Fininnstilt univers

Av Otangelo Grasso, hentet via FB.

Det ble beregnet i 2008, av en doktorgradskosmolog, fra de da kjente hundrevis av faktorer og barberhøvel tynne parametere, som vi nå vet har mer enn doblet siden 2008, at oddsen for at enhver planet blir egnet til å opprettholde avansert liv, er 1 i 10^1032. Den oppdaterte oddsen er 1 av 10^2850. Kunnskapen om faktorer og barberhøvel tynne parametere vokser fremdeles!

1. Jo mer sammensatt og usannsynlig et spesifikt resultat er, jo mindre plausibelt blir det at utfallet bare skjedde ved en tilfeldighet.
2. Når oddsen for at et spesifikt utfall blir så astronomisk usannsynlig at utfallet ville være statistisk ubetydelig i det kjente universet, kan sjansen rimelig kuttes ut som eneste forklaring. Hvis oddsen for et spesifikt resultat er tilstrekkelig astronomisk usannsynlig, kan ikke sjanse alene tilstrekkelig redegjøre for forekomsten av dette resultatet.

Bilde 1. Opprinnelig fininnstilling ved Big-Bang

3. Hvis sjansen med rimelighet kan kuttes ut som eneste forklaring på et svært ufravikelig og sammensatt resultat, blir en form for intelligens en mer plausibel forklaring, selv om arten og opprinnelsen til den intelligensen forblir åpen for videre undersøkelse og debatt.
Den kombinerte sannsynligheten for at alle finjusterings-parametere skal ha et livsfremkallende univers som samtidig er til stede, beregnes til å være 1 til 10^2850. Dette nivået av usannsynlighet er så astronomisk fjernt at forekomsten av et så fint innstilt univers ved ren tilfeldighet alene blir praktisk talt umulig i det kjente universet. Gitt de svimlende sannsynlighetene som er involvert i finjustering av vårt univers, kan sjanse alene ikke lenger betraktes som en sannsynlig forklaring på de observerte egenskapene, som muliggjør eksistensen av livet. Engasjement av en form for intelligent agentur eller design blir en mer sannsynlig forklaring, selv om arten og opprinnelsen til denne intelligensen fortsatt er åpen for videre utredning og debatt. Ideen om et "multivers" - en hypotetisk samling av univers med varierende fysiske lover og konstanter - er blitt foreslått som en potensiell forklaring for å unngå implikasjonene av intelligent design. Imidlertid står multivershypotesen overfor betydelige utfordringer. For det første er det ingen empiriske bevis for eksistensen av et multivers; Det er fortsatt et spekulativt og oppstilt forslag. For det andre, selv om et multiverse eksisterte, ville finjusteringsproblemet ganske enkelt bli satt et nivå tilbake, ettersom parametrene som styrer multivers i seg selv, må være fint innstilte, for å gi mulighet for fremveksten av livsfremkallende univers. Multiverse -hypotesen utsetter faktisk bare behovet for en forklaring, i stedet for å gi en tilfredsstillende. Gitt den overveldende usannsynligheten av universets finjustering som skjer ved en tilfeldighet, blir involvering av et intelligent agentur eller design en mer sannsynlig forklaring.

Bilde 2. Forseløbige anslag over nøyaktigheten til fysiske konstanter

Utforsking av den uforståelige: finjustering og det usannsynlige universet

Nedre grenseberegning

For å beregne de samlede oddsene (både nedre og øvre grenser) for å ha alle parametrene som er fint innstilt for eksistensen av stabile atomer, må vi multiplisere de individuelle sannsynlighetene (uttrykt som odds på 1 i x) for alle relevante parametere på tvers av de forskjellige Kategorier. Jeg har vendt listen på nytt med de nedre og høyere grensene for finjustering av oddsen for hver parameter eller konstant:
1. Grunnleggende krefter:
- Elektromagnetisk kraft: Nedre grense på 1 av 10^36
- Sterk atomkraft: Nedre grense på 1 av 10^39
- Svak atomkraft: Nedre grense på 1 av 10^15
- Gravitasjonskraft: Nedre grense på 1 av 10^40
2. Partikkelmasser:
- Elektronmasse (ME): Nedre grense på 1 av 10^37
- Protonmasse (MP): Nedre grense på 1 av 10^37
- Neutronmasse (MN): Nedre grense på 1 av 10^37
- Neutron Proton Mass Difference (MN - MP): Nedre grense på 1 av 10^3
- Elektronprotonmasseforhold (ME/MP): Nedre grense på 1 av 10^40

Bilde 2. Eks. på finjusterte fysiske konstanter

3. Masseforhold:
-Proton-til-elektron masseforhold (MP/ME): Nedre grense på 1 av 10^9
-Neutron-til-Proton Masse Ratio (MN/MP): Nedre grense på 1 av 10^9
4. Partikkelfysikkparametere:
- Svakplingskonstant (αW): Nedre grense på 1 av 10^10
- Weinberg vinkel (θw): Nedre grense på 1 av 10^17
- Sterk koblingskonstant (αs): Nedre grense på 1 av 10^3
- Higgs Quartic Coupling (λ): Nedre grense på 1 av 10^4
- Higgs vakuumforventning (ξ): Nedre grense på 1 av 10^33
- Topp Quark Yukawa Coupling (λt): Nedre grense på 1 av 10^16
- Andre kvark/lepton Yukawa -koblinger (GT, Gisk, Gτ, GU, GD, GC, GS, GB, Gτ '): Ingen finjustering nødvendig
- Quark Mixing vinkler (sin^2θ12, sin^2θ23, sin^2θ13): Nedre grense på 1 i 10^2
- Quark CP-ødeleggende fase(Δγ): Nedre grense på 1 i 10^1
- QCD vakuumfase (θβ): Nedre grense på 1 av 10^2
- Neutrino Mixing vinkler (sin^2θl, sin^2θm): Nedre grense på 1 i 10^1

Bilde 3. Lite levelig område for karbonbasert liv, blant alle mulighetene

5. Grunnleggende konstanter:
- Planck's Constant (H): Nedre grense på 1 av 10^9
- Lyshastighet (C): Nedre grense på 1 av 10^9
- Elektronladning (E): Nedre grense på 1 av 10^21
- Fin struktur konstant (α): Nedre grense på 1 av 10^9
- Higgs Boson Mass (MH): Nedre grense på 1 av 10^4
- Z Boson Mass (MZ): Nedre grense på 1 av 10^5
- W Boson Mass (MW): Nedre grense på 1 av 10^5
6. Kosmologiske parametere:
- Gravitasjonskonstant (g): Nedre grense på 1 av 10^60, høyere grense ukjent
- Kosmologisk konstant (λ): Nedre grense på 1 av 10^120, høyere grense ukjent
-Baryon-to-Photon Ratio (η): Nedre grense på 1 av 10^10

De nedre grensene som er gitt er basert på vår nåværende forståelse av fysikk, og de høyere grensene, spesielt for gravitasjonskonstanten (G) og den kosmologiske konstanten (λ), er ikke godt definert og kan være mye høyere enn de nedre grensene som er nevnt her . I tillegg kan det være andre parametere eller konstanter som ikke er oppført her, men som også anses å være finjustert. For å beregne de samlede oddsene, må vi multiplisere de enkelte oddsene. Imidlertid er disse oddsene gitt som den nedre grensen på 1 i en eller annen orden av 10. Så vi kan legge til eksponentene til 10 for å få den samlede oddsen.
Grunnleggende krefter: 36 + 39 + 15 + 40 = 130
Partikkelmasser: 37 + 37 + 37 + 3 + 40 = 154
Masseforhold: 9 + 9 = 18
Partikkelfysikkparametere: 10 + 17 + 3 + 4 + 33 + 16 + 2 + 1 + 2 + 1 = 89
Grunnleggende konstanter: 9 + 9 + 21 + 9 + 4 + 5 + 5 = 62
Kosmologiske parametere: 60 + 120 + 10 = 190
Legger til alle disse sammen, vi får:
130 + 154 + 18 + 89 + 62 + 190 = 643

Så den samlede oddsen er lavere grense på 1 av 10^643.

Bilde 4. Bekreftelse via andre målinger

Øvre grenseberegning

1. Grunnleggende krefter:
- Elektromagnetisk kraft: øvre grense på 1 av 10^38
- Sterk atomkraft: øvre grense på 1 av 10^41
- Svak atomkraft: øvre grense på 1 av 10^17
- Gravitasjonskraft: øvre grense på 1 av 10^42
2. Partikkelmasser:
- Elektronmasse (ME): øvre grense på 1 av 10^39
- Protonmasse (MP): øvre grense på 1 av 10^39
- Neutronmasse (MN): øvre grense på 1 av 10^39
- Neutron Proton Mass Difference (MN - MP): øvre grense på 1 av 10^5
- Elektronprotonmasseforhold (ME/MP): øvre grense på 1 av 10^42
3. Masseforhold:
-Proton-til-elektron masseforhold (MP/ME): øvre grense på 1 av 10^11
-Neutron-to-Proton Mass Ratio (MN/MP): øvre grense på 1 av 10^11

Bilde 3. Oddsen ville gitt astronomisk premie -om den gikk inn

4. Partikkelfysikkparametere:
- Svak koblingskonstant (αW): øvre grense på 1 av 10^12
- Weinberg Angle (θw): øvre grense på 1 av 10^19
- Sterk koblingskonstant (αs): øvre grense på 1 av 10^5
- Higgs Quartic Coupling (λ): øvre grense på 1 av 10^6
- Higgs vakuumforventning (ξ): øvre grense på 1 av 10^35
- Topp Quark Yukawa Coupling (λt): øvre grense på 1 av 10^18
- Andre kvark/lepton Yukawa -koblinger (GT, Gisk, Gτ, GU, GD, GC, GS, GB, Gτ '): Ingen finjustering nødvendig
- kvark blandingsvinkler (sin^2θ12, sin^2θ23, sin^2θ13): øvre grense på 1 i 10^4
- Quark CP-Violating Phase (Δγ): øvre grense på 1 i 10^3
- QCD vakuumfase (θβ): øvre grense på 1 av 10^4
- Neutrino Mixing Angles (sin^2θl, sin^2θm): øvre grense på 1 i 10^3
5. Grunnleggende konstanter:
- Planck's Constant (H): øvre grense på 1 av 10^11
- Lyshastighet (C): øvre grense på 1 av 10^11
- Elektronladning (E): øvre grense på 1 av 10^23
- Fin struktur konstant (α): øvre grense på 1 av 10^11
- Higgs Boson Mass (MH): øvre grense på 1 av 10^6
- Z Boson Mass (MZ): øvre grense på 1 av 10^7
- W Boson Mass (MW): øvre grense på 1 av 10^7

Bilde 5. Universet er finjustert for karbonbasert liv

6. Kosmologiske parametere:
- Gravitasjonskonstant (g): Nedre grense på 1 av 10^60, høyere grense ukjent (vi bruker i tillegg 1 i 10^120)
- Kosmologisk konstant (λ): Nedre grense på 1 av 10^120, høyere grense ukjent (vi bruker i tillegg 1 av 10^120)
-Baryon-to-Photon Ratio (η): øvre grense på 1 av 10^12
For å beregne de samlede oddsene, må vi multiplisere de enkelte oddsene. Imidlertid er disse oddsen gitt som den øvre grensen på 1 i en eller annen makt på 10. Så vi kan legge til kreftene på 10 for å få de samlede oddsene.

Grunnleggende krefter: 38 + 41 + 17 + 42 = 138
Partikkelmasser: 39 + 39 + 39 + 5 + 42 = 164
Masseforhold: 11 + 11 = 22
Partikkelfysikkparametere: 12 + 19 + 5 + 6 + 35 + 18 + 4 + 3 + 4 + 3 = 109
Grunnleggende konstanter: 11 + 11 + 23 + 11 + 6 + 7 + 7 = 76
Kosmologiske parametere: 120 + 120 + 12 = 252
Legger til alle disse sammen, vi får:
138 + 164 + 22 + 109 + 76 + 252 = 761

Så den samlede oddsen for øvre grense er på 1 av 10^761.

Bilde 6. Maskinanalogi på samjusterte krefter

Utvalget av finjustering som kreves for eksistensen av stabile atomer er svimlende. Den nedre grensen på 1 i 10^641 og den øvre grensen på 1 av 10^761 representerer et incredybly smalt mulighetsvindu som de grunnleggende konstantene og parametrene måtte falle innenfor for stabile atomer for å eksistere. For stabile atomer to former, måtte disse finjusteringsparametrene etableres i de tidligste øyeblikkene etter Big Bang, i løpet av de første sekundene eller til og med brøkene fra et sekund. De grunnleggende kreftene, partikkelmassene, masseforholdene og andre partikkelfysikkparametere er iboende egenskaper til universet som ble bestemt under den innledende kosmiske ekspansjonen og dannelsen av de grunnleggende partiklene og feltene. Det er høyst usannsynlig at denne presise finjustering av parametere skjedde ved en tilfeldighet av flere grunner: oddsen for tilfeldig å oppnå et slikt utsøkt nivå av finjustering, med sannsynligheter fra 1 av 10^641 til 1 av 10^761, er astronomisk astronomisk astronomisk Lav. Selv med det store antallet mulige universer som er foreslått av multiverse -teorien, er disse oddsene så uendelig små at det blir utrolig usannsynlig for stabile atomer, til å oppstå ved ren tilfeldighet i ethvert univers.

De forskjellige grunnleggende konstanter og parametere er ikke uavhengige av hverandre. De er sammenkoblet og gjensidig avhengige, noe som betyr at en endring i en parameter vil be om kompensasjonsendringer i flere andre parametere for å opprettholde betingelsene for stabling av atomer. Samtidig og koordinert finjustering av alle disse gjensidig avhengige parametrene ved en tilfeldighet er enda mer forbedret. Finjustering av disse parametrene måtte etableres i de tidligste øyeblikkene etter Big Bang, før dannelsen av stabile atomer og den påfølgende fremveksten av komplekse strukturer i universet. Denne timing -begrensningen tilfører et ekstra lag med improvisbarhet, ettersom finjusteringen måtte skje fra universets opprinnelige forhold, uten noen åpenbar årsak eller mekanisme for å veilede den. Eksistensen av stabile atomer er en forutsetning for dannelse av komplekse strukturer, inkludert de grunnleggende elementene som utgjør stjerner, planeter og til slutt liv slik vi kjenner det. Dette antyder at finjustering av parametere ikke bare er en tilfeldighet, men en nødvendig betingelse for fremveksten av observatører (lik oss) som er i stand til å studere og forstå universet.

Oversettelse, via google oversetter, og bilder ved Asbjørn E. Lund