Перейти до вмісту

Антропний принцип

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Згідно антропного принципу, якби Всесвіт був не таким, а інакшим, його було б нікому спостерігати

Антро́пний при́нцип (від грец. anthropos — людина), принцип антропності або принцип Зельманова—Картера — один з принципів сучасної космології, який стверджує, що люди спостерігають Всесвіт саме таким, а не інакшим, оскільки за інших умов людей у такому світі не існувало б. Принцип встановлює залежність появи та існування людини як складної системи та космічної істоти від фізичних параметрів Всесвіту (зокрема, від фундаментальних фізичних констант — сталої Планка, швидкості світла, маси протона й електрона тощо).

Фізичні розрахунки показують, що якби змінилася хоча б одна з фундаментальних констант (при незмінності інших параметрів і збереженні всіх фізичних законів), то стало б неможливим існування тих чи інших фізичних об'єктів — ядер, атомів та ін. Наприклад, якби маса протона була б меншою на 30 %, то в нашому фізичному світі були б відсутні будь-які атоми, крім атомів водню, і життя стало б неможливим. Осмислення цих залежностей і призвело до висування в науці та філософії антропного принципу.

У світоглядному плані антропний принцип втілює у собі філософську ідею космізму — взаємозв'язку людини й Всесвіту, висунуту ще в античності і розвинуту плеядою філософів і натуралістів (Протагор, Анаксагор, Бруно, Ціолковський, Вернадський, Чижевський, Тейяр де Шарден, Ф. Крік, Фрімен Дайсон, Ф. Хойл та ін.).

Існує багато різних формулювань антропного принципу. Філософ Нік Бостром нараховує тридцять, але основні принципи можна розділити на «слабкі» та «сильні» форми, залежно від типів космологічних тверджень, які вони передбачають[1].

Формулювання

[ред. | ред. код]

Існують різні формулювання антропного принципу, але найчастіше він висловлюється у формі двох тверджень (слабкого і сильного), висунутих 1973 року фахівцем з теорії гравітації Брендоном Картером[2].

«Слабкий» антропний принцип стверджує: «Те, що ми очікуємо спостерігати, має бути обмежене умовами, необхідними для нашого існування як спостерігачів». Згідно з ним, умови, необхідні для розвитку розумного життя, можуть існувати лише на певних ділянках, обмежених у просторі й часі. Люди виникли завдяки збігу багатьох факторів на одній з таких ділянок.

«Сильний» антропний принцип стверджує, що «Всесвіт (і, отже, фундаментальні параметри, від яких він залежить) має бути таким, щоб у ньому, на деякому етапі еволюції, дозволялося існування спостерігачів». Іншими словами, у Всесвіті закономірно і обов'язково виникають саме такі умови, що призводять до появи людини.

У парадоксальній формі його можна викласти так: «Наявність життя, представником якого ми є, накладає на властивості Всесвіту низку дуже сильних обмежень». Або: «Всесвіт не може бути іншим, ніж він є, оскільки ми в ньому існуємо». Ці твердження слід розуміти не як можливість впливу людського інтелекту на Всесвіт, а як неможливість виникнення та існування інтелекту у Всесвіті, властивості якого були б іншими.

Слово «антропний» у терміні «антропний принцип» вважається[3] неправильним[note 1]. Хоча й виділяється нині спостережуваний вид життя на основі вуглецю, жодне з тонко налаштованих явищ не вимагає людського життя чи якогось вуглецевого шовінізму[4][5]. Будь-яка форма життя чи будь-яка форма важкого атома, каменю, зірки чи галактики підійде; нічого специфічно людського чи антропного тут не задіяно[6].

Історія

[ред. | ред. код]

Ідея єдності людини і Всесвіту розроблялася в багатьох філософських і релігійних вченнях. Проте науково першим її спробував обґрунтувати Альфред Рассел Воллес, британський натураліст, мандрівник, географ, біолог і антрополог XIX ст. Як він зауважував, думка про «множинність світів» Коперника, де Земля є однією з численних населених розумними істотами планет, не підкріплена спостереженнями. Воллес доводив, що можливість виникнення де-небудь у Всесвіті життя й розуму залежить від багатьох взаємопов'язаних умов. Він дійшов висновку, що «будь-яка інша планета в Сонячній системі, крім нашої Землі, ненаселена» і «майже настільки ж ймовірно, що ніяке інше Сонце не має заселених планет». Воллес дотримувався думки, що люди — єдині розумні істоти і могли виникнути виключно на Землі як вершина еволюції Всесвіту. Дослідник приймав можливість існування інших світів з іншими фізичними законами, однак вважав що лише в нашому могла з'явитися людина і саме для цього наш Всесвіт виник.

Костянтин Ціолковський на початку XX ст. стверджував, що розум виникає як обов'язкова складова Всесвіту, необхідна для його подальшого розвитку. Тому спостережуваний нами космос не може бути іншим, оскільки в іншому не було б нас. Поль Дірак 1937 року запропогував виведення деяких фізичних «констант» як змінних, що залежать від віку Всесвіту. Полемізуючи з ним, американський фізик Роберт Діккі зробив висновок, що ці константи саме на поточному етапі розвитку Всесвіту мають такі значення, які дозволяють фізикам досліджувати їх[2].

Радянський астроном Абрам Зельман у 1955 році описав зв'язок Всесвіту з його спостерігачами: «… можливість існування суб'єкта, який вивчає Всесвіт, визначається властивостями досліджуваного об'єкта … Ми є свідками процесів певного типу тому, що процеси іншого типу відбуваються без свідків». Григорій Ідліс 1965 року дійшов висновку: «Ми спостерігаємо не довільну область Всесвіту, а ту, особлива структура якої зробила її придатною для виникнення й розвитку життя»[2].

Термін «антропний принцип» запропонував 1973 року британський фізик Брендон Картер. Він виступав проти думки, що Земля і людство є пересічними явищами у Всесвіті з двома головними аргументами: а) необхідною передумовою нашого існування є особливо сприятливі умови (температура, хімічний склад навколишнього середовища і т. д.) б) Всесвіт еволюціонує й не є просторово однорідним. З цього фізик зробив висновок, що «хоча наше становище не обов'язково є центральним, воно неминуче в деякому сенсі привілейоване». Згідно з думкою Картера, існує багато світів, у яких умови поєднуються по-різному. Серед них є ті, де умови виявляються сприятливим для появи життя, зокрема й наш Всесвіт. Можливість існування множини таких світів уже припускалася 1957 року Г'ю Евереттом як наслідок розщеплення Всесвіту на кілька своїх версій в кожний момент, коли існує кілька варіантів подальшого розвитку подій[2].

Сучасна інтерпретація

[ред. | ред. код]

Антропний принцип припускає як релігійну, так і наукову інтерпретацію. Згідно першого, антропні характеристики Всесвіту виглядають як «підтвердження віри у творця, котрий спроектував світ так, щоб задовольнити наші потреби» (Хойл[джерело?]). Наукова позиція заснована на тезі про принципову можливість природного існування багатьох світів, у яких втілюються всілякі комбінації фізичних параметрів і законів. При цьому в одних світах реалізуються найпростіші стаціонарні фізичні стани, в інших же можливе формування складних фізичних систем — зокрема, й життя в його різноманітних формах. А оскільки життя існує, значить наш Всесвіт «придатний» до нього.

Застосування принципу

[ред. | ред. код]

Нуклеосинтез вуглецю-12

[ред. | ред. код]

Фред Хойл, можливо, застосував антропні міркування для передбачення астрофізичного явища. Кажуть, що він, виходячи з поширеності на Землі форм життя, хімія яких базується на ядрах вуглецю-12, міркував, що в ядрі вуглецю-12 має існувати невідкритий резонанс, який сприяє його синтезу в зоряних надрах через потрійний альфа-процес . Потім він розрахував енергію цього невідкритого резонансу як 7,6 мільйона електрон-вольт[7][8]. Дослідницька група Віллі Фаулера невдовзі виявила цей резонанс, і його виміряна енергія була близькою до передбачення Хойла.

Однак у 2010 році Хельге Краг стверджував, що Хойл не використовував антропні міркування у своєму передбаченні, оскільки він зробив своє передбачення у 1953 році, а антропні міркування не набули популярності до 1980 року. Він назвав це «антропним міфом», заявивши, що Хойл та інші встановили зв'язок між вуглецем і життям постфактум через десятиліття після відкриття резонансу.

Дослідження історичних обставин прогнозу та його подальшого експериментального підтвердження показує, що Хойл та його сучасники взагалі не пов'язували енергетичний рівень ядра вуглецю з життям[9].

Космічна інфляція

[ред. | ред. код]

Дон Пейдж критикував всю теорію космічної інфляції наступним чином[10]. Він підкреслював, що початкові умови, які зробили можливим термодинамічну стрілу часу у Всесвіті, що виник внаслідок Великого вибуху, повинні включати припущення, що на момент початкової сингулярності ентропія Всесвіту була низькою, а отже надзвичайно малоймовірною. Пол Девіс спростував цю критику, посилаючись на інфляційну версію антропного принципу[11]. Хоча Девіс прийняв припущення, що початковий стан видимого Всесвіту (який заповнював мікроскопічну частину простору перед інфляцією) мав мати дуже низьке значення ентропії — через випадкові квантові флуктуації — щоб пояснити спостережувану термодинамічну стрілу часу, він вважав цей факт перевагою для теорії. Те, що крихітна ділянка простору, з якої виросла наша спостережувана Всесвіт, мала бути надзвичайно впорядкованою, щоб дозволити Всесвіту після інфляції мати стрілу часу, робить непотрібним прийняття будь-яких спеціальних гіпотез про початковий стан ентропії, гіпотез, яких вимагають інші теорії Великого вибуху.

Теорія струн

[ред. | ред. код]

Теорія струн передбачає велику кількість можливих всесвітів, які називаються «фонами» або «вакуумами». Сукупність цих вакуумів часто називають «мультивсесвітом», «антропним ландшафтом» або «струнним ландшафтом». Леонард Сасскінд стверджував, що існування великої кількості вакуумів ставить антропні міркування на тверду основу: спостерігаються лише всесвіти, властивості яких дозволяють спостерігачам існувати, тоді як, можливо, набагато більший набір всесвітів, які не мають таких властивостей, залишається непоміченим[12].

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ З грецької мови, «антропний» означає «що стосується людства або людей».

Джерела

[ред. | ред. код]
  1. ↑ Schombert, James. Anthropic principle. Department of Physics at University of Oregon. Архів оригіналу за 28 квітня 2012. Процитовано 26 квітня 2012.
  2. ↑ а б в г Казютинский В. В., Балашов Ю. В. Антропный принцип. История и современность // Природа. — 1989. — № 1. Архівовано з джерела 29 березня 2007. Процитовано 2010-06-04. (рос.)
  3. ↑ Mosterín, J., (2005), Antropic explanations in Cosmology, in Hajek, Valdés & Westerstahl (eds.), Proceedings of the 12th international congress of logic, Methodology and philosophy of science; http://philsci-archive.pitt.edu/1658/".
  4. ↑ Stenger, Victor J. (2007). The anthropic principle. У Flynn, Tom (ред.). The new encyclopedia of unbelief (англ.). Prometheus books. с. 65—70. ISBN 9781615922802.
  5. ↑ Bostrom, 2002
  6. ↑ Smith, Quentin (September 1994). Anthropic explanations in cosmology. Australasian Journal of Philosophy. 72 (3): 371—382. doi:10.1080/00048409412346161. ISSN 0004-8402.
  7. ↑ University of Birmingham Life, Bent chains and the anthropic principle [Архівовано September 27, 2009, у Wayback Machine.]
  8. ↑ Burbidge, E. Margaret (1957). Synthesis of the elements in stars. Reviews of Modern Physics. 29 (4): 547—650. Bibcode:1957RvMP...29..547B. doi:10.1103/RevModPhys.29.547.
  9. ↑ Kragh, Helge (2010). When is a prediction anthropic? Fred Hoyle and the 7.65 MeV carbon resonance. Процитовано 2 липня 2019.
  10. ↑ Page, D.N. (1983). Inflation does not explain time asymmetry. Nature. 304 (5921): 39. Bibcode:1983Natur.304...39P. doi:10.1038/304039a0.
  11. ↑ Davies, P.C.W. (1984). Inflation to the universe and time asymmetry. Nature. 312 (5994): 524. Bibcode:1984Natur.312..524D. doi:10.1038/312524a0.
  12. ↑ Susskind, Leonard (27 Feb 2003). The anthropic landscape of string theory. The Davis Meeting on Cosmic Inflation: 26. arXiv:hep-th/0302219. Bibcode:2003dmci.confE..26S.


Література

[ред. | ред. код]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Антропний_принцип&oldid=46327467