Антропный принцип: что, если Вселенная идеально настроена под нас? Страница 1 из 2







Когда мы смотрим на Вселенную, довольно трудно представить, что это вот все — планеты, звезды, галактики, сложные жизни, которыми мы наслаждаемся, — все возникло случайно. Куда ни глянь, Вселенная подчиняется одним и тем же законам: все тем же фундаментальным константам, частицы мы находим одни и те же, взаимодействия между ними позволяют сложить частицы вместе, а они образуют все, что мы знаем. И есть во всем этом некая неизбежность.

Наша Вселенная, кажется, очень тонко настроена, чтобы все было так, но может ли это быть в действительности? В науке, если мы хотим что-нибудь узнать, мы должны задаться вопросами о природе объекта. Давайте посмотрим, как устроена наша Вселенная и что мы можем узнать из этого.

Одна из первых вещей, которую вы обнаружите, и она сама собой разумеющаяся, если вы подумаете об этом хорошо, — это что во Вселенной много всякой всячины. И уже этот факт сам по себе удивителен, потому что все должно быть не так.

Наши законы природы, физические законы, регулирующие взаимодействие каждой частицы во Вселенной, включая силы, которые приводят к тому, что материя связывается, взаимодействует гравитационно, слипается и собирается в скопления, — эти законы кажутся одинаковыми повсюду. Мы знаем, как они влияют на все известные частицы во Вселенной, и они дают нам основу для понимания того, как Вселенная должна была эволюционировать, чтобы стать такой, какой кажется сегодня.

Но знание законов физики — знание того, как все разнообразные частицы взаимодействуют друг с другом — не отвечает на вопросы о нашем существовании. Конечно, на многое они отвечают: рассказывают о поведении физической системы, которая начинает с определенными характеристиками. Дайте нам начальные условия, дайте нам законы, регулирующие все присутствующие частицы, и мы можем сказать вам, что произойдет в определенных пределах, физически детерминированных.

Пространство-время расширяется или сжимается, искривляется в зависимости от материи и энергии, которые в нем присутствуют. Частицы притягиваются, отталкиваются или связываются вместе в зависимости от условий, при которых они взаимодействуют. Некоторые системы будут стабильны; другие распадутся спустя некоторое время. Научный процесс очень мощный и делает качественную работу, рассказывая нам, как это все происходит.

Но он не рассказывает нам, почему или в действительности ли все, что происходит, происходит неизбежно и неизменно. Иногда нам нужно небольшое руководство, если мы хотим расширить свои знания и понимание Вселенной. Нам бы помог руководящий принцип, который указал бы, где искать.

К примеру, давно известно, что Вселенная содержит великое разнообразие элементов, или атомов с разным числом протонов в своих ядрах. Вы сами содержите по меньшей мере 59 различных элементов в теле в разных пропорциях, однако долго время мы не знали, как эти элементы стали такими. Впрочем, одно мы можем сказать уверенностью: мы здесь и мы наблюдаем Вселенную.

Этот простой очевидный факт на самом деле обладает большой массой. Он говорит нам, что наша Вселенная существует с такими свойствами, что в ней мог появиться разумный наблюдатель.







Это заявление резко контрастирует с тем, что у Вселенной могут быть свойства, несовместимые с существованием разумной жизни. Логика довольно простая: если свойства нашей Вселенной запрещают разумную жизнь с самого начала, она просто не может быть нашей, поскольку никогда не появится тот, кто будет ее наблюдать. Простой факт того, что мы здесь и наблюдаем Вселенную, в сочетании с актом наблюдения означает, что Вселенная настроена таким образом, чтобы признать наше существование. Это самая суть так называемого антропного принципа.

И только одно это может рассказать нам несколько интересных вещей.

Если бы наша Вселенная была полна тяжелых элементов, должно быть несколько способов синтезировать их. В начале 50-х годов было широко признано, что в основе жизни звезд лежит ядерный синтез и что наше Солнце может синтезировать гелий из водорода в течение длительных периодов времени. Но это два самых легких элемента во Вселенной! Вы не можете соединить водород (масса 1) и гелий (масса 4), чтобы пойти дальше, потому что просто не существует стабильного ядра с массой 5; вы также не можете соединить два ядра гелия, потому что бериллий-8 (практически с идентичной массой) нестабилен и распадается обратно на два атома гелия примерно через ~10^-16 секунд.

Но в 1952 году Фред Гойл использовал антропный принцип как причину, что должен быть процесс для создания более тяжелых элементов. Он сделал вывод, что должен быть способ добавить третий гелий — для взаимодействия с крайне нестабильным бериллием-8 — и синтезировать их в углерод-12. Дело в том, что их массы не совпадают. Углерод-12 обладает намного меньшей массой, чем бериллий-8 и гелий-4, вместе взятые, поэтому Гойл сделал захватывающий прогноз: должно существовать возбужденное состояние углерода-12, которое физики-ядерщики пока не обнаружили, которое точно соответствовало бы массе трех ядер гелия-4 вместе.



  • 262
  • 20/09/2016


Поделись



Подпишись



Смотрите также

Новое