Explorer un univers finement réglé

Un problème majeur dans la cosmologie depuis des années a été la mise au point apparente vu dans notre univers. L'univers semble spécialement conçus pour permettre la vie. L'une des principales explications de cette provient de la théorie des cordes, qui est le principe anthropique.

Beaucoup de théoriciens des cordes ont récemment commencé à adopter. Beaucoup de physiciens pensent encore que le principe anthropique est un pauvre substitut à une explication de la raison pour laquelle ces propriétés physiques doivent avoir les valeurs qu'ils font.

Pour un physicien, l'univers regarde comme si elle était faite pour la création de la vie. Astronome royal britannique Martin Rees clairement illuminé cette situation dans son livre de 1999 Seulement six numéros: Les forces profondes qui façonnent l'univers.

Dans ce livre, Rees souligne qu'il ya beaucoup de valeurs - l'intensité de l'énergie sombre, la gravité, les forces électromagnétiques, énergies de liaison atomiques, pour ne nommer que quelques-uns - qui serait, si elle est différente, même par une quantité extrêmement petite, entraînera dans un univers qui est inhospitalière à la vie comme nous la connaissons. (Dans certains cas, l'univers se serait effondré quelques instants après la création, résultant dans un univers inhospitalier pour quelconque forme de vie.)

Le but de la science a toujours été d'expliquer pourquoi la nature doit avoir ces valeurs. Cette idée a été une fois posé par la fameuse question d'Einstein: Dieu avait-il un choix dans la création de l'univers?

Opinions religieuses d'Einstein sont complexes, mais ce qu'il voulait dire par cette question n'a pas fait tellement religieuse comme scientifique. En d'autres termes, il se demandait si il y avait une raison fondamentale - enterré dans les lois de la nature - pourquoi l'univers est avéré la façon dont il l'a fait.

Pendant des années, les scientifiques ont cherché à expliquer la façon dont l'univers a travaillé en termes de principes fondamentaux qui dictent la façon dont l'univers a formé. Cependant, la théorie des cordes (et l'inflation éternelle), ce processus a donné lieu à de très réponses qui impliquent l'existence d'un grand nombre d'univers et d'un grand nombre de lois scientifiques, qui pourraient être appliquées dans ces univers.

La grande réussite du principe anthropique est qu'il a fourni l'une des seules prévisions pour une petite, mais positive, constante cosmologique avant la découverte de l'énergie sombre. Cela a été mis en avant dans le livre 1986 Le anthropique principe cosmologique par John D. Barrow et Frank Tipler, et cosmologistes dans les années 1980 a semblé être au moins ouverts d'esprit à propos de la possibilité d'utiliser raisonnement anthropique.

Lauréat du prix Nobel Steven Weinberg a fait la grosse affaire de raisonnement anthropique en 1987. Analyse des détails de la façon dont l'univers formé, il a réalisé deux choses:

• Si la constante cosmologique était négative, l'univers serait rapidement effondrement.

• Si la constante cosmologique était légèrement plus grande que la valeur expérimentale possible, affaire aurait été poussé dehors trop rapidement pour que les galaxies se forment.

En d'autres termes, Weinberg réalisé que si les scientifiques fondent leur analyse sur ce qui était nécessaire pour rendre la vie possible, alors la constante cosmologique ne pouvait pas être négatif et a dû être très faible. Il n'y avait pas de raison, dans son analyse, pour qu'il soit exactement zéro.

Un peu plus d'une décennie plus tard, les astronomes ont découvert l'énergie sombre, qui répondent à la constante cosmologique précisément dans la gamme spécifiée par Weinberg. Martin Rees a fait appel à ce type de découverte dans son explication de la façon dont les lois de notre univers se retrouvent avec de telles valeurs finement réglé, y compris la constante cosmologique.

Vous pouvez vous demander si il ya quelque chose de particulièrement anthropique sur le raisonnement de Weinberg, cependant. Vous avez seulement à regarder autour pour se rendre compte que l'univers n'a pas effondrée et galaxies ont pu se former. Il semble que cet argument pourrait être faite juste par l'observation.

Le problème est que les physiciens cherchent non seulement à déterminer les propriétés de notre univers, mais de les expliquer. Pour utiliser ce raisonnement pour expliquer le statut spécial de notre univers (qui est, il nous contient) exige quelque chose de très important - un grand nombre de autre univers, dont la plupart ont des propriétés qui les rendent nettement différent de nous.

Pour une analogie, considérez que vous êtes au volant le long et obtenez un pneu à plat. Si vous étiez la seule personne qui avait déjà reçu un pneu à plat, vous pourriez être tenté d'expliquer la raison pour laquelle vous, hors de tout le monde sur la planète, étiez le seul à obtenir le pneu à plat.

Sachant que beaucoup de gens pneus à plat tous les jours, sans autre explication est nécessaire - vous venez tout juste d'avoir été dans l'une des nombreuses voitures qui sont arrivées à obtenir un pneu à plat.

Si il ya un seul univers, puis d'avoir les numéros affiné que Rees et autres Note est un tour miraculeusement heureux concours de circonstances. Si il ya des milliards d'univers, chacun avec les lois aléatoires à partir des centaines de milliards (ou plus) les lois possibles du paysage de la théorie des cordes, puis chaque fois dans un tout un univers comme le nôtre sera créé. Aucune autre explication est nécessaire.

Le problème avec le principe anthropique est qu'elle tend à être un dernier recours pour les physiciens. Les scientifiques ne se tournent vers le principe anthropique lorsque des méthodes plus classiques d'arguments ont échoué, et le second, ils peuvent venir avec une explication différente, ils l'abandonnent.

Cela ne veut pas dire que les scientifiques appliquent le principe anthropique sont tout sauf sincère. Ceux qui l'adoptent semblent croire que le vaste paysage de la théorie des cordes - réalisé dans un multivers des univers possibles - peut être utilisé pour expliquer les propriétés de notre univers.