¿Es científico el principio antrópico y es una explicación válida?

El principio antrópico se trata de evaluar qué preguntas son las que deberían tener respuestas científicas.

Zona Ricitos de Oro y El Principio Antrópico

El ejemplo clásico es la pregunta acerca de por qué la Tierra se encuentra en la zona de “Ricitos de oro” del sistema solar, que es el rango de órbitas donde puede existir agua líquida en un planeta. Si la Tierra estuviera un poco más cerca del Sol, entonces todos los océanos se evaporarían y si la Tierra estuviera más lejos, los océanos se congelarían. Algunas personas creen que el agua líquida es esencial para la vida, por lo que parece notable que tengamos tanta suerte. Si la Tierra fuera el único planeta en nuestro sistema solar, esto sería aún más desconcertante para algunos científicos.

Sin embargo, dado que hay múltiples planetas en nuestro sistema solar y hay miles de millones de estrellas en la galaxia y miles de millones de galaxias en el Universo observable, entonces nos damos cuenta de que tal vez no hay ninguna razón por la que estamos en la zona de Ricitos de Oro. un sesgo de observación: si la vida solo puede existir en planetas con agua líquida y hay quintillones de sistemas solares en el Universo, simplemente hacer la pregunta presupone que hemos eliminado todos los planetas que no están en la zona de Ricitos de Oro.

Obviamente, esto tiene una debilidad que no sabemos si el agua líquida es esencial para todas las formas de vida y, en segundo lugar, que tiene que obtener su energía / calor de una estrella en lugar de decir el calentamiento de las mareas, ya que Io obtiene su energía de su órbita en órbita. Júpiter.

Sin embargo, la mayoría de los científicos no creen que sea interesante tratar de responder por qué la Tierra está en la zona de Ricitos de Oro.


Los méritos del principio antrópico

Entonces, el principio antrópico está tratando de tener en cuenta la probabilidad previa de una medición dado que la pregunta se hizo en primer lugar. Siempre debe tener en cuenta el sesgo de observación, el principio antrópico es justo cuando puede explicar completamente el problema y el sesgo de observación son características generales sobre la capacidad de existir. La objeción que muchas personas tienen con él es que es posible que no sepamos qué características deben existir: ¿es el agua líquida un requisito para la vida? Nadie sabe la respuesta a eso, si viajamos a muchos planetas diferentes en la galaxia y encontramos que la vida existe solo en planetas con agua líquida, nos sentiríamos mucho mejor, pero aún estaríamos preocupados por el efecto del Cisne Negro hasta Hemos visitado todos los planetas del Universo observable.

Tenga en cuenta que la capacidad de utilizar el principio antrópico requiere que haya un conjunto de configuraciones similares, lo que no es necesariamente posible en todas las circunstancias.

El problema cosmológico constante y el principio antrópico

Más recientemente, el principio antrópico se ha utilizado para explicar por qué el problema constante cosmológico puede no tener una solución dinámica. Para revisar el problema de la constante cosmológica, nuestras teorías de la teoría cuántica de campos y la teoría de cuerdas generalmente predicen una enorme constante cosmológica, con frecuencia 10 ^ 120 órdenes de magnitud más grande de lo que observamos. Es muy excepcional elegir un número aleatorio entre 0 y 10 ^ 120 y obtener el número 1: la lotería tiene muchas más probabilidades. Parece que este es un valor que deberíamos poder predecir o explicar por qué es tan pequeño.

Steven Weinberg (y otros antes que él) en 1987 presentó una simple observación de que si la constante cosmológica era mucho mayor que el valor observado (solo había un límite superior entonces), entonces la expansión exponencial del Universo impulsada por la constante cosmológica se desgarraría aparte de las protogalaxias antes de que se formaran y el Universo estaría vacío. No hay duda de que la vida no podría formarse en este tipo de Universo (a diferencia de estar en la zona Ricitos de Oro).

Pero, recuerde, que el principio antrópico no es gratis, debe tener un conjunto de posibilidades similares (¡y necesita más de 10 ^ 120 de ellas!) Para hacer uso del principio antrópico. Entonces, en otros lugares del Universo (o técnicamente el multiverso) la constante cosmológica debe ser mucho más grande de lo que es aquí. Este es un comportamiento muy extraño para un parámetro fundamental de la naturaleza.

Andrei Linde (siguiendo el trabajo de Alan Guth) a principios de la década de 1980 argumentó que una variedad de inflación cósmica llamada Inflación Eterna permitió que el Universo (nuevamente técnicamente el multiverso) tomara diferentes valores de parámetros fundamentales en diferentes lugares si la teoría fundamental de la naturaleza tenía múltiples vacunas (que son configuraciones de campos cuánticos donde todas las partículas tienen masas positivas (reales)).

A mediados de la década de 1990, Raphael Bousso y Joe Polchinski dieron fuertes argumentos de que la teoría de cuerdas naturalmente tiene exponencialmente muchas vacunas, superando fácilmente los 10 ^ 120. Shamit Kachru y sus colaboradores dieron construcciones explícitas de la teoría de cuerdas que muestran que este fue realmente el caso. Ahora se estima que la teoría de cuerdas puede contener 10 ^ 3000 teorías diferentes.

Además, la teoría de cuerdas también apoya la inflación eterna y, por lo tanto, proporciona un marco natural para la aplicación de Steven Weinberg del principio antrópico al problema constante cosmológico.


El principio antrópico y la epistemología

Ahora, con suerte, te he convencido de que el principio antrópico no es una declaración vacía, sino que requiere muchos requisitos previos para su uso. Yo diría que el principio antrópico no es la ciencia tradicional sobre el experimento de hipótesis, sino que se trata de la epistemología de la ciencia, que aborda qué preguntas pueden tener respuestas.

Existe un peligro con el principio antrópico porque puede aplicarse prematuramente y si lo usa para sofocar la investigación científica, entonces es muy peligroso. Creo que hubo un químico a principios del siglo XX que usó el principio antrópico para defender las leyes de la química y si esto se hubiera utilizado para obstaculizar el crecimiento de la mecánica cuántica, habría sido desastroso. Sin embargo, cualquier buen científico puede caminar y masticar chicle al mismo tiempo: puede considerar el principio antrópico como una solución viable a un problema y también investigar otras soluciones que no se basan en el sesgo de observación.

El principio antrópico es solo sentido común y esencial en la visión científica del mundo. El principio antrópico dice que algunas características del mundo están determinadas ambientalmente en lugar de determinadas por leyes matemáticas profundas. Es una idea muy importante y esta idea es esencial si te embarcas en una búsqueda para comprender los secretos del universo.

¿Qué es la selección ambiental de parámetros físicos? Déjame citar a Steven Weinberg.

“Sería una decepción si esta fuera la solución de los problemas constantes cosmológicos, porque nos gustaría poder calcular todas las constantes de la naturaleza a partir de los primeros principios, pero puede ser una decepción con la que tendremos que vivir. aprendí a vivir con decepciones similares en el pasado. Por ejemplo, Kepler trató de deducir las distancias relativas de los planetas desde el sol mediante una construcción geométrica que involucra sólidos platónicos anidados entre sí, y fue algo decepcionante cuando la teoría de Newton de lo solar el sistema no pudo limitar los radios de las órbitas planetarias, pero a estas alturas ya nos hemos acostumbrado al hecho de que estos radios son lo que son debido a accidentes históricos. Esta es una analogía bastante buena, porque tenemos una explicación antrópica de por qué el planeta está en funcionamiento. que vivimos está en el estrecho rango de distancias del sol en el que la temperatura de la superficie permite la existencia de agua líquida: si el radio de la órbita de nuestro planeta no fuera i En este rango, entonces no estaríamos aquí. Esta no sería una explicación satisfactoria si la Tierra fuera el único planeta en el universo, ya que el hecho de que esté a la distancia correcta del sol para permitir que el agua sea líquida en su superficie sería bastante sorprendente. Pero con nueve planetas en nuestro sistema solar y un gran número de planetas en el resto del universo, a diferentes distancias de sus respectivas estrellas, este tipo de explicación antrópica es solo sentido común. Del mismo modo, una explicación antrópica .. “

Hay muchas características del mundo que nos rodean que también se seleccionan ambientalmente debido a accidentes históricos. No tiene sentido llamar a este principio “sin sentido”.

Sin embargo, siempre existe un peligro asociado con el principio antrópico. Como no siempre conoce a priori qué características del mundo se seleccionan ambientalmente y qué características se rigen por las leyes matemáticas, siempre puede tomar la ruta fácil del principio antrópico y sentirse satisfecho si es lo suficientemente flojo.

¡Imagínese si Newton usara el principio antrópico! Él podría haber dicho que todos los objetos como una manzana se caen porque si se estuviera yendo hacia arriba, ¡entonces no habríamos estado aquí para hacer esta pregunta y aceptarla significaría que no habríamos conocido la ley de la gravedad!

Por lo tanto, se trata de una aplicación adecuada. En la mayoría de los casos, no lo necesita, pero a veces es esencial. Le dice que deje de buscar leyes más profundas donde no las hay.

No puedes rechazarlo. Tienes que vivir con eso.

El principio antrópico es una extensión de la idea de que nuestro planeta es compatible con la vida porque si no fuera así, no sería nuestro planeta.

Eso no significa que nuestro ser aquí haya creado la tierra. Pero, piense en todos los lugares del universo en los que la vida no es, y en todos los planetas del universo que no pueden albergar la vida de ninguna forma y mucho menos ser capaces de albergar vida inteligente y tecnológica.

La tierra es un lugar especial, no tanto porque estamos aquí, sino porque podemos estar aquí. Si no fuera especial de esa manera, no podríamos estar aquí intercambiando preguntas y respuestas al respecto. Pero, los seres inteligentes podrían estar en algún otro planeta especial.

Este argumento se extiende fácilmente al universo mismo.

Es lógico pensar que si hay un universo, entonces hay cualquier número, tal vez un número infinito. Si las leyes y la escala pueden variar de un universo a otro, entonces la vida surge solo en aquellos que son compatibles con la vida, y no en universos que no lo son. Nuestro universo no puede ser uno de los que son incompatibles ya que estamos aquí.

¿En cuanto a si esto es ciencia? Bueno, tal vez no. Es un argumento de la lógica. Las teorías de varios versos que legitiman el principio provienen de conjeturas que flotan en la física, pero actualmente son extremadamente especulativas.

Entonces, por ahora es poco más que una curiosidad de la lógica. En cierto sentido, es cierto por definición (si no podemos estar aquí, no estaríamos aquí), pero de lo contrario no ayuda a explicar cómo funciona nada ni proporciona una visión particularmente sorprendente de la realidad.

Es científico en el sentido de que podemos mirar a nuestro alrededor y notar que parece haber aproximadamente SEIS constantes arbitrarias, y no estaríamos aquí si alguno de los seis fuera solo un 3% diferente. En realidad, es mucho peor que eso, muchas de las constantes, como las fuerzas relativas del electromagnetismo y la gravedad, pueden variar en muchos poderes de diez cada una, pero están en el punto óptimo donde las estrellas pueden formarse y viven miles de millones de años. ¡Interesantes coincidencias!

No se necesita un título en Física para pensar en la idea, solo piense en la improbabilidad del H2O: hay mucho, es un solvente universal, es líquido una buena parte del tiempo y, a medida que el hielo flota. Lo mismo para el carbono, puede formar una ENORME cantidad de compuestos posibles, haciendo posible la vida. No estaríamos aquí si el H2O o el carbono fueran solo un poco diferentes. Los físicos pueden decirnos que solo un pequeño porcentaje de diferencia es todo lo que evita que los núcleos se separen o tengan vidas medias cortas. Todo basado en ciertas constantes aparentemente arbitrarias. Te hace pensar.

La explicación simple es que los universos no tienen que ser económicos, puede haber 10 ^ 500 universos diferentes, y estamos en uno de los pocos que pueden soportar la vida. Le duele un poco al cerebro pensar que existen esos otros 99.999999999999999999999 +% de universos que son totalmente oscuros, o que tienen estrellas que viven diez años y luego explotan, y todas las demás posibilidades, estamos acostumbrados a recursos y orden limitados y eficiencia, pero no hay una buena razón para que no puedan serlo.

La esencia del principio antrópico, que el único universo que podríamos experimentar es uno compatible con nuestra propia existencia, es una tautología.

Sin embargo: como se aplica normalmente, el argumento supone implícitamente que una muestra estadística de universos posibles ocurre de alguna manera. Sin proporcionar un marco de cómo ocurriría esto y tener algunos resultados comprobables, este argumento aplicado no es científico.

En términos de resolver la paradoja de ajuste fino, el principio antrópico solo necesita ser un experimento mental. Dice así:

—————————————
Alice: “¿Sabías que hay todas estas constantes físicas, como la velocidad de la luz y el valor de la fuerza de gravedad constante cosmológica de la energía del vacío y todas están afinadas y esas cosas?”

Bob: “Sí, probablemente”.

Alice: “¿Sabías que si fueran un poco diferentes, no habría átomos?”

Bob: “Maldición. Uso átomos todo el tiempo”.

Alice: “De todos los valores que podemos pensar, resultaron ser los valores perfectos para que la inteligencia evolucione. ¿Cuáles son las posibilidades de eso?”

Bob: “¿Estás diciendo que alguien manipuló el sistema a propósito?”

Alice: “No, postular a alguien para que haga el ajuste fino ya supone que existe inteligencia, pero ¿qué otra explicación podría haber?”

Bob: “¿Y si hubiera montones de otros universos, todos con valores diferentes para esas constantes?”

Alice: “No hay nada que sugiera que ese sea el caso”.

Bob: “Tú eres el que comenzó a postular realidades alternativas, pidiéndome que considere un universo donde esas constantes son diferentes”.

Alice: “Incluso si me permitiera esa idea, todavía habría un número insignificante de universos con vida. Eso todavía nos hace muy afortunados. DEMASIADO suerte …”

Bob: “Bueno … aquí estamos”.

Alice: “…”

Bob: “Por improbable que parezca, cualquier conjunto de valores es tan probable como cualquier otro conjunto. El hecho de que estemos aquí demuestra que estamos en el universo de la vida”.

Alice: “Pero como dije, no hay nada que sugiera que existe un multiverso”.

Bob: “Ok, digamos que solo nuestro universo existe”.

Alice: “Entonces digo de nuevo, eso nos hace muy afortunados. DEMASIADO suerte …”

Bob: “Bueno … aquí estamos”.
—————————————

Las probabilidades se utilizan para predecir eventos futuros. Cualquier conjunto de eventos pasados ​​es tan probable como cualquier otro conjunto, y tan improbable como cualquier conjunto de sonidos, tenemos evidencia de que nuestro conjunto es verdadero. Si intentas usar probabilidades para juzgar eventos pasados, te encuentras con todo tipo de paradojas como el problema de ajuste fino. De todos los espermatozoides que su padre le dio a su madre, ¿cuáles son las posibilidades de que usted nazca en particular? Insignificante.

Pero … aquí estás.

El Principio Antrópico original ahora “débil” no hace nada más que señalar que no hay razón para que el universo se vea diferente incluso si no hay Dios. No prueba nada. Simplemente habla del punto de vista razonable de que la aprehensión de la teleología informada por el estado del Universo es una noción defectuosa.

No sé por qué algunos consideraron necesario introducir la noción de multiverso. Quizás estaban tratando de expresar algo más.

El principio antrópico débil es correcto pero realmente no explica mucho.

No.