Антропний принцип Всесвіту

Л. Гінділіс так коментує сутність антропного принципу: “Під антропним принципом ... мається на увазі співвідношення між фундаментальними властивостями Всесвіту в цілому і можливістю існування в ньому життя. Це співвідношення має вельми характерний смисл: спостережувані властивості Всесвіту (Всесвіту в цілому, а не окремих його частин), причому фундаментальні властивості (такі, як, наприклад, космологічне розширення простору), тісно пов’язані з існуванням життя. На це вперше (майже одночасно і незалежно один від одного) звернули увагу Г. М. Ідліс... та А. Л. Зельманов... Подальші дослідження дали змогу поглибити це співвідношення. Виявилося, що не тільки властивості астрономічного Всесвіту, а й фундаментальні властивості матеріального світу, які мають вираження в значеннях фундаментальних фізичних констант, також пов’язані з можливістю існування життя у Всесвіті. Зміна констант у незначних межах настільки змінює умови у Всесвіті, що життя в ньому стає неможливим. Таким чином, виходить, що існування “спостерігача” у Всесвіті накладає певні обмеження на фізичні закони і спостережувані властивості Всесвіту. Ця залежність між життям (між існуванням спостерігача) і спостережуваними властивостями Всесвіту й дістала назву “антропний принцип”.

Наукове уявлення про антропний принцип світобудови складалося поза будьяким зв’язком із проблемою СЕТІ. Якщо раніше вчених цікавило, як влаштований Всесвіт, то тепер вони почали осмислювати і те, чому він так влаштований, тобто чому у Всесвіті діють саме такі фізичні закони і чому фізичні константи мають саме такі значення.

Хоча, за зауваженням Л. Гінділіса, конкретні ідеї щодо тісного зв’язку фундаментальних властивостей Всесвіту із життям були сформовані наприкінці 50х років минулого століття радянськими вченими, але деякі факти (насамперед стосовно числових збігів), що привели до формування уявлень про антропний принцип, звісно, фіксувалися світовою наукою ще раніше.

Певними кроками на шляху формування поняття антропного принципу дослідники вважають визначення в 1923 р. А. Еддінгтоном числа протонів у Всесвіті, яке, за його ідеєю, могло впливати на деякі фізичні константи. Ближче до майбутньої теорії підійшов у своїх роботах 1937–1938 рр. П. Дірак, висловивши так звану гіпотезу великих чисел. Далі були аналіз фізичних умов, необхідних для виникнення життя, проведений Ф. Хойлом; висловлена Дж. Хітроу думка про тривиміровість простору як обов’язкову передумову для існування “спостерігачів” та його ж вказівка на описаний рівняннями Ейнштейна зв’язок між густиною (щільністю) матерії Всесвіту, його розмірами і часом існування (з останнього випливало, що Всесвіт обов’язково заселяється живими організмами); відоме зауваження А. Зельманова про те, що ми “є свідками спостережуваних властивостей Всесвіту (процесів певного типу), тому що за інших його властивостей розвиток Всесвіту проходив би без свідків”, та інші фізичні й астрономічні спостереження та філософські узагальнення, які й привели до формування антропного принципу.

Певне коло ідей було узагальнене і назване саме “антропним принципом” фізикомрелятивістом Б. Картером у 1974 р. Від самої своєї появи теорія антропного принципу стала досить дискусійною проблемою як для природничонаукової, так і для філософської думки. Досить сказати, що до сьогодні немає достатньої одноманітності навіть у його формулюванні. Вже Картер викладав антропний принцип у двох варіантах, або аспектах – “слабкому” і “сильному” .

Слабкий антропний принцип зводився до того, що космологічні параметри, які відкриваються і спостерігаються астрономами, визначаються нашим власним існуванням. Імовірні властивості Всесвіту мають бути узгоджені з існуванням астрономічного спостерігача, тобто узгоджені або обмежені біологічно. Іншими словами, те, що ми очікуємо спостерігати, повинно бути обмежено умовами, необхідними для нашої присутності як спостерігачів.

Сильний антропний принцип зводикся до твердження, що Всесвіт повинен містити життя. Тобто константи природи мають бути саме такими, щоб життя могло існувати, адже поза вузькими межами значень фундаментальних констант життя неможливе. Варто, наприклад, постійній тонкої структури стати на порядок іншою, як атоми вже не могли б існувати, а отже не могло б існувати і все, що з них складається.

Пізніше Дж. Вілер, посилаючись на джерела від Парменіда до Берклі, висловлює своє розуміння антропного принципу таким чином. Передбачити на початку Всесвіту в його вибуху наявність спостерігаючої і спрямовуючої людини неможливо. Але просторовочасовий континуум повинен виникнути з певного догеометричного стану (вихід з якого і є Великим Вибухом), і цей первинний догеометричний Всесвіт має бути таким, щоб уможливити конструкцію (в даному випадку не спостерігача, а творця) просторовочасового представлення самого із себе. Конструктор міг передбачити і людину.

Антропний принцип має чимало критиків. Насамперед указується, що не Всесвіт є таким, тому що в ньому існує людина, а людина існує тому, що умови і властивості Всесвіту це допускають. Але, зрештою, в такому запереченні не можна не помітити своєрідного коловороту питань, бо знову маємо вийти на початкове: чому ж світ влаштовано саме таким чином?

Хоча, як уже зазначалося, антропний принцип було сформовано поза зв’язком із проблемою СЕТІ, він становить неабиякий інтерес у контексті питання про позаземне життя – в таких основних аспектах, як заселеність нашого Всесвіту і множинність населених світіввсесвітів.

І. Розенталь, висловлюючи своє розуміння антропного принципу, зазначав, що певні числові значення фундаментальних постійних необхідні для існування таких основних станів, як зірки, галактики. А ті, в свою чергу, необхідні для розумного життя. Невеликі (в межах порядку) зміни будьякої фундаментальної постійної за збереження фізичних законів справді унеможливлюють існування цих основних станів. А отже, можливим є існування тільки такого Всесвіту і життя тільки в такому Всесвіті.

Проте залишається суто умоглядне питання про те, чи є можливим існування якихось “екзотичних” з нашої точки зору всесвітів, у яких, у разі випадковості реалізації початкових умов (тобто якщо відкинути, заперечити антропний принцип), не існує зірок, галактик і взагалі відомих нам форм матерії, і чи є можливим у таких всесвітах існування так само “екзотичних” форм життя.

А. Зельманов зауважує, що коли наш Всесвіт є безмежним, то це означає, що він є єдиним. Крім того, говорити про реальне існування інших всесвітів має сенс тільки в тому випадку, коли є можливою емпірична або теоретична перевірка цього факту. А це, знову ж таки, означало б наявність зв’язків між цими феноменами і, в свою чергу, те, що вони є частинами єдиної системи, єдиного необмеженого Всесвіту.

Що ж стосується життя в нашому Всесвіті, то антропний принцип надає цьому питанню нового ракурсу. Хоч як би до цієї теорії ставитися, але не можна не погодитись, що з якихось причин наш Всесвіт надзвичайно тонко пристосований до виникнення та існування життя. Крім того, спостереження показують, що Всесвіт є ізотропним та однорідним, його властивості однакові у великих масштабах. “За такої великомасштабної однорідності Всесвіту, – пише С. Гокінг, – надзвичайно важко мати антропоцентричні погляди і вірити, що структура Всесвіту визначається чимось настільки периферійним, як деякі складні молекулярні утворення на другорядній планеті, що обертається навколо середньої зірки в зовнішній ділянці досить типової спіральної галактики”. Л. Гінділіс формулює свою думку таким чином: “Чи може бути так, що найглибші, фундаментальні властивості Всесвіту в цілому роблять його придатним для існування життя (і людини), а реалізується життя тільки в певній (мізерній!) частині Всесвіту. ...Структура Всесвіту має “визначатися” чимось більш фундаментальним, і якщо вже вона пов’язана з життям, то життя повинно бути властиве Всесвіту в цілому. Таким чином, антропний принцип надає нові значні аргументи на користь масштабного поширення життя (і розуму) у Всесвіті”.

Крім того, висуваються аргументи і дещо іншого характеру. Якщо Всесвіт розглядати як єдину систему різних рівнів існуючого – від фізичної матерії до соціальних утворень розуму, і якщо існують певні спільні для всього Всесвіту закони еволюції, то, знову ж таки, розум закономірно має виникати в усіх частинах Всесвіту, бути поширеним явищем у Всесвіті.

До речі, сумніви в абсолютності висновків з II Начала термодинаміки також впливають на осмислення проблеми антропного принципу. Так, уже цитований раніше автор низки досліджень із філософських проблем астрономії Ф. Цицин щодо цього зазначає: “Очевидно, що за достатньо високого рівня енергетичної потужності космічна цивілізація стає фактором уже не тільки космогонічного, а й космологічного масштабу, навіть будучи обмеженою II Началом. ... Однак космічна цивілізація, що подолала межі II Начала ...може ініціювати зміну протікання космічної термодинамічної еволюції і характеру термодинамічного стану матерії в своїй окрузі, вихід матерії й енергії із стану “теплової смерті” в скільки завгодно великому, необмежене розширюваному з часом “Всесвіті Ньютона–Больцмана”! Враховуючи неодиничність (у принципі необмеженість кількості) хай би вкрай поодиноких космічних цивілізацій у такому Всесвіті, ми приходимо до його картини, що радикально відрізняється від ... нескінченної мертвої пустелі з рідкими острівцями активної енергії і матерії (яка, одначе, вже принципово багатша за клаузіусову нескінченну пустелю без усяких островів життя!). ...Як подолання II Начала видозмінить на космологічному рівні картину “Всесвіту Фрідмана” або тим більш світ “множинних всесвітів” у межах концепції “Всесвіту, що роздувається” – питання, яке потребує спеціального розгляду”,

Як бачимо, вчені цілком серйозно обговорюють гіпотези впливу розумного життя на перебіг надзвичайно масштабних природних космічних процесів. Зрештою, в щойно означеному контексті можна припустити і такий, наприклад, хід міркувань. Уже в неживій природі спостерігається взаємодія елементів, процесів тощо, які, власне, й уможливлюють існування саме як таке. За цілком прийнятою сучасною наукою теорією, життя виникає внаслідок еволюції неживої матерії.

Виділикшись із неживої матерії, вже елементарні форми життя, безперечно, впливають на навколишнє природне середовище у свій специфічний (головним чином більш вільний і варіативний) спосіб. Життя розумне починає впливати на середовище дедалі доцільніше, спрямованіше, не тільки пристосовуючись, а й пристосовуючи зовнішню природу до свого існування. Людина, наприклад, протягом своєї історії все більш і більш ефективно створює навколо себе погрібний температурний та світловий режим, винаходить для своїх потреб відсутні в природі “штучні” матеріали, дедалі масштабніше впливає на перебіг глобальних природних процесів. Суть усіх цих безперечних реалій людської життєдіяльності можна визначити як вплив розумного життя на неживу матерію.

Давайте ще раз закцентуємо увагу на якомусь прикладі як на моделі для міркування. Ось, наприклад, законами, які регламентують існування неживої форми природи, встановлена зміна світлої та темної частини доби на планеті Земля. Але розумне життя у формі людини поступово фактично починає змінювати межі дії цього закону, розкладаючи спочатку вогнище, потім запалюючи лучину, свічку, гасову лампу в своєму житлі; ще пізніше людина починає використовувати для подовження світлової частини доби електричний струм і освітлювати за своєю потребою вже не тільки житло, а й місце свого поселення. Можливість використання електроенергії і розширення світлової частини доби так чи інакше забезпечується певними законами людської культури (розвиток науки і техніки), функціонування соціуму (зобов’язання держави або якоїсь соціальної інституції щодо підтримки енергетичного забезпечення певної місцевості та спільноти). Звісно, забезпечення штучним освітленням не більш (частіше навіть і менш) гарантовано, ніж збереження природного світла. Може, наприклад, відбутись абсолютно не передбачувана “інструкціями з експлуатації” та “технічними умовами” (власне, свого роду аналоги до “природних законів”) зупинка електростанції внаслідок технічного збою. Причому можливість такого розгортання подій з певною часткою наукової вірогідності можна спрогнозувати, виходячи як із закономірностей людської життєдіяльності, якими передбачається певний рівень похибки, відхилення (можна сказати й недосконалості або неабсолютності) в перебігу самої цієї життєдіяльності, так і впливу більш масштабних, так би мовити, об’єктивних (власне, в даному разі природних) впливів, – землетрусу, урагану тощо.

Тут треба звернути увагу, що в процесах людської життєдіяльності такі відхилення відбуваються майже аналогічно до природних процесів, у яких, наприклад, забезпечення земної поверхні сонячною енергією може також бути перервано внаслідок збою в плавному закономірному перебігу природних процесів простішого рівня природними процесами більш складно зумовленими (місячне затемнення, втрата світлопропускної спроможності атмосфери внаслідок виверження вулкана або масштабних пожеж, порушення в обертанні Землі навколо Сонця внаслідок впливу якогось космічного об’єкта, вичерпання енергетичного запасу Сонця тощо). Та все ж розумне життя – в даному разі це бачимо на прикладі земної культури людства – здатне так чи інакше впливати на неживу природу і змінювати протікання природних процесів, задавати їм новий, антропогенний формат.

Цілком імовірною є можливість тривалої еволюції розуму, розширення меж його впливу на неживу природу. А далі поставимо запитання: чи можемо ми на сьогодні тонно визначити межі зростання потенціалу розуму і межі його впливу на неживу матерію, на перебіг природних процесів і законів?

“Спостерігаючи подібну непомітну градацію в тих частинах творіння, котрі нижче людини, аж до самих низьких, ми за правилом аналогії можемо вважати ймовірним, що подібна ж градація є і в речах, що перебувають над нами і поза сферою нашого спостереження. Така ймовірність становить міцну основу розумних гіпотез”, – пише Г. В. Лейбніц.

Зрештою, немає причин, з яких би ідея еволюції розуму (духу, свідомості) до стану, здатного не тільки впливати на неживу природу, а й навіть започатковувати із себе матерію, видавалась би більш дивною і неможливою, ніж загальноприйнята на сьогодні наукова ідея про еволюцію матерії до стану, коли вона стає здатною започаткувати життя та забезпечити йоіи розвиток до стадії розуму і духу.

Гиндилис Л, М. Множественность обитаемых миров. Методологические аспекты // Вселенная, астрономия, философия. – М., 1988.

Казютинский В. В. Мировоззренческие и методологические аспекты антропологического (антропного) принципа в космологии // Социологические проблемы космонавтики и внеземных цикилизаций. – М., 1982.

Картер Б. Космология. Теория и наблюдения. – М., 1976.

Крымский С. Б., Кузнецов В. И. Мировоззренческие категории в современном естествознании. – К., 1983.

Лейбниц Г. В. Новые опыты о человеческом разумении автора системы предустановленной гармонии // Лейбниц Г. В. Соч.: В 4 т. – М., 1983. Т. 2.

Лейбниц Г. В. Опыты теодицеи о благости Божией, свободе человека и начале зла // Лейбниц Г. В. Соч.: В 4 т. – М., 1983. Т. 4.

Лукьянец В. С. Наукоемкое будущее. Философия нанотехнологии. Загадка Silentlum Universi // Практична філософія. 2003. – № 3.

Мартынов Д. Я. Антропный принцип в астрономии и его философское значение // Вселенная, астрономия, философия. – М., 1988.

Мостепаненко А. М. Проблема “возможных миров” в современной космологии // Вселенная, астрономия, философия. М,, 1988.

Цицин Ф. А. Термодинамика, Вселенная и флуктуация // Вселенная, астрономия, философия. – М., 1988.

Ясперс К. Про сенс історії // Сучасна зарубіжна філософія. Течії і напрямки. – К., 1996.