14.8. Антропный принцип в современной науке

Сущность антропного принципа

В самом широком плане интересующий ученых вопрос звучит так: почему наша Вселенная такова, какова она есть? Какую роль в существовании Вселенной играет или должен играть человек? Более строго данный вопрос формулируется иначе: почему физические постоянные — гравитационная, Планка, скорость света, заряд элек­трона и протона — имеют такие, а не иные значения, и что случи­лось бы со Вселенной, если бы они Оказались другими?

Правомерность такого вопроса определяется тем, что численные значения физических констант никак не обоснованы теоретически, они получены экспериментально и независимо друг от друга.

407

Неопределенная ситуация с физическими постоянными выз.™ желание проверить, какими окажутся для Вселенной последств изменения значений отдельных физических констант или целой группы. Проведенный анализ привел к ошеломляющему выно,,, Оказалось, что достаточно совсем небольших, в пределах 10—30, отклонений значений констант в ту или другую сторону, и наш Вселенная окажется настолько упрощенной системой, что ни о ком направленном ее развитии не сможет быть и речи. Не смо существовать основные устойчивые состояния — ядра, атомы, зве ды и галактики.

Например, увеличение постоянной Планка более чем на 15 лншает протон возможности объединяться с нейтроном, т.е. дела невозможным протекание первичного нуклеосинтеза. Тот же зультат получится, если увеличить массу протона на 30%. Измен ние значений этих физических констант в меньшую сторону крыло бы возможность образования устойчивого ядра гелия, следи ствием чего явилось бы выгорание всего водорода на ранних _.-, ях расширения Вселенной Таким образом, приходится призна что существуют очень узкие «ворота» подходящих значений физ ческих констант, в границах которых возможно существование :щ комой нам Вселенной.

Но на этом «случайные» совпадения не заканчиваются. Напо ним о других случайностях, с которыми мы уже встречались выш когда говорили об эволюции Вселенной:

• небольшая асимметрия между веществом и антивеществом п зволила на ранней стадии образоваться барионной Вселенно без чего она выродилась бы в фотонно-лептонную пустыню;

• остановка первичного нуклеосинтеза на стадии образован ядер гелия, благодаря чему смогла возникнуть водородн гелиевая Вселенная;

• наличие у ядра углерода возбужденного электронного уров с энергией, почти точно равной суммарной энергии трех яд гелия, открыло возможность для протекания звездного н леосинтеза. В ходе этого процесса образовались все элеме таблицы Менделеева, более тяжелые, чем водород и гелий;

• расположение энергетических уровней у ядра кислорода о же случайно оказалось таким, что не позволяет в процес звездного нуклеосинтеза всем ядрам углерода превратиться кислород, а ведь углерод — это основа органической химии следовательно, жизни.

Совокупность многочисленных случайностей такого рода П. метко назвал «тонкой подстройкой» Вселенной.

408

Таким образом, наука столкнулась с большой группой фактов, раздельное рассмотрение которых создает впечатление о необъяс­нимых случайных совпадениях, граничащих с чудом. Вероятность каждого подобного совпадения очень мала, а их совместное суще­ствование и вовсе невероятно. Тогда вполне обоснованной пред­ставляется постановка вопроса о существовании пока непознанных закономерностей, со следствиями которых мы столкнулись, спо­собных организовать Вселенную определенным образом.

Итак, наличие «тонкой подстройки», определенных физических законов, свойств элементов и характера взаимодействий между ни­ми определяют устройство нашей Вселенной. В ходе ее развития появились структурные элементы нарастающей сложности, а на одном из этапов развития — наблюдатель (разумное существо, че­ловек), способный обнаружить существование «тонкой подстройки» и задуматься о породивших ее причинах.

У наблюдателя, обладающего нашей системой восприятия мира и нашей логикой, неизбежно возникнет вопрос: случайна ли обна­руженная им «тонкая подстройка» Вселенной, или она предопреде­лена каким-то глобальным процессом самоорганизации? А это оз­начает, что всплывает старая проблема, волновавшая человечество на протяжении всей его сознательной истории: занимаем ли мы особое место в этом мире или же это положение является результа­том случайного развития. Признание «тонкой подстройки» законо­мерным природным явлением приводит к заключению, что с само­го начала во Вселенной потенциально заложено появление «наблю­дателя» на определенном этапе ее развития. Принятие такого выво­да равносильно признанию существования у природы определен­ных целей. Иными словами, мы вновь возвращаемся к телеолошз му, бывшему основой средневекового мировоззрения, а в Новое время отброшенному, как тогда казалось, навсегда.

В такой ситуации был выдвинут и в настоящее время широко обсуждается антропнып принцип. В 1970-е гг. его в двух вариантах (слабом и сильном) сформулировал английский ученый Б. Картер.

Слабый антропный принцип

Слабый акгропный принцип — то, что мы предполагаем наблю­дать во Вселенной, должно удовлетворять условиям, необходимым дня присутствия человека в качестве наблюдателя.

Этот принцип интерпретируется так, что в ходе эволюции Все­ленной могли существовать самые разные условия, во человек-

409

I

наблюдатель видит мир только на том этапе, на котором реализова­лись условия, необходимые для его существования. В частности, для появления человека понадобилось, чтобы в ходе расширения вещества Вселенная прошла все те стадии, о которых говорилось выше- Понятно, что человек не мог наблюдать их, так как физиче­ские условия тогда не обеспечивали его появления. Но, с другой стороны, все эти стадии могли протекать только в мире, где с\ще-ствовала «тонкая подстройка». Поэтому сам факт появления чело­века уже предопределяет то, что он должен увидеть — и современ­ную Вселенную, и наличие в ней «тонкой подстройки». Короче го­воря, раз человек есть, то он увидит вполне определенным образом устроенный мир, ибо ничего другого ему увидеть не дано.

Итак, слабый антропный принцип претендует на объяснение привилегированности той космологической эпохи, в которую мы живем (в которой во Вселенной существуют разумные существа). Правда, он в качестве условия предполагает, что появление разум­ных существ в принципе возможно в ту или иную эпоху, т.е. не противоречит законам природы и общему характеру космолошче-ской эволюции.

Сильный антропный принцип

Более серьезное содержание заложено в сильном антропном принципе.

Сильный антрошшй прющнп — Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции мог существовать на­блюдатель.

По существу, в нем идет речь о случайном илизакономерном

происхождении «тонкой подстройки» Вселенной. Признание шко-номерпого устройства Вселенной влечет за собой признание прин­ципа, организующего ее. Вели же считать «тонкую подстройку» случайной, то приходится постулировать множественное рождение вселенных, в каждой из которых случайным образом реализуются случайные значения физических постоянтк, физические законы и т.п. В какой-то из них случайно возникнет «тонкая подстройка», обеспечивающая появление па определенном этапе развития на­блюдателя, и он увидит вполне благоустроенный мир, о случайном возникновении которого первоначально не будет подозревать. Иными словами, в ансамбле вселенных реализуются все логически представимые типы физического устройства, а значит, сушмлвова-ние хотя бы одного мира с благоприятным для эволюции жизни и

410

разума набором параметров становится вполне тривиальным. Наше появление в любом другом мире исключено.

Интересно отметить, что данная интерпретация сильного ан-тропного принципа напоминает слабы*! антропный принцип. Дей­ствительно, в слабом принципе идет «отбор» эпохи и места во Все­ленной, пригодных для жизни. А в сильном случае из ансамбля ми­ров «отбирается» подходящая для жизни Вселенная.

Если мы признаем «тонкую подстройку» изначально заложен­ной во Вселенной, то линия ее последующего развития предопреде­лена, а появление наблюдателя на соответствующем этапе — неиз­бежно. Ич этого следует, что в родившейся Вселенной потенциаль­но было заложено ее будущее, а процесс развития приобретает це­ленаправленный характер. Появление разума не только заранее «за­планировано», но и имеет определенное предназначение, которое проявит себя в последующем процессе развития. Это — телеологи­ческая интерпретация сильного антропного принципа, возрождаю­щая старые теолсн ические споры о божественном замысле.

Фи на л истеки и антропный принцип

Существует фнналистский антропный принцип, предложенный Ф. Типлером.

Фнналнстский антропный ирннцш — во Вселенной должна воз­никнуть разумная обработка информации, и, раз возникнув, она никогда не прекратится.

Это очень необычное для физика предсказание, основанное на идее, что природе небезразлична судьба разума. В таком случае можно допустить, что существуют некие, пока неизвестные нам природные механизмы, обеспечивающие успешное' прохождение Вселенной через все ключевые пункты эволюции вплоть до'образо­вания в ней Сознания. Данный принцип является еще более жест­ким, чем сильный антропный принцип. Ведь в соответствии с ним устройство Вселенной должно обеспечивать необходимые условия' не только для возникновения жизни и разума, но и для их вечного существования. А ведь мы помним, что все существующие космо­логические модели говорят о неизбежности гибели жизни и разума или в конечной сингулярности накрытая модель), или в холоде почти пустого пространства (открытая модель).

Пока мы еще слишком маю знаем о Вселенной, ведь земная жизнь — это только малая часть гигантского целого. Но мы имеем право строить любые догадки, если они не противоречат познан-

411

ным законам природы. И вполне возможно, если человечество должит свое существование, решив современные глобальные блемы, если его способность познавать себя и окружающий сохранится, то одной из главных задач будущего научного пов станет осознание своего предназначения во Вселенной.

Литература для самостоятельного изучения

1. Антропный принцип в структуре научной картины мира тория и современность). Л., 1989.

2. Бережной СА., Романов В.В., Седов Ю.И. Экология. Тверь, 1993|

3. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 198Й

4. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли окружение. М., 1987.

5. Гиренок Ф.И. Экология, цивилизация, ноосфера. М., 1987.

6. Девис П. Случайная Вселенная. М., 1985.

7. Казначеев В.П. Учение В.И. Вернадского о биосфере и н сфере. Новосибирск, 1989.

8. Комов С.В. Введение в экологию. Десять общедоступных л ций. Екатеринбург, 2001.

9. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М., 1990.

10. Радкевич В.А. Экология. Минск, 1997.

11. Урсул АД., Урсул ТА. Эволюция, космос, человек. Кишинев, 15

12. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. М., 1973.

13. Чижевский А.Л. Космический пульс жизни. М., 1995.

Заключение

Содержание нашей работы показывает, что естествознание пред­ставляет собой весьма разветвленную область научного знания, затра­гивающего широкий спектр вопросов о самых разных аспектах жизне­деятельности природы. Природа как объект изучения естествознания сложна и многообразна в своих проявлениях: она непрерывно изменя­ется и находится в постоянном движении. Соответственно это много­образие нашло свое отражение в большом количестве концепций, по­священных практически всем природным процессам и явлениям. Вни­мательное их изучение показывает, что Вселенная регулярна и предска­зуема; материя состоит из атомов и элементарных частиц; свойства ма­териальных объектов зависят от того, какие атомы входят в их состав и как они там расположены; атомы состоят из кварков и лептонов; звез­ды рождаются и умирают, как и все остальное в мире; Вселенная воз­никла в далеком прошлом и с тех пор она расширяется; все живое со­стоит из клеток, а все организмы появились в результате естественного отбора; природные процессы на Земле происходят циклами; на ее по­верхности' постоянно происходят изменения и нет ничего вечного и др. В целом мир одновременно един и удивительно многообразен, он ве­чен и бесконечен в беспрестанном процессе взаимопревращения одних систем в другие, при этом каждая его часть относительно самостоя­тельна, будучи неизбежно зависимой от общих законов бытия.

В то же время общее состояние знаний о мире логично ведет к вы­воду, что он еще далеко не познан. Многие явления природы не полу­чили научного объяснения и поэтому носят загадочный, таинственный характер. Так, например, не исследованы в достаточной мере основные оболочки Земли: гидросфера, атмосфера и литосфера. Это вполне есте­ственно, так как было бы наивно полагать, что естествознание может решить все проблемы познания. В своем современном состоянии оно образно представляет незавершенное, недостроенное здание, в котором все непознанное будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие предпосылки. Но и в этом случае

процесс познания не остановится, поскольку на смену одним непо­знанным вопросам придут другие, не менее интересные и загадочные, ведь природа безгранична и бесконечна.

Библиографический список

вопросы к экзамену (зачету) по курсу «Концепции современного естествознания»

1. Бааде В. Эволюция звезд и галактик. М., 2002.

2. Ба/!,' ОЛ, Живое в едином мировом процессе. Пермь, 1993.

3. Бшмедицинская лика. Минск, 2003.

4. Ёиотшка: принципы, правила, проблемы. М., 1998.

5. Буянив В.С. Научное мировоззрение. Социалъно-философе* аспект."М., №7.

6. Ваинперг С. Первые три минуты. Современный взгляд на проис­хождение Вселенное М., 19Н1.

7. Васильева Т.С., Орлов В. К. Химическая форма материи. М., 1983.

8. Вопткевич Г.В. Возникновение и решите жизни на Земле. М., Ш

9. Гачпилов В II. Путешествие В прошлое Земли. М., 1987.

10. / /поильный '.жшноциопиш. М.. 1994.

11./ригсрье» К.И. Наука в контексте культуры. М., 1981.

12. Гроф С. Космическая ш ра. Исследование рубежей человечески сознания. М., 1947.

13. Доброе Г.М. Наука о науке. Кив1з. 19Х9.

14.Естествознание: Энциклопедический словарь/ Сост. ВД Шол-ле. М., 2002.

15. Кузнецке Й.Я., Идлис 1М., Тутшш В.Н. Естествознание. М., 1996. \6. Линде А.Д. Физика элементарных частиц и инфляционная кос-| могония. М.. 1996.

\7.Масл/>у А. Дальние пределы человеческой психики. СПб., 1997.

18. Миронов В.В. Образы науки в современной культуре и филосо-1 фин. М., 1997.