Антропный принцип
Место человека во Вселенной в науке 20 в. часто рассматривается на основе антропного принципа (от греч. antropos — человек), который утверждает, что существование и развитие человека обусловлено закономерностями Вселенной, что он занимает во Вселенной привилегированное положение, т.е. Вселенная – дом человека. Истоки этого принципа связывают с идеями К.Э.Циолковского. По его мнению, материя породила человека в ходе эволюции, чтобы двигаться к высшему уровню своего развития и при помощи человека познать себя. Согласно Циолковскому, социально организованное человечество, накопив большой запас знаний, вступит в космическую эру. Циолковский выделяет в ней 4 эпохи. В результате развития по повторяющимся космическим циклам, человек достигнет высочайшего уровня (абсолютного знания), а космос будет представлять собой великое совершенство.
Идея о сверхразуме развивалась французским палеонтологом и философом П. Тейяром де Шарденом в его книге «Феномен человека». Он также исходил из принципа антропоцентризма (человек – центр мира) и писал о «концентрации сознания» отдельных индивидов в коллективный разум – точку Омега. Он считал, что человек, как ось и вершина эволюции раскрывает все, что заложено в материи, он «микрокосм», содержащий в себе все возможности космоса. Жизнь и человек неразрывно связаны с космическими процессами. Неживая материя только кажется на «мертвой», но, по Шардену, она лишь «дожизненна», в ней имеются потенции стать живой.
Само понятие «антропный принцип» появилось уже во второй половине 20-го века. По современным представлениям этот принцип вытекаетиз взаимосвязи мировых констант (скорость света, гравитационная постоянная, постоянная Планка, масса электрона и др.). Он был сформулирован в 1961 г. Антропный принцип утверждает, что мир таков, каков он есть, потому что в противном случае некому было бы спрашивать, почему он таков.
Действительно, свойства окружающего нас мира явились результатом определенной согласованности соответствующих фундаментальных констант, и надо отметить, что интервал возможных значений этих фундаментальных констант, обеспечивающих нам мир, пригодный для жизни, очень мал.
Так, например, ослабление на несколько порядков константы сильных взаимодействий привело бы к тому, что на ранних стадиях расширения Вселенной образовывались, в основном, только тяжелые элементы, и в мире не было бы источников энергии (водорода и его соединений).
Если бы гравитационная постоянная была бы на несколько порядков меньше, то не возникло бы условий (достаточного сжатия протозвезды) для начала ядерных реакций в звездах.
Усиление слабых взаимодействий превратило бы на ранних этапах эволюции Вселенной все вещество в гелий, а значит, отсутствовали бы реакции термоядерного синтеза в звездах.
Усиление электромагнитного взаимодействия на несколько порядков привело бы к заключению электронов внутри атомных ядер и невозможности вследствие этого химических реакций и превращений.
Наконец, если бы первоначальная скорость расширения Вселенной была хотя бы на 0,1% меньше критической скорости расширения, то Вселенная расширилась бы лишь до трех миллионных долей своего нынешнего радиуса, после чего начала бы сжиматься.
В настоящее время говорят о слабой и сильной версии антропного принципа. В слабой версии утверждается о благоприятных локальных условиях для жизни человека. Суть слабой версии можно выразить так: то, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования как наблюдателей. Или, другими словами, свойства Вселенной таковы, что в ней могла появиться жизнь и разум («наблюдатели»). По сильной версии считается, «что человек не просто наблюдает Вселенную, а придает ей смысл существования. Человек не просто является мерой всех вещей, но и их творцом».
Антропный принцип по сей день является предметом дискуссий. Креационисты, т.е. сторонники божественного сотворения мира, используют его в своих целях. Это обстоятельство повлияло на то, что многие ученые порой настороженно, порой иронично относятся к антропному принципу, рассматривая его как ненаучный. Наиболее разумно антропный принцип может быть истолкован следующим образом:
Инфляционные сценарии (т.е. сценарии «раздувания», расширения Вселенной) не исключают возможности разделения Вселенной в процессе своего рождения на неограниченно большое число мини-вселенных. Приставка «мини», разумеется, всего лишь условность, на самом деле речь идет об огромных областях, внутри которых реализуются свои типы физических вакуумов и размерностей пространства-времени. Тогда можно говорить о вероятности (отличной от нуля!) возникновения в числе этих вселенных и таких, которые подобны нашей. Т.е. можно сказать, что мы живем во вселенной с определенными свойствами пространства-времени и материи не потому, что другие вселенные невозможны, а потому, что вселенные подобно нашей существуют. В других же вселенных жизнь нашего типа невозможна.
Итак, развитие Вселенной, согласно современным представлениям, характеризуется некоторой направленностью. В результате происходит рост и разнообразия и сложности материальных образований и на определенном этапе происходит образование живого вещества. Оно служит основой для появления разумной жизни, человека. С появлением человека Вселенная стала познавать себя и благодаря разуму целенаправленно развиваться. Период от Большого Взрыва до целенаправленного развития Вселенной является одним из этапов ее эволюции. Из принципов эволюционной теории (принцип потенциальной многонаправленности) следует, что во Вселенной могут быть различные формы жизни и разума, различные внеземные цивилизации. Тем не менее, продолжающиеся эксперименты по прослушиванию Вселенной с целью поиска внеземных цивилизаций пока не дали положительных результатов. Эта ситуация получила название «феномена молчания Вселенной».
Подводя итог, можно сказать, что современное естествознание, используя антропный принцип, рассматривает человека как уникальный и вместе с тем естественный результат эволюции Вселенной.
Контрольные вопросы
1. Назовите специальные единицы, использующиеся для оценки расстояний в мегамире.
2. Кратко опишите строение Солнечной системы.
3. Назовите особенности планет земной группы?
4. Назовите особенности планет-гигантов?
5. Дайте краткую характеристику Солнцу.
6. Что подразумевается под понятием «солнечная активность»?
7. Чему равен период солнечной активности?
8. Чем обусловлено появление солнечных пятен, что они представляют из себя?
9. Как можно визуально отличить на небосводе планету Солнечной системы от звезды?
10. Перечислите важнейшие характеристики звезд.
11. Что характеризует диаграмма Герцшпрунга-Рессела?
12. К какому спектральному классу относится Солнце?
13. Что такое галактика? Что означает это слово в переводе с греческого?
14. Какую форму имеет наша галактика?
15. Что такое Метагалактика?
16. В каком созвездии можно увидеть ближайшую к нам галактику?
17. Поясните термин «красное смещение».
18. Что такое «эффект Доплера»?
19. Запишите и объясните закон Хаббла.
20. Можно ли говорить о том, что вещество во Вселенной распределено равномерно …
a. а) на уровне сверхскоплений галактик,
b. б) в масштабах всей Вселенной?
21. В чем состоит суть нестационарных моделей Вселенной?
22. Какая физическая величина определяет судьбу нестационарной Вселенной?
23. Кто является автором нестационарной модели Вселенной?
24. Какой элемент является самым распространенным во Вселенной?
25. Опишите процесс образования звезды.
26. От чего зависит эволюционный путь звезды?
27. Что является источником энергии звезд?
28. Как проходит эволюция звезды с массой, не превышающей 1,4МС?
29. Как проходит эволюция звезды с массой более 1,4МС?
30. Опишите финальные этапы развития звезды с массой 2…10 МC.
31. При каких условиях образуется нейтронная звезда?
32. При каких условиях образуется «черная дыра»?
33. Может ли Солнце вспыхнуть как сверхновая? Поясните свой ответ.
34. Опишите основные свойства «черной дыры».
35. Опишите суть теории Большого Взрыва.
36. Перечислите аргументы в пользу теории Большого Взрыва.
37. В чем состоит суть антропного принципа?
38. Поясните «сильную» и «слабую» версию антропного принципа.
Литература
1. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания. — М.: Изд. ИЭМПЭ, 1998.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА, 1997.
3. Маров М.Я. Планеты солнечной системы. – М.: Наука, 1986.
4. Зигель Ф.Ю. Астрономическая мозаика. — М.: Наука, 1987.
5. Дж.Мэрион. Физика и физический мир. — М.:Мир, 1975. – 623 с.
6. Шкловский И.С. Вселенная, Жизнь, Разум. М.: Наука, 1980. – 285 с.
7. Волков А.В. Впишите в хронологии слово «вечность». — Знание-Сила, 2000г., №1.
[1] Корона – самый обширный и разреженный слой атмосферы Солнца
[2] Хромосфера – самый близкий к видимой поверхности Солнца – фотосфере, плотный и тонкий слой атмосферы Солнца
[3] Протосолнце (
| | | следующая лекция ==> | |
| Возникновение Вселенной. Теория Большого Взрыва | | | Bиды аэрофотосъемок и аэросъемочные материалы |
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Антропный принцип Вселенной. Антропный принцип в философии
Антропный принцип в последние десятилетия занимает все больше внимания в такой науке, как космология, которая отличается своей склонностью задавать вопросы, выходящие далеко за рамки самой этой науки. Фундаментальная монография Барроу и Типлера зафиксировала интерес к подобного рода теориям и была опубликована в ряде ведущих биологических, физических, философских, религиозных, теологических и научно-популярных изданий. В чем же причина такого повышенного внимания?
Почему все устроено именно так
Это первая причина популярности такого явления, как антропный принцип в космологии. Многие видят в нем ответ на вечный вопрос: почему все (природа в частности) устроено вот так, как сейчас, а не как-то иначе? Антропный принцип утверждает, что Вселенная по умолчанию обладает всеми свойствами, которые мы наблюдаем. Это происходит по той причине, что в другой Вселенной с другими свойствами наблюдаемого не было бы самого наблюдателя, поэтому просто никто бы не мог задавать такие вопросы про устройство мироздания. Это ведет к заключению, что существует некий «скрытый принцип», который и организует наш Универсум определенным образом. Антропный принцип рассматривается как основная попытка объяснить научно-таинственную структуру мира.
Философский мотив космологии
Существует ли единство человека и природы (Вселенной)? Антропный принцип затрагивает эту вечную философскую тему, а также задает вопрос о природе подобного единства (если оно существует). Ответы на этот вопрос всегда были диаметрально противоположны и часто выражены в парадоксальной и эпатирующей окружающих форме. Многие авторы вообще обходят антропный принцип стороной, а некоторые и вовсе критикуют и высказываются в негативном духе.
Влияние Коперника и Бруно
Антропный принцип, как считает один из его авторов — Картер, основан на реакции против слепого чрезмерного следования Копернику. Этот ученый в свое время утверждал, что мы не должны полагать, что занимает центральное и привилегированное положение в мире, не имея для этого веских оснований. Строго говоря, более правильно следовало бы называть этот принцип именем Джордано Бруно. Коперник лишил право Земли на особенное положение во Вселенной, но наделил Солнце таким статусом. Миропонимание, основанное на эквивалентности всех точек и мест в мире, пришло к нам от идей Бруно, например о «множественности Вселенных». Коперник же расширил данный идейный принцип до догмы, которая весьма сомнительна и заключается в том, что наше положение априори не привилегированно. Антропный космологический принцип считает эту теорию несостоятельной, так как Вселенная развивается и не является однородной в пространстве, а также потому, что благоприятные условия – прямая предпосылка к нашему появлению (температура, давление и так далее). Отсюда следует, что наше положение хоть и не привилегированное, но обязательно центральное. В чем это заключается? Антропный принцип Вселенной гласит, что именно сложные процессы организации разумных структур (человека) не что иное, как связь со свойствами расширения и эволюции нашей Вселенной.
Развитие теории
Антропный принцип имеет длинную мировоззренческую историю, истоки которой теряются в глубинах истории и культуры. Идея единства Вселенной и человека разрабатывалась во многих религиозных и философских учениях. В философии Востока, например, эта идея приняла форму «растворения» индивида в окружающем мире. В других направлениях, наоборот, был популярнее принцип антропоцентризма (например, у Аристотеля) или же «предустановленная гармония» Лейбница. В двадцатом веке проблематика единства Вселенной и человека стала привлекать внимание ученых все больше. Изначально антропный принцип разработан благодаря исследованиям Уоллеса, в которых можно найти попытку возродить телеологию и антропоцентризм. Также из его трудов можно вынести важнейший момент и основную идею о том, что человек – это венец органической сознательной жизни и не мог развиться просто так, по случайности. Уоллес писал о том, что огромное количество Вселенных вполне может существовать в бесконечном пространстве.
Современное становление
Антропный принцип семимильными шагами развивался на рубеже шестидесятых. Именно в это время выяснилось макроскопическое и микроскопическое строение Вселенной, без понимания которых сложно было бы детально говорить о том, как появился человек и почему. Отмечалась связь между длительным и быстрым расширением Универсума и условий, которые допускают развитие разума и цивилизации. Такой известный астроном, как Идлис, проанализировал проблемы, касающиеся возникновения жизни, с астрономической точки зрения. Были сделаны выводы, что расширение Вселенной благоприятствует протекающим в ней эволюционным процессам, что в конечном счете привело к заключению, что мы наблюдаем не произвольные области Мегагалактики, а только те, чья особая структура стала пригодной для развития и возникновения в ней жизни. Антропный космологический принцип, несомненно, впитал в себя все эти выводы.
Теория о слабом принципе
Сильный и слабый антропный принцип – фундаментальные и классические формулировки, выведенные ученым Картером в 1973 году благодаря полемике с его коллегой Дикке. Что это такое? Слабый принцип гласит, что наше положение в Мультиверсуме привилегированно, так как является совместным с нашим существованием в качестве непосредственных наблюдателей. Речь идет об объяснении выделенности эпохи, в которой живут разумные существа, существование которых не противоречит фундаментальным законам природы, а также характеру эволюции. Слабый антропный принцип в космологии утверждает, что если бы мы жили в другую эпоху, то просто отсутствовали бы по ряду физических причин, которые бы не совпали и, как следствие, не могли бы быть зафиксированы. Таким образом, этот фундаментальный закон признает природу как данность и все ее свойства, констатируя наше привилегированное положение во Вселенной.
Теория о сильном принципе
Сильный антропный принцип гласит, что фундаментальные параметры Вселенной должны быть таковы, чтобы на определенном этапе эволюции могли существовать наблюдатели. Специфичность Мультиверсума заключается в очень тонкой «подгонке» целого ряда чисел и физических констант для того, чтобы образовались и устойчиво существовали основные элементы высокоорганизованного мира (ядра, атомы, галактики, звезды и так далее). Даже минимальное отклонение привело бы к потере устойчивости и выпадению звена эволюции, которое могло бы быть критическим. Сильный и слабый антропный принцип взаимосвязаны друг с другом, нельзя рассматривать один в отрыве от другого. При таком подходе можно утверждать, что, так как «наблюдатель» существует, то Вселенная априори есть такая, какой она есть. В противном случае ее некому было бы наблюдать, и поэтому она не существовала бы вовсе ввиду отсутствия наблюдателя и свидетеля ее существования.
«Ансамбль» Вселенных
Антропный принцип в современной космологии связан с такой концепцией, как «ансамбль» Вселенных. В нем постулируется множество вариаций универсумов, в которых (в результате схоластических процессов) реализуются без исключения все комбинации параметров (как переменных, так и фундаментальных констант). Антропный принцип утверждает, что в этом всем множестве будут Вселенные, у которых развились благоприятные обстоятельства для рождения разумной жизни на определенном этапе эволюции. И наш Универсум как раз принадлежит к такому типу. Подобный взгляд на антропный принцип в философии приводит к здравому объяснению эффекта тончайшей «подгонки» всех параметров в нашем мире и в космосе в целом. Уже в 1957 году ученый-физик Эверетт разработал свою «многомировую» концепцию в квантовой механике, где утверждается, что в каждый момент времени существуют и реализуются все возможные варианты развития состояния той или иной системы. Унтропный принцип в космологии утверждает, что физическая Вселенная имеет бесконечное количество так называемых «ветвей» — копии изолированных миров. В то же время наблюдатель может находится только в одном и не знает о существовании других миров. Устойчивость Вселенной и антропный принцип становятся гораздо более объяснимы с научно-физической точки зрения, если к ним применить концепцию Эверетта.
Уникальная Вселенная
Если антропный принцип верен, то самоотбора быть не может, так как «выбора» у природы как такового нет. Именно поэтому данной теорией заинтересовались теологи, религиозно настроенные ученые и философы. Антропный принцип имеет много параллелей с «аргументом замысла»: тонкая и сложная «подогнанность» всех частей Вселенной вполне может свидетельствовать о существовании некого разумного творца. Разработанный не так давно ученым Дж. Уилером «принцип участия» говорит о том, что наблюдатель так же необходим для появления Вселенной, как и наоборот. Универсум существует посредством наличия наблюдений, которые осуществляются разумными существами на определенной стадии эволюции.
Физические вопросы
Но почему природа из всего возможного массива решений выбрала именно такое, которое привело к созданию нас? Почему начальные условия были таковы? Согласно «антропной констатации», теория о которой появилась в начале восьмидесятых, существует этап «раздувания» Вселенной – ее быстрого расширения, инфляции. В это время происходят процессы сглаживания любых начальных однородностей и, как следствие, обесценивание этих предварительных условий. Антропный космологический принцип утверждает, что нынешнее состояние Универсума не зависит от первоначальных условий и является «аттрактором» для эволюционных траекторий. Таким образом с помощью такой теории, как антропный принцип в космологии, стало возможным описать субстратные параметры – плотность вещества, наличие спина элементарных частиц, характер распределения веществ во Вселенной и так далее.
Источник