Τετάρτη 23 Σεπτεμβρίου 2020

Ανθρωπική αρχή και Κοσμολογία

 nefos_magelanou_up

Το μικρό νέφος του Μαγγελάνου: ένας γαλαξίας νεότερος από το δικό μας (Φωτ. NASA)

Το πρόβλημα του “fine tuning” στις κοσμολογικές θεωρίες (αδυναμία καθορισμού μοναδικών τιμών για βασικές παραμέτρους) και η προσπάθεια για τον μονοσήμαντο προσδιορισμό των τιμών αυτών, χρησιμοποιώντας το δεδομένο της ανθρώπινης ύπαρξης. Σύμφωνα με αυτή τη σκέψη, οι παράμετροι οφείλουν να είναι ώς έχουν, διαφορετικά, δεν θα υπήρχαμε. Συμπεράσματα σαν και αυτό χαρακτηρήστικαν “ανθρωπικά” ή “anthropic”, διότι η συλλογιστική τους βασιζόταν, μεταξύ άλλων, στο γεγονός της ανθρώπινης ύπαρξης.

Οι σύγχρονες κοσμολογικές θεωρίες τύπου “Μεγάλης Έκρηξης” συνοδεύονται από ορισμένες “ελεύθερες παραμέτρους”, δηλαδή ορισμένες θεμελιώδεις μαθηματικές παραμέτρους του μοντέλου, οι οποίες καθορίζουν την εξέλιξη και τις φυσικές ιδιότητες του σύμπαντος που περιγράφει το μοντέλο. Για παράδειγμα, τέτοιες παράμετροι μοντέλων μπορεί να είναι η κοσμολογική σταθερά, ο λόγος φωτονίων-βαρυονίων και η καμπυλότητα. Μπορεί ακόμη να αφορούν σε θεμελιώδεις φυσικές σταθερές, όπως ο λόγος των μαζών του ηλεκτρονίου και του πρωτονίου καθώς και τα σχετικά μέτρα των τεσσάρων θεμελιωδών δυνάμεων. Οι –μέχρι τώρα– θεωρίες αυτές αδυνατούν να προβλέψουν συγκεκριμένες, μοναδικές τιμές για τις θεμελιώδεις παραμέτρους τους. Αντ’αυτού, παρέχουν κατανομές πιθανότητας για τις τιμές των παραμέτρων.

Από τη μια μεριά οι επιστήμονες γνωρίζουν πως οι παράμετροι πρέπει να λάβουν καθορισμένες τιμές, από την άλλη όμως οι θεωρίες που έχουν στα χέρια τους δεν μπορούν να καταλήξουν εξ’ανάγκης σε αυτές τις τιμές παρέχουν για κάθε παράμετρο ένα εύρος τιμών το οποίο χαρακτηρίζεται από κάποια κατανομή πιθανότητας.

Η υπόθεση άρχισε να παρουσιάζει ιδιαίτερο φιλοσοφικό ενδιαφέρον όταν άρχισε να γίνεται αντιληπτό πως για ορισμένες από τις παραμέτρους μοιάζει να ισχύει πως εάν δεν είχαν τις τιμές που παρατηρούμε, το Σύμπαν μας θα ήταν εντελώς διαφορετικό. Μάλιστα, ίσως να επρόκειτο για ένα Σύμπαν στο οποίο η ζωή, όπως τη γνωρίζουμε σήμερα, καθώς και ο άνθρωπος, δεν θα μπορούσε να υπάρξει καν.

Ο θεωρητικός φυσικός Stephen Weinberg, επιχείρησε να εξηγήσει την τιμή της κοσμολογικής σταθεράς λέγοντας πως εάν δεν είχε μια τιμή πάνω από ένα όριο, το σύμπαν θα είχε καταρρεύσει πίσω στον εαυτό του πολύ πριν επιτραπεί χρόνος ώστε να σχηματιστούν οι γαλαξιακές δομές (Weinberg, 1987). Το ανθρώπινο είδος είναι μια μορφή ζωής που ζει σε ένα γαλαξία, εμείς υπάρχουμε, άρα αφού υπάρχουμε, η κοσμολογική σταθερά οφείλει να υπακούει σε αυτό το όριο, διαφορετικά δεν θα υπήρχαμε. O Lee Smolin, ένας άλλος γνωστός κοσμολόγος, εντοπίζει όμως το εξής πρόβλημα στη συλλογιστική (Smolin, 2004): ο συλλογισμός βασίζεται ουσιαστικά στην παρατηρούμενη αφθονία γαλαξιών στο σύμπαν, δηλαδή σε ένα γνωστό δεδομένο για το σύμπαν. Η τιμή της κοσμολογικής σταθεράς δεν χρειάζεται καθόλου την ύπαρξη μιας μορφής ζωής που ζεί σε γαλαξίες προκειμένου να είναι αυτή που είναι, και κάλλιστα θα μπορούσε να έχει διατυπωθεί ως εξής: “Υπάρχει αφθονία γαλαξιών στο σύμπαν η ύπαρξη των γαλαξιών προϋποθέτει το εν λόγω όριο για την κοσμολογική σταθερά Λ συνεπώς αφού υπάρχει αφθονία γαλαξιών, το Λ οφείλει να υπόκειται σε αυτό το όριο”. Το επιπλέον στοιχείο “η ανθρωπότητα ζεί σε ένα γαλαξία” δεν προσθέτει ούτε αφαιρεί από την δύναμη του συλλογισμού, καθώς όλο το βάρος του επιχειρήματος υποστηρίζεται πλήρως από την παρατήρηση πως υπάρχουν γαλαξίες σε αφθονία. Μπορεί εύκολα κανείς να φανταστεί ένα σύμπαν δίχως ανθρώπους, που θα είχε γαλαξίες σε αφθονία και την συγκεκριμένη τιμή της κοσμολογικής σταθεράς. Άρα οφείλει να υπάρχει κάποια άλλη εξήγηση, άσχετη με την ανθρώπινη ύπαρξη.

Πραγματικά, βρισκόμαστε σε βαθιά άγνοια για τις προϋποθέσεις ύπαρξης ζωής. Γνωρίζουμε μόνο πως υπάρχουμε, σε ένα φιλόξενο πλανήτη για τη ζωή, ο οποίος βρίσκεται σε κάποια ευνοϊκή απόσταση από ένα μικρό ευσταθές άστρο. Είμαστε το μοναδικό δείγμα έλλογων όντων που γνωρίζουμε στο Σύμπαν, και είναι άγνωστο εάν η ζωή εμφανίζεται και σε άλλες περιοχές του σύμπαντος, ολότελα απομακρυσμένες από τη δική μας ασήμαντη γειτονιά. Ούτε γνωρίζουμε εάν μπορεί να υπάρξει ζωή βασισμένη σε μια εντελώς διαφορετική χημεία. Δεν γνωρίζουμε καν εάν μπορεί να υπάρξει ζωή σε ένα σύμπαν με κάπως διαφορετικούς φυσικούς νόμους και σε ποιο βαθμό.

Αυτή η άγνοια λοιπόν των διαμορφωτικών συνθηκών για την ύπαρξη ζωής, είναι και η πραγματική αιτία που η εφαρμογή της Ανθρωπικής Αρχής στην κοσμολογία είναι στις πλείστες περιπτώσεις προβληματική.

Η πραγματικότητα όμως είναι πως τόσο η design hypothesis, όσο και το multiverse hypothesis, εμπίπτουν στη σφαίρα της μεταφυσικής, με την έννοια της φιλοσοφικής αναζήτησης ενός χαρακτήρα που δεν επιδέχεται εμπειρικής (πειραματικής) επιβεβαίωσης. Ειρωνικά, παρόλο που βρίσκονται σε αντιπαράθεση, δεν είναι καν ασύμβατες μεταξύ τους.

Παρατήρηση: Το παρόν άρθρο περιέχει αποσπάσματα από την ομιλία του κ. Δακάναλη στο Α΄ συνέδριο «Φιλοσοφία και Κοσμολογία», που πραγματοποιήθηκε υπό την αιγίδα της Ελληνικής Εταιρείας Φιλοσοφικών Μελετών, της Διεθνούς Επιστημονικής Εταιρείας Αρχαίας Ελληνικής Φιλοσοφίας και της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών. Ολόκληρη η εισήγηση περιέχεται στα πρακτικά του συνεδρίου, που εκδόθηκαν πρόσφατα από τις εκδόσεις «Αιγηΐς».

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΝ ΣΥΝΕΔΡΙΟΝ

ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΚΑΙ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ

(7-8 Μαρτίου 2012, Κεντρικό Κτίριο Πανεπιστημίου Αθηνών)

Εκδόσεις Αιγηΐς, 2013

Βας. Γεωργίου Α’ 11, Πειραιεύς, τηλ. 210 410286-7

www.aegeeis.gr

https://www.pemptousia.gr/2020/09/anthropiki-archi-ke-kosmologia/

Δεν υπάρχουν σχόλια: