Мястото на човека във Вселената в науката на 20 век. често се разглежда въз основа на антропния принцип (от гръцки anthropos - човек), който гласи, че съществуването и развитието на човека се определя от законите на Вселената, че той заема привилегировано положение във Вселената, т.е. Вселената е домът на човека. Произходът на този принцип е свързан с идеите на К. Е. Циолковски. Според него материята е родила човека в хода на еволюцията, за да премине към най-високото ниво на своето развитие и с помощта на човека да познае себе си. Според Циолковски социално организираното човечество, натрупало голям запас от знания, ще навлезе в космическата ера. В него Циолковски разграничава 4 епохи. В резултат на развитие чрез повтарящи се космически цикли, човекът ще достигне най-високото ниво (абсолютно познание), а Космосът ще представлява голямо съвършенство.
Идеята за суперинтелигентност е разработена от френския палеонтолог и философ П. Теилхард де Шарден в книгата му "Феноменът на човека". Той също така изхожда от принципа на антропоцентризма (човекът е центърът на света) и пише за „концентрацията на съзнанието“ на индивидите в колективен ум - точката Омега. Той вярваше, че човекът, като ос и връх на еволюцията, разкрива всичко, което е присъщо на материята, той е „микрокосмос“, съдържащ всички възможности на космоса. Животът и човекът са неразривно свързани с космическите процеси. Неживата материя само изглежда „мъртва“, но според Шарден тя е само „предживот“, има потенциала да оживее.
Самата концепция за „антропния принцип“ се появява през втората половина на 20 век. Според съвременните представи този принцип следва от връзката на световните константи (скорост на светлината, гравитационна константа, константа на Планк, маса на електрона и др.). Той е формулиран през 1961 г. Антропният принцип гласи, че светът е такъв, какъвто е, защото иначе нямаше да има кой да попита защо е такъв, какъвто е.
Всъщност свойствата на света около нас са резултат от определена последователност на съответните фундаментални константи и трябва да се отбележи, че диапазонът от възможни стойности на тези фундаментални константи, които ни осигуряват свят, подходящ за живот, е много малък.
Например отслабване с няколко порядъка силни константи на взаимодействие би довело до факта, че в ранните етапи на разширяването на Вселената са се образували предимно само тежки елементи и в света няма да има енергийни източници (водород и неговите съединения).
Ако гравитационна константа би бил с няколко порядъка по-малък, тогава не биха възникнали условия (достатъчно компресиране на протозвездата) за началото на ядрени реакции в звездите.
Укрепване на слабите взаимодействиящеше да превърне цялата материя в хелий в ранните етапи от еволюцията на Вселената, което означава, че нямаше да има реакции на термоядрен синтез в звездите.
Укрепване на електромагнитното взаимодействиес няколко порядъка би довело до задържане на електрони вътре в атомните ядра и в резултат на това до невъзможност за химични реакции и трансформации.
И накрая, ако първоначалната скорост на разширение на Вселената беше дори с 0,1% по-малка от критичната скорост на разширение, тогава Вселената щеше да се разшири само до три милионни от сегашния си радиус, след което щеше да започне да се свива.
В момента те говорят за слаби и силни версииантропен принцип. Слабата версия твърди, че местните условия са благоприятни за живот на хората. Същността слаба версия може да се изрази по следния начин: това, което очакваме да наблюдаваме, трябва да бъде ограничено от условията, необходими за нашето съществуване като наблюдатели. Или, с други думи, свойствата на Вселената са такива, че животът и интелектът („наблюдателите“) могат да се появят в нея. от силна версия Смята се, че „човек не просто наблюдава Вселената, но й придава смисъл на съществуване. Човекът е не само мярка за всички неща, но и техен създател.”
Антропният принцип все още е предмет на дебат. Креационистите, т.е. привържениците на божественото сътворение на света го използват за свои цели. Това обстоятелство повлия на факта, че много учени понякога са предпазливи, а понякога иронични по отношение на антропния принцип, считайки го за ненаучен. Най-разумното тълкуване на антропния принцип е следното:
Инфлационните сценарии (т.е. сценарии на „инфлация“, разширяване на Вселената) не изключват възможността за разделяне на Вселената в процеса на нейното раждане на неограничен брой мини-вселени. Префиксът „мини“, разбира се, е само условност; всъщност говорим за огромни области, в които се реализират собствени типове физически вакуум и измерения на пространство-времето. Тогава можем да говорим за вероятност (различна от нула!) за възникване на тези вселени, които са подобни на нашата. Тези. можем да кажем това ние живеем във вселена с определени свойства на пространство-време и материя, не защото други вселени са невъзможни, а защото вселени като нашата съществуват. В други вселени живот от нашия тип е невъзможен.
И така, развитието на Вселената, според съвременните представи, се характеризира с определена посока. В резултат на това се увеличава разнообразието и сложността на материалните образувания и на определен етап възниква формирането на живата материя. Той служи като основа за появата на разумен живот, човек. С появата на човека Вселената започна да разбира себе си и, благодарение на разума, целенасочено да се развива. Периодът от Големия взрив до целенасоченото развитие на Вселената е един от етапите на нейната еволюция. От принципите на еволюционната теория (принципа на потенциалната многопосочност) следва, че във Вселената могат да съществуват различни форми на живот и разум, различни извънземни цивилизации. Въпреки това, продължаващите експерименти за слушане на Вселената с цел търсене на извънземни цивилизации все още не са дали положителни резултати. Тази ситуация се нарича „феноменът на мълчанието на Вселената“.
Обобщавайки, можем да кажем, че съвременната естествена наука, използвайки антропния принцип, разглежда човека като уникален и същевременно естествен резултат от еволюцията на Вселената.
Контролни въпроси
1. Назовете специалните единици, използвани за оценка на разстоянията в мегасвета.
2. Опишете накратко структурата на Слънчевата система.
3. Какви са особеностите на планетите от земния тип?
4. Какви са особеностите на планетите гиганти?
5. Дайте кратка характеристика на Слънцето.
6. Какво се разбира под термина „слънчева активност“?
7. Какъв е периодът на слънчева активност?
8. Какво причинява появата на слънчеви петна, какви са те?
9. Как можете визуално да различите планета в Слънчевата система от звезда в небето?
10. Избройте най-важните характеристики на звездите.
11. Какво характеризира диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел?
12. Към кой спектрален клас принадлежи Слънцето?
13. Какво е галактика? Какво означава тази дума на гръцки?
14. Каква форма има нашата галактика?
15. Какво е Метагалактика?
16. В кое съзвездие можете да видите най-близката до нас галактика?
17. Обяснете термина „червена смяна“.
18. Какво е "ефектът на Доплер"?
19. Запишете и обяснете закона на Хъбъл.
20. Може ли да се каже, че материята във Вселената е разпределена равномерно...
а. а) на ниво суперкупове от галактики,
b. б) в мащаба на цялата Вселена?
21. Каква е същността на нестационарните модели на Вселената?
22. Кое физическо количество определя съдбата на нестационарната Вселена?
24. Кой елемент е най-разпространеният във Вселената?
25. Опишете процеса на звездообразуване.
26. От какво зависи еволюционният път на една звезда?
27. Какъв е източникът на енергия за звездите?
28. Как протича еволюцията на звезда с маса не по-голяма от 1,4 M C?
29. Как протича еволюцията на звезда с маса над 1,4 M C?
30. Опишете крайните етапи на развитие на звезда с маса 2...10 M C.
31. При какви условия се образува неутронна звезда?
32. При какви условия се образува "черна дупка"?
33. Може ли Слънцето да избухне като свръхнова? Обяснете отговора си.
34. Опишете основните свойства на "черна дупка".
35. Опишете същността на теорията за Големия взрив.
36. Избройте аргументите в полза на теорията за Големия взрив.
37. Каква е същността на антропния принцип?
38. Обяснете „силната“ и „слабата“ версия на антропния принцип.
Литература
1. Дягилев Ф.М. Концепции на съвременното естествознание. - М.: Издателство. IEMPE, 1998 г.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции на съвременното естествознание. – Новосибирск: UKEA, 1997.
3. Маров М.Я. Планети от слънчевата система. – М.: Наука, 1986.
4. Siegel F.Yu. Астрономическа мозайка. - М.: Наука, 1987.
5. Дж. Марион. Физика и физическият свят. - М.: Мир, 1975. - 623 с.
6. Шкловски И.С. Вселена, живот, ум. М.: Наука, 1980. – 285 с.
7. Волков А.В. Напишете думата „вечност“ в хронологията. - Знанието е сила, 2000, No1.
Короната е най-обширният и разреден слой на слънчевата атмосфера
Хромосфера - най-близо до видимата повърхност на Слънцето - фотосферата, плътен и тънък слой от слънчевата атмосфера
Протослънце (<греч. prōtоs первый) – «первичное» солнце, звезда в начальной стадии развития.
Както знаете, има концепция за втора евакуационна скорост. Тази скорост е равна (за Земята) на 11,2 km/s. Космическият кораб трябва да придобие такава скорост, за да се отклони от повърхността на Земята на космическо пътуване. Нека си представим, че радиусът на Земята намалява, но нейната маса остава непроменена. След това, докато Земята се свива, летенето в космоса става все по-трудно - в крайна сметка ускорението на гравитацията жи второто увеличение на скоростта на бягство. Когато най-накрая радиусът на Земята стане равен на 0,44 cm (т.е. земното кълбо се намали до размера на череша, втората космическа скорост ще стане равна на скоростта на светлината. Това означава, че не само една ракета, но също така нищо, включително светлината, няма да може да се откъсне от повърхността на Земята. r = 0,44 см и ще бъде гравитационният радиус на Земята. Гравитационният радиус е различен за различните тела. Например за Слънцето е 3 км. Ако Слънцето придобие такъв радиус, то ще спре да излъчва и ще се превърне в черна дупка. Това обаче е невъзможно: звездата трябва да е поне два пъти по-масивна от Слънцето, за да е възможен гравитационният колапс.
АНТРОПЕН ПРИНЦИП– един от основните принципи на съвременната космология, който фиксира връзката между мащабните свойства на нашата Вселена (Метагалактика) и съществуването на човек, наблюдател, в нея. Терминът „антропен принцип“ е предложен от английския математик Б. Картър (1973): „това, което очакваме да наблюдаваме, трябва да бъде ограничено от условията, необходими за нашето съществуване като наблюдатели“. Наред с общата формулировка на антропния принцип са известни и негови модификации: „слаб антропен принцип“, „силен антропен принцип“, „принцип на участие“ („съучастник“) от Дж. Уилър и „финалистичен антропен принцип“ от Ф. . Формулировката на силния антропен принцип, според Картър, гласи: „Вселената (и следователно фундаменталните параметри, от които тя зависи) трябва да бъде такава, че на някакъв етап от нейната еволюция съществуването на наблюдатели да е разрешено.“ Перифразирайки Декарт (cogito ergo mundus talis est - мисля, следователно светът е такъв, какъвто е), Уилър изразява афористично същността на антропния принцип с думите: „Ето го човекът; каква трябва да бъде вселената? Антропният принцип обаче все още не е получил общоприета формулировка. Сред формулировките на антропния принцип има и явно шокиращи, тавтологични (като „Вселената, в която живеем, е Вселената, в която живеем“ и др.).
Антропният принцип има за цел да отговори на въпроса: защо Вселената е такава, каквато я наблюдаваме? Идеологическата актуалност на този въпрос се дължи на факта, че наблюдаваните свойства на Вселената са тясно свързани с числените стойности на редица фундаментални физически константи. Ако стойностите на тези константи бяха дори малко по-различни, тогава би било невъзможно съществуването във Вселената на атоми, звезди, галактики или появата на условия, които правят възможно появата на човек, наблюдател. Както се изразяват космолозите, Вселената е „експлозивно нестабилна“ към числените стойности на определен набор от фундаментални константи, „напаснати“ една към друга с изключителна прецизност по такъв начин, че високо организирани структури, включително хора, да могат да възникнат в Вселената. С други думи, човек не би могъл да се появи в никоя Вселена според свойствата си. Съответните условия, идентифицирани от набор от фундаментални константи, са ограничени в тесни граници.
В развитието на антропния принцип като научен принцип могат да се разграничат няколко етапа: предрелативистичен, релативистичен, квантов релативистичен. Така предрелативистичният етап обхваща края на 19-20 век. Английският еволюционист А. Уолъс прави опит да преосмисли коперниковото разбиране за мястото на човека във Вселената въз основа на алтернативни, т.е. антикоперникански идеи. Този подход е разработен и от Картър, който вярва, че противно на Коперник, въпреки че позицията на човека във Вселената не е централна, тя неизбежно е в известен смисъл привилегирована. В какъв точно смисъл е човек, т.е. земният наблюдател заема особено място във Вселената, обяснете модификациите на антропния принцип - слаб антропен принцип и силен антропен принцип. Според слабия антропен принцип появата на човека в разширяващата се Вселена трябва да се свързва с определена епоха на еволюцията. Силният антропен принцип вярва, че човек може да се появи във Вселената само с определени свойства, т.е. нашата Вселена се отличава с факта, че съществуваме сред другите вселени.
Обикновено антропният принцип се обсъжда от гледна точка на дилема: физически принцип ли е, или философски. Това противопоставяне е неоснователно. Това, което обикновено се разбира под антропния принцип, въпреки простотата и краткостта на неговата формулировка, всъщност има разнородна структура. Например в структурата на силния антропен принцип могат да се разграничат три нива: а) нивото на физическата картина на света („Вселената е експлозивно нестабилна към промени в фундаменталните физически константи“); б) нивото на научната картина на света („Вселената трябва да е такава, че на някакъв етап от еволюцията да е разрешена появата на човек в нея“); в) нивото на философските и идеологическите интерпретации, т.е. различни видове обяснения на значението на антропния принцип, включително теологични обяснения („аргумент от дизайна“), телеологични обяснения (човекът е целта на еволюцията на Вселената, дадена от трансцендентален фактор), обяснения в рамките на концепции за самоорганизация.
На философско ниво се противопоставят два типа интерпретации на антропния принцип. Разбира се, от една страна, както следва: обективните свойства на нашата Вселена са такива, че на определен етап от нейната еволюция са довели (или е трябвало да доведат) до появата на познаващ субект; ако свойствата на Вселената бяха различни, просто нямаше да има кой да ги изучава (А.Л. Зелманов, Г.М. Идлис, И.Л. Розентал, И.С. Шкловски). От друга страна, когато се анализира значението на антропния принцип, може да се постави противоположният акцент: обективните свойства на Вселената са такива, каквито ги наблюдаваме, защото има познаващ субект, наблюдател (принципът на съучастника изключително редуцира значението на антропния принцип за това).
Антропният принцип е предмет на дебат в науката и философията. Някои автори смятат, че антропният принцип съдържа обяснение на структурата на нашата Вселена, фината настройка на физическите константи и космологичните параметри. Според други автори антропният принцип не съдържа никакво обяснение в истинския смисъл на думата, а понякога дори се смята за пример за погрешно научно обяснение. Евристичната роля на антропния принцип понякога се разглежда, като се подчертава само неговото физическо съдържание и се лишава от всякакви социокултурни измерения. Вселената, от тази гледна точка, е обикновен релативистичен обект, когато се изучава, антропните аргументи изглеждат до голяма степен метафорични. Друга гледна точка е, че "човешкото измерение" не може да бъде изключено от антропния принцип.
Литература:
1. Barrow J.D., Tipler F.J.Антропният космологичен принцип. Oxf., 1986;
2. Астрономията и съвременната картина на света. М., 1996.
В.В.Казютински
През последните десетилетия антропният принцип заема все повече внимание в наука като космологията, която се отличава със склонността си да задава въпроси, които далеч надхвърлят обхвата на самата наука. Фундаменталната монография на Бароу и Типлър документира интереса към този вид теории и е публикувана в редица водещи биологични, физически, философски, религиозни, теологични и научно-популярни публикации. Каква е причината за такова повишено внимание?
Защо всичко е подредено по този начин?
Това е първата причина за популярността на такова явление като антропния принцип в космологията. Мнозина виждат в него отговора на вечния въпрос: защо всичко (в частност природата) е подредено така, както е сега, а не по друг начин? Антропният принцип гласи, че Вселената по подразбиране има всички свойства, които наблюдаваме. Това се случва поради причината, че в друга Вселена с различни свойства на наблюдаваното не би имало самия наблюдател, така че просто никой не би могъл да задава подобни въпроси за структурата на Вселената. Това води до заключението, че има определен „скрит принцип“, който организира нашата Вселена по определен начин. Антропният принцип се счита за основен опит за обяснение на научната и мистериозна структура на света.
Философски мотив на космологията
Има ли единство между човека и природата (Вселената)? Антропният принцип засяга тази вечна философска тема и също така поставя въпроса за природата на такова единство (ако то съществува). Отговорите на този въпрос винаги са били диаметрално противоположни и често изразявани в парадоксална и шокираща форма. Много автори като цяло заобикалят антропния принцип, а някои дори критикуват и говорят в негативен дух.
Влияние на Коперник и Бруно
Антропният принцип, според един от неговите автори, Картър, се основава на реакция срещу сляпото прекомерно следване на Коперник. Този учен веднъж твърди, че не трябва да приемаме, че заемаме централна и привилегирована позиция в света, без да имаме основателни причини за това. Строго погледнато, по-правилно би било да наречем този принцип с името на Джордано Бруно. Коперник лиши Земята от правото й на специално място във Вселената, но даде на Слънцето такъв статут. Мирогледът, основан на еквивалентността на всички точки и места в света, дойде при нас от идеите на Бруно, например за „множеството на вселените“. Коперник разширява този идеологически принцип в догма, която е много съмнителна и се състои в това, че нашето положение априори не е привилегировано. Антропният космологичен принцип смята тази теория за несъстоятелна, тъй като Вселената се развива и не е хомогенна в пространството, а също и защото благоприятните условия са пряка предпоставка за нашата поява (температура, налягане и т.н.). От това следва, че нашата позиция, макар и да не е привилегирована, е задължително централна. Какво е? Антропният принцип на Вселената гласи, че сложните процеси на организиране на интелигентни структури (хора) не са нищо повече от връзка със свойствата на разширяването и еволюцията на нашата Вселена.
Развитие на теорията
Антропният принцип има дълга идеологическа история, чийто произход се губи в дълбините на историята и културата. Идеята за единството на Вселената и човека е развита в много религиозни и философски учения. Във философията на Изтока, например, тази идея приема формата на „разтваряне“ на индивида в околния свят. В други посоки, напротив, принципът на антропоцентризма (например при Аристотел) или „предварително установената хармония“ на Лайбниц беше по-популярен. През ХХ век проблемът за единството на Вселената и човека започва все повече да привлича вниманието на учените. Антропният принцип първоначално е разработен чрез изследванията на Уолъс, в които може да се намери опит за съживяване на телеологията и антропоцентризма. Също така от неговите произведения може да се отнеме най-важното и основната идея, че човекът е венецът на органичния съзнателен живот и не може да се развие просто така, случайно. Уолъс пише, че огромен брой вселени може да съществуват в безкрайното пространство.
Модерна формация
Антропният принцип се развива главоломно в началото на шейсетте години. По това време стана ясна макроскопичната и микроскопичната структура на Вселената, без разбиране на която би било трудно да се говори подробно за това как се е появил човекът и защо. Беше отбелязана връзка между дългото и бързо разширяване на Вселената и условията, които позволяват развитието на разума и цивилизацията. Известен астроном като Идлис анализира проблемите, свързани с произхода на живота от астрономическа гледна точка. Беше заключено, че разширяването на Вселената благоприятства протичащите в нея еволюционни процеси, което в крайна сметка доведе до заключението, че не наблюдаваме произволни региони на Мегагалактиката, а само тези, чиято специална структура е станала подходяща за развитието и възникването на живот в него. Антропният космологичен принцип несъмнено погълна всички тези заключения.
Теорията за слабия принцип
Силният и слабият антропен принцип са фундаментални и класически формулировки, извлечени от учения Картър през 1973 г. чрез полемика с неговия колега Дике. Какво е? Слабият принцип гласи, че нашата позиция в Мултивселената е привилегирована, защото е съвместима със съществуването ни като преки наблюдатели. Говорим за обяснение на отличителните черти на епохата, в която живеят разумни същества, чието съществуване не противоречи на основните закони на природата, както и на природата на еволюцията. Слабият антропен принцип в космологията гласи, че ако живеехме в различна ера, просто щяхме да отсъстваме поради редица физически причини, които нямаше да съвпадат и в резултат на това не биха могли да бъдат записани. По този начин този основен закон признава природата като даденост и всички нейни свойства, заявявайки нашата привилегирована позиция във Вселената.
Силна принципна теория
Силният антропен принцип гласи, че основните параметри на Вселената трябва да са такива, че наблюдателите да могат да съществуват на определен етап от еволюцията. Спецификата на Мултивселената се състои в много фината „настройка“ на цяла поредица от числа и физически константи, за да могат основните елементи на един високо организиран свят да се формират и съществуват стабилно (ядра, атоми, галактики, звезди и т.н. ). Дори минимално отклонение би довело до загуба на стабилност и загуба на връзка в еволюцията, което може да бъде критично. Силните и слабите антропни принципи са взаимосвързани един с друг; единият не може да се разглежда изолирано от другия. С този подход може да се твърди, че тъй като „наблюдателят“ съществува, тогава Вселената a priori е такава, каквато е. В противен случай нямаше да има кой да го наблюдава и следователно изобщо нямаше да съществува поради липсата на наблюдател и свидетел на съществуването му.
"Ансамбъл" от вселени
Антропният принцип в съвременната космология се свързва с такова понятие като „ансамбъл“ от вселени. Той постулира много вариации на вселени, в които (в резултат на схоластични процеси) всички комбинации от параметри (както променливи, така и фундаментални константи) се реализират без изключение. Антропният принцип гласи, че в целия този набор ще има вселени, които са развили благоприятни обстоятелства за раждането на интелигентен живот на определен етап от еволюцията. И нашата Вселена принадлежи точно към този тип. Подобен възглед за антропния принцип във философията води до разумно обяснение на ефекта от най-фината „настройка” на всички параметри в нашия свят и в пространството като цяло. Още през 1957 г. физикът Еверет разработи своята концепция за „много светове“ в квантовата механика, която гласи, че във всеки момент от времето съществуват и се реализират всички възможни варианти за развитие на състоянието на дадена система. Нетропичният принцип в космологията гласи, че физическата Вселена има безкраен брой така наречени „клонове“ – копия на изолирани светове. В същото време наблюдателят може да бъде само в един и не знае за съществуването на други светове. Стабилността на Вселената и антропният принцип стават много по-обясними от научна и физическа гледна точка, ако концепцията на Еверет се приложи към тях.
Уникална Вселена
Ако антропният принцип е верен, тогава не може да има самоизбор, тъй като природата няма „избор“ като такъв. Ето защо теолози, религиозно настроени учени и философи се заинтересуваха от тази теория. Антропният принцип има много паралели с „аргумента на дизайна“: финото и сложно „напасване“ на всички части на Вселената може да показва съществуването на някакъв вид интелигентен създател. „Принципът на участие“, разработен не толкова отдавна от учения Дж. Уилър, предполага, че наблюдателят е също толкова необходим за появата на Вселената, колкото и обратното. Вселената съществува чрез наличието на наблюдения, които се извършват от интелигентни същества на определен етап от еволюцията.
Физически въпроси
Но защо природата е избрала от целия възможен набор от решения това, което е довело до създаването ни? Защо първоначалните условия бяха такива, каквито бяха? Според „антропното твърдение“, теория за която се появява в началото на осемдесетте години, има етап на „инфлация“ на Вселената - нейното бързо разширяване, инфлация. По това време протичат процеси на изглаждане на всякакви първоначални хомогенности и, като следствие, амортизация на тези предпоставки. Антропният космологичен принцип гласи, че текущото състояние на Вселената не зависи от първоначалните условия и е „притегател” за еволюционните траектории. Така с помощта на такава теория като антропния принцип в космологията стана възможно да се опишат параметрите на субстрата - плътността на материята, наличието на въртене на елементарните частици, естеството на разпределението на материята във Вселената и т.н. На.
В най-широк смисъл въпросът, който интересува учените, е: защо нашата Вселена е такава, каквато е? Каква роля играе или трябва да играе човекът в съществуването на тази Вселена? По-строго, този въпрос е формулиран по различен начин: защо физическите константи - гравитационната, Планковата, скоростта на светлината, зарядът на електрона и протона - имат такива, а не други стойности и какво би се случило с Вселената, ако тези стойности се окажат различен? Валидността на този въпрос се определя от факта, че числените стойности на физическите константи по никакъв начин не са обосновани теоретично; те са получени експериментално и независимо една от друга.
Несигурната ситуация с физическите константи събуди желанието да се провери какви биха били последствията за Вселената от промяната на стойностите на отделни физически константи или цяла група от тях. Анализът доведе до зашеметяващо заключение. Оказа се, че са достатъчни много малки, в рамките на 10–30%, отклонения на стойностите на константите в една или друга посока и нашата Вселена ще се окаже толкова опростена система, че не може да се говори за никакви насоченото й развитие. Основните стабилни състояния - ядра, атоми, звезди и галактики - няма да могат да съществуват.
Например, увеличаването на константата на Планк с повече от 15% лишава протона от способността да се комбинира с неутрон, т.е. прави невъзможна първичната нуклеосинтеза. Същият резултат ще се получи, ако масата на протона се увеличи с 30%. Низходяща промяна в стойностите на тези физически константи би отворила възможността за образуване на стабилно хелиево ядро, което би довело до изгаряне на целия водород в ранните етапи на разширяването на Вселената. По този начин трябва да признаем, че има много тесни „врати“ от подходящи стойности на физически константи, в рамките на които е възможно съществуването на познатата ни Вселена.
Но „случайните“ съвпадения не свършват дотук. Нека си припомним други инциденти, които вече срещнахме по-горе, когато говорим за еволюцията на Вселената:
· малка асиметрия между материя и антиматерия позволи формирането на барионна Вселена на ранен етап, без която тя би се изродила във фотонно-лептонна пустиня;
· спиране на първичната нуклеосинтеза на етапа на образуване на хелиеви ядра, поради което може да възникне водородно-хелиевата Вселена;
· наличието на възбудено електронно ниво във въглеродното ядро с енергия, почти точно равна на общата енергия на три хелиеви ядра, отвори възможността за възникване на звезден нуклеосинтез. Този процес произвежда всички елементи от периодичната таблица, по-тежки от водорода и хелия;
· местоположението на енергийните нива на кислородното ядро отново случайно се оказа такова, че не позволява всички въглеродни ядра да се превърнат в кислород в процесите на звездна нуклеосинтеза, но въглеродът е в основата на органичната химия и следователно живот.
Така науката е изправена пред голяма група факти, отделното разглеждане на които създава впечатлението за необясними случайни съвпадения, граничещи с чудо. Вероятността за всяко такова съвпадение е много малка, а съвместното им съществуване е напълно невероятно. Тогава изглежда съвсем разумно да се постави въпросът за съществуването на все още неизвестни закономерности, пред чиито последствия сме изправени, способни да организират Вселената по определен начин.
И така, наличието на „фина настройка“, определени физически закони, свойства на елементите и естеството на взаимодействията между тях определят структурата на нашата Вселена. В хода на неговото развитие се появяват структурни елементи с нарастваща сложност, а на един от етапите на развитие - наблюдател (разумно същество, човек), способен да открие наличието на "фина настройка" и да мисли за причините, които породи го.
Наблюдател, който има нашата система за възприемане на света и нашата логика, неизбежно ще има въпрос: дали откритата от него „фина настройка“ на Вселената е случайна или е предопределена от някакъв глобален процес на самоорганизация? А това означава, че възниква стар проблем, вълнувал човечеството през цялата му съзнателна история: заемаме ли специално място в този свят или това положение е резултат от случайно развитие? Признаването на „фината настройка“ като естествен природен феномен води до заключението, че от самото начало Вселената потенциално съдържа появата на „наблюдател“ на определен етап от своето развитие. Приемането на подобно заключение е равносилно на признаване на съществуването на определени цели в природата. С други думи, отново се връщаме към телеологизма, който е в основата на средновековния мироглед, а в съвременността е отхвърлен, както изглеждаше тогава, завинаги.
В такава ситуация той беше предложен и в момента се обсъжда широко антропен принцип.През 70-те години на миналия век той е формулиран в два варианта (слаб и силен) от английския учен Б. Картър. Той надгражда работата на своите предшественици и съвременници.
И така, обратно в края на 19 век. В произведенията на А. Уолъс е формулирана основната идея за антропния принцип. Той пише, че човекът е венецът на съзнателния органичен живот, който може да се развие на Земята само ако около него съществува огромна материална Вселена. Малко по-късно нашият сънародник К. Е. Циолковски разсъждава по същата тема. Той вярваше, че човешкото съществуване не е случайно, а иманентно присъщо на космоса и космосът, който познаваме, не може да бъде различен. Разбира се, мислите на Уолъс и Циолковски са доста абстрактни в сравнение със съвременните изследвания, но те несъмнено навлязоха в съвременната научна картина на света, тласкайки работата на учените в средата на 20 век.
През 50-60-те години на ХХ век. Руските учени А. Л. Зелманов и Г. М. Идлис са изследвали тези въпроси. В хода на своите изследвания те идентифицират онези макроскопични свойства на Вселената, без които появата на човека в нея би била невъзможна. В работата на Зелманов се казва, че възможността за съществуване на наблюдател, изучаващ Вселената, се определя от свойствата на самата Вселена. Ние сме свидетели на процеси от определен тип, защото процеси от друг тип протичат без свидетели.
Така до началото на 60-те години на миналия век се създава основата, върху която благодарение на работата на Р. Дике, Б. Картър, А. Уилър, С. Хокинг и други физици и космолози се появява съвременният антропен принцип, който е не е строго недвусмислено твърдение, a представлява широк набор от формулировки, тълкувания, нагласи и позиции. Смята се обаче, че основната формулировка на антропния принцип се дължи на Картър.
Неговата слаб антропен принципказва: това, което предлагаме да наблюдаваме във Вселената, трябва да отговаря на условията, необходими за присъствието на човек като наблюдател. Този принцип се тълкува по такъв начин, че по време на еволюцията на Вселената могат да съществуват различни условия, но човешкият наблюдател вижда света само на етапа, на който са реализирани условията, необходими за неговото съществуване. По-специално, за появата на човека е било необходимо Вселената да премине през всички етапи, споменати по-горе по време на разширяването на материята. Ясно е, че човек не би могъл да ги спазва, тъй като физическите условия тогава не осигуряваха появата му. Но, от друга страна, всички тези етапи могат да се случат само в свят, в който съществува „фина настройка“. Следователно самият факт на появата на човек вече предопределя какво трябва да види - както съвременната Вселена, така и наличието на "фина настройка" в нея. Накратко, откакто съществува човек, той ще види един свят, устроен по много определен начин, защото не му е дадено друго да види.
И така, слабият антропичен принцип претендира да обясни привилегията на космологичната ера, в която живеем (в която има разумни същества във Вселената). Вярно, той приема като условие, че появата на разумни същества е принципно възможна в дадена епоха, тоест не противоречи на законите на природата и на общия характер на космологичната еволюция.
Има по-сериозно съдържание силен антропен принцип –Вселената трябва да е такава, че в нея да съществува наблюдател на някакъв етап от еволюцията. По същество той говори за произволния или естествен произход на „фината настройка“ на Вселената. Признаването на естествената структура на Вселената води до признаване на принципа, който я организира. Ако считаме, че „фината настройка“ е случайна, тогава трябва да постулираме многократното раждане на вселени, във всяка от които произволни стойности на физически константи, физически закони и т.н. се реализират случайно. В някои от тях произволно ще възникне „фина настройка“, осигуряваща появата на наблюдател на определен етап от развитието и той ще види напълно удобен свят, за чието случайно възникване той първоначално няма да подозира. С други думи, в ансамбъла от вселени се реализират всички логически мислими видове физическа структура, което означава, че съществуването на поне един свят с набор от параметри, благоприятни за еволюцията на живота и интелекта, става съвсем тривиално. Появата ни в друг свят е просто невъзможна.
Интересно е да се отбележи, че тази интерпретация на силния антропен принцип наподобява слабия антропен принцип. Наистина, в един слаб принцип има „подбор“ на подходяща за живот епоха и място във Вселената. И в силния случай, вселена, подходяща за живот, е „избрана“ от ансамбъла от светове.
Тази интерпретация на силния антропичен принцип изглежда много привлекателна, но се основава на хипотезата за множеството светове, която не е потвърдена от съвременната наука. По този начин, ако тази хипотеза е невярна, тоест има само една Вселена, тогава силният антропичен принцип няма да работи.
Съществува и друго тълкуване на силния антропен принцип, предложено от Дж. Уилър и т.нар „принципът на участие.Той противопоставя реалната Вселена и възможен ансамбъл от светове. Реална е само такава Вселена, в която стойностите на физическите константи осигуряват появата на живот и разум. Всички други възможни светове реално не съществуват. Ролята на наблюдателя в появата на Вселената става сравнима с ролята на Вселената в появата на наблюдателя.
Ако признаем първоначално присъщата на Вселената „фина настройка“, тогава линията на нейното последващо развитие е предопределена и появата на наблюдател на съответния етап е неизбежна. От това следва, че в новородената Вселена потенциално е заложено нейното бъдеще и процесът на развитие придобива целенасочен характер. Появата на ума е не само „планирана” предварително, но има и конкретна цел, която ще се прояви в последващия процес на развитие. Това е телеологична интерпретация на силния антропен принцип, съживяваща стари теологични дебати за божествения дизайн.
Съществува финалист антропичен принцип,предложено от Ф. Типлър: интелигентната обработка на информация трябва да възникне във Вселената и веднъж възникнала, никога няма да спре. Това е много необичайно предсказание за един физик, основано на идеята, че природата не е безразлична към съдбата на ума. В този случай можем да предположим, че съществуват определени природни механизми, все още неизвестни за нас, които осигуряват успешното преминаване на Вселената през всички ключови точки на еволюцията до формирането на Съзнанието в нея. Този принцип е дори по-строг от силния антропен принцип. Всъщност, в съответствие с него, устройството на Вселената трябва да осигури необходимите условия не само за възникването на живота и разума, но и за тяхното вечно съществуване. Но помним, че всички съществуващи космологични модели говорят за неизбежността на смъртта на живота и разума или в крайната сингулярност (затворен модел), или в студа на почти празно пространство (отворен модел).
Все още знаем твърде малко за Вселената, защото земният живот е само малка част от едно гигантско цяло. Но имаме право да правим всякакви предположения, ако те не противоречат на известните природни закони. И е напълно възможно, че ако човечеството продължи да съществува, решавайки съвременните глобални проблеми, ако способността му да разбира себе си и света около нас остане непокътната, тогава една от основните задачи на бъдещите научни изследвания ще бъде разбирането на неговото предназначение във Вселената .
Астрономически речник
Антропен принцип
принцип в космологията, според който интелигентният живот във Вселената е необходимо следствие от нейните фундаментални свойства.
Началото на съвременното естествознание. Тезаурус
Антропен принцип
Принципът на появата на човека в наблюдаемата част на Вселената в момента има три формулировки:
1) слаб: а) (кратка формулировка) физическата Вселена, която наблюдаваме, е структура, която позволява присъствието на човек като наблюдател, б) (разширена формулировка) наблюдаваните стойности на всички физически и космически величини са неволни. Те до голяма степен приемат стойности, които са ограничени от изискването да има регион, в който животът, базиран на въглерод, може да възникне и от изискването Вселената да е достатъчно стара, за да може това вече да се е случило;
2) силен: законите на строежа на Вселената трябва да са такива, че някой ден тя да роди наблюдател;
3) свръхсилен: постулира известно равенство между човека и Бога, но не и превъзходството на Бога над света и човека, тъй като нито една от споменатите страни не може да съществува без другата.
Светът на Лем - речник и справочник
Антропен принцип
принципът, че Вселената е такава, каквато е, защото я наблюдаваме и ако беше много различна от това, което е, нямаше да има кой да я наблюдава; изразено в различни форми от различни автори, най-често приписвано на Дж. Б. Картър, който го формулира най-ясно и подробно; тезата се основава на следното разсъждение - светът зависи от набор от така наречените универсални константи, например константата на Планк, Болцман и гравитацията, измерението на пространството и характеристиките на елементарните частици, например масата и заряд на електрона; лесно е да се покаже, че при относително малка вариация ходът на физическите процеси се променя по такъв начин, че в получената Вселена няма да има сложни структури (атоми, молекули) или няма да има планети и звезди и съществуването на интелигентни същества, тоест тези, които създават сложни модели на околния свят, ще бъде невъзможно; Естествено следствие от тази идея е предположението за съществуването на поредица от Вселени, само в няколко от които, поради добра комбинация от параметри, се появява наблюдател:
* „Самият брой космически характеристики на енергията и материята, които създадоха концепцията за „Антропичния принцип“, интимната връзка между това, което е Вселената и това, което е животът, беше показателен“ - Фиаско *
* „И едва ли ще се осмелят да признаят, че ние сме родили техния Космос в неизвестен брой, просто така, случайно; че границата между неговото раждане и вечното му нераждане е била някога изключително подвижна; че ние сме ги създали във форма напълно непознат за нас ... и накрая, че има тъмнина на Космоса, празна завинаги, мъртва и абсолютно безмислена, чийто огън не топли никого, чиито тайни никой не изследва." - Бележки на Всемогъщия *
Философски речник (Comte-Sponville)
Антропен принцип
Антропен принцип
♦ Anthropique, Principe -
Тъй като съществуваме, това означава, че Вселената има определен брой характеристики, без които нашето съществуване би станало невъзможно. От тази позиция се извежда антропният принцип, който позволява да се опъне нишка между човека и Вселената, между биологията и физиката и накрая между настоящето и миналото. Но дали не нарушаваме причинно-следствения ред? Отговорът на този въпрос зависи от конкретното тълкуване на принципа и дори от неговата формулировка, тъй като той наистина може да бъде формулиран в две форми. В слаба форма (Дике (***), 1961) той гласи: „Ако има наблюдатели във Вселената, тогава Вселената трябва да притежава свойства, които правят възможно съществуването на тези наблюдатели.“ Трудно е да се спори с това: ако човечеството е неразделна част от реалността, очевидно следва, че Вселената е такава, че съществуването на човечеството в нея е възможно. В силната си форма (Carter (***), 1973) антропният принцип, напротив, звучи доста противоречиво: „Вселената с нейните закони и организация трябва да бъде подредена по такъв начин, че рано или късно трябва да се появи наблюдател в него." Тази формулировка отразява неоправдан преход от възможното към необходимото и разглежда човека като цел, макар и частична, на съществуването на Вселената. Това вече не е просто антропен, а антропо-телеологичен, дори антропо-теологичен принцип, далеч по-добър от всичко, което можем да изискваме от физиката. Но кой каза, че на физиците е забранено да се занимават с метафизика?