Этот довольно сложный для понимания принцип, был сформулирован, прежде всего, как аргумент для объяснения некоторых сложных соотношений между явлениями, происходящими в мире, в том числе и для объяснения самого факта его зарождения и развития. Исходной гипотезой для его объяснения является утверждение, что мир представляется нам именно таковым, каковым каким мы его видим, потому, что в нем мы возникли и присутствуем в качестве наблюдателя. С точки зрения естествознания антропный принцип призван объяснить, какие должны сложиться соотношения между фундаментальными физическими и химическими параметрами, чтобы способствовать появлению разумной жизни.
Термин «антропный принцип» был впервые использован в 1973 году британским физиком Б. Картером. Однако, после его опубликования, многие ученые отметили, что подобная идея несколько в других интерпретация формулировалась и ранее. В частности, раньше всего она была озвучена как антропный принцип в космологии еще в 1955 году в СССР на научной конференции по вопросам внегалактической астрономии. В числе ученых, которые предлагали данную идею, были советские ученые Г. М. Идлис, А. Л. Зельманов, американец Р. Дикке.
Но именно работа Картера стала предметом общего внимания и положила начало детальному научному осмыслению данного принципа и его роли в познании. При этом, научное сообщество не находило единой точки зрения на возможности применения идеи в практической науке. Только в 1988 году состоялась конференция в Венеции, на которой впервые главным предметом рассмотрения был антропный принцип, и которая привлекла к себе внимание очень широкого круга интересующихся - от физиков до религиозных философов. После этого данная тема стала предметом обсуждения на многочисленных научных форумах, причем так или иначе, даже на конференциях по узким научным вопросам, обсуждение затрагивало вопрос о том, что утверждает антропный принцип. Сегодня его применение распространено на очень широкий круг проблем - от теологии до экстраполярной космологии.
Б. Картер в своей знаменитой статье выделил два варианта проявления принципа - сильный и слабый. Слабый вариант предполагает, что во Вселенной существуют некие постоянные величины, которые может наблюдать человек только потому, что он там присутствует. И обратное: встречаются отличающиеся от привычных нам, значения мировых констант там, где наблюдателя (человека), там в данный момент нет. Интуитивно-бытовое восприятие этого принципа в чем-то выражено расхожим высказыванием: «хорошо там, где нас нет».
Из понимания сильного варианта проявления принципа необходимо вытекал вывод - вселенная потенциально имеет параметры, которые позволяют развиваться разуму.
Антропный принцип в сильном проявлении хорошо сформулировал Дж. Уиллер, утверждая, что «наблюдатели необходимы для обретения Вселенной бытия».
Различие между сильным и слабым вариантами состоит в том, что сильный характеризует мир на всех стадиях его существования, а слабый только на тех, где разум может зародиться лишь гипотетически.
Практическое выражение антропного принципа состоит в предположении, что наблюдаемая нами реальность и ее законы не являются единственными, а потому есть вероятность существования реальностей с другими законами. В свое время принцип антропности в такой интерпретации проявился при открытии неевклидовой геометрии, где законы классической не действуют. Проявление антропности можно предполагать и в ситуациях описанных Эйнштейном: зависимость течения времени от скорости.
Физики, которые изучали варианты гипотетического существования во времени и пространстве других Вселенных, пришли к таким выводам:
В ходе постоянных изменений, которые происходят во Вселенной, ее параметры также постоянно изменяются, а потому может сложиться такое сочетание этих параметров, при котором появление разумной жизни становится неизбежным;
Такое же может произойти и в рамках одной вселенной, в тех местах, где ее свойства сложатся в благоприятное соотношение;
Нельзя отрицать гипотезу о существовании некой «мультивселенной» на том основании, что мы ее не наблюдаем.
Таким образом, делается попытка при помощи использования принципа антропности расширить поле выводя его за пределы сложившихся законов природы и привычных методологий их объяснения.
Антропный принцип в последние десятилетия занимает все больше внимания в такой науке, как космология, которая отличается своей склонностью задавать вопросы, выходящие далеко за рамки самой этой науки. Фундаментальная монография Барроу и Типлера зафиксировала интерес к подобного рода теориям и была опубликована в ряде ведущих биологических, физических, философских, религиозных, теологических и научно-популярных изданий. В чем же причина такого повышенного внимания?
Почему все устроено именно так
Это первая причина популярности такого явления, как антропный принцип в космологии. Многие видят в нем ответ на вечный вопрос: почему все (природа в частности) устроено вот так, как сейчас, а не как-то иначе? Антропный принцип утверждает, что Вселенная по умолчанию обладает всеми свойствами, которые мы наблюдаем. Это происходит по той причине, что в другой Вселенной с другими свойствами наблюдаемого не было бы самого наблюдателя, поэтому просто никто бы не мог задавать такие вопросы про устройство мироздания. Это ведет к заключению, что существует некий «скрытый принцип», который и организует наш Универсум определенным образом. Антропный принцип рассматривается как основная попытка объяснить научно-таинственную структуру мира.
Философский мотив космологии
Существует ли единство человека и природы (Вселенной)? Антропный принцип затрагивает эту вечную философскую тему, а также задает вопрос о природе подобного единства (если оно существует). Ответы на этот вопрос всегда были диаметрально противоположны и часто выражены в парадоксальной и эпатирующей окружающих форме. Многие авторы вообще обходят антропный принцип стороной, а некоторые и вовсе критикуют и высказываются в негативном духе.
Влияние Коперника и Бруно
Антропный принцип, как считает один из его авторов - Картер, основан на реакции против слепого чрезмерного следования Копернику. Этот ученый в свое время утверждал, что мы не должны полагать, что занимает центральное и привилегированное положение в мире, не имея для этого веских оснований. Строго говоря, более правильно следовало бы называть этот принцип именем Джордано Бруно. Коперник лишил право Земли на особенное положение во Вселенной, но наделил Солнце таким статусом. Миропонимание, основанное на эквивалентности всех точек и мест в мире, пришло к нам от идей Бруно, например о «множественности Вселенных». Коперник же расширил данный идейный принцип до догмы, которая весьма сомнительна и заключается в том, что наше положение априори не привилегированно. Антропный космологический принцип считает эту теорию несостоятельной, так как Вселенная развивается и не является однородной в пространстве, а также потому, что благоприятные условия - прямая предпосылка к нашему появлению (температура, давление и так далее). Отсюда следует, что наше положение хоть и не привилегированное, но обязательно центральное. В чем это заключается? Антропный принцип Вселенной гласит, что именно сложные процессы организации разумных структур (человека) не что иное, как связь со свойствами расширения и эволюции нашей Вселенной.
Развитие теории
Антропный принцип имеет длинную мировоззренческую историю, истоки которой теряются в глубинах истории и культуры. Идея единства Вселенной и человека разрабатывалась во многих религиозных и философских учениях. В философии Востока, например, эта идея приняла форму «растворения» индивида в окружающем мире. В других направлениях, наоборот, был популярнее принцип антропоцентризма (например, у Аристотеля) или же «предустановленная гармония» Лейбница. В двадцатом веке проблематика единства Вселенной и человека стала привлекать внимание ученых все больше. Изначально антропный принцип разработан благодаря исследованиям Уоллеса, в которых можно найти попытку возродить телеологию и антропоцентризм. Также из его трудов можно вынести важнейший момент и основную идею о том, что человек - это венец органической сознательной жизни и не мог развиться просто так, по случайности. Уоллес писал о том, что огромное количество Вселенных вполне может существовать в бесконечном пространстве.
Современное становление
Антропный принцип семимильными шагами развивался на рубеже шестидесятых. Именно в это время выяснилось макроскопическое и микроскопическое строение Вселенной, без понимания которых сложно было бы детально говорить о том, как появился человек и почему. Отмечалась связь между длительным и быстрым расширением Универсума и условий, которые допускают развитие разума и цивилизации. Такой известный астроном, как Идлис, проанализировал проблемы, касающиеся возникновения жизни, с астрономической точки зрения. Были сделаны выводы, что расширение Вселенной благоприятствует протекающим в ней эволюционным процессам, что в конечном счете привело к заключению, что мы наблюдаем не произвольные области Мегагалактики, а только те, чья особая структура стала пригодной для развития и возникновения в ней жизни. Антропный космологический принцип, несомненно, впитал в себя все эти выводы.
Теория о слабом принципе
Сильный и слабый антропный принцип - фундаментальные и классические формулировки, выведенные ученым Картером в 1973 году благодаря полемике с его коллегой Дикке. Что это такое? Слабый принцип гласит, что наше положение в Мультиверсуме привилегированно, так как является совместным с нашим существованием в качестве непосредственных наблюдателей. Речь идет об объяснении выделенности эпохи, в которой живут разумные существа, существование которых не противоречит фундаментальным законам природы, а также характеру эволюции. Слабый антропный принцип в космологии утверждает, что если бы мы жили в другую эпоху, то просто отсутствовали бы по ряду физических причин, которые бы не совпали и, как следствие, не могли бы быть зафиксированы. Таким образом, этот фундаментальный закон признает природу как данность и все ее свойства, констатируя наше привилегированное положение во Вселенной.
Теория о сильном принципе
Сильный антропный принцип гласит, что фундаментальные параметры Вселенной должны быть таковы, чтобы на определенном этапе эволюции могли существовать наблюдатели. Специфичность Мультиверсума заключается в очень тонкой «подгонке» целого ряда чисел и физических констант для того, чтобы образовались и устойчиво существовали основные элементы высокоорганизованного мира (ядра, атомы, галактики, звезды и так далее). Даже минимальное отклонение привело бы к потере устойчивости и выпадению звена эволюции, которое могло бы быть критическим. Сильный и слабый антропный принцип взаимосвязаны друг с другом, нельзя рассматривать один в отрыве от другого. При таком подходе можно утверждать, что, так как «наблюдатель» существует, то Вселенная априори есть такая, какой она есть. В противном случае ее некому было бы наблюдать, и поэтому она не существовала бы вовсе ввиду отсутствия наблюдателя и свидетеля ее существования.
«Ансамбль» Вселенных
Антропный принцип в современной космологии связан с такой концепцией, как «ансамбль» Вселенных. В нем постулируется множество вариаций универсумов, в которых (в результате схоластических процессов) реализуются без исключения все комбинации параметров (как переменных, так и фундаментальных констант). Антропный принцип утверждает, что в этом всем множестве будут Вселенные, у которых развились благоприятные обстоятельства для рождения разумной жизни на определенном этапе эволюции. И наш Универсум как раз принадлежит к такому типу. Подобный взгляд на антропный принцип в философии приводит к здравому объяснению эффекта тончайшей «подгонки» всех параметров в нашем мире и в космосе в целом. Уже в 1957 году ученый-физик Эверетт разработал свою «многомировую» концепцию в квантовой механике, где утверждается, что в каждый момент времени существуют и реализуются все возможные варианты развития состояния той или иной системы. Унтропный принцип в космологии утверждает, что физическая Вселенная имеет бесконечное количество так называемых «ветвей» - копии изолированных миров. В то же время наблюдатель может находится только в одном и не знает о существовании других миров. Устойчивость Вселенной и антропный принцип становятся гораздо более объяснимы с научно-физической точки зрения, если к ним применить концепцию Эверетта.
Уникальная Вселенная
Если антропный принцип верен, то самоотбора быть не может, так как «выбора» у природы как такового нет. Именно поэтому данной теорией заинтересовались теологи, религиозно настроенные ученые и философы. Антропный принцип имеет много параллелей с «аргументом замысла»: тонкая и сложная «подогнанность» всех частей Вселенной вполне может свидетельствовать о существовании некого разумного творца. Разработанный не так давно ученым Дж. Уилером «принцип участия» говорит о том, что наблюдатель так же необходим для появления Вселенной, как и наоборот. Универсум существует посредством наличия наблюдений, которые осуществляются разумными существами на определенной стадии эволюции.
Физические вопросы
Но почему природа из всего возможного массива решений выбрала именно такое, которое привело к созданию нас? Почему начальные условия были таковы? Согласно «антропной констатации», теория о которой появилась в начале восьмидесятых, существует этап «раздувания» Вселенной - ее быстрого расширения, инфляции. В это время происходят процессы сглаживания любых начальных однородностей и, как следствие, обесценивание этих предварительных условий. Антропный космологический принцип утверждает, что нынешнее состояние Универсума не зависит от первоначальных условий и является «аттрактором» для эволюционных траекторий. Таким образом с помощью такой теории, как антропный принцип в космологии, стало возможным описать субстратные параметры - плотность вещества, наличие спина элементарных частиц, характер распределения веществ во Вселенной и так далее.
Картер выделил две различные формулировки: слабый АП и сильный АП. Слабый АП он сформулировал таким образом: "наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием во Вселенной". Сильный АП гласит: "Вселенная (и, следовательно, фундаментальные параметры, от которых она зависит), должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей" Различие между слабым и сильным АП состоит в следующем. Слабый АП применяется к параметрам, которые зависят от современного возраста Вселенной. Сильный АП применяется к параметрам, которые от возраста не зависят. При применении слабого АП речь идет о положении человека во временной шкале. Пример - предсказание соотношения между Hо и атомными константами (п.4.3). Как мы видели, в данном случае АП приводит к соотношению
где To - современный возраст Вселенной.
Возраст Вселенной T не является ее постоянной характеристикой, он меняется с течением времени, может быть больше и меньше. Если возраст T Є Ts , Вселенная остается безжизненной; если T є T , жизнь во Вселенной также невозможна. Значит наблюдатель может существовать только в период времени, когда возраст Вселенной To ~ Ts . Это накладывает ограничение на положение наблюдателя во временной шкале - ограничение, которое является следствием естественных законов природы. Никакой привилегии для наблюдателя здесь нет. Просто он может появиться лишь тогда, когда созреют необходимые условия, и существует до тех пор, пока условия допускают его существование. Вне этого контекста, формулировка, утверждающая, что наше положение является привилегированным (да еще с необходимостью привилегированным) - дает повод воспринимать ее, как некую дань антропоцентризму.
Поскольку сильный АП применяется к параметрам, которые от возраста Вселенной не зависят, он накладывает ограничение не на положение человека во времени, а на параметры, присущие самой Вселенной. В этом смысле ограничения являются более сильными, отсюда и название: сильный АП. Поскольку во Вселенной существует жизнь и наблюдатель, то условия должны допускать его существование, независимо от того, когда и как он возникнет. Ведь, если они этого не допускают, то наблюдатель никогда не сможет возникнуть. Например, если размерность физического пространства N - 3 , человек не сможет существовать в такой Вселенной, независимо от ее возраста. Чтобы во Вселенной на каком-то этапе мог появиться человек, необходимо, чтобы N = 3 . Именно это и утверждает сильный АП.
Конечно, если понимать приведенные высказывания буквально, то следует признать, что здесь причина и следствие поменялись местами. В действительности не Вселенная такова, потому что в ней существует человек, а человек существует во Вселенной потому, что в ней реализовались именно те условия из множества возможных, которые оказались допустимыми для существования в ней жизни (и наблюдателя). Но раз уж это произошло, и мы существуем, то наблюдаемые свойства Вселенной не могут быть иными чем те, которые требуются для того, чтобы жизнь в ней стала возможной. Разумеется, можно по следствию судить о причине. Но при этом не следует выдавать следствие за причину.
Можно сформулировать два крайних предположения обосновывающих АП: 1) разум в нашей Метагалактике явление абсолютно случайное, которое стало возможным лишь благодаря маловероятному, но реализованному совпадению многих независимых физических параметров; 2) наличие биологической и социальной форм движения закономерное следствие развития Вселенной, а все ее физические характеристики взаимосвязаны и взаимообусловлены таким образом, что с необходимостью вызывают появление разума.
Антропный принцип – принцип, согласно которому все фундаментальные константы и основывающиеся на них физические законы четко определены, по той причине, что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель, то есть разумная жизнь.
Возникновение вопроса
С развитием науки ученые все более явно наблюдают «особенность» нашего мира, физические законы которого уникальным образом подходят для относительно стабильного существования Вселенной и формирования в ней разумной жизни.
К фундаментальным мировым константам обычно относят следующие параметры:
Величины этих параметров находятся в мизерном интервале значений, допускающих существования разумной жизни и Вселенной в целом. Изменение каждой из этих констант значительным образом переменило бы известные нам законы физики, что привело бы к губительным последствиям. Рассмотрим несколько примеров:
- При изменении масс протонов, участвующих в сильном взаимодействии, сила самого взаимодействия также выросла бы или уменьшилась. В первом случае во Вселенной не смог бы образоваться водород, а ядра многих требуемых для жизни химических элементов распались бы. Если бы сильное взаимодействие было меньше – его было бы недостаточно для образования элементов тяжелее водорода.
- При изменении масс электронов, участвующих в слабом взаимодействии, также сменилось бы и слабое взаимодействие. При большей силе слабого взаимодействия во время образовалось бы значительно больше гелия, что привело бы к излишнему формированию звездами тяжелых элементов. Как результат – невозможность взрыва и распространения образованных тяжелых элементов по Вселенной, а значит и невозможность зарождения жизни в известном виде. Если же слабое взаимодействие было бы значительно слабее, то количества гелия было бы недостаточно для взрыва сверхновых, что также не допускает существование жизни.
- При увеличении значения гравитационной постоянной звезды были бы горячее и менее стабильны, что не дало бы достаточно времени для зарождения разумной жизни. В противном случае малое значение этого параметра привело бы к формированию недостаточно горячих звезд и невозможности в них.
- Размерность пространства. Если брать во внимание известный закон всемирного тяготения, в пространстве с большей размерностью, чем три, планеты падали бы на Солнце, а электроны на ядро атома. В двухмерном же пространстве массивные тела не смогли бы образовать устойчивую систему, связанную гравитацией, что основывается на .
Также жизненно важными параметрами являются: постоянная электромагнитного взаимодействия, уровень во Вселенной, и даже период полураспада бериллия-8, от которого зависит формирование углерода и других требуемых для жизни химических элементов.
Все вышеупомянутые факты указывают на то, что Вселенная сформирована таким образом, что разумная жизнь в ней имеет место быть. Большое количество подобных совпадений стало фундаментом для появления так называемой концепции «тонкой настройки Вселенной». Последняя обращает внимание на то, что значения именно жизненно важных констант оказываются точно определенными в пределах интервала, допустимого для формирования жизни. В то время как параметры, не влияющие столь остро на жизнь, могут варьироваться.
Антропный принцип и метавселенная
Антропный принцип призван ответить на вопрос наличия тонкой настройки Вселенной. Существует два типа этого принципа:
- Слабый. Вселенная условно может быть разделена на области, в каждой из которых фундаментальные константы имеют разные значения. Однако мы наблюдаем именно такие значения, так как только при таких мировых константах мы смогли бы зародиться, как наблюдатели. Области же с другими значениями параметров скрыты от наблюдения по той причине, что не допускают в них формирования жизни, то есть наблюдателя.
- Сильный. Вселенная обязана иметь благоприятные условия для формирования в ней разумной жизни, так как при иных условиях она просто не смогла бы существовать. Отдельным вариантом сильного принципа является так называемый «антропный принцип участия», согласно которому разумная жизнь плотно связана с существованием Вселенной и является ее неотъемлемой деталью.
ДНК - сложная структура, которая не могла бы образоваться при иных условиях. Анимировано
Антропный принцип основывается на предположении, что может существовать при некоторых других значениях фундаментальных констант, то есть при других физических законах. Учеными было выделено несколько вариантов, подходящих под формулировку антропного принципа:
- Единая Вселенная, параметры физических законов которой постоянно меняются, в ходе ее длительной или вовсе бесконечной жизни. При благоприятных условиях, то бишь при определенных значениях физических констант зарождается разумная жизнь – наблюдатель.
- Вселенная, которая разделяется на множество независимых и невзаимодействующих областей, физические параметры которых различны. В той области, которая удовлетворяет физическим условиям, достаточным для зарождения жизни, появляется наблюдатель.
- Мультивселенная. Подразумевает множество других вселенных помимо нашей. Они носят название альтернативных вселенных или параллельных миров и имеют физические законы отличные от известных нам. Приверженцами этой версии устройства мира являются такие известные ученые современности как Стивен Хокинг, Брайан Грин, Митио Каку, Нил Тайсон и другие. Гипотеза о мультивселенной активно применяется в области .
- Вселенные антропного принципа участия. То есть ряд Вселенных, возможно с несколько отличными значениями фундаментальных констант, которые все же включают в себя разумную жизнь.
Может ли быть, что наше существование - это не совпадение?
Примечательно, что антропный принцип противоречит принципу Коперника, который утверждал, что место, где зародилось и обитает человечество, не является уникальным и особенным среди ряда других мест. Обобщением этих двух принципов есть утверждение о том, что уникальным является не место появления человечества или значения фундаментальных констант, а диапазон этих значений, при которых жизнь имеет право на существование.
Антропный принцип является одним из возможных объяснений упомянутой тонкой настройки Вселенной. Проверить достоверность этого аргумента представляется невозможным как сейчас, так и в будущем, так как ученые не смогут взаимодействовать с другими независимыми областями или вселенными, а значит, не смогут подтвердить их наличие или опровергнуть их существование.
В 1973 г., на съезде учёных, посвящённом пятисотлетию со дня рождения Н. Коперника, английский физик Б. Картер выдвинул так называемый антропный принцип (АП), декларирующий наличие взаимосвязи между параметрами Вселенной и существованием в ней разума. Формальный толчок началу дискуссии о месте человека во Вселенной дало обсуждение проблемы совпадения больших чисел – странной числовой взаимосвязи параметров микромира (постоянной Планка, заряда электрона, размера нуклона) и глобальных характеристик Метагалактики (ее массы, размера, времени существования). Эта проблема поставила вопрос: насколько случайны параметры нашего мира, насколько они взаимосвязаны между собой, и что произойдет при их незначительном изменении? Анализ возможного варьирования основных физических параметров показал, что даже незначительное их изменение приводит к невозможности существования нашей Метагалактики в наблюдаемой форме и не совместимо с появлением в ней жизни и разума.
Взаимосвязь между параметрами Вселенной и появлением в ней разума была выражена Картером в двух формулировках – сильной и слабой.
«Слабый АП» лишь констатирует, что имеющееся во Вселенной условия не противоречат существованию человека: «Наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием как наблюдателей».
«Сильный АП» выдвигает более жесткую взаимосвязь параметров Вселенной с возможностью и необходимостью появления в ней разума: «Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей».
Можно сформулировать два крайних предположения обосновывающих АП:
1. Разум в нашей Метагалактике явление абсолютно случайное, которое стало возможным лишь благодаря маловероятному, но реализованному совпадению многих независимых физических параметров
2. Наличие биологической и социальной форм движения закономерное следствие развития Вселенной, а все ее физические характеристики взаимосвязаны и взаимообусловлены таким образом, что с необходимостью вызывают появление разума.
Для понимания Антропного принципа важно уяснить одно существенное, обстоятельство: он был выдвинут вне всякой связи с проблемой существования разумной жизни или исследованием места человека во Вселенной. Космологов и физиков-теоретиков, занимающихся космологией, интересовали совсем другие проблемы: почему тот или иной космологический параметр имеет вполне определенное значение? Почему мир устроен так, а не иначе? Почему Вселенная такова, как мы ее наблюдаем?
1.Размерность физического пространства «N». Это одна из фундаментальных важнейших характеристик нашего мира. Почему пространство имеет три измерения? Очевидно, при «N<3» человек существовать не может. Возможно, что существуют двумерные и одномерные миры. Мы можем мысленно изучать их свойства, но наблюдать эти миры мы не можем. Остаются миры, в которых «N >= 3». Каковы физические законы в этих мирах? В нашем трехмерном мире для дальнодействующих взаимодействий (к которым относятся гравитационное и электромагнитное взаимодействия) сила взаимодействия двух точечных источников убывает обратно пропорционально квадрату расстояния между ними - закон всемирного тяготения и закон Кулона. Выражение для силы можно записать в виде «F3 = а3/Р3-1», где а3 - коэффициент пропорциональности, зависящий от произведения взаимодействующих зарядов (или масс). Индекс 3 указывает, что формула справедлива для трехмерного пространства. Эту формулу легко обобщить на случай N - мерного пространства:
«FN = аN/RN-1». Анализ характера движения под действием такой силы (П. Эренфест, 1917 г.) показал, что при «N >= 4» в задаче двух тел не существуют замкнутые устойчивые орбиты: планета либо падает на центральное тело, либо уходит в бесконечность. То есть, в таких мирах не существует аналогов планетных систем и атомов, а, следовательно, в них невозможна жизнь. Таким образом, размерность пространства оказывается жизненно важным фактором. Единственное значение параметра «N», которое совместимо с существованием жизни во Вселенной, «N = 3». Это, конечно, не объясняет, почему наш мир трехмерный, но это указывает на то, почему мы наблюдаем именно такой мир: в другом мире мы просто не могли бы существовать.
Это относится не только к человеку, но к любому разумному существу (наблюдателю), представляющему собой некую сложную структуру, построенную из атомов. Здесь даже не обязательно ограничиваться рассмотрением водно-углеродной формы жизни.
2.Средняя плотность вещества во Вселенной. В космологии существует понятие критической плотности «pc». Если средняя плотность вещества во Вселенной «р
Средняя плотность связана со скоростью расширения Вселенной. Если «р<
3.Совпадение больших чисел. Существует несколько удивительных соотношений между константами, характеризующими Вселенную. Они даже получили название «совпадение больших чисел». Одно из них связывает постоянную Хаббла «Н» с атомными константами. Возникает вопрос: как объяснить это совпадение? Является ли оно чисто случайным или его можно предсказать теоретически? Оказывается это возможно, но только для обитаемой Вселенной.
Б. Картер сформулировал это положение в следующем виде: можно теоретически (до наблюдений) предсказать «совпадения больших чисел», если использовать некий Антропологический принцип: то, что мы можем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования. По существу, в предыдущих примерах, обращаясь к обитаемой Вселенной, мы неявно использовали этот принцип.
Посмотрим, как он работает в рассматриваемом примере. В соответствии с антропным принципом, в обитаемой Вселенной должно выполняться соотношение Т0 ~ = ТS где Т0 - современный возраст Вселенной (т.е. возраст в момент существования наблюдателя), а ТS - время жизни звезд. Действительно, если T0 <<ТS, то к моменту Т0 в недрах звезд не успеют образоваться тяжелые элементы, необходимые для жизни. Если T0>>ТS, то к этому моменту все ядерное горючее уже выгорит, ядерные реакции в недрах звезд прекратятся, и они перестанут поставлять энергию, необходимую для жизни. Следовательно, условие T0 ~ = ТS является необходимым для существования жизни. И поэтому можно предсказать, что оно должно выполняться в нашей Вселенной.
Очевидно структура Вселенной крайне чувствительна к численным значениям этих постоянных: она сохраняется только в очень узких пределах их изменения. Достаточно значению какой-либо из постоянных выйти за эти узкие пределы, как структура Вселенной претерпевает радикальные изменения: в ней становится невозможным существование одного или нескольких основных структурных элементов - атомных ядер, самих атомов, звезд или галактик. Во всех этих случаях во Вселенной не может существовать и жизнь. Таким образом, значения фундаментальных констант определяют условия, необходимые для существования во Вселенной жизни (и наблюдателя). Это довольно неожиданный результат.
Он означает, что в любой обитаемой Вселенной (мыслимой или реально существующей) фундаментальные физические константы не могут иметь иных значений, кроме тех, которые известны нам из опыта. Следовательно, используя Антропный принцип, мы можем приближенно предсказать значения этих констант, ничего не зная о результатах их экспериментального определения.
Эти и подобные им примеры исчерпывают физическое содержание АП. Все остальное относится к его интерпретации. Попытка перейти от предсказания к объяснению привела к развитию концепции «ансамбля вселенных». Ансамбль характеризуется всеми мыслимыми комбинациями начальных условий и фундаментальных констант. В каждой вселенной этого ансамбля реализуется определенный набор параметров. Существование наблюдателя возможно не при всех, а только при некоторых ограниченных комбинациях параметров, которые выделяют в ансамбле миров познаваемое подмножество. Очевидно, наша Вселенная принадлежит к этому подмножеству. Можно назвать его также подмножеством обитаемых вселенных, а каждую вселенную этого подмножества - обитаемой.
Ансамбль вселенных может быть мыслимым («логически возможные миры» Г. Лейбница) или реально существующим. При этом миры могут реализоваться последовательно или существовать параллельно. Ансамбль вселенных позволяет объяснить, почему мы наблюдаем то или иное свойство Вселенной. Если это свойство является необходимым для жизни, ответ может быть таким: данное свойство относится к числу типичных свойств обитаемых вселенных, наша Вселенная обитаема, поэтому ей также присуще это свойство.
