Вселенная для человека антропный принцип

Вселенная для человека антропный принцип

АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

• 
• 
• 

АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП – один из фундаментальных принципов современной космологии, который фиксирует связь между крупномасштабными свойствами нашей Вселенной (Метагалактики) и существованием в ней человека, наблюдателя. Термин «антропный принцип» предложил английский математик Б.Картер (1973): «то, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования как наблюдателей». Наряду с общей формулировкой антропного принципа известны также его модификации: «слабый антропный принцип», «сильный антропный принцип», «принцип участия» («соучастника») Дж. Уилера и «финалистский антропный принцип» Ф.Типлера. Формулировка сильного антропного принципа, по Картеру, гласит: «Вселенная (и следовательно, фундаментальные параметры, от которых она зависит) должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей». Перефразируя Декарта (cogito ergo mundus talis est – я мыслю, поэтому мир таков, каков он есть), Уилер афористически выразил суть антропного принципа словами: «Вот человек; какой должна быть Вселенная?» Вместе с тем антропный принцип пока не получил общепринятой формулировки. Среди формулировок антропного принципа встречаются и явно эпатирующие, тавтологические (типа «Вселенная, в которой мы живем, – это Вселенная, в которой живем мы», и т.п.).

Антропный принцип претендует ответить на вопрос: почему Вселенная такова, какой мы ее наблюдаем? Мировоззренческая острота этого вопроса обусловлена тем, что наблюдаемые свойства Вселенной жестко связаны с численными значениями ряда фундаментальных физических констант. Если бы значения этих констант были хотя бы немного другими, то было бы невозможным существование во Вселенной ни атомов, ни звезд, ни галактик, ни возникновения условий, которые сделали возможным появление человека, наблюдателя. Как выражаются космологи, Вселенная «взрывным образом неустойчива» к численным значениям определенного набора фундаментальных констант, с необычайной точностью «подогнанных» друг к другу таким образом, что во Вселенной могли возникнуть высокоорганизованные структуры, включая человека. Иными словами, человек мог появиться отнюдь не в любой по своим свойствам Вселенной. Соответствующие условия, выделяемые набором фундаментальных констант, ограничены узкими пределами.

В развитии антропного принципа как научного принципа можно выделить несколько этапов: дорелятивистский, релятивистский, квантовый релятивистский. Так, дорелятивистский этап охватывает рубеж 19–20 вв. Английский эволюционист А.Уоллес сделал попытку переосмыслить коперниканское понимание места человека во Вселенной на основе альтернативных, т.е. антикоперниканских, идей. Этот подход был развит и Картером, который считает, что, вопреки Копернику, хотя положение человека во Вселенной не является центральным, оно неизбежно в некотором смысле привилегированное. В каком именно смысле человек, т.е. земной наблюдатель, занимает во Вселенной выделенное положение, разъясняют модификации антропного принципа – слабый антропный принцип и сильный антропный принцип. Согласно слабому антропному принципу, возникновение человека в расширяющейся Вселенной должно быть связано с определенной эпохой эволюции. Сильный антропный принцип считает, что человек мог появиться лишь во Вселенной с определенными свойствами, т.е. наша Вселенная выделена фактом нашего существования среди других вселенных.

Обычно антропный принцип обсуждается в плане дилеммы: физический ли это принцип или философский. Такое противопоставление неосновательно. То, что обычно подразумевают под антропным принципом, несмотря на простоту и краткость формулировок, на самом деле имеет гетерогенную структуру. Напр., в структуре сильного антропного принципа можно выделить три уровня: а) уровень физической картины мира («Вселенная взрывным образом неустойчива к изменениям фундаментальных физических констант»); б) уровень научной картины мира («Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось появление человека»); в) уровень философско-мировоззренческих интерпретаций, т.е. различных типов объяснения смысла антропного принципа, среди которых – теологические объяснения («аргумент от замысла»), телеологические объяснения (человек – цель эволюции Вселенной, задаваемая трансцендентным фактором), объяснения в рамках концепций самоорганизации.

На философском уровне противостоят друг другу два типа интерпретации антропного принципа. Его понимают, с одной стороны, следующим образом: объективные свойства нашей Вселенной таковы, что они на определенном этапе ее эволюции привели (или должны были привести) к возникновению познающего субъекта; если бы свойства Вселенной были иными, их просто некому было бы изучать (А.Л.Зельманов, Г.М.Идлис, И.Л.Розенталь, И.С.Шкловский). С другой стороны, при анализе смысла антропного принципа может быть поставлен обратный акцент: объективные свойства Вселенной таковы, какими мы их наблюдаем, потому что существует познающий субъект, наблюдатель (принцип соучастника исключительно к этому сводит смысл антропного принципа).

Антропный принцип является предметом дискуссии в науке и философии. Одни авторы считают, что антропный принцип содержит объяснение структуры нашей Вселенной, тонкой подгонки физических констант и космологических параметров. По мнению других авторов, никакого объяснения в собственном смысле слова антропный принцип не содержит, а иногда он рассматривается даже как пример ошибочного научного объяснения. Эвристическую роль антропного принципа иногда рассматривают, подчеркивая лишь его физическое содержание и лишая каких-либо социокультурных измерений. Вселенная, с этой точки зрения, – обычный релятивистский объект, при изучении которого антропные аргументы выглядят в значительной степени метафорически. Другая точка зрения состоит в том, что «человеческое измерение» не может быть исключено из антропного принципа.

1. Barrow J.D., Tipler F.J. The Anthropic Cosmological Principle. Oxf., 1986;

2. Астрономия и современная картина мира. M., 1996.

Источник

Антропный принцип: самая исковерканная идея физики

У Вселенной есть фундаментальные законы, которые мы в силах наблюдать. Еще в ней существуем мы, вещи, из которых мы созданы, и все это тоже подчиняется фундаментальным законам. На основе этого можно соорудить два очень простых утверждения, с которыми было бы очень трудно спорить:

• Мы должны быть готовы принять тот факт, что наше местоположение во Вселенной должно быть обязательно приспособленным к тому, чтобы мы могли существовать в качестве наблюдателей.
• Вселенная (и значит фундаментальные параметры, от которых она зависит) должна располагать возможностью создания наблюдателей на определенном этапе.

Два этих условия, которые впервые высказал физик Брэндон Картер в 1973 году, известны как слабый и сильный антропные принципы соответственно. Они просто говорят, что мы существует во Вселенной, у которой есть фундаментальные константы, законы и тому подобное. И наше существование доказывает, что Вселенная позволяет существовать существам вроде нас внутри нее (простите за тавтологию, но как есть).

Расчет значения энергии вакуума нашей Вселенной — энергии, присущей пустому пространству — в рамках квантовой теории поля дает абсурдное значение, слишком высокое. Энергия пустого пространства определяет, насколько быстро увеличивается скорость расширения Вселенной (или скорость сжатия); если бы она была слишком высокой, жизнь, планеты, звезды, атомы и молекулы никогда бы не сформировались. Но поскольку во Вселенной присутствуют галактики, звезды, планеты и люди, значение энергии вакуума Вселенной, как подсчитал Стивен Вайнберг в 1987 году, не должно превышать 10 -118 -кратного значения той величины, которую мы вывели в своих наивных исчислениях. Когда в 1998 году мы нашли темную энергию, нам удалось измерить это число в первый раз, и оно оказалось равным 10 -120 от наших прогнозов. Антропный принцип показал нам, что наши расчеты оказались некорректными.

В 1986 году Джон Барроу и Франк Типлер написали интереснейшую книгу «Антропный космологический принцип», в которой пересмотрели эти принципы. Они писали:

Наблюдаемые значения всех физических и космологических величин не являются в равной степени вероятными, но они принимают значения, ограниченные требованием существования мест, где может развиваться жизнь на основе углерода, и требованием, чтобы Вселенная была достаточной старой, чтобы это уже сделать.

Вселенная должна иметь такие свойства, которые позволяют жизни развиться в ней на определенном этапе в истории.

• Вселенная, в том виде, в котором она существует, была спроектирована с целью создания и поддержания наблюдателей.
• Наблюдатели необходимы для того, чтобы Вселенная была.
• Ансамбль Вселенных с разными фундаментальными законами и константами необходим для существования нашей Вселенной.

Если последний пункт звучит как плохая интерпретация множественных вселенных, это потому, что все сценарии Барроу и Типлера основаны на плохих интерпретациях принципа самоочевидности.

Да, мы существуем во Вселенной и наблюдаем законы природы такими, какими они являются. Наблюдая за тем, какие неизвестные могут быть ограничены фактом нашего существования, мы можем узнать что-то о нашей Вселенной. В этом смысле антропный принцип имеет научную ценность. Но если мы начнем вертеть антропным принципом как нам захочется, мы превратим его в плохой инструмент.

Источник

Человек и Вселенная. Антропный принцип

В 1961 г. Дикке сформулировал следующий вопрос: есть ли особая причина того, что мы живем именно в эту эпоху или это чистая случайность? Здесь налицо проблема человека как наблю­дателя, и структура физического мира увязывается с фактом суще­ствования человека. По мнению Дикке, следует признать связь человека с возрастом Вселенной. Дикке утверждал, что сущест­вующая эпоха не является случайной, она связана с характерным временем определенных физических процессов, ставших главны­ми условиями для возникновения разумной жизни. Из ряда таких условий Дикке выбрал одно — наличие химических элементов тя­желее водорода. Основу живой материи на Земле составляют угле­род, азот и кислород. Этих элементов в первичной Вселенной не было, и появились они в процессе возникновения звезд. Но чтобы эти элементы стали строительными блоками жизни, они должны рассеиваться по галактике. Следовательно, для появления жизни нужно, чтобы по крайней мере одно поколение звезд завершило свой жизненный цикл и рассеяло по галактике углеродные оскол­ки сверхновых [2].

Новый импульс развитию антропной программы задал анг­лийский математик и физик Б. Картер. В 1970 г. в своих выступле­ниях на ряде научных конференций он выдвинул антропный прин­цип (АП), ссылаясь при этом и на работы Дикке. Важнейшим фак­тором развития АП стало исследование связи всех параметров развития Вселенной с условиями существования органической материи. Совпадение больших чисел, характеризующих жизнь, и процессов во Вселенной привело сторонников АП килы о выделе­нии наблюдателя. Наше положение во Вселенной, подчеркивал Картер, является уникальным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием как наблюдателей, и то, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями, не­обходимыми для существования нас как наблюдателей [ 1 ]. Выво­ды Дикке, Картера, суть которых сводилась к выделению наблю­дателя на основе совпадения параметров Вселенной с условиями органической жизни, получили название слабого АП. Слабый АП связывает факт нашего существования с фундаментальными свойствами Вселенной. Мы являемся свидетелями процессов оп­ределенного типа, потому что процессы иного типа протекают без свидетелей [1].

Сильный антропный принцип является гораздо более содержа­тельным (но и более спорным). Его сторонники пытались освобо­дить объяснения от традиционных средств и опираться только на то, что согласуется с принципами неклассической физики. Со­гласно положениям квантовой механики, свойства объектов не существуют до момента их измерения.

Типичным представителем сильного АП можно назвать аме­риканского космолога Ф. Хойла. Ключевая роль углерода для зем­ной жизни побудила его задуматься над интересной случай­ностью: ядра углерода синтезируются в звездах в результате почти одновременного столкновения трех ядер гелия. Вероятность тако­го тройного столкновения (двух ядер гелия с третьим ядром) очень мала и определяется ядерным резонансом ядра углерода. Хойл сделал следующий вывод: наличие такой и ряда других взаимосо­гласованных случайностей дает возможность предположить, что в природе нет слепых сил, в ней имеет место некий «сверхинтел­лект» [2].

Объясняет ли сильный АП, почему фундаментальные пара­метры и константы Вселенной оказалисьтак хорошо «подогнаны» друг кдругу, что стало возможно появление человека и вообще на­блюдателя в качестве необходимого параметра или цели эволю­ции Вселенной? Скорее, он позволяет сформулировать некий на­бор потенциально возможных объяснений. Среди них есть и та­кие, которые при всей их необычности в определенной степени соответствуют традиционной концепции научного объяснения, и такие, которые выходят далеко за пределы схемы научного объяс­нения. Однако все варианты объяснения являются различными интерпретациями одной физической закономерности, а именно: факта совпадения некоторых параметров Вселенной и параметров жизни человека. Вместе с тем дискуссия между сторонниками разных вариантов объяснения того, почему Вселенная такая, ка­кой мы ее наблюдаем, стимулирует научный поиск и углубляет ре­волюцию в астрономии [1]. «Принципучастия» является одной из модификаций сильного АП. Его выдвинул известный американ­ский космолог Дж. Уилер, который полагал, что вселенные без на­блюдателя никому не нужны, ибо их некому наблюдать.

Финалистский антропный принцип, не менее радикальный, предложили английские физики Дж. Барроу и Ф. Типлер. Соглас­но этому принципу, существует одна возможная Вселенная, со­творенная с целью порождения и поддержания наблюдателей. Ка­залось бы, финалистский АП стоит особняком среди различных модификаций антропного принципа, так как он претендует на предсказание отдаленного будущего, но не на объяснение про­шлого или настоящего нашей Вселенной. Кроме того, это единст­венная модификация АП, которая появилась под влиянием не космологических, а философско-мировоззренческих соображе­ний, относящихся к сфере христианской догматики. Тем не менее финалистский АП, по нашему мнению, представляет собой одну из интерпретаций сильного АП. Если Вселенная должна быть та­кой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось суще­ствование человека, наблюдателя, то логично предположить, что эту идею можно экстраполировать не только на прошлое, но и на будущее Вселенной [1].

Финалистский АП включает следующие концептуальные кон­струкции:

о принцип замкнутости, т.е. пространственной конечности Вселен­ной, в финальной точке эволюции которой должны совпасть ми­ровые линии всех событий;

0 гипотезы о генерировании информации во Вселенной, возмож­ных источниках энергии для этого и создании компьютеров, спо­собных реализовать сверхсложные программы. На этом же уровне формулируется и вывод об исчезновении различия между живым и неживым в точке «омега», достижение которой было так же за­программировано в начальных условиях эволюции Вселенной, как и появление в ней человека.

Финалистский АП представляет собой такого же рода «требо­вание» к нашей Вселенной, что и сильный АП, но он имеет более выраженную этическую (или социокультурную) направленность. Но была ли «вечность жизни» запрограммирована естественным развертыванием эволюционных процессов или она может быть достигнута лишь в ходе преобразования Космоса обществом? Типлер выбирает вторую из этих возможностей [ 1 ].

Научных оснований для выбора предсказываемой финалист- ским АП типа закрытой модели Вселенной пока нет. Единствен­ный мотив такого выбора — согласовать релятивистскую космоло­гию с идеей «вечности жизни» (в данном случае неограниченно­сти процесса производства информации) и в конечном счете с эсхатологическими догматами христианства, может рассматри­ваться как произвольный и даже фантастический. Предсказание сценария поведения Вселенной в будущем, формулируемое фи- налистским АП, при современном уровне знаний принципиально не проверяемо. Тем самым финалистский АП представляет собой гораздо более сильный отход от традиционного понимания на­учного метода, чем, например, телеологические интерпретации сильного АП.

Финалистский АП можно определить не как сложившийся научный принцип, а как прогноз отдаленных перспектив разви­тия человечества, возникший в культуре и транслированный в космологию в контексте антропного подхода. Несмотря на свои социокультурные истоки и отсутствие в его пользу каких-либо собственно научных аргументов, финалистский АП по сути эври- стичен. Он способен не только углублять смыслы старых идей, но

и генерировать новые смыслы. В соответствии с духом постне­классической науки он по-своему вносит человеческое измерение в разработку научных проблем и даже в структуру научного знания. Конечно, это лишь философско-мировоззренческий прогноз на будущее, способы его космологической проверки совершенно не­ясны, а может быть, и вообще отсутствуют. Но нельзя исключить, что когда-нибудь разработка финалистского АП приведет к более конкретным следствиям когнитивного плана. Многие исследова­тели сегодня сходятся в мнении, что онтологический статус ан­тропного принципа может быть выявлен только на основе логи­ко-гносеологического анализа тех теорий, которые обеспечили возможность его формулировки в различных модификациях.

Сложная структура АП, в которой космологические данные дополняются возможностями их интерпретации, представляет интерес для изучения формирования научных принципов на том этапе, когда собственно научные доказательства еще не вполне отделены от философско-мировоззренческих выводов. Это по­зволяет глубже понять механизм влияния философии на науку.

Итак, в космологии конца XX — начала XXI в. появляется представление о том, что жизнь и сознание отнюдь не случайные и эфемерные, как бы исчезающие на фоне гигантских космологиче­ских масштабов феномены, но составляют онтологический центр Вселенной. Какое место займут эти представления в космическом будущем человечества, пока не известно. Но уже сегодня можно утверждать, что усиливается связь космологии не только с естест­венным, техническим познанием, но и социально-гуманитарным.

1. Астрономия и современная картина мира; под ред. В.В. Казютинско- го. М., 1996.

2. Юлов В.Ф. Концепции современного естествознания. Киров, 1997.

Источник