Fine-tuned universe

Fine-tuned universe (-po anglicky; doslova doladený vesmír, jemne vyladený vesmír; obyčajne prekladané ako jemne vyladený vesmír, presne nastavený vesmír)

Vychádza z pozorovania, že náš vesmír má tak nastavené rôzne univerzálne fyzikálne podmienky, že umožňujú vznik štruktúr hmoty a existenciu zložitého života v ňom. Navyše tieto ležia vo veľmi úzko vymedzenom pásme z množstva možností, a ak by sa zmenili len o zanedbateľné zlomky percent, tak by vesmír neumožnil vznik a vývoj hmoty, astronomických štruktúr a života, ako ich dnes chápeme. Profesor teoretickej fyziky Paul Davies hovorí: „Skutočne ohromujúca vec nie je, že život na Zemi je vyvážený na ostrí noža, ale že celý vesmír je vyvážený na ostrí noža a nastal by totálny chaos, ak by sa hociktorá prírodná „konštanta“ čo len trochu posunula.“

Známy vedec a popularizátor vedy Jiří Grygar zase  píše: „Ak sa pozrieme do tabuliek elementárnych častíc, zistíme, že hmotnosť protónu je približne  o 1 promile menšia než hmotnosť neutrónu. Ak by však tento rozdiel bol iba trikrát menší, nemohli by sa neutróny spontánne meniť na protóny, takže väčšina jadrových premien prvkov by sa neuskutočnila. Ak by bol naopak neutrón napríklad iba o 1 promile menej hmotný než protón, rozpadli by sa protóny na neutróny a vo vesmíre by nevznikli vôbec žiadne atómové jadrá!“

Tvrdenie, že náš vesmír má takéto vlastnosti, býva často mylne zamieňané za jemu podobné, s ktorými nemá nič spoločné. Napríklad, že náš vesmír je výborne prispôsobený pre život, že jediné typy vesmírov vhodné pre život musia byť takmer kópiou nášho, že jediná možná forma života je naša a podobne.

V súčasnosti je medzi fyzikmi a kozmológmi široko prijímaný náhľad, že z fyzikálneho hľadiska náš vesmír je „jemne vyladený“ pre život. Tento problém je zaraďovaný medzi desať najväčších nevyriešených problémov fyziky. Už niekoľko desaťročí sa vedie široká diskusia o možných príčinách tohto pozoruhodného javu, do ktorej sa okrem prírodovedcov zapájajú aj filozofi, teológovia, kreacionisti, respektíve zástancovia inteligentného dizajnu. Bolo navrhnutých jednak niekoľko materialistických vysvetlení, jednak niektoré myšlienkové prúdy tvrdia, že existencia a forma nášho vesmíru nemôže byť dielom náhody, ale výsledkom cieľavedomého konania – inteligentného dizajnéra.

História 
V roku 1913 chemik Lawrence Joseph Henderson (1878 – 1942) napísal knihu „Vhodné usporiadanie životného prostredia“. Bola to jedna z prvých kníh, ktorá sa zaoberala koncepciou jemného vyladenia vesmíru. Henderson rozoberal dôležitosť vody a životného prostredia vo vzťahu k živým organizmom, pričom poukazoval na to, že život je úplne závislý od veľmi špeciálnych podmienok vyskytujúcich sa na Zemi a to najmä od vlastností vody.
Významný evolučný biológ Alfred Russel Wallace už v roku 1904 uvažoval: „Taký nesmierny a komplexný vesmír, aký existuje vôkol nás, mohol byť absolútne potrebný... aby bol vyprodukovaný svet, precízne upravený v každom detaile, pre usporiadaný vývoj života vrcholiaci človekom“.

Veľkú pozornosť vzbudila Hoylova úspešná predpoveď excitačnej energie jadier uhlíka. Všimol si, že dovtedy používaná reakcia, keď 3 jadrá hélia spolu naraz vytvoria jadro uhlíka, je veľmi málo pravdepodobná a bez dostatočného množstva uhlíka vo vesmíre, nie je možné vytvoriť život podobný nášmu. Navrhol preto postupné spájanie jadier hélia. Toto však mohlo fungovať, len ak excitačný stav atómu uhlíka bol cca 7,7 MeV. Následný experiment tento dovtedy neznámy fenomén potvrdil. Zároveň však takýto excitačný stav neexistuje u kyslíka. Keby to tak bolo, uhlík by sa veľmi ľahko premieňal na kyslík a opäť by ho nebolo dosť. Existencia takéhoto nastavenia vlastností uhlíka a kyslíka je považovaná za silný argument v prospech hypotézy Fine-tuned universe.
V roku 1961 fyzik  Robert H. Dicke tvrdil, že určité fyzikálne interakcie napríklad gravitácia a elektromagnetizmus musia byť perfektne „nastavené“, aby mohol vo vesmíre život existovať. 
Významný astrofyzik Martin Rees vydal knihu „Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape the Universe“ v roku 1999 a neskôr s Johnom Gribbinom napísali detailnú históriu a obranu domnienky o jemne vyladenom vesmíre v knihe „Kozmická zhoda okolností“. Podľa nich sa život založený na uhlíku neobjavil náhodne, ale „zamýšľaný účel vesmíru je, že bol ušitý na mieru pre človeka“.

Opis 

Asi najvýstižnejšou definíciou fenoménu jemne vyladeného vesmíru je: V množine možných fyzikálnych zákonov, podmienok a konštánt je podmnožina, ktorá umožňuje existenciu komplexného života veľmi malá. Preto je veľmi malá aj pravdepodobnosť uskutočnenia takejto možnosti a vedie mnohých fyzikov k bádaniu, aké faktory ju mohli spôsobiť. Drobné zmeny v základných fyzikálnych nastaveniach vesmíru by viedli k radikálne inému vesmíru, ktorý by zrejme neumožňoval komplexný život. Stephen Hawking k tomu poznamenal: „zákony vedy ako ich poznáme v súčasnosti obsahujú mnoho základných čísel, ako napríklad veľkosť elektrického náboja elektrónu a pomer hmotností protónu a elektrónu...Pozoruhodný fakt je, že hodnoty týchto čísel sú veľmi dobre upravené tak, aby umožnili vývoj života.“ Podobne fyzik Paul Davies: „Skutočne ohromujúca vec nie je, že život na Zemi je vyvážený na ostrí noža, ale že celý vesmír je vyvážený na ostrí noža a nastal by totálny chaos, ak by sa hociktorá prírodná „konštanta“ čo len trochu posunula.“ Alebo známa parafráza výroku sira Freda Hoyla: „Niekto sa tu s fyzikou poriadne pohral.“ Patrick Glynn: „všetky zdanlivo nesúvisiace konštanty vo fyzike, majú spoločnú zvláštnosť – majú presne také hodnoty, ktoré potrebujete na to, aby ste vytvorili vesmír, v ktorom môže vznikať život.“ Nositeľ Nobelovej ceny a ateista Steven Weinberg tvrdí, že kozmologická konštanta: „...je výrazne dobre prispôsobená v náš prospech“.

Martin Rees uvádza 6 nezávislých konštánt, ktorých drobnú zmenu považuje za ničivú pre náš život:
 N ≈ 1036 = pomer síl gravitačnej a elektromagnetickej interakcie
 ε ≈ 0,007 = veľkosť silnej interakcie
 Ω ≈ 0,3 = relatívny pomer príťažlivosti a expanznej energie vo vesmíre
 λ ≈ 0,7 = pomer energetickej hustoty vesmíru ku kritickej hustote vesmíru
 Q ≈ 10–5 = pomer gravitačnej energie potrebnej na rozptýlenie veľkých galaxií  k energetickému ekvivalentu ich masy
 D = 3 = počet makroskopických dimenzií priestoru v časopriestore

Fyzici sa v súčasnosti vo veľkej väčšine zhodujú v názore, že náš vesmír je jemne-vyladený tak, aby umožnil existenciu komplexného života a skôr sa zameriavajú na presnejšie určenie týchto nastavení a hľadanie dôvodov, ako k tomu mohlo dôjsť.

Najviac diskutované a skúmané boli nasledovné oblasti:

Konštanty v kozmológii 

Tegmark a Rees boli prví, ktorí sa pokúsili určiť, aké nastavenia konštanty Q umožňujú život. Zistili, že je závislá od nastavenia množstva ďalších konštánt, ktoré musia byť skombinované správnym spôsobom. Po nich sa výskumu tejto otázky venovali mnohí a to s rovnakým výsledkom – Q je extrémne jemne vyladená (nastavená).

Podobne, veľmi dôkladne bola skúmaná kozmologická konštanta. Jej reálna hodnota vzbudila veľké prekvapenie, pretože na základe predpovedí teoretickej fyziky, mala byť pomerne vysoká. Jej skutočná hodnota je približne o 123 rádov(!) menšia. Táto udalosť je preto známa ako „najhoršia predpoveď vo fyzike”. (Pre porovnanie - počet atómov vo vesmíre sa odhaduje na 10 na 80.) Na jej dôležitosť pre existenciu komplexného života upozornil nositeľ Nobelovej ceny Steven Weinberg. Uvedomil si, že jej príliš vysoká hodnota by znamenala, že vesmír sa bude rozpínať príliš rýchlo a nebude môcť dôjsť k sformovaniu sa hmotných objektov napríklad galaxií. Naopak jej príliš nízka hodnota by znamenala, že vesmír príliš rýchlo zase skolapsuje v singularite a vôbec nedôjde k objaveniu sa života. Weinberg preto tvrdí, že náš vesmír, umožňujúci existenciu komplexného života, je veľmi zriedkavý. V súčasnosti je považovaná za jeden najlepších dokladov, že vesmír je jemne-vyladený a vedci sa zhodujú, že zatiaľ neexistuje fyzikálna teória, ktorá by vysvetľovala, prečo je nastavená práve takto. V súčasnosti je považovaná za jeden najlepších dokladov, že vesmír je jemne-vyladený a vedci sa zhodujú, že zatiaľ neexistuje fyzikálna teória, ktorá by vysvetľovala, prečo je nastavená práve takto. Tento problém je  zaraďovaný medzi desať najväčších nevyriešených problémov fyziky.Významný fyzik Leonard Susskind vraví: „To veľké tajomstvo nie je, prečo tu je tmavá energia. Veľké tajomstvo je, že prečo taká nízka... Fakt - že naša existencia leží na hrane noža, lebo keby bola tmavá energia oveľa väčšia, my by sme nemohli tu byť – to je to tajomstvo.“ Málo väčšia kvantita tmavej energie alebo málo väčšia kozmologická konštanta by spôsobili, že vesmír by sa rozpínal veľmi rýchlo na to, aby v ňom vznikli galaxie. Nevníma však celý - všetky časti vesmíru za jemne-vyladené pre existenciu života.

Hviezdy 
Hviezdy sú pre život dôležité v dvoch ohľadoch: v ich vnútri sa vyprodukovali ťažšie prvky (prvky za vodíkom, héliom a lítiom) a sú zdrojom energie. Ich existencia a stabilita záleží na rovnováhe medzi gravitačnou silou a tlakom žiarenia z termonukleárnych reakcií v ich vnútri. Produkcia uhlíka a kyslíka (základných prvkov potrebných pre komplexný život) je úzko spojená s nastavením silnej interakcie. Zmena tejto sily o cca 0,4% znemožní súčasnú produkciu týchto dvoch prvkov a tým by sa vyradil absolútne prevládajúci mechanizmus ich tvorby vo vesmíre.
Bolo odvodených viacero rovníc, ktoré určujú len úzku oblasť hodnôt rôznych fyzikálnych konštánt pre stabilnú existenciu hviezd - mimo neho hviezdy nemôžu existovať. V súčasnosti sa vedú diskusie, ako definovať veľkosť celkového parametrického priestoru, ktorý treba brať do úvahy.Rešerš austrálskeho astronóma Barnesa zvážením veľa výskumov vraví: „Môžeme spraviť záver, že na existenciu stabilných hviezd treba a máme jemne-vyladený vesmir.“

Základné fyzikálne interakcie a hmotnosti častíc 
Medzi najdiskutovanejšie a najskúmanejšie nastavenia patrí sila základných fyzikálnych interakcií a hmotnosť elementárnych častíc. Fyzici tvrdia, že tieto parametre štandardného modelu zostávajú ako jedny z najlepšie pochopených a najpôsobivejších prípadov „jemne vyladeného vesmíru“.

Jeden z najznámejších fyzikov všetkých dôb, Richard P. Feynman, označil konštantu jemnej štruktúry za najtajomnejšiu záhadu modernej fyziky: „Magické číslo, ku ktorému sme prišli a ktorému nerozumieme. Môžeme povedať, že ho napísala „Božia ruka“ a že „nevieme, ako viedol svoju ceruzku“. Vieme, aké experimentálne tance musíme absolvovať, aby sme to číslo s veľkou presnosťou namierili, ale nevieme, k akému tancu prinútiť svoje počítače, aby toto číslo vypľuli, bez toho aby sme ho nejako nepozorovane sami do výpočtu vložili!“

Ak by napríklad silná interakcia bola len o 2% silnejšia než je, kým ostatné konštanty by boli nezmenené, vodík by fúzoval (spájal sa) do Hélia-2 (diprotónu), ktorý by bol stabilný, namiesto vzniku deutéria a hélia. To by drasticky zmenilo fyziku hviezd a pravdepodobne znemožnilo život, aký pozorujeme na Zemi. Existencia diprotónu by zamedzila pomalej fúzii vodíka na deutérium. Vodík by navyše fúzoval natoľko ľahko, že všetok vesmírny vodík by bol spotrebovaný už v niekoľkých minútach po Veľkom tresku. Podobné je to s mnohými inými fyzikálnymi konštantami.
Bolo uskutočnených viacero výskumov, ktoré poskytli množstvo ďalších rovníc, ktoré popisujú limity na úspešný priebeh baryogenézy. Nevyjasnenou zatiaľ stále zostáva dôležitosť nastavenia slabej interakcie. Zatiaľ sa zdá, že je možné, aby niektoré dôležité produkty boli vygenerované aj bez potreby jej jemného vyladenia, ale takýto vesmír by pravdepodobne umožňoval hviezdam nižšiu teplotu a kratší život a v súčasnosti ešte nie sú k dispozícii ďalšie implikácie.
Prebiehajúci výskum tejto problematiky priniesol jedno z najvýznamnejších potvrdení jemného vyladenia vesmíru v poslednej dobe. Podarilo sa dokázať, že aj nepatrná zmena hmotnosti ľahkých kvarkov a veľkosti elektromagnetickej interakcie by zmenila energiu Hoyleovho stavu uhlíka. Hviezdy by tak neboli schopné vyprodukovať potrebné množstvá uhlíka a kyslíka pre komplexný život.

Počet dimenzií časopriestoru 

Na výnimočnosť nastavenia dimenzionality nášho časopriestoru (tri priestorové a jedna časová dimenzia) upozornili niekoľkí autori. Súčasné aj rozpracované fyzikálne teórie sa pri makroskopickom popise nášho vesmíru zhodujú na tomto počte.
Tento problém bol skúmaný z fyzikálneho aj čisto matematického hľadiska. Iné počty makroskopických dimenzií vedú k vesmírom, v ktorých buď neexistuje stabilita dráh planét či stavebných blokov hmoty, alebo sú len veľmi jednoduché. Existujú 2 typy dimenzií – priestorové (každá má 2 smery) a časové (nemajú smer). Prípad troch priestorových a jednej časovej súradnice (čiže „náš“) môžeme vysvetliť pomocou následkov, ktoré plynú pre iné počty týchto dimenzií (napríklad teória superstrún zavádza vyšší počet dimenzií, ale tieto neboli potvrdené). Pravdepodobne toto bol aj prvotný impulz pre túto problematiku.

Za prvé upozornenie, že dimenzionalita nášho vesmíru je je špeciálna sa považuje výrok G. W. Leibnitza v Discourse on Metaphysics, ktorý tvrdil, že náš svet "je jediný, ktorý je súčasne najjednoduchší na vymyslenie a zároveň najbohatší na javy". Immanuel Kant sa domnieval, že tri priestorové súradnice nášho vesmíru sú dôsledkom vyskytujúcej sa druhej mocniny v gravitačnom zákone – avšak je to práve naopak: tri priestorové súradnice sú príčina, prečo je v gravitačnom zákone druhá mocnina vzdialenosti (lebo plocha povrchu guľovej plochy je druhou mocninou voči jej polomeru a objem treťou mocninou voči jej polomeru).

V roku 1920 P. Ehrenfest ukázal, že v priestore s 1 časovou súradnicou a viac než tromi priestorovými, nemôžu existovať stabilné kruhové dráhy planét v Slnečnej sústave, ani Slnka v Galaxii. Tiež zistil, že pri párnom počte priestorových súradníc sa rôzne časti vlny šíria rôznymi rýchlosťami a pri počte 5+2k súradníc sa vlna "zničí". V 1922 H. Weyle objavil, že Maxwellova teória elektromagnetizmu nutne potrebuje tri priestorové a 1 časovú súradnicu. V 1963 Tangerlini prezentoval objav, že v priestore s viac než tromi priestorovými súradnicami, nemôžu elektróny stabilne obiehať jadro.

Max Tegmark rozšíril tieto pozorovania v prospech jemného vyladenia dimenzií nášho časopriestoru ešte viac. Ak počet časových súradníc sa líši od 1, nie je možné spoľahlivo predpovedať správanie fyzikálnych systémov zo znalosti parciálnych diferenciálnych rovníc. V takom vesmíre nemôže existovať inteligentný život používajúci technológie. Navyše, ak počet časových dimenzií je viac než 1, protóny a elektróny sú nestabilné a rozpadajú sa na častice s vyššou hmotnosťou než majú oni (ak je však teplota veľmi nízka, tento rozklad na iné častice neprekáža). Ak počet priestorových dimenzií je menší než 3, gravitácia má iné vlastnosti a celý časopriestor je príliš triviálny na to, aby mohol obsahovať obyvateľov-napríklad nervy v organizme sa pretínajú, neobchádzajú.

Celkovo nie je jasné, ako by fungovali fyzikálne zákony, ak by existovalo viac časových dimenzií. Ale subatomárne častice, ktoré sa rozdeľujú po fixných časových jednotkách, by to s určitosťou nerobili, lebo časové geodetiky by nemali nutne maximum. Pri 1 priestorovej dimenzii a 3 časových, by rýchlosť svetla bola najmenšia rýchlosť vo vesmíre a hmota by pozostávala len z tachyónov. Takže fyzikálne a matematické argumenty vylučujú iné počty dimenzií pri popise nášho vesmíru.

Teoretické a filozofické podklady

Zmena viacerých parametrov 

Jedna z najčastejších hypotéz podávaná výskumníkmi v tejto oblasti, ktorá sa snažilo dokázať, že vesmír nie je jemne-vyladený hovorí, že súčasná zmena viacerých konštánt môže umožniť existenciu život-umožňujúceho vesmíru. Súčasné výskumy zatiaľ podporujú skôr pohľad, že keď meníme viaceré konštanty, prienik týchto pásiem - oblasť, ktorá umožňuje zložitý život - je stále veľmi malá a novozískaná pravdepodobnosť je rovnako nízka ako prvotná. Otvorením možnosti meniť ďalšiu konštantu, aby sme vyvážili presné nastavenie prvej, sa totiž zároveň otvára veľký počet možností, ako môže byť táto druhá nastavená nevhodne. Známy evolučný biológ Richard Dawkins to vysvetľuje: „hoci je veľa možností, kedy život existovať môže, je isté, že je ďaleko viac možností, kedy existovať nemôže“. V tejto súvislosti sa preto zvykne spomínať výrok Alberta Einsteina, ktorý raz pri pohľade na prepojenosť fyzikálnych zákonov poznamenal: „Čo ma naozaj zaujíma, je, či Boh mal nejakú možnosť voľby pri vytváraní sveta“
Pri tak zložitom systéme, ako je vesmír, je navyše potrebné brať presnosť jeho počítačových simulácií, ako významný pokus porozumieť mu, ale s patričnou rezervou. Boli skúmané len niektoré vlastnosti takýchto vesmírov. Hoci aj napríklad v teórii slučkovej gravitácie vystupuje len jediná veličina - metrika, táto je závislá na ďalších stupňoch voľnosti, takže problém presného viacnásobného nastavenia rôznych číselných hodnôt by podľa súčasných poznatkov naďalej zostal. Richard Dawkins to vysvetľuje: „hoci je veľa možností, kedy život existovaať môže, je isté, že je ďaleko viac možností, kedy existovať nemôže“.

Rôzne formy života 
Zložitý život môže vyzerať aj inak ako ten náš a zvýšením početnosti možných životných foriem by došlo aj k zníženiu potrebnej presnosti v nastaveniach vesmíru. Preto ďalšou skúmanou témou sú alternatívne biochémie k „uhlíkovému šovinizmu“, prípadne rôzne formy umelého života. Zatiaľ sa nepodarilo objaviť ani vytvoriť žiadny funkčný organizmus z neuhlíkových prvkov. Tvory „žijúce“ v počítačových simuláciách takisto potrebujú pre svoj „život“ veľké množstvo zložitých „nastavení“ (zložitý mikroprocesor, pomerne komplikovaný softvérový kód atď.) a ich existencia tak skôr podčiarkuje potrebu jemného nastavenia životného priestoru. Obidve tieto oblasti výskumu sú v súčasnosti v rovine hypotéz a čakajú na svoje potvrdenie alebo vyvrátenie.

Málo preskúmaný problém 
Z metodického hľadiska býva teórii jemne-vyladeného vesmíru vytýkané, že ide o „argument z nedostatku predstavivosti“, ako mohlo prírodnými zákonmi dôjsť k takémuto nastaveniu. Iní vedci upozorňujú, že tu nejde o štandardný vedecký problém, ale skôr o zvláštny fenomén vo vesmíre (harmonické zosúladenie nastavenia fyziky a potrieb komplexného života), ktorý aj po dokonalom porozumení fungovania jednotlivých častí fyziky môže zostať nevyjasnený. Nejde ani o medzeru v našich vedomostiach, pretože problém sa s pribúdajúcimi znalosťami skôr zvýrazňuje.

Filozofické predpoklady teórie 
Niektorí vedci tvrdia, že ide o obrátené uvažovanie: „nie vesmír je dobre prispôsobený pre nás, ale život je dobre prispôsobený vesmíru“. Pravdepodobne tu ide o mylné pochopenie problematiky. V teórii jemne-vyladeného vesmíru nejde o vzájomný vzťah vesmíru a života: či je vesmír výborne prispôsobený pre život v ňom, alebo či život je prispôsobený svojmu vesmíru. Zložitý a bohatý život potrebuje príslušné stavebné prvky a vhodné podporné prostredie - je rozdiel v rozmanitosti ekosystému v amazonských pralesoch a na Sahare. Zatiaľ nebol predložený koncept podobne komplexného života (respektíve komplexných štruktúr) napríklad vo vesmíre, ktorý fyzikálne umožňuje existenciu len radiácie alebo len vodíka. Nevyriešenou otázkou pre fyziku, ktorú táto teória predkladá je fakt, že pravdepodobnosť existencie nášho vesmíru (ktorý má z enormného množstva možností práve také vlastnosti, ktoré vôbec umožňujú existenciu komplexného života) je extrémne nízka a preto si vyžaduje vysvetlenie, ako k nej mohlo dôjsť.

Kritika existencie jemného vyladenia vesmíru 
Námietky sa sústreďujú do niekoľkých základných bodov a ponúkajú alternatívne vysvetlenia než proklamovanie jemného-vyladenia vesmíru.

Konštanty v kozmológii 
Problém nastavenia kozmologickej konštanty, ktorá popisuje rozpínanie vesmíru od big-bangu sa rieši poukazom na novo navrhnuté fyzikálne teórie, ktoré namiesto nej používajú dynamické pole nazývané „quintessencia“. Vlastnosti tohto poľa sa menia v čase v závislosti od ostatných polí vo vesmíre a preto nie je potrebné nič nastavovať.

Hviezdy 
Fred Adams publikoval štúdiu, v ktorej skúmal štruktúru hviezd pri zmene gravitačnej a elektromagnetickej interakcie a zloženého parametra C určujúceho rýchlosť nukleárnych reakcií. Jeho štúdia naznačuje, že približne štvrtina skúmaného rozsahu týchto parametrov umožňuje existenciu hviezd a nejde teda o nijaké jemné-vyladenie.

Základné fyzikálne interakcie a hmotnosti častíc 
Súčasný štandardný model časticovej fyziky má 25 voľne meniteľných parametrov (ku ktorým sa pridáva kozmologická konštanta). Tento model nie je matematicky konzistentný za určitých špeciálnych podmienok a preto fyzici veria, že by ho mohli nahradiť inými teóriami napríklad „veľkou zjednocujúcou teóriou“, „teóriou superstrún“, „slučkovou kvantovou gravitáciou“ a podobne, pričom v niektorých nevystupuje taký veľký počet nezávislých parametrov.
Fyzik Victor Stenger sa podrobne zaoberal problematikou jemne-vyladeného vesmíru. Pomocou počítačových simulácií preveroval zmeny 4 základných fyzikálnych konštánt, od ktorých by podľa neho mali závisieť všetky nám zatiaľ známe fyzikálne vlastnosti hmoty. Skúmal ich vplyv najmä na dĺžku života hviezd a teda možnosť syntetizovania uhlíka (na vyprodukovanie uhlíka, z ktorého sú vybudované všetky nám známe organizmy, je potrebné, aby hviezdy žili „dlho“). Podľa jeho experimentov (software náhodne vyberal rôzne hodnoty konštánt) pri zmene viacerých konštánt v širokom rozmedzí stále existovali hviezdy, ktoré „žili“ bilióny rokov. Či by takéto nastavenie konštánt umožňovalo existenciu „komplexného“ a „rozmanitého“ života neskúmal, pretože tvrdí, že život môže „vyzerať“ zásadne inak, než ten náš (nemusí byť založený na uhlíku, ale napríklad na kremíku a podobne). Záverom tvrdí, že vesmír nie je jemne‑vyladený.
Ďalšia štúdia zistila, že podľa počítačových simulácií pravdepodobne nemá slabá interakcia vplyv na vesmír, ak jej hodnota je veľmi nízka. V tej istej štúdii tvrdia, že problém kozmologickej konštanty je zdá sa, zásadne odlišný a zistili jej výrazný vplyv na obývateľnosť vesmíru.

Počet dimenzií časopriestoru 
Kritici tvrdia, že ich počet záleží od aktuálnej teórie. Ak by sme našli inú fyzikálnu teóriu, ktorá by dobre popisovala náš svet a používala by iný počet dimenzií, tak by sme používali iný počet dimenzií. Ako príklad uvádzajú teóriu superstrún (v súčasnosti ešte nedokončenú), ktorá používa oveľa vyšší počet dimenzií.

Teoretické a filozofické podklady

Zmena viacerých parametrov 

Jedna z najpôsobivejších a zrejmých demonštrácií teórie jemne-vyladeného vesmíru je všeobecne prijímaný fakt, že často aj nepatrná zmena základných fyzikálnych parametrov má za následok zničenie šance na existenciu (nášho) života. Často sa táto delikátna rovnováha prirovnáva k povrazolezcovi balansujúcemu na napnutom lane. Tento následok však kritici považujú za prejav menenia len jedného parametra, kým všetko ostatné v systéme ponechávame nezmenené. Takáto manipulácia s nastaveniami systému potom vedie k vesmíru, ktorý je pre život nevhodný. Argumentujú, že súčasná zmena dvoch alebo aj viacerých fyzikálnych konštánt môže vykompenzovať posun hodnoty tohto parametra. Získavame tak nie jeden unikátny, jemne-vyladený vesmír, ale niekoľko rôznych podľa počtu vhodných kombinácií viacerých parametrov. Takýmto spôsobom sa jednoducho a prirodzene zvýši pravdepodobnosť náhodného vzniku život umožňujúceho vesmíru.
Jedno z najčastejšie predkladaných riešení tejto otázky kritikmi tvrdí, že súčasná zmena viacerých konštánt môže umožniť existenciu život umožňujúceho vesmíru.

Rôzne formy života 
Ďalším dôležitým bodom kritiky je tvrdenie, že život vôbec nemusí vyzerať ako ten „náš“ – založený na uhlíku – tak, ako to vidíme tu na Zemi. Takýto pohľad na život už počas prvopočiatkov hľadania mimozemských civilizácií dostal pomenovanie „uhlíkový šovinizmus“. Kritici predpokladajú, že život by mohol byť vybudovaný aj z iných prvkov, napríklad kremíka. Tým by sa oslabila potreba vytvoriť práve uhlík a tak zvýšila šanca na náhodné objavenie života, keďže do úvahy by pripadalo viacero chemických prvkov. Hneď však upozorňujú, že táto hypotéza jemné vyladenie vesmíru dostatočne nerieši, pretože v ranom vesmíre boli syntetizované len vodík, hélium a lítium. Tieto prvky sa kvôli svojim chemickým vlastnostiam považujú za nedostatočné na vybudovanie rozmanitých štruktúr (molekúl) a tým zložitého života. Preto ďalším dôležitým pilierom ich pohľadu je tvrdenie, že zložitý život by možno nemusel nevyhnutne vyžadovať tak rozmanité stavebné bloky ako sú molekuly („molekulárny šovinizmus“), ale mohol by byť vybudovaný aj z inakších stavebných blokov. Vo vesmíre s iným nastavením fyzikálnych konštánt, by sa možno mohli do potrebných stavebných blokov zoskupovať nie atómy, ale už atómové jadrá. V poslednej dobe sa skúmajú napríklad alternatívne biochémie k „uhlíkovému šovinizmu“, prípadne sú skúmané rôzne formy umelého života. Zároveň medzi vedcami (či už zástancami alebo kritikmi tejto teórie) prebieha diskusia, čo všetko môžeme za „život“ považovať, ktorá zatiaľ nedospela ku všeobecnému konsenzu.

Málo preskúmaný problém 
Z filozofického hľadiska býva tvrdeniu o „jemne vyladenom vesmíre“ vytýkané, že ide o „argument z nedostatku predstavivosti“, ako mohlo prírodnými zákonmi dôjsť k takémuto nastaveniu a vzniká tak „boh medzier“.

Táto teória a tzv. „antropický princíp“ sú preto považované za tautológie, prípadne sa tvrdí, že ide o obrátené uvažovanie: „nie vesmír je dobre prispôsobený pre nás, ale život je dobre prispôsobený vesmíru“ a naše domnienky, že vesmír je pre nás jemne-vyladený sú len subjektívnym antropocentrizmom a preceňovaním vlastnej dôležitosti. Podobne aj Stephen Jay Gould a Michael Shermer tvrdia, že tu ide o prevracanie príčin a dôsledkov naopak. Gould prirovnával tvrdenie, že vesmír je jemne vyladený pre našu formu života k tvrdeniu, že salámy boli vyrobené dlhé a úzke preto, aby pasovali do moderných hot-dogov alebo k tvrdeniu, že lode boli vytvorené ako bydlisko pre pijavice. Citovali množstvo prípadov v snahe preukázať, že živé organizmy sú prispôsobené biologickému prostrediu, v ktorom existujú a následne tvrdili, že život je prispôsobený fyzike a nie naopak.

Materialistické teórie pôvodu jemného vyladenia vesmíru a súčasný stav ich výskumu 
V prípade potvrdenia jemného vyladenia vesmíru bolo vytvorených niekoľko hypotéz, ako k tomu mohlo čisto prírodnými a neriadenými procesmi dôjsť. 
Niektorí vedci tvrdia, že všetky nastavenia závisia od nejakých nám zatiaľ neznámych prírodných zákonov a nové fyzikálne teórie vysvetlia prečo sú práve také, aké sú. Iní vedci oponujú, že aj tak pôjde o potvrdenie jemného vyladenia vesmíru, lebo potom bude potrebné vysvetliť zložitosť a „jemné vyladenie“ samotnej teórie.
Ostatné teórie z tejto kategórie sa namiesto eliminácie problému nastavenia týchto parametrov pokúšajú vysvetliť, ako k nim mohlo prírodnými procesmi dôjsť. V podstate všetky na to používajú veľký počet pokusov, pri ktorých vznikajú vesmíry s rôznymi nastaveniami svojich konštánt a teda je tu šanca, že niektoré z nich budú také, že umožnia existenciu života.

Cyklický (oscilujúci) vesmír  

Predstavuje vesmír, ktorý striedavo exploduje (big-bang) a kolabuje (big-crunch). Táto idea býva pripisovaná Albertovi Einsteinovi, ktorý však od nej neskôr upustil. Analýzy preukázali, že pri jednotlivých cykloch podľa 2. termodynamického zákona musí rásť entropia a teda by boli stále väčšie a ku kolapsu by už nedochádzalo. Neskôr sa predpokladalo, že tmavá hmota by mohla spôsobiť kolaps vesmíru, ale najnovšie merania dokazujú, že rozpínanie vesmíru dokonca zvyšuje. Hoci v súčasnosti existuje niekoľko teórií, ktoré podporujú myšlienku cyklického vesmíru (Steinhardt–Turok model a Baum–Frampton model), ide zatiaľ o hypotézy a všeobecne sa prijíma verzia jediného Veľkého tresku.

Paralelné svety 
Túto hypotézu navrhol Hugh Everett v 1957 ako určitú interpretáciu kvantovej mechaniky. V mikrosvete totiž nie je možné presne predpovedať určitú udalosť (napríklad presne určiť, ktorý atóm rádioaktívnej látky sa práve rozpadne), ale len určiť pravdepodobnosť, že sa tak stane. Máme tak niekoľko možných scenárov budúcnosti a pravdepodobnosti, že k nim dôjde. Hypotéza paralelných svetov vznikla na základe myšlienky, prečo by mal byť určitý výsledok experimentu (tzv. „kolaps vlnovej funkcie“) uprednostnený pred ostatnými a rieši to tvrdením, že sa uskutočnia všetky možné výsledky – ale každý v svojom svete. Takže „náš“ svet sa takto v každom momente stále delí na ďalšie svety, v ktorých dochádza ku všetkým možným výsledkom kvantových javov. Všetky vzniknuté svety sú navzájom oddelené a nemôže medzi nimi dochádzať k interakcii. Táto „teória“ je zatiaľ nepreverená a vedú sa spory, či je to vôbec vedecká teória (musí napríklad spĺňať kritérium testovateľnosti alebo kritérium falzifikácie). Bolo uskutočnených aj niekoľko prieskumov, nakoľko je medzi fyzikmi prijímaná.

Bublinkový vesmír (multivesmír) 
Jeho najlepší opis podal pravdepodobne fyzik Andrei Linde. Predpokladá existenciu večného multivesmíru, v ktorom sa vyskytujú miesta „falošného vákua“ – priestoru, ktorý neobsahuje žiarenie ani hmotu, ale predsa obsahuje energiu. Vplyvom kvantových fluktuácií môže dôjsť k uvoľneniu tejto zakonzervovanej energie a toto miesto prudko expanduje. Energia sa zmení na hmotu a žiarenie a vznikne nová bublina – nový vesmír. Jednotlivé bubliny vznikajú v rôznom čase a nezávisle od seba. Predpokladá sa, že takto vzniká nesmierne množstvo vesmírov, ktoré by mohli mať také parametre, aby umožnili existenciu (nejakého) života. Táto „teória“ je v súčasnosti jednak prijímaná, jednak kritizovaná kvôli problému jej testovateľnosti respektíve falzifikovateľnosti, ale niektorí vedci venujúci sa najnovším teóriám gravitácie dúfajú, že čoskoro by sa mohlo podariť nájsť niektoré pozitívne zistenia. Teória priamo nevyplýva zo súčasných fyzikálnych teórií, ale skôr z ich hypotetických až špekulatívnych rozvinutí. Samotný mechanizmus na vytváranie nových vesmírov (generátor nových vesmírov) by bol sám osebe veľmi zložitý – musel by náhodne generovať rôzne hodnoty fyzikálnych konštánt a zároveň by musel náhodne generovať rôzne fyzikálne zákony. Problém sa teda len posúva o úroveň vyššie – treba vysvetliť „nastavenie“ tohto generátora vesmírov. Teória multivesmíru zároveň musí zodpovedať napríklad paradox Boltzmannových mozgov, problém chladu, problém merateľnosti, problém jemného vyladenia Q v multivesmíre a problém veľkosti multivesmíru a kvôli jej novosti zatiaľ nie sú k dispozícii solídne overené údaje.G. Ellis vraví: „žiadne možné astronomické pozorovanie nemôže tieto iné vesmíry zazrieť. Prinajlepšom existujú len nepriame argumenty, že by mohli byť. A ak aj multivesmír existuje, stále necháva najhlbšie tajomstvá prírody nevysvetlené.“ Viaceré teórie multivesmíru nie sú falzifikovateľné, preto sa výskumníci nevyslovujú s označením na ne, že sú „vedecké“. Viacerým sa javia iba za vykonštruované z filozofických príčin, a pritom ale že nemáme vlastne žiadne empirické pozorovania, že existujú.

Kozmológia zhora-dolu 
Teória tvrdí, že v okamihu Veľkého tresku existoval vesmír ako superpozícia všetkých možností, podobne ako keď sú filmy naskladané na seba. Niekoľko chvíľ po ňom už vplyvom náhodných kvantových javov jedna história dominovala nad ostatnými a to je práve tá „naša“. Odpoveď na jemne vyladený vesmír teda je, že je taký preto, lebo náhodne sa v priebehu času realizovala práve tá história, ktorá fyzikálne konštanty nastavila práve takto. Autori vo svojej štúdii predložili aj predpovede niektorých javov vyplývajúcich z tejto teórie, aby ju umožnili otestovať. Tieto javy a teda aj tvrdenia teórie zatiaľ neboli experimentálne preverené.

Nematerialistické teórie pôvodu jemného vyladenia vesmíru 
Je ich pomerne široké spektrum a ich spoločným znakom je, že pôvod vesmíru pripisujú konaniu (nejakého) inteligentného agenta. Tvrdia, že aj ak by sa v budúcnosti aj podarilo vyvinúť hlbšiu teóriu ktorá by vysvetlila, prečo sú parametre nášho vesmíru nastavené práve takto, stále by bolo zrejmé, že súvislosti určené touto teóriou sú „podozrivo“ priaznivé pre existenciu zložitého života. Čiže potom bude potrebné vysvetliť zložitosť a „citlivé-nastavenie“ samotnej teórie.

„Dielo mimozemšťanov“ 
Tieto „teórie“ vytvorenie vesmíru pripisujú hypotetickým inteligentným bytostiam, nie materialistickým dejom. Pôvod týchto inteligentných bytostí zostáva nezodpovedaný, „teórie“ zatiaľ nenavrhujú žiadne tvrdenia, ktoré by ich umožnili vedecky overiť, ide skôr o nápadité špekulácie. Napríklad kozmológ Alan Harvey Guth verí, že ľudstvo bude v budúcnosti schopné vytvárať nové vesmíry. Z toho vyvodzuje, že aj náš vesmír teda mohol byť vytvorený nejakými inteligentnými bytosťami. Teória J. Gribbina tieto vyspelé civilizácie umiestňuje do iných častí multivesmíru. Simulačná hypotéza N. Bostroma tvrdí, že náš vesmír je len počítačovou simuláciou vytvorenou „mimozemšťanmi“. J. Gardner sa domnieva, že existuje reťaz vesmírov, pričom inteligentné bytosti postupne vytvárajú stále „lepšie“ vesmíry.

Inteligentný dizajn 

Zástancovia hnutia Inteligentný dizajn tvrdia, že určité vlastnosti nášho vesmíru sa nikdy nepodarí vysvetliť čisto materialistickými procesmi, lebo tie jednoducho nemajú dostatočný potenciál, aby ich tak vytvorili a zachovali. Preto presadzujú myšlienku, že tieto vlastnosti boli vytvorené nejakým inteligentným agentom (tvrdia, že konkrétne určiť identitu tohto agenta nie je vecou vedy). Tento argument je podľa nich zdôraznený aj tým, že „jemné vyladenie“ množstva rôznych faktorov nevykazuje len vesmír, ale údajne aj umiestnenie Slnečnej sústavy, umiestnenie Zeme, geológia Zeme a zemská biosféra. (pozri Hypotéza zriedkavej Zeme).

Náboženské názory 
Rôzne náboženské skupiny, individuálni vedci, filozofi, teológovia, teistickí evolucionisti, kreacionisti zhodne považujú vysoko nepravdepodobné jemné vyladenie vesmíru za „návod“ (niektorí za „dôkaz“) existencie Boha. Napríklad významný evolučný biológ Ken Miller, hoci sám je známym kritikom rôznych hypotéz práve z dôvodu, že vytvárajú „boha medzier“ (konkrétne: chýbajúce fosílne medzičlánky, nezjednodušiteľná zložitosť), tvrdí, že existenciu vesmíru nemožno vysvetliť len ním samým a že jemne-vyladený vesmír predstavuje dôležitú otázku pre vedu a závažnú podporu pre náboženskú vieru v Stvoriteľa. Vo svojich názoroch sa títo vedci mierne odlišujú, ale „jemne vyladený vesmír“ súhlasne považujú za modernú verziu teleologického dôkazu existencie a konania nadprirodzenej bytosti. Touto ich tézou sa zaoberali Elliott Sober, Michael Ikeda a Bill Jefferys, ktorí tvrdia, že ani potvrdenie „jemného vyladenia vesmíru“ nedokazuje, že má nadprirodzenú príčinu. Na ich výskum podrobne reagovali iní, ktorí tvrdia, že vesmír, „jemne vyladený pre život“, je z fyzikálneho hľadiska nesmierne málo pravdepodobný a preto vyžaduje nezvyčajné vysvetlenie.Alister McGrath poukázal, že samotné jemné-vyladenie väzieb uhlíka je potrebné pre jemné-vyladenie prírody samotnej a treba, aby bolo vysvetlené. Alvin Plantinga vraví, že aj myslenie, že aj len náhoda mohla tak jemne vyladiť jediný vesmír a na jeden raz stále vytvára otázku, prečo mal také veľké šťastie: „Reagovať na toto veľké množstvo jasných náznakov môžeme aj tak, že podporujú kresťanské tvrdenie, že vesmír bol stvorený osobným Bohom a že máme vlastne základ preň. Nazvime to „argument jemne-vyladeného vesmíru“. Vnímam to, ako by tu bolo veľmi veľa volieb, čo treba nastaviť vo veľmi úzkom limite, aby mohol existovať život v našom vesmíre. Beriem to za veľmi nepravdepodobné, aby sa to stalo náhodou, ale za veľmi pravdepodobné, ak tu je niekto taký ako Boh.
“

Pozri aj 
 Alternatívne biochémie
 Antropický princíp
 Bublinkový vesmír (multivesmír)
 Cyklický (oscilujúci) vesmír
 Inteligentný dizajn
 Kozmológia
 Kreacionizmus
 Obývateľná zóna
 Paralelný svet
 Teleológia
 Teória nemenného stavu
 Teória veľkého zjednotenia
 Uhlíkový šovinizmus
 Umelý život
 Veľký tresk (big bang)

Referencie

Literatúra  
 Keller, T. J.: Proč Bůh? : rozumové důvody pro víru v Boha ve věku skepticismu. Vyd. 1. Praha ; Kroměříž : Triton, 2011. 317 s.
 Krempaský, J.: Evolúcia vesmíru a prírodné vedy. SPN Bratislava 1992
 Stenger, V.: The Fallacy of Fine-Tuning: Why the Universe Is Not Designed for Us. Prometheus Books. 2011
 Strobel, L.: Kauza Stvoriteľ. Porta Libri Bratislava 2002

Externé odkazy 
 Barnes. L.A.: The Fine-Tuning of the Universe for Intelligent Life. 2011. – komplexne a prístupnou formou spracovaná problematika (en)  
 Collins, R.: Fine-Tuning.- odborné články o tejto problematike (en) 
 Stenger, V.: Is the Universe fine-tuned for us?

- kritické zhodnotenie viacerých hypotéz a popis simulácií (en)

Inteligentný dizajn
Vesmír
Fyzikálne konštanty
Otvorené problémy
Fyzika
Náboženstvo a veda