Ein Infrarotbild von NGC 2244, einem offenen Sternhaufen, der aus Tausenden von Sternen besteht, die sich im Rosettennebel befinden. Sterne können sich dank der spezifischen Parameter unseres Universums bilden und die schweren Elemente erzeugen, die für das Leben benötigt werden, so wie wir es kennen. Bildnachweis: SIRT / NASA.

Anthropisches Denken ist in der wissenschaftlichen Gemeinschaft umstritten und wird von manchen als Ausrutscher angesehen. Es hat weiter an Boden verloren, da die Physiker zeigen, dass anthropische Schlussfolgerungen hauptsächlich unsere Vorurteile und nicht unser Wissen widerspiegeln.

Das anthropische Denken basiert auf der Tatsache, dass das Universum genau darauf abgestimmt zu sein scheint, das Leben, wie wir es kennen, zu unterstützen, um verschiedene physikalische Phänomene zu erklären, die ansonsten unerklärt sind. Und warum ist das Universum so fein abgestimmt, dass es das Leben wie wir unterstützt? Denn wenn es anders wäre, wären wir nicht hier, um es zu beobachten.

Die Physiker der Case Western Reserve University, Irit Maor, Lawrence Krauss und Glenn Starkman, finden diese Erklärung beunruhigend. Wie sie in einer kürzlich erschienenen Ausgabe der Physical Review Letters schreiben, beruht das anthropische Prinzip "im Wesentlichen auf Unwissenheit und nicht auf Wissen". Sie haben also die Robustheit der anthropischen Erklärung getestet und sie auf ihre einfachsten wissenschaftlichen Elemente reduziert, um festzustellen, was sie uns wirklich über das Universum, in dem wir leben, sagen kann.

"In unserer Arbeit haben wir versucht, die verborgenen Annahmen des anthropischen Denkens aufzuzeigen: In gewissem Sinne müssen Sie davon ausgehen, was Sie zu beweisen versuchen", erklärten die drei Wissenschaftler gegenüber PhysOrg.com . "Darüber hinaus haben wir ein quantitatives Verständnis für dieses Problem bereitgestellt."

Wichtig ist, dass anthropisches Denken impliziert, dass intelligentes Leben die genauen Bedingungen erfordert, die in unserem Universum zu finden sind. Eine dieser Bedingungen ist beispielsweise der dominierende Beitrag von etwas, das wie eine kosmologische Konstante (CC) zur Energiedichte des Universums wirkt. Wissenschaftler haben beobachtet, dass der CC nicht zu groß oder zu klein ist, als dass das Universum zusammenbrechen oder auseinander reißen würde, aber ungefähr das Richtige, um zuzulassen, dass Materie Galaxien und Planeten bildet - ein Lebensraum für irdisches Leben. Die anthropische Erklärung besagt normalerweise, dass das Leben in einem Universum unter anderen Bedingungen nicht existieren könnte und wir daher nicht in der Lage wären, ein anderes Universum zu beobachten. Die Behauptung, dass Leben in einem anderen Universum nicht existieren könne, basiert jedoch auf der Annahme, dass wir eine typische Lebensform sind.

Maor, Krauss und Starkman quantifizieren, wie stark anthropische Argumente auf der Annahme beruhen, dass wir eine typische Lebensform sind. Die Forscher definieren einen Parameterraum (eine mathematisch quantifizierte Sammlung) aus allen möglichen Universen mit unterschiedlichen CCs und versuchen dann, eine Lebenswahrscheinlichkeit (so wie wir sie kennen oder so wie wir sie nicht kennen) innerhalb dieser Sammlung zu bestimmen. Das Problem, so erklären sie, ist, dass wir nicht wissen, was wir nicht beobachten können, was zu einem Stichprobenfehler führt.

"Da wir die einzige Lebensform und das einzige Universum sind, das wir kennen, haben wir keinerlei Informationen darüber, wie sich das Leben über den Rest des Parameterraums erstreckt", erklären die Forscher in ihrer Studie. "Es kann sich über einen weiten Bereich erstrecken, was bedeutet, dass das Leben viele Formen annehmen kann, oder es kann genau die Parameterwerte erfordern, die zu unserer Lebensform führen... Unser begrenzter Datensatz einer einzelnen Stichprobe eines einzelnen Punktes tut dies jedoch." prüft nicht viel Parameterraum. "

Sie kommen zu dem Schluss, dass ohne die Annahme der Typizität der Zusammenhang zwischen dem Wert des KK und der Existenz des Lebens nicht hergestellt werden kann und daher die Existenz des Lebens den besonderen Wert des KK nicht erklären kann.

"Wir können sagen, dass unsere Existenz ein guter Indikator für das beobachtete CC ist", schließen sie und betonen, dass die Korrelation weit von der Ursache entfernt ist. "Die Zusammenhänge, die sich aus unserem begrenzten anthropischen Verständnis ergeben, deuten darauf hin, dass wir letztendlich aus diesen Argumenten lernen, dass die Existenz von uns und die Existenz des beobachteten Wertes des CC nicht im Widerspruch zueinander stehen. Das ist nett, aber kaum überraschend."

Leider haben die Fallforscher und andere noch mehr zu tun, bevor das anthropische Denken erfolgreich als Erklärung dafür abgewiesen werden kann, warum alle Parameter unseres Universums so sind, dass es das Leben unterstützen kann.

"Diese Debatte ist komplex und wird wahrscheinlich nicht schnell beigelegt, da sie sehr interdisziplinär ist", erklären die Forscher. „Es geht um Fragen zur Philosophie und Methodik der Wissenschaft sowie um Fragen zu den tatsächlichen Beobachtungen und der Mathematik, mit der sie analysiert wurden. Darüber hinaus beruht die Kontroverse, wie wir in der Zeitung feststellen, größtenteils auf unserer Unwissenheit. Wir müssen mehr über das Universum und die grundlegenden Gesetze, die es regeln, lernen, bevor wir einige dieser Probleme wirklich auf eindeutige Weise angehen können. “

Es gibt jedoch keine Garantie dafür, dass es überhaupt eine fundamentale Erklärung für diese Fragen gibt. Dies kann ein „Warum?“ Sein, das nicht definitiv beantwortet werden kann.

"Die fundamentale Physik kann eine Erklärung für die besonderen Werte der lebenserhaltenden Parameter unseres Universums liefern oder auch nicht", erklären die Forscher. "Wir können feststellen, dass die Frage, warum ist die Masse des Protons 2000 mal die Masse des Elektrons?" (was für unsere genaue Lebensform wesentlich ist) ist eher wie "Warum ist der Radius der Jupiter-Umlaufbahn um die Sonne fünfmal so groß wie der Radius der Erde?" als wie "warum dehnt sich Wasser aus, wenn es gefroren ist?" - eher eine Frage der Wahrscheinlichkeit als einer fundamentalen.

„Wir sollten jedoch nicht davon ausgehen, dass es keine Erklärung gibt, nur weil wir noch keine kennen, und deshalb sollten wir zumindest so lange nach einer Erklärung suchen, bis wir eine überzeugende wissenschaftliche Theorie haben, die viele andere Dinge erklärt und in der wir uns befinden man kann zeigen, dass es unmöglich ist, eine Erklärung zu geben. Das Interessanteste ist, dass wir - sofern wir nicht eine Theorie von allem entdecken - nicht wissen, was noch zu entdecken ist, was die Suche aufregend macht. “

Weitere Informationen: Maor, Irit, Krauss, Lawrence und Starkman, Glenn. "Anthropische Argumente und die kosmologische Konstante mit und ohne die Annahme von Typizität", Physical Review Letters 100, 041301 (2008).

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