В этой статье речь пойдет о хорошо известном мировоззренческом понятии, связанном с самим фактом нашего существования. Термин «антропный принцип» фигурирует довольно часто, но столь же часто он трактуется некорректно и путается с антропоцентризмом. Начнем с того, что существуют как минимум два антропных принципа — сильный и слабый. Это написано в любой «Википедии», хотя подавляющее большинство, произнося «антропный принцип», имеет в виду его слабый вариант. Поэтому мы сначала «разделаемся» с сильным антропным принципом, чтобы больше к нему не возвращаться.
Человек — творец и вершитель?
К его формулировке приложил руку замечательный физик Джон Уилер (John Wheeler), создатель многих прекрасных метафорических терминов, в том числе таких популярных, как «черная дыра», «квантовая пена», «кротовая нора» (в оригинале — “wormhole” — «червоточина»). Вот фраза, приписываемая Уилеру: «Наблюдатели необходимы для обретения Вселенной бытия» (1983). То есть, чтобы Вселенная реализовалась, в ней должен появиться разумный наблюдатель. Следовательно, возможны только такие вселенные, которые подходят для возникновения жизни и разума. По крайней мере с первого взгляда выглядит чепухой. По мнению авторов данной статьи, это и есть чепуха. Таково наше консолидированное мнение, невзирая на то что статус выдающегося физика Уилером честно заслужен. С кем не бывает… Причем понятно, откуда у этой концепции растут ноги — из интерпретации квантовой механики, включающей наблюдателя как вершителя исхода взаимодействий в микромире.
Этой проблеме посвящен знаменитый парадокс про кота Шрёдингера. Сам Шрёдингер выдвинул его, чтобы показать: существующая интерпретация квантовой механики неадекватна. Если ее строго придерживаться, то возникает подобная чушь — суперпозиция живого и мертвого котов, разрушаемая лишь наблюдением того, кто откроет ящик.
Откуда взялась эта зловредная роль наблюдателя? Видимо, это связано с проблемой коллапса (редукции) волновой функции — действительно сложного и плохо понимаемого явления. Для ознакомления с проблемой можно порекомендовать статью А. И. Липкина [2] и его же статью в УФН [3]. Наиболее сильное высказывание Липкина по поводу роли наблюдателя:
«Что такое сознание — никто толком не знает, но именно поэтому на него можно свалить всё».
Мы явно переоцениваем свое значение, когда берем на себя роль вершителя что судьбы кота, что судьбы Вселенной. Кстати, а кто был первым наблюдателем, реализовавшим Вселенную? Галилей? Древние греки? Некий Homo erectus или волк, воющий на Луну 20 млн лет назад? У него ведь тоже есть сознание, не такое уж и примитивное.
Над сильным антропным принципом можно издеваться долго и смачно, но лучше мы сэкономим место для слабого антропного принципа — серьезной и в каком-то смысле плодотворной концепции. Дальше мы опускаем эпитет «слабый» и говорим просто об антропном принципе.
Наше хрупкое благополучие
Начнем с хорошо известных доводов в пользу того, что наша Вселенная будто специально подогнана под наше существование и вообще под существование сложных систем и процессов.
Наш мир сформирован значениями физических констант. Константы электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий, гравитационная постоянная, массы частиц, которые, в свою очередь, определяются константами взаимодействий с полем Хиггса. Они не выводятся (пока?) из каких-либо более общих принципов. Их значения выглядят совершенно произвольными — мы знаем их из измерений, но не из формул. От них зависит всё.
Например, возможны ли в природе большие молекулы? Для этого должен существовать легкий электрон (много легче протона), а константа электромагнитного взаимодействия должна быть достаточно мала. Масса протона напрямую зависит от константы сильных взаимодействий; разница в массе протона и нейтрона — от масс кварков.
От соотношения масс электрона, протона и нейтрона вместе с электромагнитной постоянной зависят плотности всех веществ, возможность сложной химии, существование жидких и твердых тел, планет и гор на них, размеры живых существ и так далее. Эти зависимости прекрасно разобраны в книге “The Anthropic Cosmological Principle” [1], к сожалению, не переведенной на русский. Ниже приведены некоторые примеры, заимствованные из этой книги.
Стоит хоть немного «пошевелить» константы взаимодействий, как мир меняется. Причем, как правило, он меняется настолько, что получится не просто иная среда обитания и виды живых существ, — вся Вселенная становится непригодной для любой формы жизни.
Согласимся, что если нет химических элементов и атомов или если таблица Менделеева сводится всего лишь к четырем-пяти заполненным клеткам, если не горят звезды и не конденсируются небесные тела, если Вселенная представляет из себя однородный разреженный газ, то невозможна любая жизнь.
Проблема в том, что диапазон констант (точнее, объем в многомерном пространстве констант), в котором возможны сложные системы и жизнь, удручающе мал.
- Если бы нейтрон был чуть полегче или протон чуть потяжелей, то во Вселенной после Большого взрыва протоны бы распались и остались бы одни нейтроны. Не было бы ни сложных структур, ни атомов вообще. Пустыня!
- Если бы нейтрон был немного тяжелее, чем на самом деле, то нейтроны в атомных ядрах распадались бы, т. е. ядер бы попросту не было. Никакой таблицы Менделеева, никакой химии, один водород был бы стабилен.
- Хрестоматийный пример, фигурирующий в [1]: если немного увеличить константу сильных взаимодействий, появляется стабильный дипротон (2He). Существование дипротона ужасно тем, что он очень легко добирает барионы до гелия-4, который очень крепко связан. Весь водород Вселенной перешел бы в гелий — и мир остался бы без основного термоядерного горючего. До подобной катастрофы в потенциале взаимодействия двух протонов не хватает всего 92 кэВ [1]. На самом деле пример не совсем верный. Дело в том, что, как сейчас известно, мы не можем произвольно изменить потенциал взаимодействия протонов — он зависит от константы квантовой хромодинамики, от которой также зависят массы барионов. Если ее изменить — «поплывет» всё. Тем не менее, пример демонстрирует, насколько хрупко наше благополучие. Он же показывает, насколько аккуратным и осторожным надо быть даже в мысленных экспериментах.
- Довольно удивительный факт: у ядра углерода есть резонанс, предсказанный Фредом Хойлом (Fred Hoyle), который на порядки повышает вероятность синтеза ядра углерода из трех ядер гелия. Энергия резонанса складывается из комбинации сильной и электромагнитной констант, а также зависит от массы кварков. Если немного изменить эту энергию, то цепочка синтеза элементов обрывается. Во Вселенной почти исчезнет углерод, кислород и прочие элементы, на которых основана жизнь, которые составляют космическую пыль, из которой, в свою очередь, конденсируются планеты земного типа.
- Идем в самую раннюю Вселенную. После Большого взрыва остались неоднородности от предшествующей стадии ее эволюции, будь то стадия космологической инфляции или что-либо еще. Исходная величина этих неоднородностей в момент образования горячей Вселенной ~ 10–5 (относительно средней плотности). Если бы амплитуда неоднородностей была в несколько раз меньше, галактики не успели бы образоваться. Если бы она была в несколько раз больше, галактики оказались бы слишком массивными и плотными, что тоже фатально — частые взрывы сверхновых, большая вероятность отрыва планет от родительских звезд. При этом амплитуда неоднородностей ниоткуда не следует. В рамках теории космологической инфляции неоднородности возникают как квантовые флуктуации «тяжелого» вакуума и зависят от природы последнего — от его плотности, от формы потенциала. Эти параметры тоже не вытекают из каких-либо известных принципов.
Видимо, этих хрестоматийных примеров достаточно, чтобы убедить читателя, что нам удивительно повезло. Возможно, это натолкнет кого-то на мысль, что константы взаимодействий устанавливал некий заботливый Творец. Однако существует гораздо более прозаичное объяснение. Оно и называется «антропный принцип».
Бесконечное множество вселенных
Представим себе, что существует огромное (даже бесконечное) множество вселенных. Тут есть некая терминологическая неоднозначность. Можно понимать под словом «Вселенная» всё сущее, и тогда мы должны говорить о разных частях Вселенной. Однако эти разные части Вселенной, скорей всего, при рождении «окуклились» в замкнутые, причинно не связанные друг с другом пространства, к которым тоже применяют термин «вселенные» (только с маленькой буквы). Ниже мы будем следовать второму варианту терминологии, понимая под «Вселенной» наше связное замкнутое пространство 3+1 измерений, а под «вселенными» понимать аналогичные образования не обязательно той же размерности.
Далее представим себе, что во множестве вселенных — разные константы взаимодействий, разные наборы частиц. В том числе где-то, включая нашу Вселенную, набор констант оказался благоприятным для появления жизни. В одной из таких вселенных появился разумный наблюдатель, разобравшийся в местной физике, и удивляется, как всё хорошо настроено. А там, где всё настроено плохо, никто и не появился. Значит, любой наблюдатель будет видеть набор физических констант, благоприятных для своего появления, сколь бы ни был мал благоприятный объем в пространстве параметров.
Это очень похоже на историю нашего появления в Солнечной системе на Земле. Здесь тоже немало удачных совпадений: нужное расстояние до звезды, нужное количество воды, глобальная тектоника, крупный спутник, планета-гигант на нужной орбите — всё это благоприятные условия. Но в данном случае мы точно знаем, что существует великое множество разных планетных систем с разными планетами, и не удивляемся благоприятным совпадениям.
Значит ли это, что антропный принцип сам по себе намекает на существование огромного множества разных вселенных? Конечно! Не доказывает в строго математическом смысле, но служит сильным доводом.
А есть ли в современной физике другие указания на множественность вселенных? Да, существует концепция вечной космологической инфляции, которая как раз описывает механизм рождения неограниченного числа вселенных. Что такое космологическая инфляция? Ей посвящена целая книга одного из авторов данной статьи под научной редакцией другого автора [4].
Если коротко, это механизм образования огромной однородной и изотропной вселенной из микроскопического зародыша. И этот самый механизм в большинстве вариантов теории плодит бесконечное множество вселенных, будучи не в силах остановиться. Это становится ясным, если к уравнениям общей теории относительности добавить квантовые эффекты. Это будет еще не то, что называется «квантовой гравитацией», здесь всё гораздо проще, так как квантовые эффекты относительно слабы.
На вечную инфляцию натолкнулся Пол Стейнхардт (Paul Steinhardt) в начале 1980-х, когда теория космологической инфляции еще только формировалась. Он обратил внимание на то, что космологическая инфляция в том варианте, который был популярен в то время, не может благополучно закончиться образованием вселенной. Мешают квантовые флуктуации вакуума — инфляция продолжается раздуванием новых и новых областей пространства. Стейнхардт решил, что это фатальный недостаток теории.
В 1986 году Андрей Линде обнаружил, что тот же самый эффект происходит и в более реалистичном варианте теории под названием «хаотическая инфляция». Но в отличие от Стейнхардта он осознал, что это важнейшее явление, объясняющее фундаментальную мировоззренческую проблему.
Итак, если верна теория космологической инфляции (а в ее пользу говорят несколько фактов, обнаруженных с помощью космических микроволновых телескопов WMAP и «Планк»), то в качестве неизбежного приложения к этой теории мы имеем вечную инфляцию — процесс рождения бесконечного числа вселенных.
В этой статье, посвященной антропному принципу, мы не можем детально объяснить, как работает космологическая инфляция в обычном и вечном вариантах. Об этом достаточно много написано, в частности, в упомянутой книге [4]. Рекомендуем прочитать интервью с Андреем Линде, где он среди прочего рассказывает, как натолкнулся на вечную инфляцию; оно опубликовано в той же книге и еще в ТрВ-Наука [5].
Где Бог играет в кости?
Итак, в физике есть прямые указания на бесконечное множество вселенных. Но еще нужно, чтобы они имели разные наборы физических констант: вселенные-клоны, скорее всего, будут одинаково непригодны для жизни. Где-то на каком-то этапе «сотворения» вселенных Бог должен играть в кости. Где именно?
Здесь просматривается две возможности. Первая — фазовые переходы в ранних вселенных. Они меняют физику, как изменил ее фазовый переход с полем Хиггса — многие частицы приобрели массы, и мир стал сложен и интересен. То был фазовый переход с предопределенным концом, но в самой ранней Вселенной есть место для других фазовых переходов, основанных на новой, еще не известной нам физике. И у них может быть непредсказуемый исход, как непредсказуем ледяной узор на стекле.
Вторая, более популярная возможность связана с теорией струн. Струны «живут» как минимум в одиннадцатимерном пространстве. Иначе теория страдает неустранимыми противоречиями. Чтобы получить из 11 измерений наши 3+1, надо свернуть лишние измерения в трубочки микроскопического радиуса, например планковского ~ 10–33 см (это сворачивание называется «компактификацией»). Это можно сделать гигантским числом способов, причем каждый способ дает свой вариант вакуума, в котором возникает своя физика со своими константами взаимодействий. Оценка числа альтернатив — 10500! Кстати, если вы встречаете в СМИ утверждения типа «британские ученые доказали, что число вселенных равно 10500», не удивляйтесь, это просто в одном из звеньев испорченного телефона по недосмотру технического редактора степень съехала в строку.
Но как встроить в вечную инфляцию это случайное бросание костей, как устроить перестройку теоретико-струнного вакуума? Вроде бы теория струн дает такой механизм. Вечная инфляция возможна потому, что квантовые флуктуации могут увеличивать плотность вакуума. Когда она приближается к планковской (1095 г/см3), квантовые флуктуации могут быть столь сильными, что меняется топология пространства, меняется вариант компактификации, а с ним и физика в некой микроскопической области пространства, которая потом разовьется в большую вселенную. Это как раз то самое «бросание костей», необходимое для претворения антропного принципа в жизнь.
На теорию струн возлагаются очень большие надежды, но она до сих пор остается висеть в воздухе: из нее нельзя вывести ни одного проверяемого предсказания. Беда заключается именно в неимоверном числе 10500. Мы не знаем, в каком именно варианте из 10500 вакуумов мы живем, и нет никаких инструкций, как найти этот вариант. И все-таки эта теория так или иначе намекает на богатство и разнообразие бытия.
Когда антропный принцип оказывается капитуляцией
В приведенных выше примерах с тонкой подстройки физических констант последние принимают ничем не примечательные значения. Что такое константа электромагнитного взаимодействия 1/137? Это число ничем не выделяется кроме того, что в сочетании с другими константами благоприятно для жизни. А если какая-то величина принимает какое-то выделенное значение? Например, оказывается удивительно близка к нулю или к единице (что-то равно чему-то). Казалось бы, надо искать какой-то закон, объясняющий, почему это произошло. А если такой закон не удается найти?
Плотность энергии вакуума (темной энергии) в нашей Вселенной очень мала — 10–8 эрг/см3. Именно от этой плотности зависит ускоренное расширение Вселенной. А какой она должна быть из теоретических соображений? Любой, вплоть до планковской плотности — на 120 порядков больше, чем она есть. Каким образом она оказалась столь малой? Непонятно. И здесь возникает соблазн…
Если бы плотность энергии вакуума (космологическая постоянная) была близкой к своему естественному теоретико-струнному значению, то нас бы не существовало. Вселенная либо продолжала бы вечно расширяться с огромным ускорением, либо бы мгновенно схлопнулась. Допустимое значение плотности темной энергии всего на порядок выше, чем она есть на самом деле.
А не привлечь ли антропный принцип для объяснения этой малости? Пусть где-то в ходе вечной инфляции случайным образам выпадает космологическая постоянная будущей вселенной — равномерно от 10120 до –10120 от ее нынешнего значения. Тогда в одной из 10120 вселенных она окажется достаточно малой, чтобы в ней мог появиться наблюдатель. Расточительно? Да, но у нас есть 10500 вариантов, скинем 120 порядков, всё равно остается гигантское число! Многих космологов этот аргумент вполне удовлетворяет.
Возразить нечего. Впрочем, недавно такой же загадкой казалась близость плотности Вселенной к критической. Это требовало тонкой настройки в ранней Вселенной с точностью 10–60. Почему бы и здесь не воспользоваться антропным принципом? Ведь если сбить эту настройку, Вселенная бы уже сколлапсировала или разлетелась на отдельные атомы. Но решение было найдено — космологическая инфляция автоматически дает плотность, равную критической.
Здесь нет твердых аргументов, есть только некоторые стратегические соображения. По нашему убеждению, пока не все возможности отвергнуты, пока остается надежда найти ответ — надо искать, не полагаясь на антропный принцип. Свалить 120 порядков величины на антропный принцип — это своего рода капитуляция! Упование на антропный принцип с отказом от поисков конкретного объяснения в некотором смысле противоречит духу науки.
Наконец, совсем свежий пример. Почему масса бозона Хиггса оказалась столь «человеческой», что ее удалось измерить? Тут дело даже не массе бозона, а в энергетическом масштабе нарушения электрослабой симметрии, в массах W- и Z-бозонов. По идее, если нет каких-то специальных механизмов, энергетический масштаб поля Хиггса должен быть порядка планковского. Такой механизм понижения масштаба изобрели, он называется «суперсимметрия» и предполагает существование новых элементарных частиц — суперсимметричных партнеров для известных частиц со спином, измененным на половину. Фотино со спином ½ — для фотона, скварки со спином 0 — для кварков и т. д. Чтобы суперсимметрия правильно работала, массы этих неизвестных пока частиц тоже должны быть «человеческими» — большими, но достижимыми для Большого адронного коллайдера.
Открытие суперсимметричных партнеров было второй после бозона Хиггса большой надеждой, возлагаемой на БАК. Но она пока не оправдалась и, похоже, уже не оправдается. Почему же тогда бозон такой легкий? И тут опять возникает соблазн применения антропного принципа. Действительно, если увеличить массу бозона Хиггса, все массы элементарных частиц увеличатся, а это, как мы уже знаем, опасно для жизни. Вселенная станет либо необитаемой, либо вовсе несуществующей. Так почему бы не положиться на старый добрый принцип?! Здесь ведь надо принести ему в жертву всего 17 порядков величины, а не 120, как в случае с космологической постоянной.
Дальше, видимо, не обязательно продолжать, поскольку читатель и так уже должен был догадаться, как мы относимся к подобному подходу.
И всё же антропный принцип имеет полное право на существование — мы же присутствуем в этой Вселенной, данный экспериментальный факт учитывать необходимо. Вопрос, по-видимому, в том, какие именно свойства природы определяются из антропных соображений, а какие имеют другое, более «рациональное» объяснение. Просто не надо антропным принципом злоупотреблять и использовать его как повод для прекращения поиска.
Валерий Рубаков, Борис Штерн
1. Barrow J. D., Tippler F. J. The Anthropic Cosmological Principle, Clarendon Press, Oxford, Oxford University Press, New York, 1986.
2. mipt.ru/education/chair/philosophy/publications/works/lipkin/philsci/a_3vzyrl.php
3. Липкин А. И. Существует ли явление «редукции волновой функции» при измерении в квантовой механике? // Успехи физических наук, т. 171, № 4, 2001, с. 437–444.
4. Штерн Б. Е. Прорыв за край мира. М.: Троицкий вариант, 2014.
5. Линде А., Штерн Б. Как за полчаса изменился мир.
(12 оценок, среднее: 4,92 из 5)
Загрузка...
Спасибо за краткий и ясный компендиум от специалистов по этой “скользкой” теме, Борис Евгеньевич. И, пользуясь случаем, поздравляю Вас с днём рождения! :~] Если сочтёте возможным написать комментарий с собственным мнением по поводу нижеприведённых мыслей – буду очень благодарен. Сам давно интересуюсь этой темой в качестве хобби, поэтому любопытно было больше почитать об отношении специалистов к этой теме, поскольку факты мне уже были известны по книге того же Александра Виленкина и прочим источникам. И у меня, как стороннего наблюдателя – не физика, в итоге сложилось несколько специфическая картина мира в этой области. Начиная с той же пресловутой квантовой механики, что и вы в статье упоминаете: я вообще не вижу в её интерпретации никакой “проблемы наблюдателя” – мне со стороны видится, что мы просто дошли до “Дна Мира”, где “кванты действия” и есть те самые “биты” и “пиксели”, его составляющие – хотя и не такие примитивно-дискретные, как у нас в компьютерах, но столь же неделимые “изнутри”. И “Дно” это оказалось зеркальным – отражая все наши действия, включая и наблюдательные – да и вряд ли в принципе оно как-то могло выглядеть иначе – или это было бы ещё менее естественно и странно. Квантовая неопределённость для меня сродни невозможности рассмотреть в зеркале край собственного глаза – никто на этом факте никакой мистики не строит ведь. Так чем же квантовые явления хуже?.. Теперь по поводу мировоззренческого аспекта: мне кажется, что вопрос “антропности” в космологии и теорфизике поднимается всё же объективными причинами: чем дальше, тем всё сильнее склоняют к нему получаемые данные, а теорий, разрешающих их, и при этом доступных экспериментальной проверке, напротив – очень немного. И обязательно если не сегодня-завтра, то послезавтра (когда будут запущены все планируемые сегодня мегаколлайдеры и мегателескопы) вполне может встать вопрос о том, что дальнейшее углубление в физику станет невозможно технически (не говоря уже о затратах). И обоснование необходимости… Подробнее »
«…ведь вселенная в целом — единичный объект по определению…»
Уважаемый Rattus, похоже, Вы заглядываете в неизведанную глубину определений. Кстати, уважаемый Борис Штерн однажды уже комментировал «единичный объект» Роберта Бартини – вполне прозрачно. :)
2Rattus: Такая неприятность вполне маячит на горизонте. Планковские масштабы прощупать невозможно. Единственная надежда – непротиворечивая теория, которая дает правильную проекцию на физику низких энергий. Но эта теория может оказаться (а в случае теории струн оказывается) чудовищно сложной не в идеологическом, а в математическом плане
Статья понравилась. Изумляет и радует эволюционная динамика журналистского творчества тандема Рубаков^Штерн – круче, чем экспонента. Авторское видение антропного принципа в сочетании с идеей бесконечного множества вселенных кажется заманчивым – необъятное поле для физических аналогий и новых теоретических конструкций – есть над чем плодотворно поработать.
И, похоже, допускает расширение – родное и привлекательное для химиков, биологов, социологов, политиков… – в общем, для представителей всех известных сейчас иерархических уровней социальной жизни.
Поясняющая картинка – человек строит дом. Физик, например, увидит интересные проблемы обычной и квантовой статистической механики строителя и материалов. Все остальные увидят эти же объекты в контексте своих профессий. Дуализм волна-частица кажется детским лепетом перед такой многогранностью. :)
В общем, опыт и наблюдения нам говорят – любая форма Жизни изо всех сил, безостановочно, в соответствии с беспощадным принципом максимальной геохимической деятельности переделывает Мир под себя. Мы не исключение – переделывая Мир под себя – переделываем его вместе с сотнями миллиардов наших клеточек-вселенных, а заодно и со всеми нашими симбионтами и паразитами. Разумеется, каждая наша дискретность переделывает его под себя, из своих шкурных интересов. И потом удивляется – почему Мир подчиняется еётропному принципу? :)
Да уж, вместо того чтобы множить не наблюдаемые вселенные, было бы разумнее заняться теорией самоорганизации. Не менее IMHO интереснее и гораздо практичнее. Хотя, подозреваю, просто нет математики для этого. Нелинейности одни ))
Допустил ошибки в комментарии, посланном 2 часа назад. Привожу исправленный текст.
Антропный принцип позволяет оценить возможности наблюдателей обнаруживать природные циклы. По теореме Котельникова-Шеннона время жизни наблюдателя-регистратора должно быть не менее 2 циклов с шагом регистрации не более половины цикла. Например, чтобы заметить собственное вращение Земли, время жизни регистратора должно быть не менее 2 суток с шагом не более половины суток. Обращение Земли вокруг Солнца заметит 2-летний регистратор с шагом 6 мес. Предел биочеловека – ~ 40-летний цикл с шагом 0.042 сек. Предел известных земных форм жизни, судя по изотопу калий-40 в них, ~ 0.9 млрд летний цикл с шагом 1 поколение. Уже достигнутый, не окончательный предел Земли, судя по стратиграфической шкале, ~ 2.25 млрд летний цикл с шагом 1 галактический год. Предел нашей Вселенной, судя по теоретической оценке времени жизни протона – цикл продолжительностью ~ 7*10^21 млрд лет.
Оптимистичный вариант ответа на вопрос «Человек — творец и вершитель?». Похоже, многотысячелетние опыт и наблюдения, суммированные в беспощадном, неумолимом принципе максимальной геохимической деятельности – говорят нам: хочешь жить – умей творить. Получается мы – как и любая дискретность нашей Вселенной – жестко стимулированные творцы и вершители. Время – кнут, Пространство – пряник, Информация – пинок ? :)
Не думаю, что теология тождественна сильному антропометрические принципу. Последний всё-таки пребывает в лоне науки, где, собственно, обитают и физики, и биологи. О теологии тоже самое утверждать не берусь. Хотя, если речь идёт об отношении физиков к божественной сущности, то оно, это отношение, как показывает жизнь, не всегда столь категорично-скептическое, как может показаться. Или – как хотелось бы видеть. Не только уже упомянутый здесь Эйнштейн, но и Макс Планк, Давид Гильберт, и даже такой завзятый скептик , как Ричард Фейнман, весьма осторожно высказывались на эту тему. «Для религии Бог стоит в начале всякого размышления, – продолжает Макс Планк, – а для естествознания – в конце. Для одних он означает фундамент, а для других – вершину построения любых мировоззренческих принципов». На них стартуют законченными скептиками, а финишируют – начинающими богословами.
“Последний всё-таки пребывает в лоне науки”
На чем основывается это утверждение?
Тут можно подискутировать на тему: ” а что такое, собственно, наука вообще?”
Можно подискутировать, но у вас видимо есть какое-то мнение на этот счет коль скоро вы утверждаете, что антропный принцип «пребывает в лоне науки»
Термин вечная инфляция не совсем удачен для состояния из которого возникла Вселенная, так как предполагает объемлющую Мульти-Вселенную, которая развивается по таким же законам как и наша. Скорее вечная инфляция это продолжающееся расширение нашей Вселенной. В Мульти-Вселенной происходит лишь процесс перехода частицы-вселенной из виртуального состояния в реальное и такой процесс как показал Хоккинг в своей последней статье не сопровождается появлением других вселенных.
Антропный принцип, как физическая идея, есть пример того, в каком направлении стало развиваться естествознание, когда в 20 веке наука стала массовым профессиональным занятием, финансируемым налогоплательщиками. Плохо, конечно, когда ученые говорят, что не знают, в каком именно варианте из 10**500 вакуумов мы живем, но к этому налогоплательщик уже привык и даже млеет от приятного ужаса перед телевизором, слушая вдохновенные рассказы естествоиспытателей об экспоненциально раздувающихся пузырях.
Вы путаете АП и мультиверс, Брендона Картера и виленкиных, Метафизику и гРАФОМАНИЮ.
Налогоплательщик уже подготовлен ко всему. А все начиналось с эквивалентности гравитационной и инертной масс. Потом Вселенная стала расширяться от большого взрыва. Затем появилось огромное количество темной материи и темной энергии, черные дыры и прочее. Теперь вот гиперинфляция и 10**500 параллельных Вселенных. И все это в полном соответствии с общепризнанной и всесторонне обоснованной теорией.
Кстати, не следует переоценивать “антропность” антропного принципа. Если бы во времена динозавров какая-то их ветвь обрела разум, они могли бы рассуждать о динозавровом принципе, что Вселенная создана так, чтобы привести к процветанию динозавров. Но потом они вымерли. Если и мы вымрем, а спустя какое-то время нам на смену придут разумные кошки или собаки, или даже разумные осьминоги, вышедшие на сушу, они могут рассуждать о кошачьем, собачьем или осьминожьем принципах.
А можно остаться разумным осьминогом в воде? ))
2 Алексей Лебедев. Вам важно название или суть? Суть их принципа будет абсолютно такой же. Им для существования надо точно то же самое. Даже для европиан подо льдом Европы надо почти все то же самое
Да мне-то все равно, потому что я понимаю, о чем речь. А тут даже по комментариям видно, что многие трактуют этот принцип в религиозно-мистическом ключе, как-то именно вокруг человека как венца творения.
Ну мы так и написали, что антропный принцип часто путают с антропоцентризмом
Уважаемый Борис, оставьте, пожалуйста, антропный принцип. Вы же и без него все неплохо объясняете и сами относитесь к нему скептически. Вы выходите за пределы своей компетенции, так как не биолог и, насколько я понимаю, не теолог. У антропного принципа серьезный недостаток – он предполагает присутствие разумного наблюдателя. Вы (физики) допускаете ошибку в том, что у вас разумный наблюдатель может быть кем-то другим, кроме человека. Я не могу поверить в существование разумных осьминогов, собак и кошек, также как и европиан. Это так же, как и с вашими вселенными – у вас – много констант, у эволюции по дороге к “разуму” – огромное количество маловероятных событий. Я не хочу Вас обидеть – просто у антропного принципа нет научной основы – Вы можете сформулировать, что есть “разумный” и что есть “наблюдатель”? Возможно ли существование “неразумного” наблюдателя? И что это меняет.
А в неандертальцев верите?
Ваш сарказм неуместен. Вы, возможно, подумали, что я считаю человека венцом творения? Никак нет. Просто дефиниция разума мне неизвестна. Может быть, она известна Вам? Я готов принять, что разум есть свойство высшeй нервной деятельности, появившееся у приматов, не более того. Так что в неандертальцев, пожалуй, верю. А что там творится в голове или других частях тела у остальных позвоночных и беспозвоночных животных, нам знать не дано, к сожалению. Но к антропному принципу, впрочем, это прямого отношения не имеет.
Если смотреть подробнее, то те ограничения на физические константы (свойства вакуума нашей Вселенной), о которых говорится в связи с “антропным принципом”, фактически связаны с требованием возможности существования жизни, сходной с земной (с той же химией), и чтобы эта жизнь могла существовать достаточно долго (миллиарды лет). То, что и то и другое необходимые условия для появления разума в принципе – лишь предположение (можно представить себе жизнь и разум на основе высоких энергий, возникшие в ранней Вселенной и гибнущие при ее остывании) . То, что это достаточное условие для появления нашего разума, тоже предположение. На данный момент жизнь могла бы существовать на Земле без разума (если бы человекоподобные вымерли). Какие ограничения нужны на константы, чтобы получался именно разум, а не просто долгая бездумная жизнь на планете, нам на самом деле не известно, и возможно это вообще с ними не связано. Мы не можем отделить одно от другого. Но если число состояний вакуума конечно, то может быть много Вселенных с теми же константами, что у нас, где однако нет разума (по крайней мере через такое же время от их начала). Речь может идти скорее о самосогласованности наблюдений, когда мы с одной стороны, наблюдаем вокруг себя жизнь с определенной химией и историей, с другой – определенные константы. Если представить себе внешнего разумного наблюдателя (не человека), изучающего разные Вселенные, то он может наблюдать такую же самосогласованность, в том числе, в чужих для него Вселенных, где ему подобные существа не возникали.
Тагор: Существует реальность бумаги, бесконечно далекая от реальности литературы. Для разума моли, поедающей бумагу, литература абсолютно не существует, но для разума человека литература как истина имеет большую ценность, чем сама бумага. Точно так же, если существует какая-нибудь истина, не находящаяся в рациональном или чувственном отношении к человеческому разуму, она будет оставаться ничем до тех пор, пока мы будем существами с разумом человека.
Эйнштейн: В таком случае я более религиозен, чем вы.
Вселенная не может к настоящему времени уже просуществовать бесконечно. Если последовательность безначальна, это вовсе не означает, что ее начало находится в «минус бесконечности» – это означает, что начала нет принципиально. Из этого следует, что нельзя находится в текущем моменте такой последовательности, поскольку для этого должен закончится бесконечный период времени, что невозможно по определению. А раз уж мы с вами в текущем моменте таки находимся, значит до него прошло не бесконечное время, и следовательно, Вселенная имеет Начало, «до» которого не было ничего, включая и само понятие «до».
Уважаемый А_Ланов, красивая у Вас получилась конструкция. В народе она известна как «чудо» и обычно выражается пословицей – «Не было ни гроша, да вдруг алтын». Похоже, чудо – это оператор, переводящий ничто в бесконечные слова, слова… – которые порождают дела, дела… – которые забыть, хотя бы на время, без труда удается только за чтением интереснейших статей и комментов на площадке ТрВН. :)
Мне понравился ваш комментарий на тему Роберта Бартини.
Любопытно – в восточных духовных исканиях антропный принцип с бесконечными вселенными приобрел форму реинкарнации. Восток, как известно, дело тонкое и там, похоже, время – не деньги, а состояние души.
ЧелоВечный принцип реинкарнации в формате стиха. Почти.
Сперматозоид – частица меня –
вернулся в те же края –
почти в ту же Вселенную –
где зачат и я.
Здравствуй сын, узнаешь себя?
Зачем, почему, дано ли узнать –
я плод -> я дочь -> я мать?
И снова –
день в день, ночь в ночь –
почти на том же пути моя дочь.
И вечный вопрос – шепот в ночи –
куда ведет нас это «почти»? :)
Расширенный вариант. С учетом темной материи и теоремы Гёделя.
Реинкарнация – как чудо – это удел двух.
Ослепительное слияние тел и генов
во тьме живого, что называем – Дух. :)
Антропный принцип, похоже, всего лишь следствие самого изумительного свойства Мира – его дискретности – дискретности во всём: пространстве – времени – информации… Открытие для себя этого факта – едва ли не самое сильное эмоциональное переживание живой дискретности, не уступающее оргазму. К слову, последний – лишь пряник за усилия по продолжению родной дискретности. Любопытно, во всех религиях – Творец, это творец дискретности. Прочитав такое, системотехник только улыбнётся – это же азбучная истина, ограниченная местом и временем – одна из многих. А инженер скажет себе – и что я могу интересное сделать, если выйду за пределы известной дискретности? Например, узнав, что солнечная система плоская, выпускник МФТИ тут же придумал выгодную траекторию межпланетного перелета по дуге над плоскостью эклиптики. :) И ещё о том же словами другого инженера – из книги Чутко И. Красные самолеты – «…Предположим, сказал однажды Бартини, что у вас никак не решается шахматная задача. И решить ее нельзя, это доказано. А вы, не считаясь с правилами игры, достаете из кармана еще одну пешку – и все у вас получается!.. Прием, я согласен, недопустимый в шахматах, но кто его запретил в технике?…». Кстати, математики тоже весьма изобретательно демонстрируют возможности дискретного мышления – достаточно вспомнить, например, натуральный ряд чисел и теорему Гёделя. :) О пределе дискретности Жизни. Нас только двое – я и всё остальное – так думал я, пока не встретил тебя. Нас только трое – я, ты и всё остальное – так думал я, пока не родилось Дитя… А если живое и остальное – только иное? :) Каждой дискретности – свой квант действия. Сизифу – вечному труженику. Всё – одному, что найду за пределами целого – мечта молодого и смелого. Каждому – своё, в пределах общего целого – мечта пожилого и зрелого. :) Текст, в общем-то, тривиальный, но я решился поместить его после ознакомления со сноской 2 на… Подробнее »
Дурная бесконечность вселенных, безначальность Материи и прочее, конечно, красотой не блещут, и больше напоминают идеологию, однако, это никоим образом не может исключить или подтвердить существование Бога. Если Он сотворил, для того чтобы мы могли существовать, мультивселенную, то это просто выводит антропный принцип на новый уровень.
Не нужен новый уровень. мультивселенная не вписывается в один, известный 800 лет принцип. Как вы думаете, если ТрВ просуществует хотя бы 80 лет, кого там будут вспоминать чаще: Оккама или виленкиных?
Джордано Бруно тоже не вписался.
Здесь дело в деталях:”Титан мысли”(Ф. Энгельс) и основоположник научного атеизма говорил о множестве обитаемых миров, тогда как бывший житель Харькова склонялся, скорее, к противоположному. В любом случае оба мыслили широко, в отличие от экономного У. Оккама.
Конечно не нужно. Просто фиговый листок инфляционной теории создает лишь видимость избавления от неприятной сверхслучайности. Ведь для того, чтобы мультивселенная возникла, инфлатон и прочая должны иметь всё те-же тонкие настройки и так до бесконечности. Т.е. мы имеем три дурных бесконечности: пространственную- мультивселенная, временную- вечная инфляция и, то что обычно не замечается, причинную. Хотя, конечно, не всякая бесконечность неограниченна (окружность) и безначальна (математика).
“Антропность” антропного принципа заключена вовсе не в “приспособленности” физических констант под существование человека. Это лишь кажущаяся картина, проистекающая из “физичности” (неидеальности) того, что мы понимаем под материей, и ограниченности наших возможностей в измерениях и вычислениях (молчу про восприятие). Если бы мы вместо чисел использовали их представление в виде бесконечно-убывающего ряда, то такой же “антропный принцип” мы бы “увидели” и в таблице умножения, и заключался бы он в “удивительно точной настройке результатов умножения между собой”.
С тех пор, как антропный принцип был провозглашён, его “антропность” только повышается, что связано, в основном, с повышением чувствительности физических приборов, точности измерений и вычислительных возможностей. Но реальность может оказаться такова, что точность этого принципа окажется абсолютной по той же “причине”, по какой 2х2 = 4 с “абсолютной точностью”…
Появление арифметики, в том числе 2×2 = 4, связано с тем, что в нашем мире существуют отдельные друг от друга твердые тела, сохраняющие идентичность достаточно долгое время. Если бы это было нет так, то она не возникла бы. Например, если бы наш мир был более квантовым (скажем, постоянная Планка больше на много порядков), то в нем объекты могли бы то появляться, то исчезать, проходить друг сквозь друга, сливаться, разделяться; нельзя было бы сказать, где кончается что-то одно и начинается что-то другое. Ничего нельзя было бы посчитать, целые числа не имели бы наглядного смысла, и если бы даже возникла бы такая математика, она выглядела бы контринтуитивно.
Хотелось бы поблагодарить авторов за статью и четкую позицию. С Валерием Анатольевичем Рубаковым мы обсуждали ряд актуальных вопросов на Гамовской конференции в Одессе в 2015 году. Вместе с тем можно предложить и несколько другие подходы. 1) Действительно, валить все непонимание ряда космологических процессов на Антропный Принцип – это просто капитуляция и отказ от решения этих конкретных проблем. Например, струнная концепция наличия10-500 миров конечно интересна, но чисто умозрительна, т. к. в принципе не подлежит экспериментальной проверке. Вместе с тем, исходя из рассмотрения процесса конденсации первичных фермионов можно без всяких подгонок получить наблюдаемое значение плотности темной энергии, хорошо совпадающее с данными «Планка». И только одну конкретную Вселенную – нашу – как результат нарушения симметрии. И похоже, что теория струн в этом, да и в ряде других вопросов оказывается излишней. При этом в предложенных нами формулах для критической плотности и темной энергии уже заложены экспоненты, соответствующие инфляционному расширению, и его не нужно вводить при помощи загадочного сверхпланковского скалярного поля. Это кратко опубликовано здесь: https://www.researchgate.net/profile/Aleksandr_Bukalov/publication/311977075_THE_SOLUTION_OF_THE_COSMOLOGICAL_CONSTANT_PROBLEM_AND_THE_FORMATION_OF_THE_SPACE-TIME_CONTINUUM/links/598ad16b45851519f10caf8d/THE-SOLUTION-OF-THE-COSMOLOGICAL-CONSTANT-PROBLEM-AND-THE-FORMATION-OF-THE-SPACE-TIME-CONTINUUM.pdf В расширенном виде будет в Phys. Rev. 2) Из этой же теории выводится и современное, предельное, стабильное значение постоянной тонкой структуры, которая играет важнейшую роль в строении нашей Вселенной и ее материи. 2) Возможен и новый взгляд на сам Антропный Принцип: с одной стороны – это тонкая настройка параметров биосферы на параметры Вселенной. Например, длина всей ДНК биосферы L как целостной системы живого вещества (по В. И. Вернадскому) – то есть интегрального генома – в живом (in vivo), спирализованном состоянии близка к Хаббловскому радиусу, или к радиусу наблюдаемой Вселенной: R=L . А т. н. «среднегеометрическая температура Вселенной», вычисляемая как величина обратная среднегеометрической величине – корню квадратному из произведения планковской длины и хаббловского радиуса – т. е. минимальной и максимальной наблюдаемым длинам – оказывается равной Т=310 градусов Кельвина, т. е. 37 градусов Цельсия. А это очень близко к средней… Подробнее »