АНТРОПНИЙ КОСМОЛОГІЧНИЙ ПРИНЦИП

Релігія завжди виявляється права.

Вона дозволяє всі питання і, отже, знімає всі питання в світі. Релігія надає нам впевненість, непорушність, умиротворення і свідомість абсолютності Вона захищає нас від прогресу, котори всіх нас приводить в трепет.

Наука надходить зовсім навпаки. Вона ніколи не вирішує питання, не поставивши ін цьому десяток нових.

Б. Шоу

Ідеї антропного космологічного принципу, що розвивалися в останні місяці XX в., Становлять великий науковий інтерес з точки зору відповіді на питання походження, розвитку і еволюції навколишнього світу. Основна ідея цього принципу полягає в тому, що фундаментальні властивості Всесвіту, значення основних фізичних констант і даж форма фізичних закономірностей тісно пов'язані з фактом структурних Всесвіту в усіх масштабах - від елементарних частинок до надскупчення галактик; з можливістю існування умов, при яких возникаю складні форми руху матерії і в кінці кінців життя і людина.

Чому з нескінченної області всіляких значень фундаментальних фізичних констант, що характеризують фізичні взаємодії, і нескінченного розмаїття початкових умов, які могли існувати в дуже ранньому Всесвіті, реалізуються величини і умови призводять до цілком конкретного набору особливостей, спостережувані нами? У просторі N вимірювань точкові джерела взаємодію з силою ? ~ 1 / г " -1 , де г - відстань між джерелами. Можна показати що стійкі руху двох тіл, взаємодіючих за таким законом відсутні при N > 3. Ще в 20-і рр. XX століття П. Еренфест показав що якби число просторових координат N було дорівнює чотирьом то не існувало б замкнутих орбіт планет і, природно, Сонячно системи і людини. при N = 4 була б неможлива також атомна структура речовини. при N <2 рух відбувається в обмеженій області Тільки при N = 3 можливі як пов'язані, так і не пов'язані руху що якраз і реализу ється в спостережуваному Всесвіті.

Дослідження показують, що Всесвіт, в якій ми живемо, вдало пристосована для нашого існування. Основні властивості Всесвіту пояснюються значеннями кількох фундаментальних постійні (гравітаційна стала, маса протона і електрона, заряд електрона швидкість світла і ін.). У спостережуваному Всесвіті існує дивний збіг, вірніше, узгодження енергії розширення Всесвіту і е гравітаційної енергії; фундаментальні константи гравітаційного сильного, слабкого, електромагнітного взаємодій мають такі значення, що забезпечується можливість виникнення галактик і зірок в тому числі стабільних, в яких термоядерні реакції протекаю протягом багатьох мільярдів років.

Для ілюстрації зв'язку характеристик Всесвіту з фізичними константами уявіть собі, що сталося б при зміні значень фундаментальних світових постійних. Наприклад, якби маса електрона була в 3-4 рази вище її нинішнього значення, то час існування нейтрального атома водню обчислювалася б кількома днями А це призвело б до того, що галактики і зірки складалися б переважно з нейтронів і різноманіття атомів і молекул в їх сучасно вигляді просто не існувало б.

Сучасна структура Всесвіту дуже жорстко обумовлена величиною Д т п = т п - т р тобто різницею в масах нейтрона і протона. Різниця дуже мала і складає всього близько 10 _3 від маси протона. Однак якщо б вона була в три рази більше, то у Всесвіті не міг би відбуватися нуклеосинтез і в ній не було б складних елементів. Збільшення констант сильної взаємодії всього на кілька відсотків призвело б до того що вже в перші хвилини розширення Всесвіту водень повністю вигорів б і основним елементом в ній став би гелій.

Константа електромагнітної взаємодії теж не може істотно відхилятися від свого значення - 1/137. Якби, наприклад, вона була 1/80, то всі частинки, що мають масу спокою, аннигилировали б і Всесвіт складався б тільки з безмассових частинок.

Досить було порівняно невеликого відмінності констант від існуючих в дійсності, щоб або галактики і зірки взагалі б не встигли виникнути до нашого часу (якби константа гравітації ційного взаємодії була на 8-10% менше), або зірки еволюціонували б занадто швидко (якби вона була більше на 8-10%). У співвідношенні констант виявлені такі тонкощі, що, наприклад константа сильної взаємодії забезпечує протікання ядерног синтезу в надрах зірок з утворенням вуглецю і кисню, котори поставляються в космос під час вибуху наднових зірок і служать надалі матеріалом для формування зірок другого покоління типу Сонць і планетних систем. Ясно, що навіть невеликого відхилення від констант сильної взаємодії було б достатньо, щоб життя на Землі виявилася неможливою. Якби величини цих констант дещо відрізнялися від їх значень, то властивості Всесвіту були б зовсім іншими. Ет властивості є умовами виникнення тієї форми життя, котора існує на Землі. Сутність антропного принципу в тому, що житт є невід'ємною частиною Всесвіту, природним наслідком е еволюції. Видно, таким чином, що реальна Всесвіт разюче пристосована для виникнення і розвитку в ній існуючих фор життя. Можна сказати, що нам просто пощастило, - константи в Метагалактиці виявилися придатними для виникнення життя і тому ми існуємо і пізнаємо Всесвіт. Але поряд з тако Метагалактикою є багато інших з іншими константами, з іншим розподілом матерії, геометрією і навіть, можливо, з іншим размерностями простору, абсолютно не підходять для життя з умовами, які важко уявити. Інші метагалактики - пов «світи інших констант». Деякі з них зовсім не схожі на наш Всесвіт, але цілком можливо, що в якихось метагалактику є і розумні істоти.

Суть антропного принципу, запропонованого в середині XX ст., Полягає в наступному: Всесвіт така, якою ми її бачимо, оскільки в ній існуємо ми, тобто спостерігачі, здатні задатися питанням про властивості Всесвіту; і при інших параметрах у Всесвіті неможливі складні структури і життя у відомих нам формах. Вище було відзначено що навіть невеликі зміни фундаментальних постійних приводячи до якісних змін властивостей Всесвіту, зокрема до неможливості існування складних структур, а значить, і самого життя.

Можливість узгодженого і сильного зміни всього набору фізичних констант, параметрів Всесвіту (а в принципі і фізичних законів) так, щоб отримати моделі інших всесвітів, в яких виконані якщо не достатні, то хоча б необхідні умови для возникновени складних структур і життя, видається цікавим. Звичайно, така задача в повному обсязі поки нерозв'язна.

Пізнання людиною властивостей Всесвіту - теж еволюційний процес, який залежить від рівня розвитку людського суспільства, і в першу очеред від рівня розвитку науки. Образи Всесвіту на кожному історично етапі були різні. Всіх властивостей нашого Всесвіту ми ще не знаємо але фантазія теоретиків вже блукає в заплутаних лабіринтах припущень про властивості інших можливих всесвітів. Антропний принци аж ніяк не виключає можливості їх існування. Їх властивості можуть бути такі, що виникнення життя в них буде неможливо і їх еволюція буде проходити «без свідків».

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >