Антропный принцип

Место человека во Вселенной в науке 20 в. часто рассматривается на основе антропного принципа (от греч. antropos - человек), который утверждает, что существование и развитие человека обусловлено закономерностями Вселенной, что он занимает во Вселенной привилегированное положение, т.е. Вселенная – дом человека. Истоки этого принципа связывают с идеями К.Э.Циолковского. По его мнению, материя породила человека в ходе эволюции, чтобы двигаться к высшему уровню своего развития и при помощи человека познать себя. Согласно Циолковскому, социально организованное человечество, накопив большой запас знаний, вступит в космическую эру. Циолковский выделяет в ней 4 эпохи. В результате развития по повторяющимся космическим циклам, человек достигнет высочайшего уровня (абсолютного знания), а космос будет представлять собой великое совершенство.

Идея о сверхразуме развивалась французским палеонтологом и философом П. Тейяром де Шарденом в его книге «Феномен человека». Он также исходил из принципа антропоцентризма (человек – центр мира) и писал о «концентрации сознания» отдельных индивидов в коллективный разум – точку Омега. Он считал, что человек, как ось и вершина эволюции раскрывает все, что заложено в материи, он «микрокосм», содержащий в себе все возможности космоса. Жизнь и человек неразрывно связаны с космическими процессами. Неживая материя только кажется на «мертвой», но, по Шардену, она лишь «дожизненна», в ней имеются потенции стать живой.

Само понятие «антропный принцип» появилось уже во второй половине 20-го века. По современным представлениям этот принцип вытекаетиз взаимосвязи мировых констант (скорость света, гравитационная постоянная, постоянная Планка, масса электрона и др.). Он был сформулирован в 1961 г. Антропный принцип утверждает, что мир таков, каков он есть, потому что в противном случае некому было бы спрашивать, почему он таков.

Действительно, свойства окружающего нас мира явились результатом определенной согласованности соответствующих фундаментальных констант, и надо отметить, что интервал возможных значений этих фундаментальных констант, обеспечивающих нам мир, пригодный для жизни, очень мал.

Так, например, ослабление на несколько порядков константы сильных взаимодействий привело бы к тому, что на ранних стадиях расширения Вселенной образовывались, в основном, только тяжелые элементы, и в мире не было бы источников энергии (водорода и его соединений).

Если бы гравитационная постоянная была бы на несколько порядков меньше, то не возникло бы условий (достаточного сжатия протозвезды) для начала ядерных реакций в звездах.

Усиление слабых взаимодействий превратило бы на ранних этапах эволюции Вселенной все вещество в гелий, а значит, отсутствовали бы реакции термоядерного синтеза в звездах.

Усиление электромагнитного взаимодействия на несколько порядков привело бы к заключению электронов внутри атомных ядер и невозможности вследствие этого химических реакций и превращений.

Наконец, если бы первоначальная скорость расширения Вселенной была хотя бы на 0,1% меньше критической скорости расширения, то Вселенная расширилась бы лишь до трех миллионных долей своего нынешнего радиуса, после чего начала бы сжиматься.

В настоящее время говорят о слабой и сильной версии антропного принципа. В слабой версии утверждается о благоприятных локальных условиях для жизни человека. Суть слабой версии можно выразить так: то, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования как наблюдателей. Или, другими словами, свойства Вселенной таковы, что в ней могла появиться жизнь и разум («наблюдатели»). По сильной версии считается, «что человек не просто наблюдает Вселенную, а придает ей смысл существования. Человек не просто является мерой всех вещей, но и их творцом».

Антропный принцип по сей день является предметом дискуссий. Креационисты, т.е. сторонники божественного сотворения мира, используют его в своих целях. Это обстоятельство повлияло на то, что многие ученые порой настороженно, порой иронично относятся к антропному принципу, рассматривая его как ненаучный. Наиболее разумно антропный принцип может быть истолкован следующим образом:

Инфляционные сценарии (т.е. сценарии «раздувания», расширения Вселенной) не исключают возможности разделения Вселенной в процессе своего рождения на неограниченно большое число мини-вселенных. Приставка «мини», разумеется, всего лишь условность, на самом деле речь идет об огромных областях, внутри которых реализуются свои типы физических вакуумов и размерностей пространства-времени. Тогда можно говорить о вероятности (отличной от нуля!) возникновения в числе этих вселенных и таких, которые подобны нашей. Т.е. можно сказать, что мы живем во вселенной с определенными свойствами пространства-времени и материи не потому, что другие вселенные невозможны, а потому, что вселенные подобно нашей существуют. В других же вселенных жизнь нашего типа невозможна.

Итак, развитие Вселенной, согласно современным представлениям, характеризуется некоторой направленностью. В результате происходит рост и разнообразия и сложности материальных образований и на определенном этапе происходит образование живого вещества. Оно служит основой для появления разумной жизни, человека. С появлением человека Вселенная стала познавать себя и благодаря разуму целенаправленно развиваться. Период от Большого Взрыва до целенаправленного развития Вселенной является одним из этапов ее эволюции. Из принципов эволюционной теории (принцип потенциальной многонаправленности) следует, что во Вселенной могут быть различные формы жизни и разума, различные внеземные цивилизации. Тем не менее, продолжающиеся эксперименты по прослушиванию Вселенной с целью поиска внеземных цивилизаций пока не дали положительных результатов. Эта ситуация получила название «феномена молчания Вселенной».

Подводя итог, можно сказать, что современное естествознание, используя антропный принцип, рассматривает человека как уникальный и вместе с тем естественный результат эволюции Вселенной.

 

Контрольные вопросы

1. Назовите специальные единицы, использующиеся для оценки расстояний в мегамире.

2. Кратко опишите строение Солнечной системы.

3. Назовите особенности планет земной группы?

4. Назовите особенности планет-гигантов?

5. Дайте краткую характеристику Солнцу.

6. Что подразумевается под понятием «солнечная активность»?

7. Чему равен период солнечной активности?

8. Чем обусловлено появление солнечных пятен, что они представляют из себя?

9. Как можно визуально отличить на небосводе планету Солнечной системы от звезды?

10. Перечислите важнейшие характеристики звезд.

11. Что характеризует диаграмма Герцшпрунга-Рессела?

12. К какому спектральному классу относится Солнце?

13. Что такое галактика? Что означает это слово в переводе с греческого?

14. Какую форму имеет наша галактика?

15. Что такое Метагалактика?

16. В каком созвездии можно увидеть ближайшую к нам галактику?

17. Поясните термин «красное смещение».

18. Что такое «эффект Доплера»?

19. Запишите и объясните закон Хаббла.

20. Можно ли говорить о том, что вещество во Вселенной распределено равномерно …

a. а) на уровне сверхскоплений галактик,

b. б) в масштабах всей Вселенной?

21. В чем состоит суть нестационарных моделей Вселенной?

22. Какая физическая величина определяет судьбу нестационарной Вселенной?

23. Кто является автором нестационарной модели Вселенной?

24. Какой элемент является самым распространенным во Вселенной?

25. Опишите процесс образования звезды.

26. От чего зависит эволюционный путь звезды?

27. Что является источником энергии звезд?

28. Как проходит эволюция звезды с массой, не превышающей 1,4МС?

29. Как проходит эволюция звезды с массой более 1,4МС?

30. Опишите финальные этапы развития звезды с массой 2…10 МC.

31. При каких условиях образуется нейтронная звезда?

32. При каких условиях образуется «черная дыра»?

33. Может ли Солнце вспыхнуть как сверхновая? Поясните свой ответ.

34. Опишите основные свойства «черной дыры».

35. Опишите суть теории Большого Взрыва.

36. Перечислите аргументы в пользу теории Большого Взрыва.

37. В чем состоит суть антропного принципа?

38. Поясните «сильную» и «слабую» версию антропного принципа.

 

Литература

 

1. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания. - М.: Изд. ИЭМПЭ, 1998.

2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА, 1997.

3. Маров М.Я. Планеты солнечной системы. – М.: Наука, 1986.

4. Зигель Ф.Ю. Астрономическая мозаика. - М.: Наука, 1987.

5. Дж.Мэрион. Физика и физический мир. - М.:Мир, 1975. – 623 с.

6. Шкловский И.С. Вселенная, Жизнь, Разум. М.: Наука, 1980. – 285 с.

7. Волков А.В. Впишите в хронологии слово «вечность». - Знание-Сила, 2000г., №1.

 

 


[1] Корона – самый обширный и разреженный слой атмосферы Солнца

[2] Хромосфера – самый близкий к видимой поверхности Солнца – фотосфере, плотный и тонкий слой атмосферы Солнца

[3] Протосолнце (<греч. prōtоs первый) – «первичное» солнце, звезда в начальной стадии развития.

[4] Как известно, существует понятие второй космической скорости. Эта скорость равна (для Земли) 11,2 км/с. Такую скорость должен приобрести космический летательный аппарат, чтобы отправиться с поверхности Земли в космической путешествие. Представим, что радиус Земли уменьшается, а ее масса остается неизменной. Тогда отлет в космос по мере уменьшения Земли становится все труднее и труднее – ведь ускорение силы тяжести g и вторая космическая скорость при этом возрастают. Когда, наконец, радиус Земли станет равным 0,44 см (т.е. земной шар уменьшится до размеров вишни, вторая космическая скорость станет равной скорости света. Это означает, что не только ракета, но и что угодно, в том числе свет не смогут оторваться от поверхности Земли. Радиус r = 0,44 см и будет гравитационным радиусом Земли. Для разных тел гравитационный радиус различен. Например, для Солнца он равен 3 км. Если бы Солнце приобрело такой радиус, оно перестало бы излучать и превратилось бы в черную дыру. Это, однако, невозможно: звезда должна быть как минимум в два раза массивнее Солнца, чтобы оказался возможным гравитационный коллапс.