宇宙的物理学似乎是为生命微调的,为什么?

B站影视 港台电影 2025-05-22 04:12 2

摘要:詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)拍摄的标志性创世之柱(Pillars of Creation),这是鹰状星云中的著名特征。 (图片来源:NASA、ESA、CSA、STScI;J. DePasquale、A. Koe

詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)拍摄的标志性创世之柱(Pillars of Creation),这是鹰状星云中的著名特征。 (图片来源:NASA、ESA、CSA、STScI;J. DePasquale、A. Koekemoer、A. Pagan (STScI)。

自然界的基本常数似乎完美地调整了生命的存在。即使他们有一点点不同,我们也不会在这里。鉴于这个严重的存在主义事实,我们被迫问一个问题:为什么?

我们的物理定律包含几个参数,其值我们无法仅从理论中预测。这些被称为基本常数。我们只能出去测量它们的值,然后将这些值代入我们的方程式中,以使物理学发挥作用。总而言之,大约有二十多个这样的数字。它们表达了光速、四种基本力的强度和基本粒子的质量等基本事实。

这些数字特别令人不安的是,它们看起来是多么精心制作。如果有任何不同,即使是很小的差异,我们的宇宙也会发生根本性的变化。例如,更强的引力会使恒星燃烧得更快,从而阻止太阳系和地球等生命承载行星的崛起。如果光速更快或电子更重,恒星甚至一开始就不会形成。如果普朗克常数不同,宇宙将完全无法识别。

我们似乎生活在刀刃上,只有基本常数的最狭隘的值组合才能让生命,尤其是有意识的生命出现。

这就是微调论点的核心:宇宙似乎有利于生命的存在。那么我们为什么在这里呢?

一个答案是简单地就此结束思路。常数之所以是这样的,是因为如果它们不同,我们就不会在这里观察它。这被称为人类学论证:生命存在是因为否则,生命就不可能存在。

许多物理学家和哲学家认为这个论点不太令人满意。虽然它确实回答了这个问题,但我们似乎有一种唠叨的感觉,认为这个故事还有更多。

另一种可能性是,宇宙不止一个——我们生活在一个多元宇宙中,每个不同的宇宙都对常量的不同值进行“采样”。物理学中有一些非常假设的想法可以导致多元宇宙。一种是通过永恒膨胀的概念,其中非常早期的宇宙从未结束其快速膨胀的时期,整个多元宇宙的不同部分被“挤压”以创建自己的泡沫宇宙。

通往多元宇宙的另一条道路来自弦理论,其中额外的空间维度可以以令人眼花缭乱的方式扭曲自身。每一种可能的安排都会导致物理常数的新值,甚至全新的物理定律。可能的组合范围称为景观,我们的宇宙由该景观中的一个点组成。

在这些受多元宇宙启发的想法中,有许多宇宙 “在那里 ”不支持生命——但这个宇宙支持生命,所以我们在这里。归根结底,这仍然是人类的论点,但至少它解释了如何实现常量的不同值。

但这两种想法都存在问题。重要的是,两者都是假设的,没有任何可用证据支持。我们不知道定期通货膨胀是如何运作的,也不知道永恒的通货膨胀是否可能。此外,弦理论家无法在额外维度的特定排列与其生成的物理学之间建立联系,这意味着我们甚至无法做出可测试的预测。

更重要的是,永恒膨胀和弦理论包含它们自己的常数,这些常数没有被多元宇宙的不同迭代“探索”。例如,弦理论假设一定数量的额外维度 — 一个理论本身无法预测的数字。而永恒的膨胀需要任何数量的额外、未知的参数才能使其发挥作用。

所以无论如何,我们还无法逃避某种形式的基本常数,或者某种形式的关于宇宙的知识,我们无法从我们的理论本身来解释。我想我们只能继续挖掘。

来源:当代生命哲学家一点号

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