人擇原理能告訴我們些什麼

科學界正在討論人擇原理，有人認為人擇原理已經站不住腳了。科學家的深入研究表明人擇原理只是反應了我們的偏見，並沒有進一步發展的知識基礎。

為了解釋各種其他無法解釋的物理現象，人擇原理運用了這樣一個事實：宇宙似乎進行微調來支持我們所知道的生命系統。為什麼宇宙會進行微調來支持像我們這樣的生命呢？因為如果不是這樣，我們就不會出現在地球上來觀察整個宇宙了。

凱斯西儲大學物理學家Irit Maor, Lawrence Krauss及 Glenn Starkman發現這種解釋令人不安。正如他們在最近一期「物理評論快報」中所寫的那樣，人擇原理「基本上是建立在無知而不是知識的基礎上」。因此，他們測試了人擇原理的穩健性，將其分解為最簡單的科學元素，以確定它能否正確的告訴我們關於我們宇宙的故事。

NGC2244紅外圖像

這三位科學家告訴PhysOrg.com說：「在我們的工作中，我們試圖指出人擇原理的隱藏假設：在某種意義上，你需要假設你想要證明的東西。此外，我們還提供了對這個問題的定量理解。」

重要的是，人擇原理意味著我們的宇宙需要一些精確的條件來支持生命系統。例如，其中一個條件就是像宇宙常數對宇宙能量密度起主要作用的貢獻。科學家們已經觀察到宇宙常數並不會太大或太小，以至於宇宙將坍縮成一點或大撕裂，而是允許物質形成星系和行星（例如生命的棲息地地球）。人擇原理對此的解釋是，生命不可能存在於一個有其他條件的宇宙中，因此我們無法觀察到另一個宇宙。然而，關於生命不可能存在於不同的宇宙的說法是基於這樣一個假設，即我們是一種典型的生命形式。但是不同宇宙的生命形式可能有所不同。

Maor，Krauss和Starkman量化了人擇原理對生命形式假設的一種強烈依賴。研究人員定義了一個參數空間(一個數學上量化的集合)，它由所有可能的宇宙組成，具有不同的宇宙常數，然後嘗試在這個集合中確定生命（包括不同於我們的生命形式）存在的概率。他們解釋說，這裡的問題是不知道什麼是我們不能觀察到的，這就導致了抽樣偏差。

「由於我們只知道我們這個宇宙的生命形式，我們對生命如何延伸到其他宇宙參數空間沒有任何信息，」研究人員在研究中解釋說，「它可能分布在廣泛的範圍內，這意味著生命可以有多種形式，或者它可能需要精確的參數值來產生像我們一樣的生命形式的，然而，我們有限的數據集不可能探測太多的參數空間。「

他們得出的結論是：沒有典型生命形式的假設，宇宙常數的值與生命的存在之間的聯繫就無法建立，因此生命的存在就無法解釋為什麼宇宙常數是個特殊的數值。

「我們可以說，我們的存在是觀察到宇宙常數的一個很好的指標，」他們總結道，並強調相關性遠非因果關係。「我們對人擇原理有限的理解揭示的相關性，意味著我們最終從這些論點中學到的是，我們的存在和觀察到的宇宙常數值並不相互矛盾。這很好，但也不足為奇。」

不幸的是，科學家還要進行更深入的研究，才能成功地駁回「解釋為什麼我們的宇宙的所有參數都能支持生命「的人擇原理。

研究人員解釋說：「這場辯論很複雜，不太可能很快解決，因為它是跨學科的。這涉及到科學背後的哲學和方法論問題，以及關於實際觀察和用來分析它們的數學問題。此外，正如我們在文中所述，爭論很大程度上源於我們的無知。在我們能夠以明確的方式真正解決這些問題之前，我們需要更多地了解宇宙，以及了解宇宙的基本規律。」

研究人員解釋說：「基礎物理學可能可以解釋支持宇宙生命參數的特定值。我們可能會發現』為什麼質子質量是電子質量的2000倍？』這個問題(這對我們生命的確切形式至關重要)更像是『為什麼木星繞太陽的軌道半徑是地球半徑的5倍？而不像』為什麼凍結時水會膨脹？』這類問題。』因為這是一個概率問題，而不是根本問題。

「然而，我們不應該僅僅因為我們還不知道就認為不存在人擇原理，因此，我們應該繼續尋找直到我們有了一個令人信服的科學理論來解釋許多其他事情，並且在這個理論中我們可以證明不可能存在人擇原理。最有意思的是，除非我們發現萬物理論，不然我們不知道還有什麼東西沒被我們發現，當然，這也讓一切變得有趣起來。「

轉自公眾號萬象經驗

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