Dimenzió #11

eLeVeN

(irodalom, gazdaság, számitástechnika, filozófia)

Legnépszerűbb számunk

[#24] Kapcsolat - kezdő és gyakorló szeretőknek -


Legnépszerűbb cikkünk

[#24] Szerelmes versek

                     John Maynard Smith - Szatmáry Eörs

                     A LAKHATÓ VILÁGOK VALÓSZÍNŰSÉGÉRŐL

             (Megjelent a Nature 384. kötetében 1996 nov. 14-én
                  a 107. oldalon. Fordította: Abonyi Iván)

    (In: Természet Világa, 128. évf., 4. sz., 1997. április, 168-169. o.)


   A  kozmológusok  körében az antropikus elv nagy népszerűségre tett szert.
Ám   a   történeti   magyarázat   igényével   szembesülő   biológusok   arra
kényszerülnek, hogy ezt a hajánál fogva elorángatott hipotézisnek tekintsék.

   Az  antropikus  elv  szerint  a fizikai törvényeket magyarázza az a tény,
hogy lehetővé teszik intelligens megfigyelők kialakulását a világegyetemben,
akik képesek természetüket diszkutálni. Ez a gondolat jelentős népszerűségre
tett  szert  a  kozmológusok  körében, a biológusoknak azonban fenntartásaik
vannak.  Ha  igaz  az, hogy "mi itt vagyunk, mert itt vagyunk", az evolúciós
átmenetek  tanulmányozása  vagy triviálisan üres vagy hiábavaló feladat. Azt
hisszük,  az  antropikus elv legfőbb érdeme talán az, hogy a lakható világok
valószínűségével  kapcsolatos  problémakör  más,  potenciálisan  hatékonyabb
megközelítésének megjelenését elősegítette.

   Az  a  gondolat,  hogy  a  világ  különösen  alkalmas az élet megjelenése
számára,  egyáltalán  nem  új  keletű.  L.  J.  Henderson [1] biokémikus már
1913-ban rámutatott arra, hogy sok anyagnak, pl. a víznek is pontosan azok a
tulajdonságai  vannak,  amelyek az élet számára elengedhetetlenek. A legtöbb
biológus  elvetette  Henderson nézeteit, azzal érveltek ugyanis, hogy az élő
szervezetek  a  környezetükhöz  alkalmazkodva,  a  természetes kiválasztódás
útján  fejlődnek,  nem  pedig  megfordítva.  De  azok  a kérdések, amelyeket
felvetett,  újra  a  felszínre  bukkantak  a közelmúltban, bár új köntösben.
Kiderült  ugyanis, hogy a fizikai állandók értékei pont akkorák, amekkorákra
szükség  van  ahhoz,  hogy  az  univerzumban lehessenek csillagok, melyeknek
vannak  az  intelligens  élet  hordozására alkalmas bolygóik. A "kozmológiai
antropikus   elvet"   pontosan  ennek  a  meglepő  ténynek  a  magyarázatára
javasolták [2].

   Az  elvnek  több alakja is lehetséges. A gyenge antropikus elv egyszerűen
csak  konstatálja,  hogy  egyes  univerzumokat  a fizikai állandók értékének
szerencsétlen összejátszása folytán nem tudnánk megfigyelni, mégpedig azért,
mert nem volnánk benne jelen. A gyenge antropikus elv nem egy elmélet, hanem
csupán egy megállapítás, mely tudomásul veszi ezt a kivételes helyzetet.

   Az  erős  antropikus elv, amelyet Brandon Carter fogalmazott meg [3], már
sokkal radikálisabb. Azt mondja ki, hogy az univerzumnak olyan tulajdonságai
kell   legyenek,  amelyek  megengedik,  hogy  a  története  során  valamikor
megjelenhessen,  kifejlődhessen benne az élet. Hogyan is kell vagy lehet ezt
a  különleges  követelményt  érteni?  A legegyszerűbb értelmezés szerint, az
univerzumot  egy  teremtő tervezte, akinek az volt a szándéka, hogy abban az
intelligens élet kialakuljon. Ez az értelmezés a természettudomány területén
kívül  esik.  A  természettudományon  belül két lehetőség van. Az első: csak
egyetlen  univerzum  lehetséges  logikai  alapokon,  a  természeti  állandók
jegyzéke  az  értékeikkel  együtt  egy  mind  a  mai napig még kidolgozatlan
"minden-elmélet"  folyománya. A második: valóban vannak az univerzum számára
lehetséges  alternatívák,  különböző  lehetséges  megvalósulások.  Ha ez így
volna,   akkor  a  megfigyelők  jelenlétének  döntő  szerep  jut,  hiszen  a
kvantumfizika  koppenhágai  értelmezése szerint a megfigyelés aktusa választ
ki  egyet  a  lehetséges  változatok szuperpoziciójából (keverékéből). Ez az
értelmezésváltozat   azon   a  talán  nem  egészen  megalapozott  feltevésen
nyugszik,   hogy  a  Schrödinger-egyenlet  -  a  kvantummechanika  dinamikai
törvénye  -  alkalmazható  makroszkopikus  objektumokra is. Ez az értelmezés
ahhoz  a  meglehetősen  különös  következtetéshez  is elvezet minden látszat
szerint,   hogy   a   világ  hullámfüggvénye  nem  "ugrott  még  össze"  egy
kiválasztott   megfigyelő   által   látott  világra,  mielőtt  az  öntudatos
intelligens megfigyelők itt a Földön (vagy már másutt) ki nem fejlődtek.

   Elismerjük  a  gyenge  antropikus elv értékét, jelentőségét abban, hogy a
kozmológiai  elméletek  között  kiválasztási  kényszert  fogalmaz meg: egyes
kozmológiai  elméletek  egyszerűen  összeegyeztethetetlenek azzal a ténnyel,
hogy   mi   is   létezünk.   De   ez  nem  tekinthető  a  fizikai  törvények
magyarázatának, legalábbis a "magyarázat" szó közhasználatú értelme szerint.
Egy  eseményt  magyarázni  annyit  tesz,  mint  megadni  az eseményt kiváltó
okokat.  Ez az a jelentés, amivel a biológiai tudomány dolgozik, lehet, hogy
a  fizika nem így használja? Természetesen egy eseménynek lehet több oka is.
Az,  hogy  a  szív  ver, mind fiziológiai magyarázatot kíván (az izmok és az
idegek  tulajdonságainak  felidézésével),  mind  evolúciós  magyarázatot  (a
hatékony     véráramoltatást     elősegítő     természetes     kiválasztódás
ismertetésével).  Az  erős  antropikus  elv - úgy látszik - kauzális jellegű
magyarázat,  azt  állítja  ugyanis,  hogy az intelligens lénynek pedig létre
kell  jönnie. Ezt az állítást lényegében nem tekinthetjük bizonyítottnak, és
nem  is  valószínű,  hogy igaz lenne. Ha mindenképpen létre kellett jönnünk,
akkor  az  evolúció elemzése [*] a magyarázatnak erről a szintjéről tekintve
csaknem irreleváns, érdektelen.

----------------------------------------------------------------------------
[*]  l.  John  Maynard  Smith  &  Eörs  Szatmáry:  The  Major Transitions in
     Evolution, W.H. Freeman/Spektrum, 1995. Szerk.
----------------------------------------------------------------------------

   Az   evolúcióbiológia   lényegében   történeti   jellegű  tudomány.  Arra
törekszik,  hogy a múlt eseményeit egy tudomány (a természetes kiválasztódás
-  vagyis  a  változás,  a  sokasodás  és az öröklődés tulajdonságaival bíró
egyedek   populációdinamikája)   eszköztárával  magyarázza.  Egy  különleges
eseményt,   mondjuk   az  eukarióták  keletkezését  magyarázni  annyi,  mint
megmutatni,  hogy  elfogadható kezdeti feltételek mellett az esemény, ha nem
is elkerülhetetlenül, legalább bizonyos valószínűséggel bekövetkezik majd. A
magyarázatot  persze  valamilyen bizonyítékokkal is alá kell támasztani. Pl.
adott  esetben  az  eukarióták  keletkezésének  szimbiotikus elméletét a DNS
jelenléte   a   mitokondriumokban   és   a  baktérium  jellegű  transzlációs
mechanizmus  támasztja  alá.  Nem  volna  kielégítő  úgy  érvelni,  hogy  az
eukarióták  ténylegesen  itt vannak, ezért bármilyen véletlen esemény, ami a
létrehozatalukhoz  szükséges  -  még a legkevésbé valószínű is - meg kellett
hogy történjék!

   Mint  biológusok,  nem örvendünk az antropikus elvnek, mert egy történeti
jellegű  magyarázat  igényével  szembesülve úgy látjuk, ez egy hajánál fogva
előrángatott    valami.    Vonzódunk   viszont   Smolin   nemrég   publikált
elgondolásához  [4],  mely  szerint  a  fizikai  állandók értékét valamiféle
kozmológiai  természetes  kiválasztódás magyarázhatná meg. Itt az a központi
gondolat,  hogy  egy  fekete  lyuk  kialakulása  egyenértékű  egy  olyan  új
"univerzum"  kialakulásával,  amely  okságilag a "szülő" univerzumtól el van
szigetelve.  Az  univerzum  szó  itt nem azt jelenti, hogy "minden, ami csak
van",  hanem  csak azt, hogy ez egy okságilag elszigetelt rendszer. Ha, mint
egyszer John Archibald Wheeler javasolta, a természet törvényei az újszülött
univerzumban egy kicsit eltérnek a "szülő" univerzumbeli értékeiktől, megvan
a  változás,  a  sokasodás  és  az  öröklődés  tulajdonság-együttese,  ami a
természetes  kiválasztódáshoz  szükséges.  Az univerzumra jellemző "fitness"
tulajdonság  -  amit a kiválasztódás maximalizál - a keletkező fekete lyukak
számával  jellemezhető.  Smolin  azt mondja, hogy ezt a számot a természetes
állandókban  bármily  kicsiny változás képes csökkenteni (vagy változatlanul
hagyja). A fekete lyukak keltésének maximálásához szükséges fizikai állandók
durván  megegyeznek  azokkal,  amelyek  a  csillagok,  bolygók  és  talán  a
megfigyelők  keletkezéséhez  is  szükségesek.  Így  ez  az  elmélet kauzális
magyarázatot  kínál arra a tényre, hogy a természeti állandók éppen akkorák,
amelyek alkalmasak az intelligens élet megjelenéséhez.

   Látunk   természetesen   bizonyos  nehézségeket  is.  A  legkomolyabb:  a
biológiában  a természetes kiválasztódás modelljeiben mindig felteszik, hogy
a   teljes   populáció   mérete  véges  (térben,  táplálék  vagy  bármi  más
tekintetben).  Ez  a feltételezés a valóságos populációkra - rövid időszakok
kivételével   -  igaz.  A  kauzálisan  elszigetelt  univerzumok  esetében  a
populáció  nem  lenne  véges.  Smolin modelljében még a fekete lyukak kisebb
ütemű    produkciójával   jellemzett,   hátrányos   univerzumok   száma   is
exponenciálisan  nő. Még akkor is, ha ezek a teljes populáció egyre csökkenő
szektorát képviselik. Így ha két univerzumtípus van adva, melyeknél a fekete
lyukakat  létrehozó képesség különböző és ezzel a Malthus-féle "fitness" is,
mindkét  típus  számossága  exponenciálisan fog nőni, végtelen sokan lesznek
mindkét  osztályban  végtelen  hosszú  idő  alatt.  Ám  az  alkalmasabbnak a
részaránya  az  egység  felé  tart. Ha a fizikai állandók - amelyek a fekete
lyukak   létrehozatalához   szükségesek   -   szintén   kedvezőek   az  élet
kialakulásához,  akkor  annak  a  valószínűsége, hogy egy véletlen univerzum
kedvező lesz az élet számára, úgyszintén növekedni fog.


                                  Irodalom

[1]  Henderson,  L.  J.:  The Fitness of the Environment (Smith, Gloucester.
     Massachusetts. 1913)

[2]  Barow.  J.  D.  &  Tipler.  F.  J.: The Antropic Cosmological Principle
     (Clarendon, Oxford, 1986)

[3]  Carter,  B.  in Confrontation of Cosmological Theories with Observation
     (ed. Longair, M.S.) Reidel. 1974)

[4]  Smolin: Class. & Quantum Grav. 9. 173-191 (1992)
Google
 
Web iqdepo.hu
    © Copyright 1996-2019
    iqdepo / intelligence quotient designing power - digitális kultúrmisszió 1996 óta
    All rights reserved. Minden jog fenntartva. | xhtml, css, 508
internetes partnerünk:
Netmester
netmester a holnaptervező