String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: Exploring a Finely Tuned Universe

Исследование точно настроенной вселенной

Irina73 10.03.15 в 08:33

Одной из главных проблем в космологии течение многих лет была очевидно тонкая настройка замеченная в нашей Вселенной.

Irina73 10.03.15 в 08:36

Вселенная, кажется, специально создана для обеспечения жизни.

Irina73 10.03.15 в 08:36

Одним из основных объяснений этого является антропный принцип, который многие струнные теоретики в последнее время начали принимать.

Irina73 10.03.15 в 08:40

Многие физики все еще чувствую, что антропный принцип плохая замена для объяснения того, почему эти физические свойства должны иметь именно такие значения.

Irina73 10.03.15 в 08:43

Для физика, вселенная выглядит так, как будто она была сделана для создания жизни.

Irina73 10.03.15 в 08:49

Британский королевский астроном Мартин Рис ясно осветил эту ситуацию в своей книге 1999 года "Всего шесть чисел": глубинные силы, которые формируют Вселенную.

Irina73 10.03.15 в 08:56

В этой книге, Риз отмечает, что есть много значений - интенсивность темной энергии, гравитации, электромагнитных сил, энергии связи атомов, назовем лишь несколько - которые, если бы отличались лишь ненамного, привели бы ко вселенной, которая была бы неприветлива к жизни, насколько нам это известно.

Irina73 10.03.15 в 09:04

(В некоторых случаях, Вселенная разрушилась бы лишь через несколько минут после создания, в результате чего вселенная была бы негостеприимной для любой формы жизни.)

Irina73 10.03.15 в 09:06

Целью науки всегда была попытка объяснить, почему природа должна иметь именно эти значения.

Irina73 10.03.15 в 09:22

Эта идея были когда-то выдвинута известным вопросом Эйнштейна: Был ли у бога был выбор при создании вселенной?

Irina73 10.03.15 в 09:24

Религиозные взгляды Эйнштейна довольно сложные, но то что он подразумевал под этим вопросом, фактически было не религиозным а научным.

Irina73 10.03.15 в 09:27

Другими словами, он задавался вопросом, если была фундаментальная причина - захороненная в законах природы - почему вселенная оказалась той, какой она стала.

Irina73 11.03.15 в 15:09

В течение многих лет ученые пытались объяснить, как вселенная работала с точки зрения фундаментальных принципов, которые диктуют способ, которым сформировалась вселенная.

Irina73 11.03.15 в 15:11

Тем не менее, с теорией струн (и вечной инфляции), сам процесс привел к ответам, которые предполагают существование огромного числа вселенных и огромного числа научных законов, которые могли бы быть применены в тех вселенных.

Irina73 24.03.15 в 15:15

Крупным успехом антропного принципа стало одно из немногих предсказаний маленькой, но положительной, космологической константы до открытия темной энергии.

Irina73 24.03.15 в 15:18

Это было выдвинуто в 1986 году в книге Антропный Космологический принцип Джоном Д.Барроу и Франком Дж.Типлером, и для космологов в 1980-х и стали, по крайней мере, открыты возможности использования антропной аргументации.

Irina73 24.03.15 в 15:24

Нобелевский лауреат Стивен Вайнберг сделал большое дело для антропной аргументации в 1987 году.

Irina73 17.03.15 в 15:01

Анализируя сведения о том, как сформировалась вселенная, он понял две вещи:

Irina73 17.03.15 в 15:03

• Если космологическая константа была отрицательна, то вселенная бы быстро разрушилась.

Irina73 17.03.15 в 15:05

• Если бы космологическая константа была немного больше, чем экспериментально возможное значение, материя оттолкнулась бы слишком быстро прежде чем галактики смогли бы сформироваться.

Irina73 17.03.15 в 15:08

Другими словами, Вайнберг, понял, что то, если ученые базировали бы свой анализ, на том, что бы потребовалось, чтобы сделать жизнь возможной, тогда космологическая константа не могла быть отрицательной и должна была быть очень маленькой.

Irina73 17.03.15 в 15:10

Нет никаких оснований для такого анализа, что она была ровно нулевой.

Irina73 17.03.15 в 15:13

Немногим более десяти лет спустя астрономы открыли темную энергию, которая вписывается в космологическую постоянную в точно определенном диапазоне Вайнберга.

Irina73 23.03.15 в 15:18

Мартин Рис сослался на это открытие для своего объяснения того,
как законы в нашей Вселенной в конечном итоге существуют с такими точно настроенными значениями, в том числе космологической постоянной.

Irina73 23.03.15 в 15:21

Однако, вы можете задаться вопросом, есть ли что-либо именно антропного в рассуждении Вайнберга.

Irina73 23.03.15 в 15:23

Вы просто должны осмотреться чтобы понять, что вселенная не разрушилась и галактики смогли сформироваться.

Irina73 23.03.15 в 15:26

Кажется, что этот аргумент мог быть приведен только путем наблюдения.

Irina73 23.03.15 в 15:27

Проблема состоит в том, что физики ищут не только определение свойств нашей Вселенной, но их объяснение.

Irina73 23.03.15 в 15:29

Чтобы использовать эту аргументацию для объяснения особого статуса нашей Вселенной (то есть, что мы находимся в ней) требуется что-то очень важное - большое количество других вселенных, большинство из которых обладают свойствами, которые делают их существенно отличающимися от нас.

Irina73 23.03.15 в 15:32

Для аналогии рассмотрим ситуацию когда вы ведете машину и у вас спустило колесо.

Irina73 23.03.15 в 15:33

Если бы вы были единственным человеком, у которого когда-либо спускало шину, то вы могли бы испытать желание объяснить причину, почему вы единственный из всех на планете у кого спустила шина.

Irina73 23.03.15 в 15:52

Зная, что у многих людей шины спускают каждый день, никаких дальнейших объяснений не требуется - вы просто случайно оказались в одном из многих автомобилей у которых спустило колесо.

Irina73 23.03.15 в 15:55

Если существует только одна Вселенная, то наличие точно настроенных параметров, которые отмечают Рис и другие, является чудесно удачным поворотом событий.

Irina73 23.03.15 в 15:57

Если существуют миллиарды вселенных, каждая со случайными законами от сотен миллиардов (или более) возможных законов из ландшафта теории струн, то время от времени вселенная подобная нашей будет создаваться.

Irina73 23.03.15 в 16:02

Дополнительных пояснений не требуется.

Irina73 23.03.15 в 15:58

Проблема антропного принципа состоит в том, что тот имеет тенденцию быть последним средством для физиков.

Irina73 23.03.15 в 15:59

Ученые просто вернулись к антропному принципу, когда более традиционные методы аргументации не сработали, и еще, если они смогут придумать другое объяснение, они от него откажутся.

Irina73 24.03.15 в 15:27

Это не означает, что ученые, применяющие антропный принцип совершенно не искренние.

Irina73 24.03.15 в 15:29

Те, кто принимает его, кажется, полагают что обширный ландшафт теории струн — реализованный в мультивселенной возможных вселенных (см. Главу 15) может быть использован для объяснения свойств нашей Вселенной.

Irina73 24.03.15 в 15:31