Antropik İlke Nedir?

antropik ilke insan yaşamını evrenin belirli bir koşulu olarak alırsak, bilim adamlarının bunu evrenin beklenen özelliklerini insan yaratmakla tutarlı olarak türetmenin başlangıç ​​noktası hayat. Kozmolojide, özellikle evrenin görünen ince ayarıyla uğraşmaya çalışırken önemli bir role sahip bir prensiptir.

"Antropik prensip" ifadesi ilk kez 1973'te Avustralyalı fizikçi Brandon Carter tarafından önerildi. Bunu, doğumunun 500. yıldönümünde önerdi. Nicolaus Copernicus, aksine Kopernik ilkesi insanlığı evrendeki her türlü imtiyazlı konumdan indirgediği düşünülmektedir.

Şimdi, Carter insanların bir merkezi evrendeki konumu. Kopernik prensibi hala temelde sağlamdı. (Bu şekilde, "insanlık veya insanın varlığı dönemi ile ilgili" anlamına gelen "antropik" terimi, aşağıdaki alıntılardan biri olarak biraz talihsizdir. ) Bunun yerine, Carter'ın aklında olan şey, sadece insan yaşamının gerçeğinin, kendi başına ve kendi başına tamamen olamayacak tek bir delil olmasıydı. indirimli. Dedi ki, "Durumumuz mutlaka merkezi olmasa da, bazılarına kaçınılmaz olarak ayrıcalıklı "Bunu yaparak Carter gerçekten Kopernik'in asılsız bir sonucunu sorguladı prensip.

Kopernik'ten önce standart bakış açısı, Dünya'nın temelde itaat eden özel bir yer olmasıydı evrenin geri kalanından farklı fiziksel yasalar - gökler, yıldızlar, diğer gezegenler, vb. Dünyanın temelde farklı olmadığı kararıyla, tam tersini varsaymak çok doğaldı: Evrenin tüm bölgeleri aynıdır.

Elbette, insan varlığına izin vermeyen fiziksel özelliklere sahip birçok evren hayal edebiliyorduk. Örneğin, belki de evren, elektromanyetik itmenin güçlü nükleer etkileşimin cazibesinden daha güçlü olması için oluşmuş olabilirdi? Bu durumda, protonlar bir atom çekirdeğine bağlanmak yerine birbirlerini birbirinden uzaklaştıracaklardır. Atomlar, bildiğimiz gibi, asla oluşmaz... ve böylece hayat yok! (En azından bildiğimiz gibi.)

Bilim, evrenimizin böyle olmadığını nasıl açıklayabilir? Carter'a göre, soruyu sorabileceğimiz gerçeği, açıkça bu evrende olamayacağımız anlamına geliyor... ya da var olmamızı imkansız kılan başka bir evren. Diğer evrenler abilir oluştu, ama soruyu sormak için orada olmazdık.

Carter, yıllar boyunca pek çok rafine edilmiş ve değiştirilmiş antropik prensibin iki varyantını sundu. Aşağıdaki iki ilkenin ifadeleri benimdir, ancak bence ana formülasyonların temel unsurlarını yakalar:

• Zayıf Antropik İlke (WAP): Gözlemlenen bilimsel değerler, insanların var olmasına izin veren fiziksel özelliklere sahip evrenin en az bir bölgesinin var olmasına izin verebilmelidir ve biz de bu bölgede varız.
• Güçlü Antropik Prensip (WAP): Evren, bir noktada yaşamın içinde var olmasına izin veren özelliklere sahip olmalıdır.

Güçlü Antropik İlke oldukça tartışmalıdır. Bazı açılardan, var olduğumuzdan beri, bu bir gerçekçilikten başka bir şey değildir. Ancak, tartışmalı 1986 kitaplarında Kozmolojik Antropik İlkefizikçiler John Barrow ve Frank Tipler “zorunluluk” un sadece evrenimizdeki gözlemlere dayanan bir gerçek olmadığını, aksine herhangi bir evrenin var olması için temel bir gereklilik olduğunu iddia ediyorlar. Bu tartışmalı argümanı büyük ölçüde kuantum fiziğine ve Katılımcı Antropik Prensip (PAP) fizikçi John Archibald Wheeler tarafından önerildi.

Bundan daha tartışmalı olamayacaklarını düşünüyorsanız, Barrow ve Tipler Carter'dan (veya hatta Wheeler), bilim camiasında temel bir koşul olarak çok az güvenilirliğe sahip olduğunu iddia etmek Evren:

Nihai Antropik Prensip (FAP): Akıllı bilgi işleme Evren'de ortaya çıkmalı ve bir kez var olduğunda asla ölmeyecektir.

Nihai Antropik İlkenin herhangi bir bilimsel önemi olduğuna inanmak için gerçekten hiçbir bilimsel gerekçe yoktur. Birçoğu, belirsiz bilimsel kıyafetler giymiş bir teolojik iddianın biraz daha olduğuna inanıyor. Yine de, "akıllı bir bilgi işleme" türü olarak, sanırım parmaklarımızı bunun üzerinde tutmak zarar vermeyebilir... en azından akıllı makineler geliştirene kadar ve sonra FAP'ın bile bir robot kıyametine izin verebileceğini düşünüyorum.

Yukarıda belirtildiği gibi, antropik prensibin zayıf ve güçlü versiyonları, bir anlamda, evrendeki konumumuzla ilgili gerçekçidir. Var olduğumuzu bildiğimiz için, bu bilgiye dayanarak evren (ya da en azından evrenin bölgemiz) hakkında bazı özel iddialarda bulunabiliriz. Aşağıdaki alıntı bu duruş için gerekçe özetliyor düşünüyorum:

"Açıkçası, bir gezegendeki yaşamı destekleyen varlıklar etraflarındaki dünyayı incelediklerinde, çevrelerinin var olmaları için gerekli koşulları sağladığını bulmak zorundalar.

Bu son ifadeyi bilimsel bir ilkeye dönüştürmek mümkündür: Varlığımız, evreni nerede ve ne zaman gözlemlememizin mümkün olduğunu belirleyen kurallar getirir. Yani, varlığımız gerçeği, kendimizi bulduğumuz ortamın özelliklerini kısıtlar. Bu ilkeye zayıf antropik ilke denir... "Antropik ilke" den daha iyi bir terim "seçim prensibi" olurdu, çünkü ilke kendi bilgimizin nasıl varlığımız, mümkün olan tüm ortamdan, yalnızca izin veren özelliklere sahip ortamları seçen kurallar uygular. hayat." -- Stephen Hawking & Leonard Mlodinow, Büyük Tasarım

Antropik ilkenin kozmolojideki kilit rolü, evrenimizin neden sahip olduğu özelliklere sahip olduğunun açıklanmasına yardımcı olmaktır. Kozmologların, evrenimizde gözlemlediğimiz benzersiz değerleri belirleyen bir tür temel özelliği keşfedeceklerine gerçekten inanıyorlardı... ama bu olmadı. Bunun yerine, evrende, evrenimizin işlevini yerine getirmesi için çok dar, belirli bir aralık gerektiren çeşitli değerlerin olduğu ortaya çıkıyor. Bu, ince ayar problemi olarak bilinir, çünkü bu değerlerin insan hayatı için nasıl bu kadar ince ayarlandığını açıklamak bir problemdir.

Carter'ın antropik prensibi, her biri aşağıdakileri içeren çok çeşitli teorik olarak mümkün evrenlere izin verir farklı fiziksel özellikler ve bizimki insanlara izin verecek (nispeten) küçük setlerine aittir. hayat. Fizikçilerin muhtemelen birden fazla evren olduğuna inanmasının temel nedeni budur. (Makalemize bakın: "Neden Birden Fazla Evren Var?")

Bu akıl yürütme sadece kozmologlar arasında değil, aynı zamanda ilgili fizikçiler arasında da çok popüler hale geldi. sicim teorisi. Fizikçiler sicim teorisinin pek çok olası varyasyonu olduğunu keşfettiler (belki 10 kadar⁵⁰⁰... zihni gerçekten şaşırtan... ip teorisyenlerinin bile zihninde!) Leonard Susskind, geniş bir bakış açısının benimsenmesine başlandı. sicim teorisi manzaraBu evrendeki yerimizle ilgili bilimsel teorilerin değerlendirilmesinde birden fazla evrene ve antropik muhakemeye yol açmalıdır.

Antropik akıl yürütmenin en iyi örneklerinden biri, Stephen Weinberg tarafından, kozmolojik sabit ve küçük ama pozitif bir değer öngören bir sonuç elde etti. gün. Yaklaşık on yıl sonra, fizikçiler evrenin genişlemesinin hızlandığını keşfettiklerinde, Weinberg daha önceki antropik akıl yürütmelerinin yerinde olduğunu fark etti:

"... Hızlanan evrenimizin keşfinden kısa bir süre sonra, fizikçi Stephen Weinberg on yıldan daha uzun bir süre önce - karanlık enerji-Bu... belki bugün ölçtüğümüz kozmolojik sabitin değeri bir şekilde "antropik olarak" seçilmiştir. Yani, bir şekilde birçok evren varsa ve her evrende boş alan enerjisinin değeri, bazı olasılıklara göre rastgele seçilen bir değer aldı. Olası tüm enerjiler arasındaki dağılım, o zaman sadece değerin ölçtüğümüzden farklı olmadığı evrenlerde bildiğimiz gibi yaşayabileceğimiz gelişmek... Başka bir deyişle, içinde yaşayabileceğimiz bir evrende yaşadığımızı bulmak çok şaşırtıcı değil! " - Lawrence M. Krauss,

Antropik prensibin eleştirmenleri gerçekten yok. Yaylı teorinin iki popüler eleştirisinde Lee Smolin Fizikteki Sorun ve Peter Woit'in Yanlış Değil, antropik ilke, çekişmenin ana noktalarından biri olarak belirtilir.

Eleştirmenler, antropik prensibin kaçma gibi bir şey olduğunu geçerli bir noktaya işaret ediyorlar, çünkü bilimin normalde sorduğu soruyu reddetiyor. Belirli değerleri aramak ve bu değerlerin neden olduklarının nedeni olmak yerine, bunun yerine, zaten bilinen bir sonla tutarlı oldukları sürece tüm değerlere izin verir sonuç. Bu yaklaşım hakkında temelde rahatsız edici bir şey var.