Exploring ein fein abgestimmtes Universum
Ein wichtiges Thema in der Kosmologie ist seit Jahren die scheinbare Feinabstimmung in unserem Universum gesehen. Das Universum scheint speziell gestaltete Leben zu ermöglichen. Einer der wichtigsten Erklärungen dafür stammt aus der Stringtheorie, die das anthropische Prinzip.
Viele Stringtheoretiker haben die Annahme vor kurzem begonnen. Viele Physiker immer noch das Gefühl, dass das anthropische Prinzip ist ein schlechter Ersatz für eine Erklärung, warum diese physikalischen Eigenschaften müssen die Werte haben sie tun.
Zu einem Physiker, sieht das Universum, als ob es für die Entstehung des Lebens gemacht wurden. Britische Königliche Astronom Martin Rees deutlich diese Situation in seinem 1999 Buch beleuchtet Nur sechs Zahlen: Die tiefe Kräfte, die das Universum in Form gebracht.
In diesem Buch, Rees weist darauf hin, dass es viele Werte - die Intensität der dunklen Energie, Schwerkraft, elektromagnetische Kräfte, atomaren Bindungsenergien, um nur ein paar - das wäre, wenn andere von selbst einer extrem geringen Menge, führen in einem Universum das ist unwirtlich zum Leben wie wir es kennen. (In einigen Fällen wäre das Universum kollabiert nur wenige Augenblicke nach der Schöpfung, die sich in einem Universum unwirtlich für irgendein Form des Lebens.)
Das Ziel der Wissenschaft war schon immer zu erklären, warum die Natur diese Werte haben muss. Diese Idee wurde einst von Einstein die berühmte Frage gestellt: Hatte Gott eine Wahl, um das Universum zu schaffen?
Einstein religiösen Ansichten sind komplex, aber was er mit dieser Frage gemeint war eigentlich nicht so viel religiöse als wissenschaftlich. Mit anderen Worten, frage mich, er, wenn es ein wesentlicher Grund war - in den Gesetzen der Natur begraben - warum das Universum den Weg stellte sich heraus, es tat.
Seit Jahren suchte die Wissenschaftler die Möglichkeit, das Universum arbeitete in Bezug auf die grundlegenden Prinzipien zu erklären, dass die Art und Weise das Universum diktieren gebildet hat. Doch mit der String-Theorie (und das ewige Inflation), dass sehr Prozess hat in den Antworten ergab, dass die Existenz einer großen Anzahl von Universen und einer großen Anzahl von wissenschaftlichen Gesetzen bedeuten, die in diesen Universen angewendet werden könnte.
Der große Erfolg des anthropische Prinzip ist, dass es für eine kleine, aber positive, kosmologische Konstante vor der Entdeckung der dunklen Energie eine der nur Prognosen zur Verfügung gestellt. Dies wurde in der 1986 erschienenen Buch vorgelegt Das anthropische kosmologische Prinzip von John D. Barrow und Frank J. Tipler und Kosmologen in den 1980er Jahren erschien zumindest offen für die Möglichkeit der Verwendung von anthropische Argumentation zu sein.
Nobelpreisträger Steven Weinberg den großen Fall für anthropische Argumentation 1987 Analyzing Einzelheiten gemacht, wie das Universum gebildet, erkannte er zwei Dinge:
Wenn die kosmologische Konstante negativ wäre, würde das Universum schnell kollabieren.
Wenn die kosmologische Konstante etwas größer als der experimentell möglichen Wert waren, Materie gehabt hätte, auseinander zu schnell für Galaxien zu bilden geschoben.
Mit anderen Worten, erkannte Weinberg, dass, wenn Wissenschaftler ihre Analyse auf der Grundlage, was erforderlich war, das Leben möglich zu machen, dann ist die kosmologische Konstante nicht negativ sein könnte und hatte sehr klein zu sein. Es gab keinen Grund, in seiner Analyse, denn es ist genau Null sein.
Etwas mehr als ein Jahrzehnt später entdeckten Astronomen dunkle Energie, die die kosmologische Konstante passen genau in dem Bereich von Weinberg angegeben. Martin Rees wandte sich an diese Art der Entdeckung in seiner Erklärung, wie die Gesetze in unserem Universum mit so fein abgestimmten Werte am Ende, einschließlich der kosmologischen Konstante.
Sie fragen sich vielleicht, ob es etwas besonders anthropische über Weinbergs Argumentation ist jedoch. Sie haben nur umschauen zu erkennen, dass das Universum nicht zusammenbrechen und Galaxien konnten zu bilden. Es scheint, wie dieses Argument nur durch die Beobachtung gemacht werden konnte.
Das Problem ist, dass die Physiker suchen nicht nur die Eigenschaften unseres Universums zu bestimmen, aber sie zu erklären. Um diese Argumentation verwenden den besonderen Status des Universums zu erklären (das heißt, es enthält uns) erfordert etwas sehr wichtig - eine große Anzahl von andere Universen, von denen die meisten Eigenschaften, die sie deutlich von uns zu machen.
Für eine Analogie, sollten Sie zusammen und erhalten einen platten Reifen fahren. Wenn Sie die einzige Person waren, die jemals einen platten Reifen bekommen hatte, könnten Sie den Grund zu erklären versucht, warum Sie, aus jeder auf dem Planeten, die man den platten Reifen zu bekommen waren.
Zu wissen, dass viele Menschen jeden Tag platten Reifen zu bekommen, ist keine weitere Erklärung nötig - passieren Sie nur in einem der vielen Autos gewesen zu sein, die einen platten Reifen zu bekommen passiert ist.
Wenn es nur ein Universum ist, mit dann die Feinabstimmung Zahlen, die Rees und andere beachten Sie, ein Wunder glücklichen Wendung der Ereignisse ist. Wenn es Milliarden von Universen, die jeweils mit zufälligen Gesetze von Hunderten von Milliarden (oder mehr) möglich Gesetze aus der Landschaft der Stringtheorie sind, dann jeder einmal in eine Weile ein Universum wie unseres werden erstellt. Keine weitere Erklärung nötig.
Das Problem mit dem anthropische Prinzip ist, dass es ein letzter Ausweg für Physiker zu sein scheint. Wissenschaftler wenden sich nur auf die anthropische Prinzip bei herkömmlichen Methoden der Argumente sie sind gescheitert, und der zweite sie mit einer anderen Erklärung kommen können, sie verlassen es.
Dies soll nicht heißen, dass die Wissenschaftler das anthropische Prinzip sind alles andere als aufrichtig anzuwenden. Wer nimmt es scheinen zu glauben, dass die große String-Theorie Landschaft - in einem Multiversum von möglichen Universen realisiert - verwendet werden können, um die Eigenschaften unseres Universums zu erklären.