini teos Probleem füüsikaga ja Peter Woiti oma Isegi mitte valesti, nimetatakse antropoloogilist põhimõtet ühe peamise vaidluspunktina.

Kriitikud tõdevad tõepoolest, et antropiline põhimõte on midagi üürikest, sest see sõnastab ümber küsimuse, mida teadus tavaliselt küsib. Selle asemel, et otsida konkreetseid väärtusi ja põhjust, miks need väärtused on sellised, millised nad on, see on selle asemel võimaldab kasutada kogu väärtuste vahemikku, kui need on kooskõlas juba teada oleva lõpuga tulemus. Selles lähenemises on midagi põhimõtteliselt vapustavat.