미세 조정 우주

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창조론

미세 조정된 우주의 특성은 우주에서 생명의 발생이 특정한 기본적인 물리 상수의 값에 매우 민감하고 관측된 값과 다른 다른 값은 어떤 이유에서인지 [1]가능성이 없다는 것을 암시합니다.만약 현대 물리학 이론에서 어떤 자유 매개변수의 값이 관측된 값과 약간만 달랐다면, 우주의 진화는 매우 다르게 진행되었을 것이고 이해되는 것과 같은 삶은 가능하지 [2][3][4][5]않았을 것입니다.

역사

1913년, 화학자 로렌스 조셉 헨더슨은 우주의 미세 조정을 탐구한 최초의 책들 중 하나인 The Fitness of the Environment를 썼습니다.헨더슨은 생명체에 대한 물과 환경의 중요성에 대해 논의하면서 생명체는 지구의 매우 구체적인 환경 조건, 특히 [6]물의 보급과 특성에 전적으로 의존한다고 지적했습니다.

1961년, 물리학자 로버트 H. 디케는 [7][8]우주에 생명체가 존재하기 위해서는 중력과 전자기와 같은 물리학의 특정한 힘이 완벽하게 미세 조정되어야 한다고 주장했습니다.프레드 호일은 또한 1984년 저서 지능적 우주에서 미세 조정된 우주를 주장했습니다.호일은 "탄소 기반이 없이는 인간의 생명이 존재할 수 없는 비 생물학적 성격의 명백한 사고인 인류 속성의 목록은 크고 인상적"이라고 썼습니다.[9]

미세 조정된 우주에 대한 믿음은 대형 강입자 충돌기가 [10]초대칭성과 같은 표준 모델 이상의 물리학적 증거를 만들어낼 것이라는 기대로 이어졌지만, 2012년까지 탐사할 수 있는 에너지 [11]척도에서 초대칭성에 대한 증거를 만들어내지 못했습니다.

동기

물리학자 폴 데이비스(Paul Davies)는 "현재 물리학자들과 우주론자들 사이에서 우주가 생명체에 대해 '미세 조정'되어 있다는 데 광범위하게 동의하고 있습니다."라고 말했습니다.그러나 그는 "결론은 우주가 생명을 위해 미세 조정되는 것이 아니라 생명이 [12]필요로 하는 구성 요소와 환경을 위해 미세 조정되는 것"이라고 계속했습니다.그는 또한 "인류적인 추론은 생명이 허용되지만 미미한 가능성만 있는 최소한의 생물 친화적인 우주와 생물의 생성이 [13]빈번하게 일어나기 때문에 생명이 번성하는 최적의 생물 친화적인 우주를 구별하지 못한다"고 말했습니다.증거가 설득력이 있다고 판단하는 과학자들 사이에서는 인류 원리에 [1]따라 생존 편향을 도입하는 우주가 다수 존재한다는 등 다양한 자연스러운 설명이 제시되고 있습니다.

미세 조정된 우주 주장의 전제는 몇 가지 물리 상수의 작은 변화가 우주를 근본적으로 다르게 만들 것이라는 것입니다.스티븐 호킹이 언급한 바와 같이, "과학의 법칙은, 우리가 현재 알고 있는 것처럼, 전자의 전하의 크기와 양성자와 전자의 질량의 비율과 같은, 많은 기본적인 숫자를 포함하고 있습니다. ...주목할 만한 사실은 이 숫자들의 값이 [5]생명의 발전을 가능하게 하기 위해 매우 정교하게 조정된 것 같다는 것입니다."

예를 들어, 강한 핵력이 그것보다 2% 더 강하다면(즉, 그것의 세기를 나타내는 결합 상수가 2% 더 크다면), 다른 상수들은 변하지 않고 그대로 둔다면 쌍성자는 안정적일 것입니다. 데이비스에 따르면, 중수소와 [14]헬륨 대신 수소가 그것들에 융합될 것입니다.이것은 별들의 물리학을 크게 바꿀 것이고, 아마도 우리가 지구에서 관찰하는 것과 비슷한 생명체의 존재를 배제할 것입니다.쌍성자의 존재는 수소가 중수소로 천천히 융합되는 것을 단락시킬 것입니다.수소는 매우 쉽게 융합되어 빅뱅 [14]후 처음 몇 분 안에 우주의 모든 수소가 소모될 가능성이 높습니다.이 "이중성자 논쟁"은 다른 물리학자들에 의해 논란이 되고 있는데, 물리학자들은 강도의 증가가 50% 미만인 한 안정적인 이중성자가 [15]존재함에도 불구하고 항성 핵융합이 일어날 수 있다고 계산합니다.

우리가 얼마나 많은 독립적인 물리 상수가 있는지 아직 모른다는 사실 때문에 아이디어의 정확한 공식화는 어렵습니다.입자 물리학의 표준 모델은 25개의 자유롭게 조정 가능한 매개 변수를 가지고 있고 일반 상대성 이론은 0이 아니지만 값이 상당히 작은 것으로 알려진 우주 상수를 하나 더 가지고 있습니다.그러나 물리학자들이 경험적으로 성공적인 양자 중력 이론을 개발하지 못했기 때문에 표준 모델이 의존하는 양자 역학과 일반 상대성 이론을 결합할 수 있는 알려진 방법이 없습니다.표준 모델의 기초가 되는 것으로 의심되는 이 보다 완전한 이론에 대한 지식이 없다면, 진정으로 독립적인 물리 상수의 수를 확정적으로 세는 것은 불가능합니다.일부 후보 이론에서는 독립적인 물리 상수의 수가 1개 정도로 적을 수 있습니다.예를 들어, 우주 상수는 기본 상수일 수도 있지만, 다른 상수들로부터도 이를 계산하려는 시도가 있었고, 이러한 계산의 저자에 따르면, "우주 상수의 작은 값은 t의 모든 매개 변수들 사이에 놀랍도록 정확하고 전혀 예기치 않은 관계가 존재한다는 것을 알려줍니다.입자 물리학의 표준 모델, 우주 상수 및 미지의 [16]물리학."

예

마틴 리스(Martin Rees)는 다음과 같은 6개의 무차원 물리 [2][17]상수의 관점에서 우주의 미세 조정을 공식화합니다.

  • N, 한 쌍의 양성자 사이의 중력에 대한 전자기력의 비율은 약 10입니다36.리스에 의하면, 만약 그것이 상당히 작다면, 작고 짧은 우주만이 [17]존재할 수 있다고 합니다.
  • 수소에서 헬륨으로의 핵융합 효율을 측정하는 엡실론은 0.007입니다. 네 개의 핵자가 헬륨으로 융합될 때, 질량의 0.007(0.7%)이 에너지로 변환됩니다.δ의 값은 부분적으로 [18]강한 핵력의 세기에 의해 결정됩니다.만약 π가 0.006이라면, 양성자는 중성자와 결합할 수 없고, 수소만 존재할 수 있고, 복잡한 화학은 불가능할 것입니다.리스에 따르면, 만약 그것이 0.008 이상이었다면, 모든 수소가 빅뱅 직후에 융합되었을 것이기 때문에, 수소는 존재하지 않을 것입니다.다른 물리학자들은 강한 힘의 결합 상수가 약 50%[15][17] 미만으로 증가하는 한 상당한 수소가 남아 있다고 계산하는 것에 동의하지 않습니다.
  • 밀도 파라미터로 흔히 알려진 오메가(Δ)는 우주에서 중력과 팽창 에너지의 상대적인 중요성입니다.우주의 질량 밀도와 임계 밀도의 비율이며, 대략 1입니다.중력이 암흑 에너지와 초기 우주 팽창 속도에 비해 너무 강했다면 생명체가 진화하기 전에 우주가 붕괴됐을 것입니다.중력이 너무 약했다면 별이 [17][19]형성되지 않았을 것입니다.
  • 흔히 우주 상수로 알려진 람다(Δ)는 암흑 에너지 밀도가 상수라는 것과 같은 합리적인 가정이 주어졌을 때 우주의 임계 에너지 밀도에 대한 암흑 에너지 밀도의 비율을 설명합니다.플랑크 단위로, 그리고 자연 무차원 값으로서 Δ는 [20]10에−122 해당합니다.이것은 매우 작아서 지름이 10억 광년보다 작은 우주 구조물에는 큰 영향을 미치지 않습니다.우주 상수 값이 조금만 더 크면 별들과 다른 천문학적 구조가 형성될 [17][21]수 없을 정도로 공간이 빠르게 팽창했을 것입니다.
  • 큰 은하를 질량에 해당하는 에너지에 대해 분리하는 데 필요한 중력 에너지의 비율인 Q는 약 10입니다−5.너무 작으면 별이 형성되지 않습니다.만약 우주가 너무 크다면, 우주가 너무 폭력적이기 때문에 어떤 별도 살아남을 수 없다고 [17]리스는 말합니다.
  • D, 시공간의 공간 차원 수는 3입니다.Rees는 공간 [17]차원이 2개 또는 4개였다면 생명체가 존재할 수 없었다고 주장합니다.리스는 이것이 10차원 끈의 [2]존재를 배제하는 것은 아니라고 주장합니다.

Max Tegmark는 시간 차원이 둘 이상인 경우 관련 편미분 방정식에 대한 지식으로는 물리적 시스템의 동작을 안정적으로 예측할 수 없다고 주장했습니다.그런 우주에서는 기술을 조작할 수 있는 지능형 생명체가 출현할 수 없었습니다.게다가 양성자와 전자는 불안정할 것이고 그들보다 더 큰 질량을 가진 입자로 붕괴될 수 있습니다.(입자의 온도가 충분히 낮으면 문제가 되지 않습니다.)[22]

탄소와 산소

자세한 정보:트리플 알파 프로세스 ④ 실현가능성 및 미세조정

더 오래된 예는 Hoyle 상태로, 탄소-12 핵의 세 번째로 낮은 에너지 상태이며,[23] 지상 레벨보다 7.656 MeV의 에너지를 가지고 있습니다.한 계산에 따르면, 주의 에너지 수준이 7.3보다 낮거나 7.9 MeV보다 크다면, 생명을 유지하기에 부족한 탄소가 존재할 것입니다.또한 우주에 탄소가 풍부하다는 것을 설명하기 위해서는 호일 상태를 7.596~7.716 MeV 사이의 값으로 조정해야 합니다.다양한 에너지 수준을 발생시키는 기본 상수에 초점을 맞춘 유사한 계산은 탄소 생성과 산소 생성 중 하나가 [24]크게 감소하는 것을 방지하기 위해 강한 힘은 최소 0.5%의 정밀도로, 전자기력은 최소 4%의 정밀도로 조정되어야 한다는 결론을 내립니다.

설명

미세 조정에 대한 일부 설명은 [25]자연주의적입니다.첫째, 미세 조정은 환상일 수 있습니다. 보다 근본적인 물리학은 매개 변수가 취할 가능성이 있는 값을 제한함으로써 현재 이해에서 물리적 매개 변수의 명백한 미세 조정을 설명할 수 있습니다.로렌스 크라우스가 말했듯이, "특정 양은 설명할 수 없고 미세 조정된 것처럼 보였고, 우리가 그것들을 이해하고 나면, 그것들은 그렇게 미세 조정되지 않은 것처럼 보입니다.우리는 역사적인 [21]관점을 가져야 합니다."어떤 사람들은 모든 것에 대한 최종적인 기본 이론이 모든 [26][21]매개 변수에서 명백한 미세 조정의 근본 원인을 설명할 가능성이 있다고 주장합니다.

그럼에도 불구하고 현대 우주론이 발전하면서 숨겨진 질서를 가정하지 않는 다양한 가설들이 제시되고 있습니다.하나는 다중우주인데, 여기서 기본적인 물리 상수들은 우리의 [27][28]우주 밖에서 다른 값을 갖는다고 가정됩니다.이 가설에 따르면, 현실의 분리된 부분은 전혀 다른 특성을 가질 것입니다.그런 경우에는미세 조정의 출현은 약한 인간 원리와 선택 편향(구체적으로 생존 편향)의 결과로 설명됩니다. 생명체에 호의적인 기본 상수를 가진 우주만이 우주를 관찰하고 미세 조정 문제를 고려할 수 있는 생명 형태를 포함할 수 있습니다.장소를[29]

다중 우주

주요 기사:다중 우주

만약 우주가 각각 다른 물리적 현상과 상수를 가진 많은 그리고 아마도 무한한 우주들 중 하나라면, 우리가 지적 생명체에게 호의적인 우주에 있다는 것을 알게 되는 것은 놀라운 일이 아닐 것입니다. (다중 우주: 인류 원리 참조).따라서 다중 우주 가설의 일부 버전은 미세 [1]조정에 대한 간단한 설명을 제공합니다.

다중우주론은 인류 원리에 대한 상당한 연구로 이어졌고, 입자 물리학자들에게 특히 관심을 가져왔습니다. 왜냐하면 모든 것의 이론은 분명히 물리 상수가 매우 다양한 많은 수의 우주를 생성하기 때문입니다.아직 다중우주의 존재에 대한 증거는 없지만, 이론의 일부 버전은 M-이론과 중력 누출을 연구하는 일부 연구자들이 [30]: 220–221 곧 어떤 증거를 보기를 희망하는 예측을 하게 합니다.로라 메르시니-호튼은 WMAP 혹한이 [31]평행우주에 대해 검증 가능한 경험적 증거를 제공할 수 있다고 주장했습니다.이 방법의 변형은 리 스몰린의 우주론적 자연 선택 개념, 에크피로틱 우주, 그리고 버블 우주 이론을 포함합니다.

하향식 우주론

스티븐 호킹과 토마스 허토그는 우주의 초기 조건은 많은 가능한 초기 조건들의 중첩으로 구성되어 있으며, 그 중 극히 일부만이 [32]오늘날 우리가 보는 조건에 기여한다고 제안했습니다.그들의 이론에 따르면, 현재의 우주는 현재의 상태에 이르게 된 역사만을 "선택"하기 때문에, 우리 우주의 "세분 조정된" 물리 상수를 찾는 것은 불가피합니다.이러한 방식으로, 하향식 우주론은 다중 [33]우주의 존재론적 존재를 불러일으키지 않고 물질과 생명을 허용하는 우주에서 우리 자신을 발견하는 이유에 대한 인류학적 설명을 제공합니다.

탄소우월주의

생명의 형성에 관한 미세 조정 주장의 일부 형태는 탄소 기반의 생명 형태만이 가능하다고 가정하는데, 이 가정은 탄소 [34]쇼비니즘이라고도 불립니다.개념적으로, 대안적인 생화학이나 다른 형태의 생명이 [35]가능합니다.

외계인 디자인

한 가지 가설은 외계인들이 우주를 설계했다는 것입니다.어떤 사람들은 이것이 어떻게 우주를 미세하게 조정할 수 있는 디자이너나 디자인 팀이 [36]존재할 수 있는지에 대한 문제를 해결해 줄 것이라고 믿습니다.우주론자 알란 구스는 인류가 시간이 지나면 새로운 [37]우주를 만들어낼 수 있을 것이라고 믿고 있습니다.암시적으로, 이전의 지능적인 실체들이 우리의 [38]우주를 창조했을 수도 있습니다.이러한 생각은 초보편적인 디자이너/디자이너들이 그들 자신의 우주에서 진화 과정의 산물일 가능성을 낳으며, 따라서 그들 자신이 생명을 유지할 수 있어야 합니다.그것은 또한 무한한 퇴보에 이르게 하는, 그 우주가 어디에서 왔는지에 대한 의문을 제기합니다.

존 그리빈의 디자이너 유니버스 이론은 진보된 문명이 다중우주의 또 다른 부분에서 의도적으로 우주를 만들 수 있었고, 이 문명이 [39]빅뱅을 일으켰을 수도 있다고 암시합니다.

시뮬레이션 가설

시뮬레이션 가설은 우주가 단순히 우리와 비슷하지만 더 기술적으로 [40]진보된 사람들에 의해 그렇게 프로그래밍되기 때문에 미세 조정된다는 것입니다.

종교적 변증법

참고 항목:목적론적 논변 § 미세 조정된 우주

일부 과학자, 신학자, 철학자들은 물론 특정 종교 단체들도 섭리나 창조가 미세 [41][42][43][44][45]조정에 책임이 있다고 주장합니다.

기독교 철학자 앨빈 플랜팅가의 주장에 따르면, 무작위적인 우연이 유일하고 유일한 우주에 적용되는 것은, 왜 이 우주가 생명체를 지탱할 수 있는 정확한 조건(지구)과 시간(현재의 수백만 년 이내)을 가질 정도로 "운이 좋은" 것인지에 대한 의문을 제기할 뿐이라고 합니다.

이러한 명백한 거대한 우연에 대한 한 가지 반응은 그것들이 우주가 개인적인 신에 의해 창조되었다는 이론적인 주장을 입증하고 적절하게 절제된 이론적인 주장을 위한 재료를 제공하는 것으로 보는 것입니다. 따라서 미세 조정 주장.마치 우리 우주에서 생명체가 존재할 수 있도록 극도로 좁은 범위 내에서 조정해야 하는 수많은 다이얼이 존재하는 것과 같습니다.이런 일이 우연히 일어날 가능성은 극히 낮지만, 신과 같은 사람이 있다면 이런 일이 일어날 가능성은 훨씬 더 높습니다.

— Alvin Plantinga, "The Dawkins Confusion: Naturalism ad absurdum"[46]

철학자이자 기독교 옹호자인 윌리엄 레인 크레이그는 이러한 우주의 미세 조정을 [47]신의 존재 또는 우주를 지배하는 기본적인 물리학을 조작(또는 설계)할 수 있는 어떤 형태의 지성에 대한 증거로 꼽고 있습니다.

철학자이자 신학자인 Richard Swinburn은 베이지안 [48]확률을 사용하여 설계 결론에 도달합니다.

과학자이자 신학자인 앨리스터 맥그래스는 탄소의 미세 조정은 자연이 어떤 정도로 조정할 수 있는 능력까지 책임지고 있다고 지적했습니다.

모든 생물학적 진화 과정은 탄소의 특이한 화학적 성질에 의존하는데, 이는 탄소가 다른 원소들뿐만 아니라 그 자체와 결합할 수 있도록 하여, 지배적인 지상 온도에 대해 안정적이고 유전적 정보(특히 DNA)를 전달할 수 있는 매우 복잡한 분자를 생성합니다. [...] 반면에 na는 다음과 같이 주장될 수 있습니다.튜어는 자체적인 미세 조정을 만들어 내는데, 이것은 우주의 기본 구성 요소가 진화 과정을 시작할 수 있는 경우에만 가능합니다.탄소의 독특한 화학은 자연이 스스로를 [49][50]조정하는 능력의 궁극적인 토대입니다.

이론 물리학자이자 성공회 사제인 존 폴킹혼은 "인류적 미세 조정은 너무 주목할 만해서 단지 행복한 [51]사고로 치부할 수 없습니다."라고 말했습니다.

신학자이자 철학자인 앤드류 로크는 미세 조정과 질서와 관련하여 가능한 가설의 범주는 (i)찬스, (ii)정규성, (iii)정규성과 우연의 조합, (iv)원인 없는, 그리고 (v)설계의 다섯 가지뿐이며, 설계만이 [52]우주의 질서에 대한 배타적인 논리적 설명을 제공한다고 주장합니다.그는 칼람 우주론적 논쟁이 [52]"디자이너를 누가 디자인했는가?"라는 질문에 답함으로써 목적론적 논쟁을 강화한다고 주장합니다.

창조론자 휴 로스는 여러 가지 미세 조정 [53][54]가설을 제시합니다.하나는 로스가 "필수 독"[55]이라고 부르는 것의 존재입니다. 즉, 많은 양은 해롭지만 더 적은 양은 동물의 생명에 필수적인 요소 영양소입니다.

참고 항목

  • 생물 발생 – 생물이 무생물로부터 발생하는 자연적 과정
  • 시계공 우주 – 우주의 결정론적 모델
  • 미세조정(동음이의)
  • 희토류 가설 – 복잡한 외계 생명체가 있을 것 같지 않고 극히 드물다는 가설
  • 목적론 – 운명이나 목적의 측면에서 생각하기
  • 우주의 궁극적인 운명 – 우주의 종말에 대한 이론
  • CHNOPS – 탄소, 수소, 산소, 질소 방향 대상에 대한 페이지

참고문헌

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