Hienosäädetty kaikkeus

Hienosäädetty kaikkeus on väite, jonka mukaan kaikkeuden ominaisuudet ja fysiikan luonnonvakioiden arvot vaikuttavat olevan hienosäädettyjä elämää varten.

 Väitteet hienosäädöstä 

Fyysikko Paul Daviesin mukaan on epätodennäköistä, että satunnaiset fysiikan lait ja vakiot mahdollistaisivat elämän olemassaolon. John D. Barrowin ja Frank Tiplerin mukaan esimerkiksi kaikkeuden laajenemista kiihdyttävän ”voiman”, kosmologisen vakion, arvo on erittäin pieni. Kosmologinen vakio on noin 1/10120 -osa siitä mitä sen odottaisi olevan. Mikäli kosmologinen vakio olisi kertaluokkia nykyistä suurempi, avaruus laajenisi niin nopeasti, ettei mitään rakenteiden muodostumista ehtisi tapahtua. Toisena esimerkkinä on esitetty, että kaikkeuden entropia on erittäin alhainen. Matemaattinen fyysikko Roger Penrose on arvioinut, että kaikkeuden alkutilan entropia tulisi säätää 1/1010120 tarkkuudella jotta elämä on mahdollista kyseisessä universumissa.

 Fysiikan perusvuorovaikutusten vahvuudet 

Fysiikan neljän perusvuorovaikutuksen tai voiman vahvuuksien vaihteluväli on noin 1040.

Robin Collins on arvioinutCollins, Robin: Evidence for Fine-tuning. Teoksessa , että painovoiman vahvuus on hienosäädetty tarkkuudella 1:1036. Jos painovoima olisi 3000 kertaa vahvempi, tähdet eivät olisi pitkäikäisiä. Jos vielä vahvempi, olisi vain pienoiskaikkeuksia, lyhytikäisiä tähtiä, metriluokan planeettoja, ja vain pienet eliöt voisivat kestää painovoiman. Jos painovoima olisi heikompi, tähdet eivät olisi tarpeeksi kuumia fuusion syttymiseen. Sähkömagneettisen voiman vahvuuden suhde painovoiman vahvuuteen on noin 1036.

Vahvan vuorovaikutuksen heikkeneminen 50 % suhteessa sähkömagneettiseen voimaan saattaisi epävakaaksi suurimman osan elämän tarvitsemista alkuaineista, vielä suurempi heikkeminen poistaisi kaikki alkuaineet vetyä lukuun ottamatta.Barrow & Tipler 1986, s. 326–327. Oberhummerin mukaan jo 0,5 prosentin muutos vahvan vuorovaikutuksen vahvuudessa estäisi hiilen tai hapen synnyn tähdissä, mikä tekisi elämän olemassaolon erittäin epätodennäköiseksi.
 Hiilen jälkeen elämälle seuraavaksi sopivin alkuaine on pii, mutta pii ei muodosta vakaita pitkiä polymeerejä, joita elämä tarvitsee.

Paul Daviesin mukaan heikon vuorovaikutuksen vahvuuden tulee olla juuri sopiva, jotta tähtien tuottamat vetyä ja heliumia raskaammat alkuaineet saadaan elämän käyttöön.  Tähtien supernovaräjähdyksessä neutriinopulssi puskee ainetta poispäin tähden keskustasta. Mikäli heikko vuorovaikutus olisi vahvempi, tähden keskusta sitoisi neutriinotkin, mikäli heikompi, neutriinopulssi ei saisi vietyä alkuaineita tähden vetovoimasta.

 Kaikkeuden ominaisuudet 

Universumin laajeneminen miljardeja vuosia massan jatkuvasti hidastaessa laajenemista vaatii valtavan tarkkaa tasapainoa. Toisaalta, ettei painovoima vedä universumia liian aikaisin kasaan, ja toisaalta, ettei laajeneminen ole niin nopeaa ettei rakenteita pääse muodostumaan. Kosmisen inflaation mallit selittävät laajenemisnopeuden hienösäädön, mutta mallien parametreja (inflaatiokentän tyyppi, inflaation alku- ja loppuhetki) ja rakennetta täytyy hienosäätää, jotta tämä olisi mahdollista. Inflaatiomallit siis siirtävät hienosäädön omaan rakenteeseensa ja vakioihinsa.

Martin Reesin mukaan kaikkeuden massanjakauma sen alkuhetkillä on ollut juuri sopiva elämää varten: 1/100000 eroja. Jos massa olisi ollut liian tasaisesti jakautunutta, painovoima ei olisi kyennyt kasaamaan tähtiä ja planeettoja. Jos massa olisi ollut liian epätasaisesti jakautunutta, liian suuri osa aineesta olisi päätynyt lukuisiin mustiin aukkoihin.

 Arvostelua 

Antrooppisen periaatteen sanotaan selittävän, miksi maailmankaikkeuden ikä ja luonnonvakio ovat juuri meidän maailmankaikkeudessamme sellaisia, että tietoinen elämä on mahdollista. Maailmankaikkeuksissa, joissa jompikumpi on toisin, kukaan ei ole ollut havaitsemassa ja ihmettelemässä sitä. Väite hienosäädöstä on siis selviytymisharha, Nick Bostrom kirjoittaa.

Kosmologian professori Kari Enqvistin mukaan puheet hienosäädöstä heijastavat vain nykyisten tieteellisten selitysjärjestelmien tilaa. Ei ole ilmeistä, millaiset muutokset fysiikan vakioissa johtaisivat elämälle haitallisiin muutoksiin. Joidenkin tiettyjen havaintosuureiden nostaminen toisia perustavimmiksi on Enqvistin mukaan täysin mielivaltaista.

Enqvistin mukaan todennäköisyyden käsitettä käytetään väärin. Luomisopin kannattajat liittävät todennäköisyyksiä tähtitieteellisiin tapahtumiin ja katsovat osoittaneensa, että esimerkiksi elämän synty olisi käytännössä mahdotonta. Todellisuudessa tällaiset esitykset ovat Enqvistin mukaan mielettömiä. Esimerkiksi nopanheiton tuloksena on välttämättä jokin sarja. Sen todennäköisyys voisi olla esimerkiksi yksi kahdestakymmenestä miljardista triljoonasta triljoonasta. Sitä ei sanota ihmeeksi, vaikka ihmisillä on taipumus nähdä merkityksiä satunnaisuudessa. Sama koskee kaikkia muitakin havaittujen ilmiöiden todennäköisyyksiä. Enqvistin mukaan ajatukset hienosäädöstä eivät ilmennä järkiperäistä päättelyä vaan toiveajattelua.

Hienosäädetty kaikkeus kuvataan avainluvuilla, joiden on oltava melko tarkasti samoja kuin omassa universumissamme, että maailmankaikkeus tuottaisi elämää. Elämän synty vaatii tähtien syntyä, koska nykytiedon mukaan elämää esiintyy vain tähtiä kiertävillä planeetoilla. Hienosäädetyn kaikkeuden mallin mukaan tähtien synty on epätodennäköistä. Kosmologi Fred C. Adamsin tutkimusten mukaan tähtiä voi esiintyä 25 %:ssa erilaisista kuviteltavissa olevista kaikkeuksista. Tällöin kaikkeus ei olisi ainakaan tähtien synnyn tekijän suhteen hienosäädettyAdams, F. C.: Stars in other universes: stellar structure with different fundamental constants. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 8/2008: 010. doi:10.1088/1475-7516/2008/08/010. http://arxiv.org/abs/0807.3697. .

Hienosäädetyn kaikkeuden malli ei myöskään ota huomioon muuta kuin hiileen pohjautuvaa elämää. Toisissa, erilaisissa maailmankaikkeuksissa saattaisi vaihtoehtoinen biokemia toimia paremmin kuin meidän kaikkeudessamme.See, e.g. Jack Cohen and Ian Stewart: What Does a Martian Look Like: The Science of Extraterrestrial Life, Wiley, 2002

 Katso myös 
 Elämän alkuperä
 Kaikkeuden lopullinen kohtalo
 Kosmologinen todistus
 Teleologia
 Älykäs suunnittelu
 Multiversumi

 Lähteet 

 Kirjallisuutta 




Luokka:Filosofiset argumentit
Luokka:Kosmologian käsitteet
Luokka:Älykäs suunnittelu