29.7: Kanuni ya Anthropic

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Jina baadhi ya mali ya ulimwengu kwamba, kama tofauti, ingekuwa precluded maendeleo ya binadamu

Licha ya kutokuwa na uhakika wetu, tunapaswa kukubali kwamba picha tuliyoiendeleza kuhusu mageuzi ya ulimwengu wetu ni ya ajabu. Kwa darubini mpya, tumeanza kukusanya ushahidi wa kutosha wa uchunguzi kwamba tunaweza kuelezea jinsi ulimwengu ulivyobadilika kutoka sehemu ya pili tu baada ya upanuzi kuanza. Ingawa hii ni mafanikio ya kushangaza, bado kuna baadhi ya sifa za ulimwengu ambazo hatuwezi kuelezea. Na hata hivyo, inaonekana kwamba kama sifa hizi zilikuwa tofauti, hatuwezi kuwa hapa kuuliza juu yao. Hebu tuangalie baadhi ya “ajali hizi bahati,” kuanzia na uchunguzi wa asili ya microwave ya cosmic (CMB).

bahati ajali

Kama tulivyoelezea katika sura hii, CMB ni mionzi ambayo ilitolewa wakati ulimwengu ulikuwa na umri wa miaka mia chache elfu. Uchunguzi unaonyesha kuwa joto la mionzi hutofautiana kutoka kanda moja hadi nyingine, kwa kawaida kwa takriban milioni 10 za shahada, na tofauti hizi za joto zinaashiria tofauti ndogo katika wiani. Lakini tuseme vidogo, kushuka kwa thamani mapema katika wiani alikuwa ndogo sana. Kisha mahesabu yanaonyesha kwamba kuvuta kwa mvuto karibu nao ingekuwa ndogo kiasi kwamba hakuna galaksi ingeweza kuunda.

Nini kama kushuka kwa thamani katika wiani alikuwa kubwa zaidi? Halafu inawezekana kwamba mikoa minene sana ingekuwa imeshuka, na hii ingekuwa imeanguka moja kwa moja kwenye mashimo meusi bila kutengeneza galaxi na nyota. Hata kama galaxi ingeweza kuunda katika ulimwengu kama huo, nafasi ingekuwa imejaa eksirei kali na mionzi ya gamma, na ingekuwa vigumu kwa aina za maisha kuendeleza na kuishi. Uzito wa nyota ndani ya galaxi ungekuwa juu kiasi kwamba mwingiliano na migongano kati yao itakuwa mara kwa mara. Katika ulimwengu kama huo, mifumo yoyote ya sayari inaweza mara chache kuishi kwa muda mrefu kwa ajili ya maisha kuendeleza.

Hivyo kwa ajili yetu kuwa hapa, kushuka kwa thamani wiani haja ya kuwa “haki tu” - si kubwa mno na si ndogo mno.

Ajali nyingine bahati ni kwamba ulimwengu ni laini uwiano kati ya upanuzi na contraction. Ni kupanua, lakini polepole sana. Kama upanuzi ungekuwa katika kiwango cha juu sana, jambo lolote lingekuwa limepungua kabla ya galaxi kuweza kuunda. Ikiwa kila kitu kilikuwa kinapanua kwa kiwango cha polepole sana, basi mvuto ungekuwa “umeshinda.” Upanuzi huo ungebadilika na jambo lote lingekuwa limeshuka, pengine kuwa shimo jeusi—tena, hakuna nyota, hakuna sayari, hakuna uhai.

Maendeleo ya maisha duniani inategemea sanjari za bahati bado. Ikiwa jambo na antimater limekuwepo awali kwa idadi sawa, basi jambo lote lingekuwa limeharibiwa na kugeuka kuwa nishati safi. Tunatakiwa kuwepo kwetu kwa ukweli kwamba kulikuwa na jambo kidogo zaidi kuliko antimatter. (Baada ya jambo hilo kuwasiliana na kiasi sawa cha antimatter, kugeuka kuwa nishati, kiasi kidogo cha suala la ziada lazima liwepo. Sisi sote ni wazao wa jambo hilo la “unbalanced”.)

Ikiwa athari za fusion za nyuklia zilitokea kwa kiwango cha kasi zaidi kuliko wanavyofanya kweli, basi wakati wa fireball ya awali, jambo lote lingekuwa limebadilishwa kutoka hidrojeni hadi heliamu ndani ya kaboni na njia yote ndani ya chuma (kiini kilicho imara zaidi). Hiyo ingemaanisha kuwa hakuna nyota ingekuwa imeunda, kwani kuwepo kwa nyota kunategemea kuwepo kwa elementi nyepesi ambazo zinaweza kuunganishwa katika hatua kuu ya mlolongo na kufanya nyota ziangaze. Aidha, muundo wa viini atomiki ulipaswa kuwa sahihi tu ili kuifanya iwezekanavyo kwa atomi tatu za heliamu zikusanyike kwa urahisi ili kuunganisha kaboni, ambayo ndiyo msingi wa maisha. Ikiwa mchakato wa mara tatu-alpha tuliyojadiliwa katika sura ya Stars kutoka Ujana hadi Uzee ulikuwa hauwezekani sana, kaboni haitoshi ingekuwa imeunda kuongoza biolojia kama tunavyoijua. Wakati huohuo, ilibidi kuwa ngumu kutosha kuunganisha kaboni ndani ya oksijeni kwamba kiasi kikubwa cha kaboni kiliokoka kwa mabilioni ya miaka.

Kuna mambo ya ziada ambayo yamechangia maisha kama sisi kuwa inawezekana. Neutrinos wanapaswa kuingiliana na jambo kwa haki tu, ingawa ni ya kawaida, kiwango. Milipuko ya Supernova hutokea wakati neutrinos kutoroka kutoka kwenye vipande vya nyota zinazoanguka, huweka baadhi ya nishati zao katika bahasha ya stellar inayozunguka, na kusababisha kulipua nje na mbali angani. Elementi nzito ambazo zinatupwa katika milipuko hiyo ni viungo muhimu vya maisha hapa duniani. Ikiwa nyutrino hazikuingiliana na jambo hata kidogo, wangeweza kutoroka kutoka kwenye viini vya nyota zinazoanguka bila kusababisha mlipuko. Kama neutrinos kuingiliana sana na jambo, wangeweza kubaki trapped katika msingi stellar. Katika hali yoyote, elementi nzito zingebaki zimefungwa ndani ya nyota inayoanguka.

Ikiwa mvuto ungekuwa nguvu kubwa zaidi kuliko ilivyo, nyota zingeweza kuunda kwa wingi mdogo sana, na maisha yao yangepimwa kwa miaka badala ya mabilioni ya miaka. Michakato ya kemikali, kwa upande mwingine, haiwezi kuharakishwa kama mvuto ungekuwa na nguvu kali, na hivyo hakutakuwa na wakati wa maisha kuendeleza ilhali nyota zilikuwa za muda mfupi sana. Hata kama maisha yaliendelea katika ulimwengu wenye nguvu zaidi, fomu za maisha zingekuwa ndogo au hazikuweza kusimama au kuzunguka.

Nini Ilipaswa kuwa, Ilipaswa Kuwa

Kwa muhtasari, tunaona kwamba seti maalum ya sheria na masharti katika ulimwengu imeruhusu utata na maisha duniani kuendeleza. Bado, hatuna nadharia ya kueleza kwa nini hali hii ya “haki” ilitokea. Kwa sababu hii, wanasayansi wengi wanaanza kukubali wazo tunaloita kanuni ya anthropic -yaani, kwamba sheria za kimwili tunazozingatia lazima ziwe ni nini hasa kwa sababu hizi ndizo sheria pekee zinazoruhusu kuwepo kwa wanadamu.

Baadhi ya wanasayansi wanadhani kwamba ulimwengu wetu ni moja ya ulimwengu wote isitoshe, kila mmoja na seti tofauti ya sheria za kimwili-wazo ambalo wakati mwingine hujulikana kama multiverse. Baadhi ya ulimwengu huo inaweza kuwa mfu, kuanguka kabla ya aina yoyote ya muundo. Wengine wanaweza kupanuka kwa haraka kiasi kwamba wao hubakia bila sifa bila nyota na galaxi. Kwa maneno mengine, kunaweza kuwa na multiverse kubwa zaidi ambayo ina ulimwengu wetu wenyewe na wengine wengi. Multiverse hii (iliyopo labda kwa vipimo zaidi ambavyo tunaweza kuwa na ufahamu) ni usio na mwisho na wa milele; inazalisha mikoa mingi, ambayo kila mmoja hubadilika kuwa ulimwengu tofauti, ambayo inaweza kuwa tofauti kabisa na ulimwengu mwingine tofauti. Ulimwengu wetu ndio jinsi ilivyo kwa sababu ndio njia pekee ambayo inaweza kuwa na binadamu kama sisi wenyewe ndani yake ili kugundua mali zake na kuuliza maswali kama hayo.

Multiverse

View 2011 majadiliano ya utangulizi juu ya Multiverse na Cosmic mfumuko wa bei na Dr. Anthony Aguirre wa Chuo Kikuu cha California, sehemu ya Silicon Valley

Universes nyingi na Mfumuko wa bei wa Cosmic: Jitihada za Kuelewa Ulimwengu wetu (na Kupata

Ni vigumu kujua jinsi ya kupima mawazo haya kwani hatuwezi kuwasiliana na ulimwengu mwingine wowote. Kwa wanasayansi wengi, majadiliano yetu katika sehemu hii inapakana na falsafa na metafizikia. Labda katika siku zijazo ufahamu wetu wa fizikia utaendelea hadi kufikia hatua kwamba tunaweza kujua kwa nini mara kwa mara ya mvuto ni nguvu kama ilivyo, kwa nini ulimwengu unapanuka kwa kiwango hasa kilicho, na kwa nini “ajali nyingine zote za bahati” zilitokea—kwa nini zilikuwa kuepukika na hazikuweza kuwa njia nyingine. Kisha wazo hili la anthropic halitakuwa muhimu tena. Hakuna mtu anayejua, hata hivyo, kama tutawahi kuwa na maelezo kwa nini ulimwengu huu unafanya kazi kama inavyofanya.

Tumekuja njia ndefu katika safari yetu kupitia ulimwengu. Tumejifunza kiasi cha ajabu kuhusu jinsi na wakati ulimwengu ulipokuja, lakini swali la kwa nini ulimwengu ndio njia ambayo inabakia kama haijulikani kama ilivyokuwa.

Muhtasari

Hivi karibuni, cosmologists wengi wamebainisha kuwa kuwepo kwa wanadamu kunategemea ukweli kwamba mali nyingi za ulimwengu - ukubwa wa kushuka kwa wiani katika ulimwengu wa mapema, nguvu ya mvuto, muundo wa atomi-walikuwa haki tu. Wazo kwamba sheria za kimwili lazima ziwe njia zilivyo kwa sababu vinginevyo hatukuweza kuwa hapa kuzipima inaitwa kanuni ya anthropic. Wanasayansi wengine wanafikiri kwamba kunaweza kuwa na wingi wa ulimwengu wote, ambapo yetu ni moja tu.

faharasa

kanuni ya anthropic

wazo kwamba sheria za kimwili lazima ziwe njia ambazo ni kwa sababu vinginevyo hatukuweza kuwa hapa kuzipima

multiverse

wazo la kubahatisha kwamba ulimwengu wetu ni moja tu ya ulimwengu wote wengi, kila mmoja na seti yake ya sheria za kimwili