Explorando um universo bem afinado
Uma questão importante na cosmologia durante anos foi a aparente sintonia fina visto em nosso universo. O universo parece especialmente criado para permitir vida. Uma das principais explicações para isso vem da teoria das cordas, que é o princípio antrópico.
Muitos teóricos das cordas recentemente começaram a adotar. Muitos físicos ainda sinto que o princípio antrópico é um substituto pobre para uma explicação de por que essas propriedades físicas devem ter os valores que eles fazem.
Para um físico, o universo parece que foram feitos para a criação da vida. O astrônomo real britânico Martin Rees claramente iluminado esta situação em seu livro de 1999 Apenas seis números: As forças profundas que dão forma ao universo.
Neste livro, Rees assinala que há muitos valores - a intensidade da energia escura, gravidade, forças eletromagnéticas, energias de ligação atômicas, para citar apenas alguns - que, se diferente, mesmo uma quantidade extremamente pequena, resultar em um universo que é inóspito para a vida como a conhecemos. (Em alguns casos, o universo teria entrado em colapso apenas momentos após a criação, resultando em um universo inóspito para qualquer forma de vida.)
O objetivo da ciência sempre foi a explicar por que a natureza tem para ter estes valores. Esta ideia já foi colocada pela famosa pergunta de Einstein: Será que Deus tem uma escolha na criação do universo?
visões religiosas de Einstein são complexas, mas o que ele queria dizer com essa questão não era realmente muito religioso como científico. Em outras palavras, ele queria saber se havia uma razão fundamental - enterrado nas leis da natureza - por que o universo saiu do jeito que ele fez.
Durante anos, os cientistas procuraram explicar a forma como o universo trabalhado em termos de princípios fundamentais que determinam a forma como o universo se formou. No entanto, com a teoria das cordas (e inflação eterna), que próprio processo resultou em uma resposta que implique a existência de um grande número de universos e um grande número de leis científicas, que poderiam ser aplicadas nesses universos.
O grande sucesso do princípio antrópico é que ele forneceu uma das únicas previsões para uma pequena, mas positiva, constante cosmológica antes da descoberta da energia escura. Esta foi apresentada no livro 1986 O princípio cosmológico antrópico por John D. Barrow e Frank J. Tipler, e cosmólogos na década de 1980 parecia ser, pelo menos, de mente aberta sobre a possibilidade de usar o raciocínio antrópico.
Prêmio Nobel Steven Weinberg fez o grande caso para o raciocínio antrópico em 1987. Analisando detalhes de como o universo se formou, ele percebeu duas coisas:
Se a constante cosmológica foram negativos, o universo seria rapidamente em colapso.
Se a constante cosmológica eram ligeiramente maiores do que o valor experimental possível, a matéria teria sido empurrado para fora muito rapidamente para a galáxias formam.
Em outras palavras, Weinberg percebeu que, se os cientistas basearam sua análise sobre o que era necessário para tornar a vida possível, então a constante cosmológica não poderia ser negativo e teve de ser muito pequeno. Não havia nenhuma razão, em sua análise, para que seja exatamente zero.
Um pouco mais de uma década depois, os astrônomos descobriram a energia escura, que se encaixam a constante cosmológica precisamente no intervalo especificado pelo Weinberg. Martin Rees recorreu a este tipo de descoberta em sua explicação de como as leis em nosso universo acabar com tais valores afinado, incluindo a constante cosmológica.
Você pode se perguntar se há alguma coisa particularmente antrópica sobre o raciocínio de Weinberg, porém. Você só tem que olhar ao redor para perceber que o universo não entrou em colapso e as galáxias foram capazes de formar. Parece que este argumento poderia ser feito apenas pela observação.
O problema é que os físicos estão procurando não só para determinar as propriedades do nosso universo, mas para explicá-los. Para usar esse raciocínio para explicar o estatuto especial do nosso universo (ou seja, nós contém) requer algo muito importante - um grande número de de outros universos, a maioria dos quais têm propriedades que os tornam significativamente diferente de nós.
Para uma analogia, considere que você está dirigindo e obter um pneu furado. Se você fosse a única pessoa que já tinha obtido um pneu furado, você pode ser tentado a explicar a razão pela qual você, fora de todos no planeta, foi o único a obter o pneu furado.
Sabendo que muitas pessoas ficam com pneus lisos a cada dia, mais nenhuma explicação é necessária - você acabou de acontecer de ter sido em um dos muitos carros que aconteceram para obter um pneu furado.
Se houver apenas um universo, em seguida, ter os números afinadas que Rees e outros observam é uma volta milagrosamente sorte de eventos. Se há bilhões de universos, cada um com leis aleatórias de centenas de bilhões (ou mais) possíveis leis da paisagem da teoria da corda, então, de vez em quando será criado um universo como o nosso. Não existe mais nenhuma explicação é necessária.
O problema com o princípio antrópico é que ele tende a ser um último recurso para os físicos. Os cientistas só se voltam para o princípio antrópico, quando mais métodos convencionais de argumentos falharam-los, eo segundo eles pode vir até com uma explicação diferente, eles abandoná-la.
Isso não quer dizer que os cientistas que aplicam o princípio antrópico são tudo menos sincero. Aqueles que adotam parecem acreditar que a vasta paisagem da teoria da corda - realizado em um multiverso de universos possíveis - pode ser usado para explicar as propriedades do nosso universo.