人择即人择
宇宙学原理(简称人择原理)由鲍罗和泰伯拉提出。这条原理很复杂,但简而言之,即谓正是人类的
存在,才能解释我们这个宇宙的种种特性,包括各个基本
自然常数。因为宇宙若不是这个样子,就不会有我们这样的
智慧生命来
谈论它。
词语解释
人择即人择原理,最早的表达是:
自然定律惊人地适合生命的存在。一般的说法是:自然律应该允许向自然律发问的
智慧生命存在。这种一般的说法有些难以理解,通俗地说就是:自然定律应该符合人类的基本
逻辑思维方法。至于强和弱应该是没有定义的,只是对“符合人类的基本逻辑思维方法”理解的程度问题。
含义
所谓的人择原理试图解释宇宙存在的根本性问题,那就是为什么宇宙是适合智慧生命比如我们人类生存的?对于这个问题,人择原理给出的答案是:如果宇宙不是这个适合智慧生命存在的话,也就不会有我们这些智慧生命来提出这个问题了。宇宙是这个样子,是因为我们看到它是这个样子。
原理介绍
人择
宇宙学原理(简称人择原理)由鲍罗和泰伯拉提出。人择原理其中又分为弱的人择原理和强的人择原理。弱人择原理认为人们生存在众多个宇宙演化模型中一个,假如我们不是身处当前这模型,即宇宙会以不同方式演化,我们也不会在这里。
强人择原理就更肯定宇宙一定会生出有智慧生物,不允许宇宙以其他不能够令我们生存之选择出现。当我们出现后,文化将会以一种有智慧的形式存在下去并传遍宇宙,并终会达到极点和其他宇宙进行交流。多数物理学家都不大喜欢强人择原理。这个原理采取的观点宣称人类是在一个特定时期观察着宇宙的,尽管当前的宇宙从空间任何点看去显得一样。假设这个特定时期是因为需要产生那些有利于生命演化的特殊条件,比方说,假设宇宙比当前炽热得多或稠密得多,星系就不能形成;假如引力的强度和我们的观测值大不相同,
行星系统就不能形成,或不适合于我们所知的生命形式存在。现已查明,地球的年龄和天文学家发现的最老恒星或星系的年龄相仿,这毕竟是一个惊人的符合。人择宇宙学原理用“许可”来解释这种相似性。宇宙本来可以比它实际的情形不规则和无序得多。人择宇宙学原理断言,若是那样的话,各种条件就不能容许生命存在了。因此,作为观察者,我们是生活在一个非常特殊的宇宙中,并且这个宇宙必须是均匀各向同性的。“人择”是一个非常基本的论据,因为它试图对哥白尼宇宙学原理作出解释,而后者几乎是所有有生命力的宇宙论的核心。
理论由来
首次发表这个理论的是天文物理学家布兰登·卡特,在1973年的纪念
哥白尼哥白尼原理的反面——哥白尼原理否认了人类在宇宙中的特殊地位。(就如同哥白尼所主张的,地球并不是宇宙的中心,如今我们知道太阳是一颗位于典型银河系的典型
恒星。)卡特的论文,“大数重合与宇宙论中的人择原理”包含了下列陈述:“虽然我们所处的位置不一定是中心,但不可避免的,在某种程度上处于特殊的地位。”
哲学原理
巴罗和蒂普勒详细地阐述了看起来无法相信的巧合,这些巧合使我们的宇宙具有特色,并使我们
人类进化。他们认为只有人择原理能搞清楚这大量的巧合的意义。无论是原子的能量级还是
弱核力的精确力量都好像是为了适应我们的生存。宇宙中
碳基生物的存在可能与一些引数参数值有关,假设这些参数值变化很少,那碳基生物就可能不存在了。尽管巴罗和蒂普勒的作品属于
理论物理学,它仍然讨论了化学和地质学的多种相关话题。
观察宇宙论和
量子引力理论的最新著作使得人们对于人择原理重新感兴趣。量子引力试图把其他的力量统一到引力上。然而,一旦有了有前途的理论,这些理论却又会出现问题,那就是基本物理常数是不受限制的。这种观察的诱导更多地来自于对于数量的精确估计,比如说是宇宙密度,同时宇宙论里从这个估测中预测了一个和这个0.3几乎差不多的结论。
对于
人择理论有了些不一样的选择,大多数存在一些乐观的理论认为万物
学说最终会被发现,这个学说联合了宇宙中所有的力量,通过获取所有颗粒的特性而获得。万物学说包括了M-理论和
量子引力多种版本
人择原理的支持者提出,我们之所以活在一个看似调控得如此准确,以至能孕育我们所知的生命的宇宙之中,是因为如果宇宙不是调控得如此准确,人类便不会存在,更遑论观察宇宙。若任何一个基本物理常数是跟当前的有足够的差异,那么我们所知的生命便不能存在,更不会有智慧生物去思考宇宙。有论文指出,(弱)人择原理能解释精细结构常数、宇宙的维数、和宇宙常数等物理常数。我们需要分辨人择原理的弱、强、最终和其他版本,因为字眼上的些微变化便会令含义产生巨大的不同。
1973年英国天体物理学家
布兰登·卡特(Brandon Carter)在
哥白尼诞辰500周年时提出了人择原理并将其分为两种:弱人择原理和强人择原理。弱人择原理认为:作为观察者的我们之所以存在于这个时空位置,是因为这个位置提供了我们存在的可能。强人择原理则认为:我们的宇宙(同时也包括那些基本的物理常数)必须允许观察者在某一阶段出现。
卡特提出人择原理后,很多人对其作了解读和发展,其中最引人注目的是
宇宙学家约翰·巴罗(John D. Barrow)和物理学家弗兰克·提普勒(Frank J. Tipler)。同时,
理论物理学家斯蒂芬·威廉·霍金也在《时间简史》一书中提到了人择原理,他把它称作“人存原理”。人择原理被分为三种,弱人择原理、强人择原理和终极人择原理。人们通常使用巴罗等人提出的叙述:
弱人择原理(Weak anthropic principle (WAP)):物理学和宇宙学的所有量的观测值,不是同等可能的;它们偏爱那些应该存在使
碳基生命得以进化的地域以及宇宙应该足够年老以便做到这点等等条件所限定的数值。(约翰·巴罗(John D. Barrow) 和弗兰克·提普勒(Frank J. Tipler),1986)
强人择原理(Strong anthropic principle (SAP)):宇宙必须具备允许生命在其某个历史阶段得以在其中发展的那些性质。
最终人择原理(Final anthropic principle (FAP)):包含智慧的信息处理过程一定会在宇宙中出现,而且,它一旦出现就不会灭亡。
在卡特最初的定义中,弱人择原理仅仅涉及到确定的“
宇宙学”参数,即我们在宇宙中
空间和时间上的位置,而没有牵涉到后来属于强人择原理的
基本物理常数的值。他同样也只是提到“
观测者”而不是“
碳基生命”。不过这些模棱两可的话却是导致无休止的对于各种版本人择原理误解的原因。智慧设计的支持者声称得到了强人择原理的理论支持。
一方面,多宇宙理论或称为多选择宇宙理论的存在是基于另一些理由,而弱人择原理提供了一个貌似正确的理由,来解释我们宇宙的良好秩序。假定存在可以支援智慧生命的宇宙,那么实际上这种宇宙必定存在,而我们的宇宙无疑也是其中之一。然而,多选择的智慧设计并不仅限于多选择宇宙理论的假定。不过有些进化论的支持者同样声称得到了人择原理的理论支持,例如Ikeda及Jefferys就认为人择原理是表面上支持实际上否定了智慧设计。
相关著作
宇宙学新疆域(FRONTIERS OF UNIVERSE)
[美]艾萨克.阿西莫夫 著
卞毓麟 何妙福 译
为何事物如那样
(异调注:本文中的“人类学原理”,“强人类学原理”和“弱人类学原理”,一般翻译为“人择原理”,“强人择原理”和“
弱人择原理”。)
相关会议
1988年11月,科学家们就一直讨论多年的论题——人类学的原理,召开了一次科学会议。
“人类学的”(Anthropic)一词源于希腊语,意思是“与人有关的”。人类学原理试图强调人类,作为目击者,对宇宙的真正存在来说是必需的。