¿Cuál es el principio antrópico?

los principio antrópico Es la creencia de que, si tomamos la vida humana como una condición dada del universo, los científicos pueden usar esto como el punto de partida para derivar las propiedades esperadas del universo como consistentes con la creación de la vida humana. Es un principio que tiene un papel importante en la cosmología, específicamente en tratar de lidiar con el aparente ajuste fino del universo..

Origen del principio antrópico

La frase "principio antrópico" fue propuesta por primera vez en 1973 por el físico australiano Brandon Carter. Propuso esto en el 500 aniversario del nacimiento de Nicolás Copérnico, como un contraste con el principio copernicano que se considera que degradó a la humanidad desde cualquier posición privilegiada dentro del universo..

Ahora, no es que Carter pensara que los humanos tenían un central posición en el universo. El principio copernicano seguía básicamente intacto. (De esta manera, el término "antrópico", que significa "relacionado con la humanidad o el período de existencia del hombre", es algo desafortunado, como lo indica una de las citas a continuación.) En cambio, lo que Carter tenía en mente era simplemente que el hecho de la vida humana es una evidencia que no puede, por sí misma, ser completamente descartada. Como dijo, "aunque nuestra situación no es necesariamente central, es inevitablemente privilegiada hasta cierto punto". Al hacer esto, Carter realmente cuestionó una consecuencia infundada del principio copernicano..

Antes de Copérnico, el punto de vista estándar era que la Tierra era un lugar especial, obedeciendo leyes físicas fundamentalmente diferentes a todo el resto del universo: los cielos, las estrellas, los otros planetas, etc. Con la decisión de que la Tierra no era fundamentalmente diferente, era muy natural asumir lo contrario: Todas las regiones del universo son idénticas..

Podríamos, por supuesto, imaginar muchos universos que tienen propiedades físicas que no permiten la existencia humana. Por ejemplo, ¿quizás el universo podría haberse formado de modo que la repulsión electromagnética fuera más fuerte que la atracción de la interacción nuclear fuerte? En este caso, los protones se separarían entre sí en lugar de unirse en un núcleo atómico. Los átomos, tal como los conocemos, nunca se formarían ... ¡y por lo tanto no habría vida! (Al menos como lo sabemos).

¿Cómo puede la ciencia explicar que nuestro universo no es así? Bueno, según Carter, el hecho mismo de que podamos hacer la pregunta significa que obviamente no podemos estar en este universo ... o en cualquier otro universo que nos haga imposible existir. Esos otros universos podría se han formado, pero no estaríamos allí para hacer la pregunta.

Variantes del principio antrópico

Carter presentó dos variantes del principio antrópico, que se han refinado y modificado a lo largo de los años. La redacción de los dos principios a continuación es mía, pero creo que captura los elementos clave de las formulaciones principales:

• Principio antrópico débil (WAP): Los valores científicos observados deben ser capaces de permitir que exista al menos una región del universo que tenga propiedades físicas que permitan a los humanos existir, y nosotros existimos dentro de esa región.
• Principio antrópico fuerte (WAP): El universo debe tener propiedades que permitan que exista vida dentro de él en algún momento.

El fuerte principio antrópico es muy controvertido. De alguna manera, dado que existimos, esto se convierte en nada más que una verdad. Sin embargo, en su controvertido libro de 1986 El principio antrópico cosmológico, Los físicos John Barrow y Frank Tipler afirman que el "deber" no es solo un hecho basado en la observación en nuestro universo, sino más bien un requisito fundamental para que exista cualquier universo. Basan este controvertido argumento en gran medida en la física cuántica y el Principio Antrópico Participativo (PAP) propuesto por el físico John Archibald Wheeler.

Un Interludio controvertido - Principio antrópico final

Si crees que no podrían ser más controvertidos que esto, Barrow y Tipler van mucho más lejos que Carter (o incluso Wheeler), haciendo una afirmación que tiene muy poca credibilidad en la comunidad científica como condición fundamental del universo:

Principio antrópico final (PAF): El procesamiento inteligente de la información debe existir en el Universo y, una vez que exista, nunca se extinguirá.

Realmente no hay justificación científica para creer que el Principio Antrópico Final tenga algún significado científico. La mayoría cree que es poco más que una afirmación teológica vestida con ropa vagamente científica. Aún así, como especie de "procesamiento inteligente de información", supongo que no estaría de más mantener los dedos cruzados sobre esta ... al menos hasta que desarrollemos máquinas inteligentes, y luego supongo que incluso la FAP podría permitir un apocalipsis robot.

Justificando el principio antrópico

Como se indicó anteriormente, las versiones débiles y fuertes del principio antrópico son, en cierto sentido, realmente obvias sobre nuestra posición en el universo. Como sabemos que existimos, podemos hacer ciertas afirmaciones específicas sobre el universo (o al menos nuestra región del universo) en base a ese conocimiento. Creo que la siguiente cita resume bien la justificación de esta postura:

"Obviamente, cuando los seres en un planeta que sustenta la vida examinan el mundo que los rodea, seguramente encontrarán que su entorno satisface las condiciones que requieren para existir..

Es posible convertir esa última declaración en un principio científico: nuestra propia existencia impone reglas que determinan desde dónde y a qué hora es posible para nosotros observar el universo. Es decir, el hecho de que nuestro ser restrinja las características del tipo de entorno en el que nos encontramos. Ese principio se llama principio antrópico débil ... Un término mejor que "principio antrópico" habría sido "principio de selección", porque el principio se refiere a cómo nuestro propio conocimiento de nuestra existencia impone reglas que seleccionan, de todo el entorno posible, solo esos ambientes con las características que permiten la vida ". -- Stephen Hawking y Leonard Mlodinow, El gran diseño

El principio antrópico en acción

El papel clave del principio antrópico en cosmología es ayudar a proporcionar una explicación de por qué nuestro universo tiene las propiedades que tiene. Solía ​​ser que los cosmólogos realmente creían que descubrirían algún tipo de propiedad fundamental que establece los valores únicos que observamos en nuestro universo ... pero esto no ha sucedido. En cambio, resulta que hay una variedad de valores en el universo que parecen requerir un rango muy estrecho y específico para que nuestro universo funcione de la manera en que lo hace. Esto se conoce como el problema de ajuste, ya que es un problema explicar cómo estos valores están tan finamente ajustados para la vida humana..

El principio antrópico de Carter permite una amplia gama de universos teóricamente posibles, cada uno con diferentes propiedades físicas, y el nuestro pertenece al conjunto (relativamente) pequeño de ellos que permitiría la vida humana. Esta es la razón fundamental por la que los físicos creen que probablemente hay múltiples universos. (Vea nuestro artículo: "¿Por qué hay múltiples universos?")

Este razonamiento se ha vuelto muy popular no solo entre los cosmólogos, sino también entre los físicos involucrados en la teoría de cuerdas. Los físicos han descubierto que hay tantas variantes posibles de la teoría de cuerdas (quizás hasta 10⁵⁰⁰, que realmente aturde la mente ... ¡incluso las mentes de los teóricos de cuerdas!) que algunos, especialmente Leonard Susskind, han comenzado a adoptar el punto de vista de que existe un vasto paisaje de la teoría de cuerdas, lo que conduce a universos múltiples y el razonamiento antrópico debe aplicarse al evaluar las teorías científicas relacionadas con nuestro lugar en este paisaje.

Uno de los mejores ejemplos de razonamiento antrópico se produjo cuando Stephen Weinberg lo usó para predecir el valor esperado de la constante cosmológica y obtuvo un resultado que predijo un valor pequeño pero positivo, que no se ajustaba a las expectativas del día. Casi una década después, cuando los físicos descubrieron que la expansión del universo se estaba acelerando, Weinberg se dio cuenta de que su razonamiento antrópico anterior había sido acertado:

"... Poco después del descubrimiento de nuestro universo acelerado, el físico Stephen Weinberg propuso, basado en un argumento que había desarrollado más de una década antes, antes del descubrimiento de la energía oscura, que ... tal vez el valor de la constante cosmológica que medimos hoy fuera seleccionado de alguna manera "antrópicamente". Es decir, si de alguna manera hubiera muchos universos, y en cada universo el valor de la energía del espacio vacío tomara un valor elegido al azar basado en alguna distribución de probabilidad entre todas las energías posibles, entonces solo en aquellos universos el valor no es tan diferente de lo que medimos sería la vida como sabemos que puede evolucionar ... Dicho de otra manera, ¡no es demasiado sorprendente descubrir que vivimos en un universo en el que podemos vivir! " -- Lawrence M. Krauss,

Críticas al principio antrópico

Realmente no faltan los críticos del principio antrópico. En dos críticas muy populares de la teoría de cuerdas, Lee Smolin's El problema con la física y Peter Woit's Ni siquiera mal, El principio antrópico se cita como uno de los principales puntos de discusión..

Los críticos hacen un punto válido de que el principio antrópico es una especie de esquiva, porque reformula la pregunta que normalmente hace la ciencia. En lugar de buscar valores específicos y la razón por la cual esos valores son lo que son, permite un rango completo de valores siempre que sean consistentes con un resultado final ya conocido. Hay algo fundamentalmente inquietante en este enfoque..