X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Антропный принцип – один из фундаментальных принципов современной космологии, особенность которого в том, что он фиксирует связь между крупномасштабными свойствами Вселенной и существованием в ней человека – наблюдателя. Это теоретическое положение можно сформулировать следующим образом: мы видим Вселенную такой, потому что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель – человек.

Этот принцип был предложен с целью объяснения причин появления в наблюдаемой нами Вселенной ряда нетривиальных соотношений между фундаментальными физическими параметрами, которые необходимы для существования разумной жизни.

Часто выделяют сильный и слабый антропные принципы. Слабый антропный принцип гласит: во Вселенной встречаются разные значения мировых констант, но наблюдение некоторых их значений более вероятно, поскольку в тех регионах, где величины принимают эти значения, выше вероятность возникновения наблюдателя, как такового. Другими словами, значения мировых констант, резко отличные от наших, не наблюдаются, потому что там, где они есть, нет самих наблюдателей.

Сильный антропный принцип может быть сформулирован так: Вселенная должна иметь свойства, способствующие возможности развития разумной жизни. Вариантом сильного антропного принципа является антропный принцип участия, сформулированный в 1983 году Джоном Уилером, который может быть сформулирован так: Наблюдатели необходимы для обретения Вселенной бытия. Различие этих формулировок состоит в том, что сильный антропный принцип относится к Вселенной в целом на всех этапах её эволюции, в то время как слабый касается только тех её регионов и тех периодов, когда в ней теоретически может появиться разумная жизнь. Из сильного принципа вытекает слабый, но не наоборот.

Формулировка антропного принципа опирается на гипотезу о том, что наблюдаемые в настоящее время законы природы не являются единственными реально существующими или существовавшими ранее.

Антропный принцип впервые был выдвинут российским космологом Г. М. Идлисом в 1958 г. Им был поставлен вопрос о причине того, почему наблюдаемая нами часть Вселенной представляет собой расширяющуюся систему галактик, состоящих из звёзд с обращающимися вокруг них планетами, на одной из которых обитает человек. Г.М. Идлис указывает «суть антропного принципа в надлежащих вариациях соответствующих начальных условий, а не в какой-то особой сверхъестественно тонкой настройке величин универсальных мировых констант (выделено Г.М. Идлисом), определяющих структуру Вселенной» [4, с. 111].

Совокупность многочисленных случайностей вместе с наличием строго определенного набора взаимосогласованных значений фундаментальных физических постоянных была названа английским ученым-космологом Полом Девисом «тонкой подстройкой Вселенной» [2]. Существование этого феномена указывает на высочайшую степень организованности Вселенной. Поскольку устройство макромира определяется свойствами составляющих его микрочастиц, то только при наличии «тонкой подстройки» развитие Вселенной может протекать по восходящей путём создания элементов нарастающей сложности и систем с возрастающими уровнями структурной и функциональной упорядоченности. Другими словами, Вселенная «взрывным образом неустойчива» к изменениям численных значений констант. Даже небольшие их изменения привели бы к структуре Вселенной, совершенно отличной от наблюдаемой; в ней не могли бы существовать ни ядра, ни атомы, ни звёзды, ни галактики, ни, следовательно, наблюдатели. Достаточно изменить даже одну константу в пределах всего 10–15 % и Вселенная выродится. Так, например, увеличение постоянной Планка более чем на 15 % лишает протон возможности объединяться с нейтроном, что делает невозможным протекание нуклеосинтеза и образование составных ядер. Уменьшение массы протона на 10 % открывает возможность для образования устойчивого ядра гелия (при нынешней массе протона этот изотоп гелия крайне неустойчив), в результате чего произошло бы выгорание всего водорода, следовательно, стало бы невозможным образование водородно-гелиевой Вселенной с галактиками, звездами и всеми другими составными её частями. Поразительна согласованность между гравитационными и электромагнитными силами, между электромагнитным взаимодействием и слабым взаимодействием – расхождение не может быть более 2–3 %. Небольшая асимметрия между веществом и антивеществом позволила на ранней стадии образоваться барионной Вселенной, без чего она выродилась бы в фотонно-лептонную пустыню.

Признание феномена «тонкой подстройки» приводит к заключению, что с самого начала во Вселенной потенциально заложено появление на определенном этапе её развития «наблюдателя», что, несомненно, свидетельствует о наличии цели, замысла. Мир очень сложен, его части настолько тонко подстроены друг к другу, что нельзя избежать заключения: мир есть «произведение разумного конструктора». Следует подчеркнуть, что современные космологические теории происхождения и эволюции Вселенной начинают всё шире опираться на представления новой междисциплинарной отрасли научных знаний – синергетики.

Законы синергетики подводят базу под совершающийся в естествознании глобальный эволюционный синтез. Поэтому в синергетике видят одну из важнейших составляющих современной научной картины мира. Согласно синергетическим представлениям, линейный характер эволюции сложных систем, к которому привыкла классическая наука, не правило, а исключение. Развитие большинства таких систем носит нелинейный характер. А это значит, что для сложных систем, Вселенной в том числе, всегда существует несколько возможных путей эволюции. Развитие осуществляется через случайный выбор одной из нескольких разрешённых возможностей дальнейшей эволюции в точке бифуркации. На основе данных гипотез продолжают разрабатываться новые модели, стремящиеся решить проблемы современного естествознания на основе эволюционно-синергетической картины мира.

Список использованных источников

1. Вайнберг С. Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной [Текст]. – М.: Энергоиздат, 1981. – 208 с.

2. Девис П. Суперсила: Перевод с англ. Под ред. и с предисл. Е.М. Лейкина [Текст]. – М.: Мир, 1989. – 272с.

3. Зельдович Я.Б. Современная космология [Текст] // Природа. – 1983. – № 9. – С. 11–24.

4. Идлис Г.М. Проблема части и целого в современном естествознании // Проблема знания в истории науки и культуры [Текст]. – СПб.: Алетейя, 2001. – С. 92–122.

5. Идлис Г.М. Теория относительности и структурная бесконечность Вселенной [Текст] // Астрон. журн. – 1956. – Т. 33. – № 4. – С. 622–626.

Код для цитирования: Скопировать