Det antropiske princip
Skrevet af Johan Fynbo, Maj 2002
I middelalderen vidste enhver (i hvert fald de lærde), at mennesket
- skabt i Guds billede - blev sat på jorden af Vor Herre for omkring
5000 år siden. Dette verdensbillede
fik sit første skud for boven i Renæssancen i kraft af den
Kopernikanske revolution, der fjernede jorden fra universets centrum,
og via opdagelsen af arternes udvikling af Charles Darwin forsvandt
også menneskets særegne position blandt klodens mælende og
umælende væsener. I takt med denne
erkendelsesmæssige udvikling har mennesket fjernet sig mere og mere
fra enhver form for speciel betydningsfuld position i verden. Dette
standpunkt er ophøjet til lov i det såkaldte
Kopernikanske princip, der kort og godt lyder: "Vi er ikke i verdens
centrum."
Imidlertid er der et andet (kontroversielt) princip som på
en måde bringer mennesket, og mere generelt livet, tilbage på
banen. Kernen i det
Antropiske princip er, at der er ikke- trivielle
konsekvenser af det faktum, at vi mennesker og livet generelt
findes. Brandon Carter formulerede i 1974 det såkaldt
svage antropiske
princip på følgende måde:
"Hvad vi kan forvente at observere er begrænset af de betingelser,
der er nødvendige for vores tilstedeværelse som observatører."
Med andre ord lægger det faktum, at vi findes nogle begrænsninger
på
hvilke egenskaber universet kan have. Universer med egenskaber, der ikke
tillader liv er udelukkede - for i sådanne universer ville vi jo logisk
nok ikke kunne findes, endsige observere. Det lyder jo ret trivielt.
Når det alligevel ikke er trivielt er det fordi vi ikke behøver at ændre
ret meget på nogle af de fundamentale fysiske konstanter før mulighederne
for liv ændres radikalt. Nogle af de mest kendte eksempler herpå er:
Styrken af den stærke vekselvirkning: Den stærke vekselvirking er den
kraft, der holder atomkernerne sammen. Hvis styrken af denne kraft var
en anelse stærkere (ca. 13%), så ville to protoner kunne hænge sammen
som en Helium-2 kerne. Dermed ville alle protonerne få minutter efter
Big Bang to og to være gået sammen og lavet Helium, så der ikke ville
være noget Brint tilbage. Det ville have reduceret stjerners livstid
dramatisk, så de ville brænde ud i løbet af få millioner år i
stedet for flere milliarder år som tilfældet er for solen. Dermed
ville der ikke være tid til, at livet kunne opstå. Hvis styrken af den
stærke vekselvirking var få procent svagere, så ville Deuteronen (en
proton og en neutron - også kendt som tungt Brint) ikke længere
været bundet. Så ville der slet ikke blive dannet Helium efter Big
Bang eller siden hen. Det ville også være fatalt for mulighederne for
liv.
Vands egenskaber: I modsætning til en række andre stoffer, så
har vand i væskeform større massefylde end i fast form (is).
Det betyder, at is flyder oven på vand, og at søer og have derfor
fryser oppe fra og ned. Det betyder endvidere, at det er svært for
havene at
fryse fuldstændigt til fordi isen dannet på overfalden har en
isolerende virkning på vandet under isen. Hvis det var omvendt -
altså hvis is var tungere end vand, så ville havet fryse nedefra og
op og det ville være meget lettere at fryse havene til. Det ville
også være fatalt for livet på jorden. Vand har også
en række andre egenskaber med stor betydning for livet.
Energi-niveauerne i Kulstof-12: Den just afdøde engelske
astronom Fred Hoyle, der er mest kendt i bredere kredse for sin
stærke modstand mod Big Bang teorien, beregnede i 60erne, hvordan
grundstofferne kunne dannes i stjernerne. Kulstof dannes ved, at tre
Helium-kerner fusionerer - en process der er langsom fordi man
altså må have tre Helium-kerner bragt tæt sammen. For at
kunne danne kulstof i de mængder vi ser i universet idag, og som er
afgørende for livet som vi kender det, var Hoyle nød til at
postulere eksistensen af et energi-niveau (en såkaldt resonans) i
kulstof-12 kernen med en energi, der netop svarer til den typiske termiske
energi af Helium-kerner i stjerners centre. Uden et sådant
energi-niveau ville det simplethen ikke være muligt at lave
kulstof. Det blev efterfølgende eksperimentielt eftervist,
at der faktisk findes et sådant energi-niveau med netop de
rigtige egenskaber i kulstof-12 kernen.
Der findes en lang liste af andre egenskaber ved naturlovene som kunne
skulle være en lille anelse anderledes for at umuliggøre mulighederne for
liv (se f.eks.
her).
Spørgsmålet er så: hvorfor er universet tilsyneladende så
fin-indstillet til liv som det er? Det er dette spørgsmål der har
affødt det antropiske princip. Logisk set er der
to muligheder - begge slående og radikale. Den første mulighed
er, at
der findes umådelig mange universer i hvilke de fysiske
konstanter antager
helt tilfældige værdier. Vi bebor et af de sære,
sjældne af disse mange universer i hvilket de fysiske konstanter
tilfældigvis er sådan, at livet er muligt. Alle de andre universer
er golde og døde, altså uden liv. Den anden mulighed kaldes
det stærke antropiske princip og lyder
"egenskaberne ved universet
er sådan, at liv nødvendigvis vil opstå." Et eksempel herpå
er det teistiske svar på universets finindstilling, nemlig at universet
er skabt til at kunne rumme liv. F.eks. skriver Esajas (45,18) :
[...] himlens skaber, han som er Gud, han som dannede
jorden og frembragte den, han som grundfæstede den; han skabte den
ikke i tomhed, men dannede den til beboelse [...]
Andre søger efter mere "naturlige" forklaringer som f.eks.
Professor Holger Bech Nielsen, der
undersøger om der findes en fysisk teori i
hvilken konstanterne simpelthen ikke kan undgå at være som de er.
Edward Harrisons (professor emeritus i fysik og astronomi ved Masachusetts
universet) skriver i sin bog "Cosmology":
"På nuværende tidspunkt kan vi foretrække enten antropiske eller
teistiske ideer eller helt ignorere emnet og koncentrere os om mere
funktionelle spørgsmål. På den ene side har vi ideen om, at vores
univers kun er et af en mangfoldighed af universer, og nødvendigvis er
som det er fordi vi eksisterer, eller på den anden side har vi ideen
om, at vores univers er over-naturligt designet, en ide der stopper
videre videnskabelig undersøgelse. Givet et valg mellem et
over-naturligt væsen hensides rationel undersøgelse og en ørken
af golde og tomme universer ville de fleste sandsynligvis vælge det
første."
Mit synspunkt er det følgende: det er overordenlig interessant, at
universet ser ud til at være så veltilrettelagt for liv som
det er, men jeg foretrækker ikke (straks) at udelægge dette som
bevis for dette og hint, f.eks. Guds nedlagte plan med skaberværket
eller lignende. Der har været for mange af den slags Guds-beviser
gennem historien, og de tjener egentlig ikke noget formål. Jeg tror
egentlig heller ikke, at den religiøse overbevisning kommer fra den
slags "beviser" - det er mere uudgrundeligt. Snarere bør vi lade
sagen stå åben som en kilde til inspiration i vores videre studium
af universets beskaffenhed. Men jeg finder det alligevel dejligt, at
mennesket måske alligevel ikke bare er et ligegyldigt sandkorn på
stranden.