Het universum heeft fundamentele wetten die we kunnen waarnemen. We bestaan er ook in, de dingen waaruit we zijn gemaakt, en dit alles gehoorzaamt ook aan fundamentele wetten. Op basis hiervan kunnen twee zeer eenvoudige uitspraken worden geconstrueerd waarmee het heel moeilijk zou zijn om te argumenteren:
- We moeten bereid zijn het feit te accepteren dat onze locatie in het heelal noodzakelijkerwijs moet worden aangepast zodat we als waarnemers kunnen bestaan.
- Het universum (en dus de fundamentele parameters waarvan het afhankelijk is) moet in een bepaald stadium waarnemers kunnen creëren.
Deze twee voorwaarden, voor het eerst uitgedrukt door natuurkundige Brandon Carter in 1973, staan bekend als respectievelijk de zwakke en sterke antropische principes. Ze zeggen gewoon dat we bestaan in een universum dat fundamentele constanten, wetten en dergelijke heeft. En ons bestaan bewijst dat het universum het mogelijk maakt dat wezens zoals wij erin bestaan (sorry voor de tautologie, maar zoals het is).
Deze eenvoudige, voor de hand liggende feiten wegen in feite zwaar. Ze vertellen ons dat het universum bestaat met zulke eigenschappen dat een intelligente waarnemer erin zou kunnen evolueren. Dit is het tegenovergestelde van eigenschappen die onverenigbaar zijn met intelligent leven, die ons universum op aarde niet kunnen beschrijven, iets wat niemand ooit heeft waargenomen. We zijn hier om het universum te observeren, en onze actieve observatie betekent dat het universum is ontworpen om ons bestaan te verzekeren. Dit is de essentie van het antropische principe.
En het stelt ons in staat een aantal vrij relevante wetenschappelijke uitspraken en voorspellingen te doen over het universum. Het feit dat we koolstofwaarnemers zijn, vertelt ons dat het universum op de een of andere manier koolstof moest creëren. Op basis hiervan voorspelde Fred Hoyle dat de aangeslagen toestand van de koolstof-12-kern bij een bepaalde energie moet bestaan, zodat de drie helium-4-kernen kunnen samensmelten tot koolstof-12 in het binnenste van sterren. Vijf jaar later werd de ontdekking van Hoyle's theoretische staat en het mechanisme voor het verschijnen ervan - het drievoudige alfaproces - ontdekt en bevestigd door kernfysicus Willie Fowler, waardoor we begrepen hoe zware elementen in de vroege geschiedenis van het universum stonden opgesteld.
Promotie video:
Het berekenen van de waarde van de vacuümenergie van ons heelal - de energie die inherent is aan de lege ruimte - in het kader van de kwantumveldentheorie geeft een absurde waarde, te hoog. De energie van lege ruimte bepaalt hoe snel de expansiesnelheid van het universum (of de samentrekkingssnelheid) toeneemt; als het te hoog was, zouden er nooit leven, planeten, sterren, atomen en moleculen ontstaan. Maar aangezien er sterrenstelsels, sterren, planeten en mensen in het heelal zijn, mag de waarde van de vacuümenergie van het heelal, zoals berekend door Steven Weinberg in 1987, niet hoger zijn dan 10-118 keer de waarde die we hebben afgeleid in onze naïeve berekeningen. Toen we in 1998 donkere energie ontdekten, konden we dit aantal voor het eerst meten, en het bleek 10-120 van onze voorspellingen te zijn. Het antropische principe heeft het ons laten ziendat onze berekeningen niet klopten.
Niettemin zijn twee verrassend eenvoudige uitspraken, zwakke en sterke antropische principes, erin geslaagd zoveel te verdraaien dat ze nu verbonden zijn met onlogische en anti-wetenschappelijke uitspraken. Mensen beweren dat het antropische principe de theorie van meerdere universums ondersteunt; dat het antropische principe ten gunste van het snaarbeeld van de wereld spreekt; dat het antropische principe vereist dat we een gigantische gasreus hebben die ons tegen asteroïden zal beschermen; dat het antropische principe verklaart waarom we ons op dezelfde afstand van het galactische centrum bevinden als we zijn. Met andere woorden, mensen gebruiken het antropische principe om te beweren dat het universum precies is wat het is omdat we bestaan. Maar dit is niet alleen verkeerd, het heeft ook niets te maken met het antropische principe.
Het antropisch principe stelt eenvoudigweg dat wij - waarnemers - bestaan. En dat we in dit universum bestaan, wat betekent dat het universum zo bestaat dat waarnemers kunnen bestaan. Als je de natuurkundige wetten vaststelt die het bestaan van waarnemers niet toestaan, krijg je alles behalve ons universum. Ons bestaan betekent dat het heelal ons laat bestaan, maar dit betekent niet dat het heelal zich op deze manier had moeten vormen. Dit betekent niet dat ons bestaan noodzakelijk is. En dit betekent niet dat het universum ons precies zo had moeten opvoeden als we zijn. Met andere woorden, je kunt niet zeggen: "Het universum is zoals het is, want we zijn hier." Dit is geen antropisch principe - het is een logische misvatting.
In 1986 schreven John Barrow en Frank Tipler een fascinerend boek, The Anthropic Cosmological Principle, waarin deze principes werden herzien. Zij schreven:
De waargenomen waarden van alle fysische en kosmologische grootheden zijn niet even waarschijnlijk, maar ze nemen waarden aan die beperkt zijn door de eis voor plaatsen waar op koolstof gebaseerd leven zich kan ontwikkelen en de eis dat het universum oud genoeg is om dat al te doen.
Het universum moet zulke eigenschappen hebben die het mogelijk maken dat er in een bepaald stadium van de geschiedenis leven in ontstaat.
Dus in plaats van te zeggen 'ons bestaan als waarnemers betekent dat de wetten van het universum zodanig moeten zijn dat waarnemers kunnen bestaan', krijgen we 'het universum moet het bestaan van intelligent leven op basis van koolstof mogelijk maken, en universums waarin geen leven zich ontwikkelt, niet toegestaan . Barrow en Tipler gaan verder en bieden alternatieve interpretaties, waaronder de volgende:
- Het universum, zoals het bestaat, is ontworpen om waarnemers te creëren en te onderhouden.
- Waarnemers zijn nodig om het universum te laten bestaan.
- Een ensemble van universums met verschillende fundamentele wetten en constanten is noodzakelijk voor het bestaan van ons universum.
Als het laatste punt klinkt als een slechte interpretatie van meerdere universums, komt dat omdat alle scripts van Barrow en Tipler gebaseerd zijn op slechte interpretaties van het principe van vanzelfsprekendheid.
Ja, we bestaan in het universum en observeren de natuurwetten zoals ze zijn. Door te observeren welke onbekenden mogelijk worden beperkt door het feit van ons bestaan, kunnen we iets over ons universum te weten komen. In die zin heeft het antropische principe wetenschappelijke waarde. Maar als we het antropische principe gaan verdraaien zoals we willen, zullen we er een slecht instrument van maken.
ILYA KHEL
