Цей досить складний розуміння принцип, був сформульований, передусім, як аргумент пояснення деяких складних співвідношень між явищами, які у світі, зокрема й пояснення самого факту його зародження та розвитку. Вихідною гіпотезою для його пояснення є твердження, що світ видається нам саме таким, яким ми його бачимо, тому, що в ньому ми виникли і присутні як спостерігач. З погляду природознавства антропний принцип покликаний пояснити, які мають скластися співвідношення між фундаментальними фізичними та хімічними параметрами, щоб сприяти появі розумного життя.
Термін «антропний принцип» був уперше використаний 1973 року британським фізиком Б. Картером. Однак, після його опублікування, багато вчених відзначили, що подібна ідея дещо в інших інтерпретація формулювалася і раніше. Зокрема, насамперед вона була озвучена як антропний принцип у космології ще 1955 року в СРСР. наукової конференціїз питань позагалактичної астрономії. Серед вчених, які пропонували цю ідею, були радянські вчені Г. М. Ідліс, А. Л. Зельманов, американець Р. Дікке.
Але саме робота Картера стала предметом загальної уваги і започаткувала детальне наукове осмислення даного принципу та його роль у пізнанні. При цьому наукова спільнота не знаходила єдиної точки зору на можливості застосування ідеї в практичній науці. Тільки в 1988 році відбулася конференція у Венеції, на якій вперше головним предметом розгляду був антропний принцип, і яка привернула до себе увагу дуже широкого загалу - від фізиків до релігійних філософів. Після цього дана темастала предметом обговорення на численних наукових форумах, причому так чи інакше, навіть на конференціях з вузьких наукових питань, обговорення торкалося питання, що стверджує антропний принцип. Сьогодні його застосування поширене на дуже широке коло проблем – від теології до екстраполярної космології.
Б. Картер у своїй знаменитій статтівиділив два варіанти прояву принципу - сильний та слабкий. Слабкий варіант припускає, що у Всесвіті існують деякі постійні величини, які може спостерігати людина лише тому, що вона там присутня. І зворотне: зустрічаються від звичних нам, значення світових констант там, де спостерігача (людини), там у цей час немає. Інтуїтивно-побутове сприйняття цього принципу у чомусь виражене поширеним висловом: «добре там, де нас немає».
З розуміння сильного варіанта прояву принципу необхідно випливати висновок - всесвіт потенційно має параметри, які дозволяють розвиватися розуму.
Антропний принцип у сильному прояві добре сформулював Дж. Віллер, стверджуючи, що «спостерігачі необхідні знаходження Всесвіту буття».
Відмінність між сильним і слабким варіантами у тому, що сильний характеризує світ всіх стадіях його існування, а слабкий лише з тих, де розум може зародитися лише гіпотетично.
Практичне вираження антропного принципу полягає в припущенні, що реальність, що спостерігається, і її закони не є єдиними, а тому є ймовірність існування реальностей з іншими законами. Свого часу принцип антропності в такій інтерпретації проявився при відкритті неевклідової геометрії, де класичної закони не діють. Прояв антропності можна припускати і ситуаціях описаних Эйнштейном: залежність перебігу часу від швидкості.
Фізики, які вивчали варіанти гіпотетичного існування у часі та просторі інших Всесвітів, дійшли таких висновків:
У ході постійних змін, які відбуваються у Всесвіті, її параметри також постійно змінюються, а тому може скластися таке поєднання цих параметрів, при якому поява розумного життя стає неминучим;
Таке ж може статися і в рамках одного всесвіту, у тих місцях, де його властивості складуться у сприятливе співвідношення;
Не можна заперечувати гіпотезу про існування якогось «мультивселенного» на тій підставі, що ми її не спостерігаємо.
Таким чином, робиться спроба за допомогою використання принципу антропності розширити поле виводячи його за межі сформованих законів природи та звичних методологій їх пояснення.
Антропний принцип в останні десятиліття займає все більше уваги в такій науці, як космологія, яка відрізняється своєю схильністю ставити питання, що виходять далеко за межі самої цієї науки. Фундаментальна монографія Барроу і Тіплера зафіксувала інтерес до подібних теорій і була опублікована в ряді провідних біологічних, фізичних, філософських, релігійних, теологічних та науково-популярних видань. У чому причина такого підвищеного уваги?
Чому все влаштовано саме так
Це перша причина популярності такого явища, як антропний принцип у космології. Багато хто вбачає в ньому відповідь на вічне запитання: чому все (природа зокрема) влаштовано так, як зараз, а не якось інакше? Антропний принцип стверджує, що Всесвіт за умовчанням має всі властивості, які ми спостерігаємо. Це відбувається з тієї причини, що в іншому Всесвіті з іншими властивостями спостережуваного не було б самого спостерігача, тому просто ніхто не міг ставити такі питання про пристрій світобудови. Це веде до висновку, що існує якийсь «прихований принцип», який організує наш Універсум певним чином. Антропний принцип сприймається як основна спроба пояснити науково-таємничу структуру світу.
Філософський мотив космології
Чи існує єдність людини та природи (Всесвіту)? Антропний принцип торкається цієї вічної філософської теми, а також ставить питання про природу подібної єдності (якщо вона існує). Відповіді це питання завжди були діаметрально протилежні і найчастіше виражені в парадоксальної і епатуючої оточуючих формі. Багато авторів взагалі обходять антропний принцип стороною, а деякі взагалі критикують і висловлюються в негативному дусі.
Вплив Коперника та Бруно
Антропний принцип, як вважає один із його авторів - Картер, заснований на реакції проти сліпого надмірного прямування Копернику. Цей учений свого часу стверджував, що ми не повинні вважати, що займає центральне та привілейоване становище у світі, не маючи для цього вагомих підстав. Строго кажучи, правильніше було б називати цей принцип ім'ям Джордано Бруно. Коперник позбавив права Землі на особливе становище у Всесвіті, але наділив Сонце таким статусом. Світорозуміння, засноване на еквівалентності всіх точок і місць у світі, прийшло до нас від ідей Бруно, наприклад, про «множинність Всесвітів». Коперник розширив цей ідейний принцип до догми, яка дуже сумнівна і полягає в тому, що наше положення апріорі не привілейовано. Антропний космологічний принцип вважає цю теорію неспроможною, тому що Всесвіт розвивається і не є однорідним у просторі, а також тому, що сприятливі умови - пряма передумова до нашої появи (температура, тиск і таке інше). Звідси випливає, що наше становище хоч і не привілейоване, але обов'язково центральне. У чому полягає? Антропний принцип Всесвіту свідчить, що саме складні процеси організації розумних структур (людини) не що інше, як зв'язок із властивостями розширення та еволюції нашого Всесвіту.
Розвиток теорії
Антропний принцип має довгу світоглядну історію, витоки якої губляться у глибинах історії та культури. Ідея єдності Всесвіту та людини розроблялася у багатьох релігійних та філософських навчаннях. У філософії Сходу, наприклад, ця ідея набула форми «розчинення» індивіда в навколишньому світі. В інших напрямках, навпаки, був популярнішим принцип антропоцентризму (наприклад, у Аристотеля) або ж «встановлена гармонія» Лейбніца. У ХХ столітті проблематика єдності Всесвіту і людини стала привертати увагу вчених дедалі більше. Спочатку антропний принцип розроблений завдяки дослідженням Уоллеса, у яких можна знайти спробу відродити телеологію та антропоцентризм. Також з його праць можна винести найважливіший момент і основну ідею про те, що людина - це вінець органічного свідомого життя і не міг розвинутись просто так, випадково. Уоллес писав про те, що велика кількість Всесвітів цілком може існувати в безкінечному просторі.
Сучасне становлення
Антропний принцип семимильними кроками розвивався межі шістдесятих. Саме в цей час з'ясувалося макроскопічну та мікроскопічну будову Всесвіту, без розуміння яких складно було б детально говорити про те, як з'явилася людина та чому. Відзначався зв'язок між тривалим та швидким розширенням Універсуму та умовами, що допускають розвиток розуму та цивілізації. Такий відомий астроном, як Ідліс, проаналізував проблеми, що стосуються виникнення життя з астрономічної точки зору. Були зроблені висновки, що розширення Всесвіту сприяє еволюційним процесам, що протікають в ній, що в кінцевому рахунку призвело до висновку, що ми спостерігаємо не довільні області Мегагалактики, а тільки ті, чия особлива структура стала придатною для розвитку і виникнення в ній життя. Антропний космологічний принцип, безсумнівно, ввібрав у собі всі ці висновки.
Теорія про слабкий принцип
Сильний та слабкий антропний принцип – фундаментальні та класичні формулювання, виведені вченим Картером у 1973 році завдяки полеміці з його колегою Діке. Що це таке? Слабкий принцип свідчить, що наше становище у Мультиверсуме привілейовано, оскільки є спільним із нашим існуванням як безпосередні спостерігачі. Йдеться пояснення виділеності епохи, у якій живуть розумні істоти, існування яких суперечить фундаментальним законам природи, і навіть характеру еволюції. Слабкий антропний принцип у космології стверджує, що якби ми жили в іншу епоху, то просто були б відсутні по ряду фізичних причинякі б не збіглися і, як наслідок, не могли б бути зафіксовані. Таким чином, цей фундаментальний закон визнає природу як даність та всі її властивості, констатуючи наше привілейоване становище у Всесвіті.
Теорія про сильний принцип
Сильний антропний принцип свідчить, що фундаментальні параметри Всесвіту мають бути такими, щоб певному етапі еволюції могли існувати спостерігачі. Специфічність Мультиверсуму полягає в дуже тонкому «підганянні» цілого ряду чисел та фізичних констант для того, щоб утворилися та стійко існували основні елементи високоорганізованого світу (ядра, атоми, галактики, зірки тощо). Навіть мінімальне відхилення призвело б до втрати стійкості та випадання ланки еволюції, яка могла б бути критичним. Сильний і слабкий антропний принцип взаємопов'язані один з одним, не можна розглядати один у відриві від іншого. При такому підході можна стверджувати, що, оскільки «спостерігач» існує, то Всесвіт апріорі є такий, яким він є. Інакше її не було б кому спостерігати, і тому вона не існувала б зовсім через відсутність спостерігача і свідка її існування.
"Ансамбль" Всесвітів
Антропний принцип у сучасній космології пов'язані з такою концепцією, як «ансамбль» Всесвітів. У ньому постулюється безліч варіацій універсумів, у яких (у результаті схоластичних процесів) реалізуються без винятку всі комбінації параметрів (як змінних, і фундаментальних констант). Антропний принцип стверджує, що в цій усій множині будуть Всесвіти, у яких розвинулися сприятливі обставини для народження розумного життя на певному етапі еволюції. І наш Універсум якраз належить до такого типу. Подібний погляд на антропний принцип у філософії призводить до здорового пояснення ефекту найтоншого «припасування» всіх параметрів у нашому світі і в космосі в цілому. Вже в 1957 році вчений-фізик Еверет розробив свою «багатосвітову» концепцію в квантовій механіці, де стверджується, що в кожен момент часу існують і реалізуються всі можливі варіантирозвитку стану тієї чи іншої системи Унтропний принцип у космології стверджує, що фізичний Всесвіт має нескінченну кількість так званих «гілок» – копії ізольованих світів. У той же час спостерігач може перебувати лише в одному і не знає про існування інших світів. Стійкість Всесвіту та антропний принцип стають набагато більш зрозумілими з науково-фізичної точки зору, якщо до них застосувати концепцію Еверетта.
Унікальний Всесвіт
Якщо антропний принцип вірний, то самовідбору не може, оскільки «вибору» у природи як такого немає. Саме тому цією теорією зацікавилися теологи, релігійно налаштовані вчені та філософи. Антропний принцип має багато паралелей з «аргументом задуму»: тонка і складна «підігнаність» всіх частин Всесвіту цілком може свідчити про існування розумного творця. Розроблений нещодавно вченим Дж. Уілером «принцип участі» свідчить, що спостерігач як і необхідний появи Всесвіту, як і навпаки. Універсум існує за допомогою наявності спостережень, що здійснюються розумними істотами на певній стадії еволюції.
Фізичні питання
Але чому природа з усього можливого масиву рішень обрала саме таке, що призвело до нас? Чому початкові умови були такі? Згідно з «антропною констатацією», теорія про яку з'явилася на початку вісімдесятих, існує етап «роздування» Всесвіту - його швидкого розширення, інфляції. У цей час відбуваються процеси згладжування будь-яких початкових однорідностей і, як наслідок, знецінення цих умов. Антропний космологічний принцип стверджує, що нинішній стан Універсуму залежить від початкових умов і є «атрактором» для еволюційних траєкторій. Таким чином, за допомогою такої теорії, як антропний принцип у космології, стало можливим описати субстратні параметри – щільність речовини, наявність спина. елементарних частинок, характер розподілу речовин у Всесвіті тощо.
Картер виділив два різні формулювання: слабкий АП та сильний АП. Слабкий АП він сформулював таким чином: "наше становище у Всесвіті з необхідністю є привілейованим у тому сенсі, що воно має бути сумісним із нашим існуванням у Всесвіті". Сильний АП говорить: "Всесвіт (і, отже, фундаментальні параметри, від яких він залежить), повинен бути такий, щоб у ньому на деякому етапі еволюції допускалося існування спостерігачів" Відмінність між слабким і сильним АП полягає в наступному. Слабкий АП застосовується до параметрів, які залежать від сучасного віку Всесвіту. Сильний АП застосовується до параметрів, які віку не залежать. При застосуванні слабкого АП йдеться про становище людини у часовій шкалі. Приклад - прогноз співвідношення між Hо і атомними константами (п.4.3). Як ми бачили, у цьому випадку АП призводить до співвідношення
де To – сучасний вік Всесвіту.
Вік Всесвіту T не є його постійною характеристикою, він змінюється з часом, може бути більшим і меншим. Якщо вік T Є Ts , Всесвіт залишається неживим; якщо T є T , життя у Всесвіті також неможливе. Значить, спостерігач може існувати тільки в період часу, коли вік Всесвіту To ~ Ts . Це накладає обмеження на становище спостерігача у часовій шкалі - обмеження, що є наслідком природних законів природи. Жодного привілею для спостерігача тут немає. Просто він може з'явитися лише тоді, коли дозріють необхідні умови, і існує доти, доки умови допускають його існування. Поза цим контекстом, формулювання, яке стверджує, що наше становище є привілейованим (та ще з необхідністю привілейованим) - дає привід сприймати її як певну данину антропоцентризму.
Оскільки сильний АП застосовується до параметрів, які від віку Всесвіту не залежать, він накладає обмеження не так на становище людини у часі, але в параметри, властиві самого Всесвіту. У цьому сенсі обмеження є сильнішими, тому й назва: сильний АП. Оскільки у Всесвіті існує життя і спостерігач, умови повинні допускати його існування, незалежно від того, коли і як він виникне. Адже якщо вони цього не допускають, то спостерігач ніколи не зможе виникнути. Наприклад, якщо розмірність фізичного простору N - 3 людина не зможе існувати в такому Всесвіті, незалежно від її віку. Щоб у Всесвіті на якомусь етапі могла з'явитися людина, необхідно, щоб N = 3 . Саме це й утверджує сильний АП.
Звичайно, якщо розуміти наведені висловлювання буквально, слід визнати, що тут причина і слідство помінялися місцями. Насправді не Всесвіт такий, тому що в ньому існує людина, а людина існує у Всесвіті тому, що в ній реалізувалися саме ті умови з безлічі можливих, які виявилися допустимими для існування в ньому життя (і спостерігача). Але якщо це сталося, і ми існуємо, то спостережувані властивості Всесвіту не можуть бути іншими, ніж ті, які потрібні для того, щоб життя в ньому стало можливим. Зрозуміло, можна судити про причину. Але не слід видавати слідство за причину.
Можна сформулювати два крайніх припущення обгрунтовують АП: 1) розум у нашій Метагалактиці явище є абсолютно випадковим, яке стало можливим лише завдяки малоймовірному, але реалізованому збігу багатьох незалежних фізичних параметрів; 2) наявність біологічної та соціальної формруху закономірне наслідок розвитку Всесвіту, проте її фізичні характеристики взаємопов'язані і взаємообумовлені в такий спосіб, що з необхідністю викликають поява розуму.
Антропний принцип – принцип, згідно з яким усі фундаментальні константи і фізичні закони, що ґрунтуються на них, чітко визначені, з тієї причини, що тільки в такому Всесвіті міг виникнути спостерігач, тобто розумне життя.
Виникнення питання
З розвитком науки вчені все більш явно спостерігають «особливість» нашого світу, фізичні закони якого унікальним чином підходять щодо стабільного існування Всесвіту і формування в ньому розумного життя.
До фундаментальних світових константів зазвичай належать такі параметри:
Величини цих параметрів перебувають у мізерному інтервалі значень, що допускають існування розумного життя та Всесвіту загалом. Зміна кожної з цих констант значно змінила б відомі нам закони фізики, що призвело б до згубних наслідків. Розглянемо кілька прикладів:
- При зміні мас протонів, що беруть участь у сильній взаємодії, сила самої взаємодії також зросла б або зменшилася. У першому випадку у Всесвіті не зміг би утворитися водень, а ядра багатьох необхідних життя хімічних елементіврозпалися б. Якби сильна взаємодія була меншою – її було б недостатньо для утворення елементів важчим за водень.
- При зміні мас електронів, що у слабкому взаємодії, також змінилося б і слабке взаємодія. При більшій силі слабкої взаємодії під час утворилося значно більше гелію, що призвело б до зайвого формування зірками важких елементів. Як результат – неможливість вибуху та поширення освічених важких елементів по Всесвіту, а значить і неможливість зародження життя у відомому вигляді. Якщо ж слабка взаємодія була б значно слабшою, то кількості гелію було б недостатньо для вибуху наднових, що також не припускає існування життя.
- При збільшенні значення гравітаційної постійної зірки були б гарячішими і менш стабільними, що не дало б достатньо часу для зародження розумного життя. В іншому випадку мале значення цього параметра призвело б до формування недостатньо гарячих зірок та неможливості в них.
- Розмір простору. Якщо брати до уваги відомий закон всесвітнього тяжіння, у просторі з більшою розмірністю, ніж три, то планети падали б на Сонце, а електрони на ядро атома. У двомірному просторі масивні тіла не змогли б утворити стійку систему, пов'язану гравітацією, що ґрунтується на .
Також життєво важливими параметрами є: постійна електромагнітна взаємодія, рівень у Всесвіті, і навіть період напіврозпаду берилію-8, від якого залежить формування вуглецю та інших необхідних для життя хімічних елементів.
Всі вищезгадані факти вказують на те, що Всесвіт сформований таким чином, що розумне життя в ньому має місце. Велика кількість подібних збігів стала фундаментом появи так званої концепції «тонкого налаштування Всесвіту». Остання звертає увагу, що значення саме життєво важливих констант виявляються точно визначеними у межах інтервалу, допустимого на формування життя. У той час як параметри, що не впливають настільки гостро на життя, можуть змінюватись.
Антропний принцип та метавсесвіт
Антропний принцип покликаний відповісти на питання наявності тонкого настроювання Всесвіту. Існує два типи цього принципу:
- Слабкий. Всесвіт умовно може бути поділений на області, у кожній з яких фундаментальні константи мають різні значення. Однак ми спостерігаємо саме такі значення, оскільки тільки за таких світових константів ми змогли б зародитися, як спостерігачі. Області ж з іншими значеннями параметрів приховані від спостереження з тієї причини, що не допускають формування життя, тобто спостерігача.
- Сильний. Всесвіт повинен мати сприятливі умови на формування у ній розумного життя, оскільки за інших умов вона просто не змогла б існувати. Окремим варіантом сильного принципу є так званий «антропний принцип участі», згідно з яким розумне життя щільно пов'язане із існуванням Всесвіту і є його невід'ємною деталлю.
ДНК - складна структура, яка б утворитися за інших умов. Анімовано
Антропний принцип ґрунтується на припущенні, що може існувати за деяких інших значень фундаментальних констант, тобто за інших фізичних законів. Вченими було виділено кілька варіантів, які підходять під формулювання антропного принципу:
- Єдиний Всесвіт, параметри фізичних законів якого постійно змінюються, в ході його тривалого або нескінченного життя. За сприятливих умов, тобто за певних значень фізичних констант зароджується розумне життя – спостерігач.
- Всесвіт, який поділяється на безліч незалежних та невзаємодіючих областей, фізичні параметри яких різні. У тій галузі, яка задовольняє фізичні умови, достатні для зародження життя, з'являється спостерігач.
- Мультивсесвіт. Має на увазі безліч інших всесвітів крім нашої. Вони звуться альтернативних всесвітівабо паралельних світів і мають фізичні закони, відмінні від відомих нам. Прихильниками цієї версії устрою світу є такі відомі вчені сучасності як Стівен Хокінг, Брайан Грін, Мітіо Каку, Ніл Тайсон та інші. Гіпотеза про мультивсесвіт активно застосовується в області.
- Всесвіт антропного принципу участі. Тобто ряд Всесвітів, можливо з дещо відмінними значеннями фундаментальних констант, які все ж таки включають розумне життя.
Чи може бути, що наше існування – це не збіг?
Примітно, що антропний принцип суперечить принципу Коперника, який стверджував, що місце, де зародилося і мешкає людство, не є унікальним та особливим серед інших місць. Узагальненням цих двох принципів є твердження, що унікальним є місце появи людства чи значення фундаментальних констант, а діапазон цих значень, у яких життя має право існування.
Антропний принцип є одним із можливих пояснень згаданого тонкого налаштування Всесвіту. Перевірити достовірність цього аргументу є неможливим як зараз, так і в майбутньому, оскільки вчені не зможуть взаємодіяти з іншими незалежними областями чи всесвітами, а отже, не зможуть підтвердити їхню наявність чи спростувати їхнє існування.
У 1973 р., на з'їзді вчених, присвяченому п'ятисотріччю від дня народження М. Коперника, англійський фізикБ. Картер висунув так званий антропний принцип (АП), що декларує наявність взаємозв'язку між параметрами Всесвіту та існуванням у ньому розуму. Формальний поштовх початку дискусії про місце людини у Всесвіті дало обговорення проблеми збігу великих чисел– дивного числового взаємозв'язку параметрів мікросвіту (постійної Планка, заряду електрона, розміру нуклону) та глобальних характеристик Метагалактики (її маси, розміру, часу існування). Ця проблема поставила питання: наскільки випадкові параметри нашого світу, наскільки вони взаємопов'язані між собою, і що станеться за їхньої незначної зміни? Аналіз можливого варіювання основних фізичних параметрів показав, що навіть незначна їх зміна призводить до неможливості існування нашої Метагалактики у формі, що спостерігається, і не сумісна з появою в ній життя і розуму.
Взаємозв'язок між параметрами Всесвіту та появою в ньому розуму був виражений Картером у двох формулюваннях – сильному та слабкому.
«Слабкий АП» лише констатує, що наявні у Всесвіті умови не суперечать існуванню людини: «Наше становище у Всесвіті з необхідністю є привілейованим у тому сенсі, що воно має бути сумісним із нашим існуванням як спостерігачів».
«Сильний АП» висуває більш жорсткий взаємозв'язок параметрів Всесвіту з можливістю і необхідністю появи в ньому розуму: «Всесвіт має бути таким, щоб у ньому на деякому етапі еволюції допускалося існування спостерігачів».
Можна сформулювати два крайні припущення, що обґрунтовують АП:
1. Розум у нашій Метагалактиці явище є абсолютно випадковим, яке стало можливим лише завдяки малоймовірному, але реалізованому збігу багатьох незалежних фізичних параметрів.
2. Наявність біологічної та соціальної форм руху закономірне наслідок розвитку Всесвіту, проте її фізичні характеристики взаємопов'язані і взаємообумовлені в такий спосіб, що з необхідністю викликають поява розуму.
Для розуміння Антропного принципу важливо усвідомити одну суттєву обставину: він був висунутий поза всяким зв'язком з проблемою існування розумного життя або дослідженням місця людини у Всесвіті. Космологів та фізиків-теоретиків, які займаються космологією, цікавили зовсім інші проблеми: чому той чи інший космологічний параметр має цілком певне значення? Чому світ улаштований так, а не інакше? Чому Всесвіт такий, як ми його спостерігаємо?
1.Розмірність фізичного простору "N". Це одна із фундаментальних найважливіших характеристик нашого світу. Чому простір має три виміри? Очевидно, за 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». Які фізичні закони у цих світах? У нашому тривимірному світі для далекодійних взаємодій (до яких відносяться гравітаційна та електромагнітна взаємодія) сила взаємодії двох точкових джерел зменшується пропорційно квадрату відстані між ними - закон всесвітнього тяжіння і закон Кулона. Вираз для сили можна записати у вигляді «F3 = а3/Р3-1», де а3 - коефіцієнт пропорційності, що залежить від добутку зарядів, що взаємодіють (або мас). Індекс 3 показує, що формула справедлива для тривимірного простору. Цю формулу легко узагальнити у разі N - мірного простору:
"FN = аN/RN-1". Аналіз характеру руху під впливом такої сили (П. Еренфест, 1917 р.) показав, що з «N >= 4» у задачі двох тіл немає замкнуті стійкі орбіти: планета чи падає на центральне тіло, або йде в безкінечність. Тобто, у таких світах немає аналогів планетних систем і атомів, отже, у них неможливе життя. Отже, розмірність простору виявляється життєво важливим чинником. Єдине значення параметра "N", яке сумісне з існуванням життя у Всесвіті, "N = 3". Це, звичайно, не пояснює, чому наш світ тривимірний, але це вказує на те, чому ми спостерігаємо саме такий світ: в іншому світі ми просто не могли б існувати.
Це стосується не тільки людини, але й будь-якої розумної істоти (спостерігача), що є якоюсь складною структурою, побудованою з атомів. Тут навіть не обов'язково обмежуватись розглядом водно-вуглецевої форми життя.
2.Середня щільність речовини у Всесвіті. У космології існує поняття критичної густини «pc». Якщо середня щільність речовини у Всесвіті «р
Середня щільність пов'язана зі швидкістю розширення Всесвіту. Якщо «р<
3.Збіг великих чисел. Існує кілька дивовижних співвідношень між константами, що характеризують Всесвіт. Вони навіть отримали назву «збіг великих чисел». Одне пов'язує постійну Хаббла «Н» з атомними константами. Виникає питання: як пояснити цей збіг? Чи є воно суто випадковим, чи його можна передбачити теоретично? Виявляється це можливо, але тільки для населеного Всесвіту.
Б. Картер сформулював це становище у такому вигляді: можна теоретично (до спостережень) передбачити «збіги великих чисел», якщо використати якийсь Антропологічний принцип: те, що ми можемо спостерігати, має бути обмежено умовами, необхідні нашого існування. По суті, в попередніх прикладах, звертаючись до Всесвіту, ми неявно використовували цей принцип.
Подивимося, як він працює в цьому прикладі. Відповідно до антропного принципу, у населеному Всесвіті має виконуватися співвідношення Т0 ~ = ТS де Т0 - сучасний вік Всесвіту (тобто вік у момент існування спостерігача), а ТS - час життя зірок. Справді, якщо T0<<ТS, то к моменту Т0 в недрах звезд не успеют образоваться тяжелые элементы, необходимые для жизни. Если T0>>ТS, то до цього моменту все ядерне пальне вже вигорить, ядерні реакції у надрах зірок припиняться, і вони перестануть постачати енергію, необхідну життя. Отже, умова T0 ~ = ТS є необхідною для життя. І тому можна передбачити, що воно має виконуватися у нашому Всесвіті.
Очевидно, структура Всесвіту вкрай чутлива до чисельних значень цих постійних: вона зберігається тільки в дуже вузьких межах їх зміни. Достатньо значенню будь-якої з постійних вийти за ці вузькі межі, як структура Всесвіту зазнає радикальних змін: у ньому стає неможливим існування одного чи кількох основних структурних елементів. атомних ядер, самих атомів, зірок чи галактик. У всіх цих випадках у Всесвіті не може існувати життя. Отже, значення фундаментальних констант визначають умови, необхідні існування у Всесвіті (і спостерігача). Це доволі несподіваний результат.
Він означає, що в будь-якому населеному Всесвіті (мислимому або реально існуючому) фундаментальні фізичні константине можуть мати інших значень, крім тих, що відомі нам з досвіду. Отже, використовуючи Антропний принцип, ми можемо приблизно прогнозувати значення цих констант, нічого не знаючи про результати їх експериментального визначення.
Ці та подібні до них приклади вичерпують фізичний зміст АП. Решта належить до його інтерпретації. Спроба перейти від прогнозу до пояснення призвела до розвитку концепції «ансамблю всесвітів». Ансамбль характеризується всіма можливими комбінаціями початкових умов та фундаментальних констант. У кожному всесвіті цього ансамблю реалізується певний набір параметрів. Існування спостерігача можливе не за всіх, а лише за деяких обмежених комбінацій параметрів, які виділяють в ансамблі світів пізнаване підмножина. Очевидно, наш Всесвіт належить до цього підмножини. Можна назвати його також підмножиною заселених всесвітів, а кожен всесвіт цієї підмножини - заселеної.
Ансамбль всесвітів може бути мислимим («логічно можливі світи» Г. Лейбніца) чи реально існуючим. При цьому світи можуть реалізуватись послідовно або існувати паралельно. Ансамбль всесвітів дозволяє пояснити, чому ми спостерігаємо ту чи іншу властивість Всесвіту. Якщо ця властивість є необхідною для життя, відповідь може бути такою: дана властивістьналежить до типових властивостейзаселених всесвітів, наш Всесвіт заселений, тому їй також властива ця властивість.
