Grænser for fysik og fysisk eksperiment

For hundrede år siden var situationen i fysik præcis den modsatte af, hvad den er i dag. Forskere havde i deres hænder resultaterne af gennemprøvede eksperimenter, gentaget mange gange, som dog ofte ikke kunne forklares ved hjælp af eksisterende fysiske teorier. Erfaring gik klart forud for teori. Teoretikerne skulle i gang med arbejdet.

Balancen tipper i øjeblikket mod teoretikere, hvis modeller er meget forskellige fra, hvad man kan se fra mulige eksperimenter såsom strengteori. Og det ser ud til, at der er flere og flere uløste problemer i fysikken (1).

1. De vigtigste moderne tendenser og problemer i fysik - visualisering

Berømt polsk fysiker, prof. Andrzej Staruszkiewicz sagde under debatten "Grænserne for viden i fysik" i juni 2010 på Ignatianum Academy i Krakow: ”Vidskabsfeltet er vokset enormt gennem det sidste århundrede, men uvidenhedsfeltet er vokset endnu mere. (...) Opdagelsen af ​​generel relativitetsteori og kvantemekanik er monumentale resultater af menneskelig tænkning, sammenlignelige med resultaterne af Newton, men de fører til spørgsmålet om forholdet mellem de to strukturer, et spørgsmål hvis kompleksitetsskala simpelthen er chokerende . I denne situation opstår der naturligvis spørgsmål: kan vi gøre dette? Vil vores beslutsomhed og vilje til at nå frem til sandheden stå mål med de vanskeligheder, vi står over for?"

Eksperimentel blindgyde

I flere måneder nu har fysikkens verden været mere kontroversiel end normalt. I tidsskriftet Nature publicerede George Ellis og Joseph Silk en artikel, der forsvarede fysikkens integritet, hvor de kritiserede dem, der i stigende grad er villige til at udsætte eksperimenter for at teste de seneste kosmologiske teorier til en fremtidig dato. De skal være kendetegnet ved "tilstrækkelig elegance" og forklaringsværdi. "Dette bryder den århundreder gamle videnskabelige tradition, ifølge hvilken videnskabelig viden er empirisk bevist viden," tordner forskerne. Fakta viser tydeligt den "eksperimentelle blindgyde" i moderne fysik.

De seneste teorier om verdens og universets natur og struktur kan som regel ikke verificeres af eksperimenter, der er tilgængelige for menneskeheden.

Ved at opdage Higgs-bosonen "fuldendte" forskerne standardmodellen. Fysikkens verden er dog langt fra tilfreds. Vi kender til alle kvarkerne og leptonerne, men vi aner ikke, hvordan vi kan forene dette med Einsteins tyngdekraftsteori. Vi ved ikke, hvordan man kombinerer kvantemekanik med tyngdekraft for at skabe en hypotetisk teori om kvantetyngdekraft. Vi ved heller ikke, hvad Big Bang var (eller om det virkelig skete!) (2).

I øjeblikket, hvad klassiske fysikere kalder det, er næste trin efter standardmodellen supersymmetri, som forudsiger, at hver elementær partikel, vi kender, har en "partner".

Dette fordobler det samlede antal byggesten i stof, men teorien passer perfekt ind i de matematiske ligninger og, hvad der er vigtigt, giver det en chance for at opklare mysteriet om kosmisk mørkt stof. Tilbage er kun at vente på resultaterne af eksperimenter ved Large Hadron Collider, som vil bekræfte eksistensen af ​​supersymmetriske partikler.

Der er dog endnu ikke hørt noget fra Genève om sådanne opdagelser. Dette er selvfølgelig kun begyndelsen på en ny version af LHC med dobbelt kollisionsenergi (efter nylige reparationer og modernisering). Om et par måneder kan de skyde champagnepropper for at fejre supersymmetri. Men hvis dette ikke skete, mener mange fysikere, at supersymmetriske teorier gradvist skulle trækkes tilbage, ligesom superstrengen, der er baseret på supersymmetri. For hvis Large Collider ikke bekræfter disse teorier, hvad så?

Det er der dog nogle forskere, der ikke mener. Fordi teorien om supersymmetri er for "smuk til at tage fejl."

Så de har til hensigt at revurdere deres ligninger for at bevise, at masserne af supersymmetriske partikler simpelthen er uden for rækkevidden af ​​LHC. Teoretikerne har meget ret. Deres modeller er gode til at forklare fænomener, der kan måles og testes eksperimentelt. Derfor kan man spørge, hvorfor vi skal udelukke udviklingen af ​​de teorier, som vi (endnu) ikke kan kende empirisk. Er dette en fornuftig og videnskabelig tilgang?

Universet fra ingenting

Naturvidenskaberne, især fysikken, er baseret på naturalisme, det vil sige troen på, at vi kan forklare alt ved hjælp af naturens kræfter. Videnskabens opgave kommer ned til at overveje forholdet mellem forskellige størrelser, der beskriver fænomener eller bestemte strukturer, der findes i naturen. Fysik beskæftiger sig ikke med problemer, der ikke kan beskrives matematisk, som ikke kan gentages. Det er blandt andet årsagen til dens succes. Den matematiske beskrivelse, der bruges til at modellere naturfænomener, har vist sig ekstremt effektiv. Naturvidenskabens resultater resulterede i deres filosofiske generaliseringer. Retninger som mekanistisk filosofi eller videnskabelig materialisme blev skabt, som overførte resultaterne af naturvidenskaberne opnået før slutningen af ​​det XNUMX. århundrede til filosofiens område.

Det så ud til, at vi kunne kende hele verden, at der var fuldstændig determinisme i naturen, fordi vi kunne bestemme, hvordan planeterne ville bevæge sig om millioner af år, eller hvordan de bevægede sig for millioner af år siden. Disse præstationer gav anledning til stolthed, der absolutiserede det menneskelige sind. Metodologisk naturalisme stimulerer i afgørende grad udviklingen af ​​naturvidenskaben i dag. Der er dog nogle afskæringspunkter, der synes at indikere begrænsningerne ved naturalistisk metodologi.

Hvis universet er begrænset i volumen og opstod "ud af ingenting" (3), uden at overtræde lovene om bevarelse af energi, for eksempel som en fluktuation, så burde der ikke være nogen ændringer i det. I mellemtiden holder vi øje med dem. Forsøger vi at løse dette problem på grundlag af kvantefysik, kommer vi til den konklusion, at kun en bevidst observatør aktualiserer muligheden for eksistensen af ​​en sådan verden. Derfor undrer vi os over, hvorfor netop den, vi lever i, blev skabt fra mange forskellige universer. Så vi kommer til den konklusion, at kun når en person dukkede op på Jorden, blev verden - som vi observerer - virkelig "blev" ...

Hvordan påvirker målinger begivenheder, der skete for en milliard år siden?

4. Wheeler eksperiment - visualisering

En af de moderne fysikere, John Archibald Wheeler, foreslog en kosmisk version af det berømte dobbeltspalteeksperiment. I sin mentale konstruktion rejser lys fra en kvasar en milliard lysår væk langs to modsatte sider af galaksen (4). Hvis observatører observerer hver af disse stier separat, vil de se fotoner. Hvis begge på én gang, vil de se bølgen. Så selve observationshandlingen ændrer karakteren af ​​det lys, der forlod kvasaren for en milliard år siden!

For Wheeler beviser ovenstående, at universet ikke kan eksistere i fysisk forstand, i det mindste ikke i den forstand, hvor vi er vant til at forstå en "fysisk tilstand." Dette kan ikke ske i fortiden, før... vi tog en måling. Således påvirker vores nuværende dimension fortiden. Med vores observationer, opdagelser og målinger former vi fortidens begivenheder, dybt i tiden, helt frem til... universets begyndelse!

Neil Turok fra Perimeter Institute i Waterloo, Canada, sagde i juli-udgaven af ​​New Scientist, at "vi kan ikke forstå, hvad vi finder. Teorien bliver mere og mere kompleks og sofistikeret. Vi kaster os ud i et problem med på hinanden følgende felter, dimensioner og symmetrier, selv med en skruenøgle, men vi kan ikke forklare de enkleste fakta." Mange fysikere er tydeligvis irriterede over den situation, hvor moderne teoretikers mentale rejser, såsom ovenstående betragtninger eller superstrengteori, intet har til fælles med de eksperimenter, der i øjeblikket udføres i laboratorier, og der er ingen måde at teste dem eksperimentelt på.

I kvanteverdenen er du nødt til at anlægge et bredere blik

Som nobelprisvinderen Richard Feynman engang sagde, er der ingen, der rigtig forstår kvanteverdenen. I modsætning til den gode gamle Newtonske verden, hvor to legemers vekselvirkninger med bestemte masser beregnes ved hjælp af ligninger, har vi i kvantemekanikken ligninger, hvorfra de ikke så meget er afledt som resultatet af mærkelig adfærd observeret i eksperimenter. Kvantefysikkens objekter behøver ikke at være forbundet med noget "fysisk", og deres adfærd er regionen i et abstrakt multidimensionelt rum kaldet Hilbert-rum.

Der er ændringer beskrevet af Schrödinger-ligningen, men hvorfor præcist er ukendt. Kan dette ændres? Er det overhovedet muligt at udlede kvantelove fra fysikkens principper, da snesevis af love og principper, for eksempel vedrørende bevægelser af kroppe i det ydre rum, blev afledt af Newtons principper? Forskere fra universitetet i Pavia i Italien Giacomo Mauro D'Ariano, Giulio Ciribella og Paolo Perinotti hævder, at selv kvantefænomener, der klart er i modstrid med sund fornuft, kan påvises i målbare eksperimenter. Alt du behøver er det rigtige perspektiv - Måske kommer den manglende forståelse af kvanteeffekter af, at man ikke ser dem bredt nok. Ifølge de førnævnte videnskabsmænd i New Scientist skal meningsfulde og målbare eksperimenter i kvantemekanik opfylde flere betingelser. Det her:

• kausalitet - fremtidige begivenheder kan ikke påvirke tidligere begivenheder;
• skelnbarhed - stater, vi skal være i stand til at adskille fra hinanden som adskilte;
• композиция - hvis vi kender alle stadier af processen, kender vi hele processen;
• kompression – der er måder at overføre vigtige oplysninger om chippen på uden at skulle overføre hele chippen;
• tomografi – hvis vi har et system bestående af mange dele, er statistikken over målinger efter dele tilstrækkelig til at afsløre hele systemets tilstand.

Italienerne ønsker at udvide deres principper om oprensning, bredere perspektiv og meningsfulde eksperimenter til også at omfatte termodynamiske fænomeners irreversibilitet og princippet om stigende entropi, som fysikere ikke er imponerede over. Måske også her er observationer og målinger påvirket af artefakter af et perspektiv, der er for snævert til at forstå hele systemet. "Den grundlæggende sandhed i kvanteteorien er, at støjende, irreversible ændringer kan gøres reversible ved at tilføje et nyt layout til beskrivelsen," siger den italienske videnskabsmand Giulio Ciribella til New Scientist.

Desværre, siger skeptikere, kan "rensningen" af eksperimenter og et bredere måleperspektiv føre til en hypotese i mange verdener, hvor ethvert udfald er muligt, og hvor videnskabsmænd, der tror, ​​at de måler det korrekte hændelsesforløb, simpelthen "vælger" en bestemt kontinuum ved at måle dem.

5. Tidsvisere i form af urvisere

Ingen tid?

Begrebet de såkaldte Arrows of Time (5) blev introduceret i 1927 af den britiske astrofysiker Arthur Eddington. Denne pil peger på tiden, som altid flyder i én retning, det vil sige fra fortiden til fremtiden, og denne proces kan ikke vendes. Stephen Hawking skrev i sin A Brief History of Time, at lidelsen stiger med tiden, fordi vi måler tiden i den retning, lidelsen øges. Det ville betyde, at vi har et valg - vi kunne for eksempel først observere glasskår spredt på gulvet, derefter det øjeblik, hvor glasset falder til gulvet, så glasset i luften, og til sidst den person, der holder det. i hånden. Der er ingen videnskabelig regel, der siger, at "tidens psykologiske pil" skal bevæge sig i samme retning som den termodynamiske pil, og systemets entropi stiger. Men mange forskere mener, at det er tilfældet, fordi der sker energiske ændringer i den menneskelige hjerne, svarende til dem, vi observerer i naturen. Hjernen har energien til at handle, observere og ræsonnere, fordi den menneskelige "motor" forbrænder brændstof og mad, og som en forbrændingsmotor er denne proces irreversibel.

Der er dog tilfælde, hvor entropi både stiger og falder i forskellige systemer, mens den samme retning af tidens psykologiske pil opretholdes. For eksempel, når du gemmer data i computerens hukommelse. Hukommelsesmodulerne i maskinen går fra uordnet tilstand til diskskriverækkefølge. Dermed reduceres entropien i computeren. Enhver fysiker vil dog sige, at set fra universet som helhed - vokser det, fordi det kræver energi at skrive til en disk, og denne energi spredes i form af varme genereret af en maskine. Der er altså en lille "psykologisk" modstand mod fysikkens etablerede love. Det er svært for os at overveje, at det, der kommer ud med støjen fra blæseren, er vigtigere end optagelsen af ​​et værk eller anden værdi i hukommelsen. Hvad hvis nogen skrev et argument på deres pc, der ville revolutionere moderne fysik, unified force theory eller Theory of Everything? Vi ville have svært ved at acceptere tanken om, at den generelle uorden i universet på trods af dette er steget.

Tilbage i 1967 dukkede Wheeler-DeWitt-ligningen op, hvorfra det fulgte, at tiden som sådan ikke eksisterer. Det var et forsøg på matematisk at kombinere kvantemekanikkens ideer og den generelle relativitetsteori, et skridt hen imod teorien om kvantetyngdekraften, dvs. teorien om alt, som alle videnskabsmænd ønsker. Det var først i 1983, at fysikerne Don Page og William Wootters foreslog en forklaring på, at tidsproblemet kunne omgås ved hjælp af begrebet kvantesammenfiltring. Ifølge deres koncept kan kun egenskaberne af et allerede defineret system måles. Fra et matematisk synspunkt betød dette forslag, at ure isoleret fra systemet ikke virkede og først startede, når de var viklet ind i et bestemt univers. Men hvis nogen skulle se på os fra et andet univers, ville de se os som statiske objekter, og kun deres ankomst til os ville forårsage kvanteforviklinger og bogstaveligt talt få os til at føle tidens gang.

Denne hypotese dannede grundlaget for videnskabsmænds arbejde fra et forskningsinstitut i Torino, Italien. Fysiker Marco Genovese besluttede at bygge en model, der tager højde for de særlige forhold ved kvantesammenfiltring. Det var muligt at genskabe en fysisk effekt, der indikerer rigtigheden af ​​dette ræsonnement. En model af universet bestående af to fotoner er blevet skabt.

Det ene par var orienteret - lodret polariseret, og det andet vandret. Deres kvantetilstand, og derfor deres polarisering, detekteres derefter af en række detektorer. Det viser sig, at indtil den observation, der i sidste ende bestemmer referencerammen, er nået, er fotoner i en klassisk kvantesuperposition, dvs. de var orienteret både lodret og vandret. Det betyder, at iagttageren, der læser uret, bestemmer den kvantesammenfiltring, der påvirker det univers, som han bliver en del af. En sådan observatør er så i stand til at opfatte polariseringen af ​​successive fotoner baseret på kvantesandsynlighed.

Dette koncept er meget fristende, fordi det forklarer mange problemer, men det fører naturligvis til behovet for en "superobservatør", som ville være over alle determinismer og kontrollere alt som helhed.

6. Multivers - Visualisering

Det, vi observerer, og det, vi subjektivt opfatter som "tid", er faktisk et produkt af målbare globale ændringer i verden omkring os. Efterhånden som vi dykker dybere ned i atomernes, protonernes og fotonernes verden, indser vi, at begrebet tid bliver mindre og mindre vigtigt. Ifølge videnskabsmænd måler uret, der følger os hver dag, set fra et fysisk synspunkt, ikke sin passage, men hjælper os med at organisere vores liv. For dem, der er vant til Newtons begreber om universel og altomfattende tid, kommer disse begreber som et chok. Men det er ikke kun videnskabelige traditionalister, der ikke accepterer dem. Fremragende teoretisk fysiker Lee Smolin, tidligere nævnt af os som en af ​​de mulige vindere af dette års Nobelpris, mener, at tiden eksisterer og er helt reel. Engang – ligesom mange fysikere – argumenterede han for, at tid er en subjektiv illusion.

Nu præsenterer han i sin bog Reborn Time et helt andet syn på fysik og kritiserer strengteori, som er populær i det videnskabelige samfund. Ifølge ham eksisterer multiverset ikke (6), fordi vi lever i det samme univers og på samme tid. Han mener, at tiden er af allerstørste betydning, og at vores oplevelse af virkeligheden i nuet ikke er en illusion, men nøglen til at forstå virkelighedens grundlæggende natur.

Entropi nul

Sandu Popescu, Tony Short, Noah Linden (7) og Andreas Winter beskrev deres resultater i 2009 i tidsskriftet Physical Review E, som viste, at objekter opnår ligevægt, det vil sige en tilstand af ensartet fordeling af energi, ved at gå ind i tilstande af kvantesammenfiltring med deres omgivelser. I 2012 beviste Tony Short, at sammenfiltring frembringer ligevægt i begrænset tid. Når en genstand interagerer med sit miljø, som når partikler i en kop kaffe kolliderer med luft, siver information om deres egenskaber ud og bliver diffus i hele miljøet. Tabet af information får kaffen til at stagnere, selvom renligheden i hele rummet fortsætter med at svinge. Ifølge Popescu holder hendes tilstand op med at ændre sig over tid.

7. Noah Linden, Sandu Popescu og Tony Short

Efterhånden som rummets renlighed ændres, kan kaffen pludselig holde op med at blande sig med luften og gå ind i sin egen rene tilstand. Tilstandene blandet med miljøet er dog meget flere end de rene tilstande, der er tilgængelige for kaffe, og eksisterer derfor næsten aldrig. Denne statistiske usandsynlighed giver indtryk af, at tidens pil er irreversibel. Problemet med tidens pil er sløret af kvantemekanikken, hvilket gør det vanskeligt at bestemme naturen.

En elementarpartikel har ikke præcise fysiske egenskaber og bestemmes kun af sandsynligheden for at være i forskellige tilstande. For eksempel kan en partikel på ethvert givet tidspunkt have 50 procents chance for at dreje med uret og 50 procents chance for at dreje i den modsatte retning. Sætningen, understøttet af fysikeren John Bells erfaring, siger, at en partikels sande tilstand ikke eksisterer, og at den er overladt til at blive styret af sandsynlighed.

Kvanteusikkerhed fører derefter til forvirring. Når to partikler interagerer, kan de ikke engang defineres på egen hånd, idet de uafhængigt udvikler sandsynligheder kendt som en ren tilstand. I stedet bliver de sammenfiltrede komponenter af en mere kompleks sandsynlighedsfordeling, som begge partikler beskriver sammen. Denne fordeling kan for eksempel afgøre, om partikler vil spinde i den modsatte retning. Systemet som helhed er i en ren tilstand, men de enkelte partiklers tilstand er forbundet med en anden partikel.

Således kunne begge rejse mange lysår væk fra hinanden, og rotationen af ​​hver af dem ville forblive korreleret med den anden.

Den nye tidspilteori beskriver dette som et tab af information på grund af kvantesammenfiltring, der sender en kop kaffe i ligevægt med det omgivende rum. Til sidst når rummet ligevægt med det ydre miljø, som igen langsomt nærmer sig ligevægt med resten af ​​universet. Gamle videnskabsmænd, der studerede termodynamik, betragtede denne proces som en gradvis spredning af energi, hvilket øgede universets entropi.

I dag mener fysikere, at information bliver mere og mere spredt, men aldrig helt forsvinder. Selvom entropien stiger lokalt, mener de, at universets samlede entropi forbliver konstant på nul. Et aspekt af tidens pil er dog stadig uafklaret. Forskere hævder, at en persons evne til at huske fortiden, men ikke fremtiden, også kan forstås som dannelsen af ​​relationer mellem interagerende partikler. Når vi læser en besked på et stykke papir, kommunikerer hjernen med den gennem fotoner, der når øjnene.

Først fra dette øjeblik kan vi huske, hvad denne besked fortæller os. Popescu mener, at den nye teori ikke forklarer, hvorfor universets oprindelige tilstand var langt fra ligevægt, og tilføjer, at naturen af ​​Big Bang bør forklares. Nogle forskere har udtrykt tvivl om denne nye tilgang, men udviklingen af ​​dette koncept og ny matematisk formalisme er nu med til at løse teoretiske spørgsmål inden for termodynamik.

Nå rumtidens korn

Sorte huls fysik synes at indikere, som nogle matematiske modeller antyder, at vores univers slet ikke er tredimensionelt. På trods af hvad vores sanser fortæller os, kan virkeligheden omkring os være et hologram - en projektion af et fjernt plan, der faktisk er todimensionelt. Hvis dette billede af universet er korrekt, kan illusionen om rumtidens tredimensionelle natur blive fordrevet, når først forskningsinstrumenterne til vores rådighed bliver tilstrækkeligt følsomme. Craig Hogan, en fysikprofessor ved Fermilab, som har brugt år på at studere universets grundlæggende struktur, antyder, at dette niveau netop er nået.

8. GEO600 gravitationsbølgedetektor

Hvis universet er et hologram, så har vi måske lige nået grænserne for virkelighedens opløsning. Nogle fysikere har fremført den spændende hypotese, at det rum-tid, som vi lever i, i sidste ende ikke er kontinuerligt, men ligesom et billede i et digitalt fotografi er det på sit mest basale niveau sammensat af visse "korn" eller "pixels." Hvis dette er tilfældet, må vores virkelighed have en form for endelig "beslutning". Sådan fortolkede nogle forskere den "støj", der optrådte i resultaterne af GEO600 gravitationsbølgedetektoren (8).

For at teste denne ekstraordinære hypotese udviklede Craig Hogan, en gravitationsbølgefysiker, og hans team verdens mest præcise interferometer, kaldet Hogan Holometer, som er designet til at måle den mest grundlæggende essens af rumtid på den mest præcise måde som muligt. Eksperimentet, med kodenavnet Fermilab E-990, er ikke et af mange andre. Denne har til formål at demonstrere selve rummets kvantenatur og tilstedeværelsen af, hvad videnskabsmænd kalder "holografisk støj."

Holometret består af to interferometre placeret side om side. De retter laserstråler på en kilowatt til en enhed, der opdeler dem i to vinkelrette stråler på 40 meter lange, som reflekteres og returneres til spaltningspunktet, hvilket skaber udsving i lysstrålernes lysstyrke (9). Hvis de forårsager en vis bevægelse i deleanordningen, vil dette være bevis på selve rummets vibration.

9. Grafisk repræsentation af det holografiske eksperiment

Hogans teams største udfordring er at bevise, at de virkninger, de opdagede, ikke blot er forstyrrelser forårsaget af faktorer uden for den eksperimentelle opsætning, men resultatet af vibrationer i rum-tid. Derfor vil spejlene, der bruges i interferometeret, blive synkroniseret med frekvenserne af alle de mindste lyde, der kommer udefra enheden, opfanget af specielle sensorer.

Antropisk univers

For at verden og mennesket kan eksistere i den, skal fysikkens love have en meget specifik form, og fysiske konstanter skal have præcist udvalgte værdier ... og det er de! Hvorfor?

Lad os starte med det faktum, at der er fire typer vekselvirkninger i universet: gravitation (fald, planeter, galakser), elektromagnetisk (atomer, partikler, friktion, elasticitet, lys), svag kernekraft (kilde til stjerneenergi) og stærk nuklear ( binder protoner og neutroner i atomkerner). Tyngdekraften er 1039 gange svagere end elektromagnetisme. Hvis den var lidt svagere, ville stjernerne være lettere end Solen, supernovaer ville ikke eksplodere, og tunge grundstoffer ville ikke blive dannet. Hvis den var en smule stærkere, ville skabninger større end bakterier blive knust, og stjerner ville ofte støde sammen, ødelægge planeter og brænde sig selv ud for hurtigt.

Universets tæthed er tæt på den kritiske tæthed, det vil sige, under hvilken stof hurtigt ville forsvinde uden dannelsen af ​​galakser eller stjerner, og over hvilken universet ville overleve for kort. For at sådanne betingelser skulle opstå, skulle nøjagtigheden af ​​at matche parametrene for Big Bang være inden for ±10-60. De indledende uhomogeniteter i det unge univers var på en skala fra 10-5. Hvis de var mindre, ville galakser ikke dannes. Hvis de var større, ville der dannes enorme sorte huller i stedet for galakser.

Symmetrien af ​​partikler og antipartikler i universet er brudt. Og for hver baryon (proton, neutron) er der 109 fotoner. Hvis der var flere af dem, kunne galakser ikke dannes. Hvis der var færre af dem, ville der ikke være stjerner. Også antallet af dimensioner, vi lever i, ser ud til at være "rigtige". Komplekse strukturer kan ikke opstå i to dimensioner. Med mere end fire (tre dimensioner plus tid) bliver eksistensen af ​​stabile planetbaner og energiniveauer af elektroner i atomer problematisk.

10. Mennesket som universets centrum

Konceptet med det antropiske princip blev introduceret af Brandon Carter i 1973 på en konference i Krakow dedikeret til 500-året for Kopernikus' fødsel. Generelt kan det formuleres på en sådan måde, at det observerbare univers skal opfylde de betingelser, det opfylder, for at kunne observeres af os. Der er stadig forskellige versioner af den. Det svage antropiske princip siger, at vi kun kan eksistere i et univers, der gør vores eksistens mulig. Hvis værdierne af konstanterne var anderledes, ville vi aldrig se dette, fordi vi ikke ville være der. Det stærke antropiske princip (forsætlig forklaring) siger, at universet er sådan, at vi kan eksistere (10).

Fra kvantefysikkens synspunkt kunne et hvilket som helst antal universer opstå uden en årsag. Vi befandt os i et specifikt univers, som skulle opfylde en række subtile betingelser for, at en person kunne leve i det. Så taler vi om den antropiske verden. For en troende er for eksempel ét antropisk univers skabt af Gud nok. Det materialistiske verdensbillede accepterer ikke dette og antager, at der er mange universer, eller at det nuværende univers blot er et stadie i multiversets endeløse udvikling.

Forfatteren til den moderne version af universet som simuleringshypotese er teoretiker Niklas Boström. Ifølge ham er den virkelighed, vi opfatter, blot en simulering, som vi ikke er bevidste om. Videnskabsmanden foreslog, at hvis det er muligt at skabe en pålidelig simulation af en hel civilisation eller endda hele universet ved hjælp af en tilstrækkeligt kraftig computer, og de simulerede mennesker kan opleve bevidsthed, så er det meget sandsynligt, at avancerede civilisationer simpelthen har skabt et stort antal af sådanne simuleringer, og vi lever i en af ​​dem i noget, der ligner "The Matrix" (11).

Her blev ordene "Gud" og "Matrix" talt. Nu er vi kommet til grænsen for at tale om videnskab. Mange, også videnskabsmænd, mener, at det netop er på grund af den eksperimentelle fysiks hjælpeløshed, at videnskaben begynder at gå ind i områder, der modsiger realisme, lugter af metafysik og science fiction. Lad os håbe, at fysikken vil overvinde sin empiriske krise og finde en måde at glæde sig som en eksperimentelt testbar videnskab igen.