Атеология    αθεολογιΑ

Атеистическая философия.  


Антропный принцип

Для существования жизни, тем более, разумной жизни необходимо выполнение определенных условий. Интерпретации этих условий называют антропными принципами.

"Слабый" антропный принцип.

"Слабый" антропный принцип заключается в том, что любое мыслящее существо, возникнув тем или иным способом, неизбежно обнаружит соответствие условий окружающей среды определенному относительно благоприятному диапазону условий. Это неизбежно вследствие того, что для того, чтобы хотя бы в течение времени постановки вопроса мыслящее существо должно было оставаться живым, иначе вопрос не слог быть сформулирован. Согласно этой формулировке принципа, если во вселенной есть благоприятные и неблагоприятные места, то неуместно удивление, что разумное существо обнаружило себя именно в благоприятном (в данном случае именно на Земле).

Антропность Земли.

По мере исследования окружающего мира люди обнаружили, что планета Земля имеет собой весьма редкое стечение обстоятельств условий, благоприятных для существования жизни, в привычной нам форме. Расстояние до Солнца, длительность суточного вращения и состав атмосферы позволяет ей поддерживать благоприятный температур на значительной части поверхности. Солнце имеет подходящий тип - не слишком яркий и короткоживущий и не слишком тусклый. Подходящая масса планеты, способная удерживать достаточную массу атмосферы достаточно долгое время. Химический состав, включающий как легкие элементы, необходимые для органической жизни, для более близких к Солнцу орбит, так и достаточное количество тяжелых элементов, имеющего как биологические функции, так и имеющих косвенное значение для жизни на Земле, как значение железного ядра планеты, магнитное поле которого защищает поверхность от облучения заряженными частицами солнечного ветра. Наличие естественного спутника - Луны, стабилизирующего наклон оси вращения планеты. Наличие в Соленечной системе тяжелой планеты Юпитера, в раннее время очистившего внутренний объем Солнечной системы от избыточного количества крупных метеоритных тел, опасных для развитых форм жизни на Земле. Солнце - одинарная звезда, в то время как большое количество звезд - двойные, в системах которых гравитационные и климатические условия на планетах более хаотичны. Солнце находится в благоприятном месте галактики с не слишком высокой плотностью звезд, в силу чего в основном изолирована от взаимодействия с системами других звезд, которое способно нарушить орбитальный "распорядок" планет в системе.

Религиозно настроенные люди антропное стечение космических обстоятельств на Земле склонны считать признаком искусственности Земных условий, якобы если бы бог не настроил космические условия так тонко благоприятных условий не могло бы возникнуть.

"Слабый" антропный принцип говорит о том, что не имеет смысла удивляться, что разумная жизнь оказалась именно на Земле, и именно в благоприятных условиях. Будь во вселенной только одно благоприятное для возникновения и существования жизни место, именно там она и могла бы возникнуть.

"Сильный" антропный принцип.

Несколько более категоричным является "сильный" антропный принцип. Он заявляет наличие достаточных вариаций физики вселенной для существования жизни. Причина выдвижения "сильного" антропного принципа в том, что физики обнаружили согласованность фундаментальных физических законов с устройством вселенной, имеющей достаточную степень сложности явлений и разнообразия событий, в том числе наличия жизни. Форма принципа в физической формулировке обычно представляет собой нечто в роде "Если бы соотношение констант электромагнитного и сильного взаимодействий было бы другим, вселенная не могла бы быть такой, какой мы ее видим, поскольку невозможна было формирование элементов тяжелее бериллия". Зачастую цитируется узость диапазонов допустимых величин. Следует, однако понимать несколько моментов. Ничтожное изменение соотношения таких физических констант, действительно, может изменить характер событий и вытекающих физических законов относительно привычного, но разумность требования именно такой вселенной как мы видим - поспешность, "интересными" с точки зрения поведения могут являться множества комбинаций констант, хотя конкретная форма жизни в каждом благополучном наборе будет уникальной. Во-вторых, мнимое количество "благополучно согласованных" констант, исходя из известных физических законов может большим, чем параметров идеальной модели, в силу связанности отдельных констант друг с другом.

Типовое решение проблемы антропности в рамках "сильного" антропного принципа, разделяемое ведущими физиками-космологами является мультиверс (множество вселенных). По этой схеме наша вселенная - одна из необозримого множества вселенных, различающихся своими фундаментальными законами и константами и изолированных (хотя бы на доступном сейчас для наблюдения уровне) друг от друга. В тех крайне-крайне редких вселенных из этого множества, где законы и константы удачны и возникает жизнь. В остальных же законы приводят к менее развитию событий, без возникновения жизни. Разумеется, что разумная жизнь при этом возникнет и задастся вопросом антропности именно в удачных вселенных, как того требует "слабый" антропный принцип. Другой смежной трактовкой является представление о локальности физических законов и констант в областях вселенной и их различиях на удалениях сравнимых или превышающих видимый размер вселенной. Следует заметить, что строгих научных подтверждений адекватности схемы мультиверса на настоящий момент нет, она являются лишь наиболее правдоподобным заключением из антропного стечения обстоятельств фундаментальной физики. Небольшое подкрепление у схемы имеется со строны M-теории (обобщения теории струн), также являющейся пока лишь гипотетической теорией.

Мультиверс против Разумного сотворения.

Хотя сама идея мультиверса на настоящий момент метафизична, как и общая идея разумного создания вселенной (внешним сверхинтеллектом любой формы, в том числе богом), правдоподобность и объяснительная способность схем не одинакова: разумное сотворение постулирует изначальное существование очень совершенного объекта - интеллекта, способного выполнять сложные рассуждения, ставить конкретные цели (и обладающего некими интересами) и более или менее адекватно оценивать действия, необходимые для достижения этих целей, т.е. являющегося весьма специфичным объектом. Мультиверс постулирует множество объектов, но к ним нет специфических требований, вселенные в мультиверсе всего лишь должны быть различными по физическим законам и параметрам, а антропность обнаруживается только в малой доле этих вселенных.

Дарвинистский отбор вселенных.

Физик Ли Смолин, видимо под впечатлением силы принципа естественного отбора в биологическом мире, выдвинул особую версию мультиверса, в котором более "удачные" вселенные являются родителями большего количества дочерних вселенных, со схожими физическими свойствами и небольшими "мутациями", чем "неудачные". Главная черта этой версии мультиверса - многократное повторение (в отличие от однократного "выбора" антропных вселенных в рамках "классического" мультиверса) процесса усложнения структуры вселенной, каждый раз относительно предыдущего уровня сложности. Хотя принцип естественного отбора среди организмов и является крайне действенным механизмом "настройки" организма к среде и усложнения их структуры, распространение принципа на вселенные, очевидно, перебор, так как он хотя и экономит необходимое количество возникших вселенных (к которому нет ограничивающих требований, т.е. которое собственно не является проблематичным), но на кладывает специфические требования на функционирование метавселенной (утверждение которых уже составляет проблему). В общем, схема Смолина решает проблему, которую не требуется решать (антропный принцип работоспособен и без постулата Смолина) за счет произвольного усложнения системы, требуемого только для сохранения аналогии с эволюцией живых существ (и практически только из соображений элегантности теории, как вписывающей эволюцию метакосмоса и биосферы в один общий принцип в самом прямом смысле), в отношении которых данные особенности (наследование родительских черт) известны заведомо.

Математическая антропность.

Еще более интересным фактом, чем физическая антропность является математическая антропность: факт того, что относительно простая математика моделей оказывается способной допускать сложное и интересное функционирования модели физического мира. И если физическую антропность можно объяснять мультивселенной или даже настройкой ее деистическим богом (что не вполне хорошее объяснение, как уже сказано выше), то математическая антропность не подлежит такому типу причинностных объяснений в принципе (математические соотношения в пределах определенной математической системы не подлежат диктату реальности или бога, а полностью определяются только базовыми предпосылками самой системы - аксиомами). В простейшем случае, например, есть такое наблюдение теоретической физики: стабильное орбитальное движение (необходимое для существования устойчивых звездно-планетных систем) под действием гравитации возможно только для пространственной системы с размерностью 3; этот факт физической антропности можно объяснить выбором антропным принципом среди всех вселенных только трехмерных вселенных или же в деистической трактовке тем, что бог, зная данную математическую особенность создал вселенную именно трехмерной, но в обоих случаях, сама математическая особенность, то что математические формулы вообще допускают такую возможность стабильности для какой-либо размерности пространства оказывается без причинностного объяснения. Максимум что возможно: указать какие именно математические соотношения ведут к такой особенности, в данном случае это закон "обратных квадратов" для гравитации в 3-хмерной системе и то, что производная от второй степени пропорциональна первой степени - из этого соотношения и вытекает точная взаимная компенсация удаления обращающегося тела от центра за счет инерции центростремительным ускорением (в случае круговой орбиты).

Случай орбитального движения - простейшая иллюстрация и математически легко разложим, другие антропные особенности более сложны, т.к. включают взаимосвязи многих простых числовых соотношений, и не поддаются очевидному разложению, хотя (как любые математические системы) и очевидно детерминированы: всего несколько весьма простых фундаментальных законов микроуровня математически определяют свойства атомов (моделей атомов), а через них - химические свойства неизмеримого количества соединений со специфическими свойствами, некоторые из которых оказываются способны взаимодействовать в составе клеток живых организмов необходимым для их функционирования соответствующим образом. Факт того, что математическая модель микромира, построенная на базе только двух взаимодействий (электромагнитного и сильного ядерного) с учетом нескольких квантовых постулатов (принцип исключения Паули...) позволяют через квантово-механические уравнения получить, во-первых, устойчивость атомных ядер, описывая таким образом, всю периодическую систему элементов, а во-вторых, детальные физико-химические свойства каждого из них, а также химические свойства формируемых из них молекул, которые оказываются пригодны в том числе для широкого разнообразия органической химии, является необходимым математическим условием для существования физической антропности любого причинного происхождения. При этом эта математическая антропность, то, что свойства моделей атомов углерода, азота, водорода, кислорода и т.д. наделяют их способностями формировать все разнообразие сложнейших органических молекул с их комбинациями свойств (структурные особенности, механические свойства, взаимная энзимотическая активность), обеспечивающими возможность функционирования живой клетки, оказывается вне возможности причинного объяснения. Для философской дискуссии это имеет следующие следствия: настройка создателем (например, деистским богом) объяснила бы антропность - удачную подобранность соотношений физических констант (как уже сказано не лучше, чем концепция мультивселенной), но она в принципе не способна объяснить, почему такое соотношение констант изначально математически ведет к антропности вообще. Из этого следует, что даже деистская концепция требует ровно тех же условий математической спонтанной самоорганизации (следованию сложных явлений из простых закономерностей без дополнительного божественного вмешательства), что и чисто материалистическое видение и сильный антропный принцип без божественных вмешательств вообще. Теисты натуралистического толка могут пытаться спасти положение "позволяя" богу задавать свойства, например, атомов, не сводящиеся к взаимодействию свойств субатомных частиц, наделяющие атомы свойствами, не вытекающими из квантовой механики, но провал такой попытки уже показан физической химией 20-го века: в таком случае, свойства атомов (например, частоты излучаемых квантов при переходах электронов между орбитами или энергии связи) нельзя было бы определить через квантовую механику (ведь, теистами в таком гамбите предполагается, что бог задал эти свойства помимо и в обход ее фундаментальных уравнений, т.е. требует непреодолимых противоречий между физикой и химией), а этого не происходит. Задание же свойств объектов (тех же атомов) строго через фундаментальные взаимодействия (т.е. как вторичные закономерности) возвращает к проблеме математической антропности.

Объяснением математической антропности является спонтанная самоорганизмация в рамках математической дисциплины хаоса (динамического; не путать с классическим значением слова "хаос" в значении полной неопределенности и произвольности), возникшей в 70-х..80-х годах 20-го века и рассматривающей возникновение сложных "узоров" поведения в строго математически детерминированных нелинейных системах с обратной связью. Модальность этого объяснения, однако, весьма специфична: объяснение состоит лишь в том, что простые фундаментальные закономерности в нелинейных системах могут приводить к сложным явлениям без философской необходимости этого, т.е. для самой данной особенности математических систем не может быть внешнего причинного объяснения.


©2010 Атеология