什么是人择原理?

什么是人择原理?

 宇宙是为我们而造的吗?

似乎存在一组基本的物理常数,如果它们稍有不同,宇宙将不会有智慧生命的存在。这就像我们在刀刃上保持平衡。

根据物理学家 Victor Stenger 的说法,当你将电磁力与引力进行比较时,我们发现电磁力要强 10 的 36 次方倍。这很友好,如果引力稍大一点的话,行星上的生命还未出现时,恒星就已燃烧殆尽。

斯汀格的另一个例子:宇宙中真空的密度比我们以前认为的要低得多(大约低 139 倍)。这很重要,如果最初的估计是正确的,那么宇宙早已崩溃。

如果我们宇宙中的某些条件稍有不同,生命将永远不会进化。我们如此幸运,到底是怎么回事?在所有可能的宇宙中,为什么我们的宇宙如此?

什么是人择原理?

人择原理的由来

“人择原理”一词最早是由澳大利亚物理学家布兰登·卡特于 1973 年提出的。他在哥白尼诞辰 500 周年之际提出了这一设想,这与哥白尼的观点相反,哥白尼原理认为人类在宇宙中并不占有特权位置。

现在,不是卡特认为人类在宇宙中处于中心地位。哥白尼原则仍然基本完好。正如他说的那样,“尽管我们的处境不一定是中心的,但不可避免地在某种程度上享有特权。”

在哥白尼之前,标准观念是地球处在一个特殊位置,遵守与宇宙其它所有部分不同的物理定律。反之,宇宙的所有区域都是相同的,这是很自然的

当然,我们可以想象,很多具有不容许人类存在的物理特性的宇宙。例如,也许宇宙可能已经形成,使得电磁斥力比强相互作用更强。在这种情况下,质子会彼此推开,而不是结合在一起形成原子核。我们熟知的原子永远不会形成,因此也就不会有生命!

根据卡特所说,我们可以提出问题的事实意味着,我们显然不可能处在这个宇宙……或任何其它使我们无法生存的宇宙中。那些其他宇宙可能已经形成,但我们不会在那里提出问题。

  • 弱人择原理:在宇宙中观察到的现象必须允许观察者存在。
  • 强人择原理:宇宙必须具备允许智慧生命在其某个历史阶段得以在其中发展的那些性质。

强人择原理极具争议性。在某些方面,由于我们确实存在,所以这无非是一种事实。但是,物理学家约翰·巴罗和弗兰克·蒂普勒在其有争议的 1986 年出版的《宇宙人择原理》中声称,“必须”不仅是基于我们宇宙中所观察的事实,而且是任何宇宙存在的基本要求。他们主要基于量子物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒提出的参与性人择原理来提出这个有争议的论点。

如果你认为没有比这更具争议性的话,那么巴罗和蒂普勒比卡特(甚至惠勒)走得更远。

最终人择原理:智慧信息处理必须存在于宇宙中,一旦存在,它就不会消失。

确实没有科学道理可以相信《最终人择原理》具有任何科学意义。多数人认为,这只是穿着科学外衣的神学。

如上所述,在某种意义上,人择原理的弱点和强点实际上是关于我们在宇宙中的地位的真实性。由于我们知道我们存在,因此我们可以基于这个认知对宇宙(或至少是我们的宇宙区域)做出某些特定的主张。以下引言很好地概括了这种立场的理由:

“显然,当一个支持生命的星球上的生物检查他们周围的世界时,他们一定会发现他们的环境满足了​​他们所需要的生存条件。

可以将最后的陈述变成科学原则:我们的存在强加了规则,这些规则决定了我们从何处以及在何时观察宇宙。也就是说,我们存在的事实限制了我们所处的那种环境的特征。那个原则被称为弱人择原理。。。。比“人择原理”更好的术语是“选择原理”,因为该原则指的是,我们对自身存在的认识是如何强加到所有可能的可能性中进行选择的规则。” - 史蒂芬霍金和伦纳德·姆沃迪瑙,大设计。

卡特的人择原理允许在理论上可能存在的各种宇宙,每个宇宙具有不同的物理特性,而我们的宇宙属于其中很小的一部分,这些宇宙可以使人类生存。这是物理学家认为可能存在多重宇宙的根本原因。

这种推理不仅在宇宙学家中,而且在涉及弦论的物理学家中也非常流行。物理学家发现,弦论有很多可能的变体(也许多达 10^500 个,这确实使弦论家感到困惑……甚至是弦理论家的思想!),以至于其中一些人,尤其是伦纳德·苏斯金德,已经开始采用这种观点。那里有大量的弦论景观,支持多重宇宙设想。

人择原理的最好的例子之一是斯蒂芬·温伯格(Stephen Weinberg)用它来预测宇宙常数的期望值,并得到了一个预测值很小但为正值的结果,这与当时的期望值不符。大约十年后,当物理学家发现宇宙的膨胀正在加速时,温伯格意识到他早先的人择原理被发现:

“……发现我们正在加速的宇宙之后不久,物理学家斯蒂芬·温伯格提出了一个论据,基于他早在十年前发现暗能量之前就已经提出的论点……也许……宇宙常数的值,我们今天测量的是某种“人为”选择的,也就是说,如果某种方式存在多重宇宙,并且在每个宇宙中,空间的能量值基于所有可能能量的概率分布,随机选择一个值,仅是那些与我们的观测值没有太大不同的那些宇宙,正如我们所熟知的那样,生命能够进化……。换句话说,发现我们生活在一个我们能够生存的宇宙中也就不足为奇了!” - 劳伦斯·克劳斯

 

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