人間原理とは何ですか？
宇宙の歴史のタイムライン。 (2009 年 6 月)。 NASA / WMAP 科学チーム
の 人間原理 人間の生命を宇宙の与えられた条件と見なすと、科学者はこれを出発点として使用して、人間の生命の創造と一致する宇宙の期待される特性を導き出すことができるという信念です.これは、宇宙論、特に宇宙の明らかな微調整に対処しようとする際に重要な役割を果たす原理です。
人間原理の起源
「人間原理」という言葉は、1973 年にオーストラリアの物理学者ブランドン・カーターによって初めて提唱されました。彼は生誕500周年にこれを提案した ニコラウス・コペルニクス とは対照的に、 コペルニクスの原理 それは、宇宙内のあらゆる種類の特権的地位から人類を降格させたと見なされています。
さて、カーターは人間が 中央 宇宙での位置。コペルニクスの原理は基本的にはそのままでした。 （このように、「人類または人間の存在の期間に関連する」という意味の「人類的」という用語は、以下の引用の 1 つが示すように、やや残念です。）代わりに、カーターが念頭に置いていたのは、事実人間の命の危険性は、それ自体では完全に割り引くことのできない証拠の 1 つです。彼が言ったように、「私たちの状況は必ずしも中心的なものではありませんが、必然的にある程度の特権があります.」これを行うことで、カーターはコペルニクスの原理の根拠のない結果に疑問を投げかけました。
コペルニクス以前の標準的な見方は、地球は特別な場所であり、宇宙の他のすべてのもの (天、星、他の惑星など) とは根本的に異なる物理法則に従うというものでした。反対のことを仮定するのは非常に自然でした。 宇宙のすべての領域は同一です .
もちろん、人間の存在を許さない物理的特性を持つ多くの宇宙を想像することはできます。たとえば、電磁反発力が強い核相互作用の引力よりも強くなるように宇宙が形成された可能性はありますか?この場合、陽子は結合して原子核になるのではなく、互いに押し離します。私たちが知っているように、原子は決して形成されません...したがって、生命はありません! （少なくとも私たちが知っている限りでは。）
私たちの宇宙がこのようなものではないことを科学はどのように説明できますか?カーターによれば、私たちが質問をすることができるという事実は、私たちがこの宇宙にいることは明らかにできないことを意味します...または私たちが存在することを不可能にする他の宇宙.それらの他の宇宙 できる 形成されましたが、質問をするためにそこにいることはありません。
人間原理のバリアント
カーターは人間原理の 2 つの変種を提示しましたが、これらは何年にもわたって洗練され、修正されてきました。以下の 2 つの原則の文言は私自身のものですが、主な定式化の重要な要素を捉えていると思います。
強力な人間原理は非常に物議を醸しています。いくつかの点で、私たちは存在するので、これは自明の理にすぎません。しかし、物議を醸した1986年の本の中で 宇宙論的人間原理 、物理学者のジョン・バロウとフランク・ティプラーは、「しなければならないこと」は、私たちの宇宙での観察に基づく単なる事実ではなく、宇宙が存在するための基本的な要件であると主張しています.彼らは、この物議を醸す議論の根拠を主に量子物理学と 参加型人類原理 (PAP) 物理学者のジョン・アーチボルド・ウィーラーによって提案されました。
物議を醸す幕間 - 最終的な人間原理
これ以上物議を醸すことはできないと思うなら、バローとティプラーはカーター (またはウィーラー) よりもはるかに先を行っており、宇宙の基本的な条件として科学界ではほとんど信用できない主張をしています。
最終的な人間原理 (FAP): インテリジェントな情報処理は宇宙に存在しなければならず、一度存在すると消滅することはありません。
最終人類原理が何らかの科学的意義を保持していると信じる科学的正当性は実際にはありません。ほとんどの人は、それは漠然とした科学的な服を着た神学的主張にすぎないと信じています.それでも、「インテリジェントな情報処理」種として、これについて指を交差させておくことは害にならないかもしれないと思います...少なくともインテリジェントなマシンが開発されるまでは、FAPでさえロボットの黙示録を許すかもしれません. .
人間原理の正当化
上で述べたように、人間原理の弱いバージョンと強いバージョンは、ある意味で、宇宙における私たちの位置について本当に自明の理です。私たちは自分が存在することを知っているので、その知識に基づいて、宇宙 (または少なくとも宇宙の領域) について特定の主張をすることができます。次の引用は、このスタンスの正当性をよく要約していると思います。
「明らかに、生命を支える惑星の存在が周囲の世界を調べるとき、彼らは自分たちの環境が存在するために必要な条件を満たしていることを発見するに違いありません.
この最後の声明を科学的原則に変えることは可能です。私たちの存在そのものが、いつどこから宇宙を観察できるかを決定する規則を課しています。つまり、私たちが存在しているという事実は、私たちが自分自身を見つける環境の種類の特性を制限します.その原則は弱い人間原理と呼ばれます....「人間原理」よりも適切な用語は「選択原理」でした。なぜなら、この原理は、私たちの存在に関する私たち自身の知識が、すべての可能なものから選択する規則をどのように課すかを指すからです。環境、生命を可能にする特性を備えた環境のみ。 -- スティーブン・ホーキング & レナード・ムロジノウ グランドデザイン
行動する人間原理
宇宙論における人間原理の重要な役割は、私たちの宇宙がその特性を持っている理由を説明するのに役立つことです。以前は、宇宙学者は、私たちが宇宙で観察する固有の値を設定する何らかの基本的な特性を発見すると本当に信じていました...しかし、これは実現していません.代わりに、宇宙にはさまざまな値があり、私たちの宇宙がそのように機能するためには、非常に狭い特定の範囲が必要と思われる.これは微調整問題として知られるようになり、これらの値が人間の生活にとってどのように微調整されているかを説明する問題です。
カーターの人間原理は、それぞれが異なる物理的性質を含む、理論的に可能な宇宙の広い範囲を可能にし、私たちの宇宙は、人間の生命を可能にする（比較的）小さなセットに属しています.これが、おそらく複数の宇宙が存在すると物理学者が信じる根本的な理由です。 (私たちの記事を参照してください: ' 複数の宇宙があるのはなぜですか? ')
この推論は、宇宙論者だけでなく、宇宙論に関与する物理学者の間でも非常に人気があります。 ストリング理論 .物理学者は、ひも理論には非常に多くの可能な変形があることを発見しました (おそらく 10 ほど)500、これは本当に頭がおかしくなります...ひも理論家の心でさえ!) レナード・サスキンド 、という視点を採用し始めました。 ひも理論の風景 、これは複数の宇宙につながり、この風景における私たちの場所に関連する科学理論を評価する際に、人類学的推論を適用する必要があります。
人類学的推論の最も良い例の 1 つは、Stephen Weinberg がそれを使用して宇宙定数の期待値を予測し、小さいが正の値を予測する結果を得たときでした。これは、その日の期待に適合しませんでした。ほぼ 10 年後、物理学者が宇宙の膨張が加速していることを発見したとき、ワインバーグは、彼の初期の人類学的推論が的を射ていたことに気付きました。
'... 加速する宇宙の発見の直後、物理学者スティーブン・ワインバーグは、彼が 10 年以上前に開発した議論に基づいて提案しました。 暗黒エネルギー –それは...おそらく、今日私たちが測定している宇宙定数の値は、何らかの形で「人為的に」選択されたものです.つまり、どういうわけか多くの宇宙があり、各宇宙で空の空間のエネルギーの値が、すべての可能なエネルギーの中のある確率分布に基づいてランダムに選択された値をとる場合、その値がそれほど変わらない宇宙でのみ私たちが測定したものから、私たちが知っているように、生命は進化することができる..別の言い方をすれば、私たちが住むことができる宇宙に住んでいることを発見することはそれほど驚くべきことではない. -- ローレンス・M・クラウス
人間原理に対する批判
人間原理を批判する人は後を絶ちません。ひも理論の 2 つの非常に人気のある批評では、リー Smolin の 物理学の問題 そしてピーター・ウォイトの 間違ってもいない 、人間原理は主要な論点の1つとして挙げられています。
批評家は、科学が通常尋ねる質問を再構成するため、人間原理は回避のようなものであるという有効な主張をしています。特定の値とそれらの値が何であるかの理由を探す代わりに、既知の最終結果と一致している限り、値の範囲全体を考慮します。このアプローチには根本的に不安なことがあります。