[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.W takim wypadku powinniśmy przywołać zasadę ekonomii i wyeliminować je z rozważań.Jeśli natomiast są to tylko różne obszary pojedynczego wszechświata, to prawa fizyczne w nich muszą być takie same jak w naszym regionie, gdyż inaczej niemożliwe byłoby ciągłe przejście między różnymi obszarami.Wobec tego poszczególne obszary mogą się różnić tylko warunkami początkowymi i silna zasada zostaje zredukowana do słabej.Po drugie, silna zasada antropiczna stoi w sprzeczności z całą historią rozwoju nauki.Od geocentrycznej kosmologii Ptolemeusza i jego poprzedników przez heliocentryczną kosmologię Kopernika i Galileusza doszliśmy do współczesnego obrazu wszechświata, w którym Ziemia jest średnią planetą, okrążającą przeciętną gwiazdę, położoną na skraju zwyczajnej galaktyki spiralnej, jednej z ponad miliona galaktyk w obserwowanej części wszechświata.A jednak silna zasada antropiczna głosi, iż ta cała konstrukcja istnieje po prostu dla nas.Trudno w to uwierzyć.Z pewnością Układ Słoneczny jest niezbędny dla naszego istnienia, można to również rozciągnąć na całą Galaktykę, pamiętając o gwiazdach wcześniejszej generacji, którym zawdzięczamy syntezę ciężkich pierwiastków.Ale wszystkie pozostałe galaktyki nie wydają się wcale konieczne ani też wszechświat wcale nie musi być tak jednorodny w dużych skalach, nie musi również wyglądać jednakowo we wszystkich kierunkach.Zasada antropiczna, przynajmniej jej słaba wersja, byłaby bardziej zadowalająca, gdyby udało się pokazać, że wiele różnych sytuacji początkowych mogło doprowadzić do powstania takiego wszechświata, jaki dziś obserwujemy.Gdyby tak było, to wszechświat, który rozwinął się z pewnego przypadkowego stanu początkowego, powinien zawierać wiele obszarów gładkich i jednolitych, sprzyjających rozwojowi intelektualnego życia.Z drugiej strony, jeżeli stan początkowy wszechświata musiał być wybrany wyjątkowo precyzyjnie, aby doprowadzićdo pojawienia się wszechświata podobnego do tego, jaki widzimy wokół nas, to wszechświat powstały z przypadkowego stanu początkowego najprawdopodobniej nie zawierałby ani jednego regionu, w którym mogłoby powstać życie.W opisanym powyżej modelu wielkiego wybuchu, we wczesnym okresie rozwoju wszechświata brak było czasu, by ciepło mogło przepłynąć z jednego obszaru do drugiego.Oznacza to, że wszechświat w swym stanie początkowym musiał mieć wszędzie jednakową temperaturę, inaczej mikrofalowe promieniowanie tła nie mogłoby mieć identycznej temperatury we wszystkich kierunkach.Równie starannie należało dobrać początkową wartość tempa ekspansji, by po dziś dzień była ona niemal równa wartości krytycznej, potrzebnej do uniknięcia skurczenia się wszechświata.Oznacza to, że jeśli standardowy model wielkiego wybuchu jest poprawny aż do początkowej osobliwości, to stan początkowy wszechświata musiał być wybrany z nadzwyczajną precyzją.Byłoby bardzo trudno wyjaśnić, czemu wszechświat musiał rozpocząć swą ewolucję od takiego właśnie stanu, chyba że był to akt Boga, chcącego stworzyć istoty takie jak my.Próbując zbudować model wszechświata, w którym wiele możliwych konfiguracji początkowych prowadziłoby do powstania kosmosu takiego, jaki dziś widzimy, Alan Guth, fizyk z Massachusetts Institute of Technology, wysunął sugestię, iż wczesny wszechświat przeszedł przez fazę bardzo szybkiego rozszerzenia.Ten okres szybkiej ekspansji nazywamy okresem “inflacyjnym", aby podkreślić, że w tym czasie wszechświat rozszerzał się w tempie narastającym, a nie malejącym, jak dzisiaj.Według Gutha promień wszechświata wzrósł tysiąc miliardów miliardów miliardów razy (l i trzydzieści zer) w ciągu małego ułamka sekundy.Zgodnie z koncepcją Gutha zaraz po wielkim wybuchu wszechświat był bardzo gorący i chaotyczny.Wysoka temperatura oznacza, iż cząstki poruszały się wyjątkowo szybko i miały bardzo dużą energię.Jak już wiemy, w takich warunkach należy oczekiwać unifikacji wszystkich sił, słabych, elektromagnetycznych i jądrowych w jedno oddziaływanie.W miarę jak wszechświat rozszerzał się i ochładzał, malała energia cząstek.W pewnym momencie nastąpiła przemiana fazowa i symetria między różnymi oddziaływaniami została złamana: oddziaływania silne zaczęły różnić się od słabych i elektromagnetycznych.Znanym przykładem przemiany fazowej jest zamarzanie ochłodzonej wody.Woda w stanie ciekłym jest symetryczna, ma takie same własności w każdym punkcie i w każdym kierunku.Ale gdy tworzą się kryształki lodu, zaj-mują określone pozycje i ustawiają się w pewnym kierunku.To łamie symetrię wody.Postępując bardzo ostrożnie, można przechłodzić wodę, to znaczy obniżyć jej temperaturę poniżej temperatury krzepnięcia, nie powodując zamarzania.Guth wysunął sugestię, iż wszechświat mógł się zachować w podobny sposób: temperatura mogła spaść poniżej temperatury krytycznej bez złamania symetrii między siłami.Gdyby tak było, wszechświat znalazłby się w stanie niestabilnym, o energii większej, niż gdyby symetria została złamana.Dodatkowa energia powoduje jakby anty-grawitacyjne efekty — objawia się tak, jak stała kosmologiczna wprowadzona przez Einsteina, gdy próbował zbudować statyczny model wszechświata.Ponieważ wszechświat już się rozszerza, tak jak w modelu wielkiego wybuchu, to odpychające działanie stałej kosmologicznej powoduje stały wzrost tempa ekspansji.Odpychające działanie stałej kosmologicznej przezwycięża przyciąganie grawitacyjne nawet w obszarach zawierających więcej materii niż wynosi średnia.A zatem również takie obszary ulegają inflacyjnemu rozszerzeniu.W miarę gwałtownego powiększania się wszechświata wzrasta odległość między cząstkami materii i kosmos staje się niemal próżny, choć wciąż znajduje się w stanie przechłodzonym.Wszelkie nieregularności obecne w stanie początkowym zostają wygładzone, podobnie jak znikają zmarszczki na powierzchni nadmuchiwanego balonika.Tak więc dzisiejszy, gładki i jednorodny wszechświat mógł powstać z wielu różnych, niejednorodnych stanów początkowych.We wszechświecie, którego ekspansja uległa przyspieszeniu przez stałą kosmologiczną, a nie zwolnieniu przez przyciąganie grawitacyjne, światło miało dość czasu, aby przebyć drogę z jednego obszaru do drugiego we wczesnym okresie ewolucji.To umożliwiłoby wyjaśnienie problemu, czemu różne regiony we wszechświecie mają takie same własności.Co więcej, tempo ekspansji automatycznie przyjmuje wartość bliską wartości krytycznej, wyznaczonej przez gęstość materii w kosmosie
[ Pobierz całość w formacie PDF ]