[科普中國]-人擇

人擇即人擇宇宙學(xué)原理（簡稱人擇原理）由鮑羅和泰伯拉提出。這條原理很復(fù)雜，但簡而言之，即謂正是人類的存在，才能解釋我們這個(gè)宇宙的種種特性，包括各個(gè)基本自然常數(shù)。因?yàn)橛钪嫒舨皇沁@個(gè)樣子，就不會(huì)有我們這樣的智慧生命來談?wù)撍?/p>

概述人擇即人擇原理，最早的表達(dá)是：自然定律驚人地適合生命的存在。一般的說法是：自然律應(yīng)該允許向自然律發(fā)問的智慧生命存在。這種一般的說法有些難以理解，通俗地說就是：自然定律應(yīng)該符合人類的基本邏輯思維方法。至于強(qiáng)和弱應(yīng)該是沒有定義的，只是對(duì)“符合人類的基本邏輯思維方法”理解的程度問題。

含義所謂的人擇原理試圖解釋宇宙存在的根本性問題，那就是為什么宇宙是適合智慧生命比如我們?nèi)祟惿娴?？?duì)于這個(gè)問題，人擇原理給出的答案是：如果宇宙不是這個(gè)適合智慧生命存在的話，也就不會(huì)有我們這些智慧生命來提出這個(gè)問題了。宇宙是這個(gè)樣子，是因?yàn)槲覀兛吹剿沁@個(gè)樣子。

原理介紹人擇宇宙學(xué)原理（簡稱人擇原理）由鮑羅和泰伯拉提出。人擇原理其中又分為弱的人擇原理和強(qiáng)的人擇原理。弱人擇原理認(rèn)為人們生存在眾多個(gè)宇宙演化模型中一個(gè)，假如我們不是身處當(dāng)前這模型，即宇宙會(huì)以不同方式演化，我們也不會(huì)在這里。強(qiáng)人擇原理就更肯定宇宙一定會(huì)生出有智慧生物，不允許宇宙以其他不能夠令我們生存之選擇出現(xiàn)。當(dāng)我們出現(xiàn)后，文化將會(huì)以一種有智慧的形式存在下去并傳遍宇宙，并終會(huì)達(dá)到極點(diǎn)和其他宇宙進(jìn)行交流。多數(shù)物理學(xué)家都不大喜歡強(qiáng)人擇原理。這個(gè)原理采取的觀點(diǎn)宣稱人類是在一個(gè)特定時(shí)期觀察著宇宙的，盡管當(dāng)前的宇宙從空間任何點(diǎn)看去顯得一樣。假設(shè)這個(gè)特定時(shí)期是因?yàn)樾枰a(chǎn)生那些有利于生命演化的特殊條件，比方說，假設(shè)宇宙比當(dāng)前熾熱得多或稠密得多，星系就不能形成；假如引力的強(qiáng)度和我們的觀測值大不相同，行星系統(tǒng)就不能形成，或不適合于我們所知的生命形式存在?，F(xiàn)已查明，地球的年齡和天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最老恒星或星系的年齡相仿，這畢竟是一個(gè)驚人的符合。人擇宇宙學(xué)原理用“許可”來解釋這種相似性。宇宙本來可以比它實(shí)際的情形不規(guī)則和無序得多。人擇宇宙學(xué)原理斷言，若是那樣的話，各種條件就不能容許生命存在了。因此，作為觀察者，我們是生活在一個(gè)非常特殊的宇宙中，并且這個(gè)宇宙必須是均勻各向同性的?！叭藫瘛笔且粋€(gè)非?；镜恼摀?jù)，因?yàn)樗噲D對(duì)哥白尼宇宙學(xué)原理作出解釋，而后者幾乎是所有有生命力的宇宙論的核心。1

理論由來首次發(fā)表這個(gè)理論的是天文物理學(xué)家布蘭登·卡特，在1973年的紀(jì)念哥白尼誕辰500周年的"宇宙理論觀測數(shù)據(jù)"會(huì)議上。他的論文中明確闡述的人擇原理，完全站在了所謂的哥白尼原理的反面——哥白尼原理否認(rèn)了人類在宇宙中的特殊地位。（就如同哥白尼所主張的，地球并不是宇宙的中心，如今我們知道太陽是一顆位于典型銀河系的典型恒星。）卡特的論文，“大數(shù)重合與宇宙論中的人擇原理”包含了下列陳述：“雖然我們所處的位置不一定是中心，但不可避免的，在某種程度上處于特殊的地位?！?2

哲學(xué)原理巴羅和蒂普勒詳細(xì)地闡述了看起來無法相信的巧合，這些巧合使我們的宇宙具有特色，并使我們?nèi)祟愡M(jìn)化。他們認(rèn)為只有人擇原理能搞清楚這大量的巧合的意義。無論是原子的能量級(jí)還是弱核力的精確力量都好像是為了適應(yīng)我們的生存。宇宙中碳基生物的存在可能與一些引數(shù)參數(shù)值有關(guān)，假設(shè)這些參數(shù)值變化很少，那碳基生物就可能不存在了。盡管巴羅和蒂普勒的作品屬于理論物理學(xué)，它仍然討論了化學(xué)和地質(zhì)學(xué)的多種相關(guān)話題。

在1983年，布蘭登修正了他1974年的論文，認(rèn)為人擇原理在最初的形式上只是要引起天體物理學(xué)家和宇宙學(xué)家的警惕，那就是如果他們沒有考慮觀察者的生物本性所導(dǎo)致的呈上升趨勢的限制，天文學(xué)和宇宙學(xué)的資料翻譯工作將會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。反過來，卡特還警告發(fā)展生物學(xué)家，當(dāng)他們翻譯報(bào)告的時(shí)候也要考慮天文學(xué)和宇宙學(xué)的因素。由此，卡特總結(jié)，介于對(duì)于宇宙年齡的最好估計(jì)（當(dāng)時(shí)是150億年，當(dāng)前是137億年），發(fā)展鏈可能只允許一個(gè)或兩個(gè)的低可能鏈。A.Feoli和S.Rampone（"強(qiáng)人擇原理是否太弱" 1999)介于宇宙的大小和可能的星球數(shù)量，認(rèn)為有更多的低可能鏈。有更多的低可能鏈的數(shù)量和生命的出現(xiàn)以及隨后的進(jìn)化需要智慧設(shè)計(jì)不太相符。

觀察宇宙論和量子引力理論的最新著作使得人們對(duì)于人擇原理重新感興趣。量子引力試圖把其他的力量統(tǒng)一到引力上。然而，一旦有了有前途的理論，這些理論卻又會(huì)出現(xiàn)問題，那就是基本物理常數(shù)是不受限制的。這種觀察的誘導(dǎo)更多地來自于對(duì)于數(shù)量的精確估計(jì)，比如說是宇宙密度，同時(shí)宇宙論里從這個(gè)估測中預(yù)測了一個(gè)和這個(gè)0.3幾乎差不多的結(jié)論。

對(duì)于人擇理論有了些不一樣的選擇，大多數(shù)存在一些樂觀的理論認(rèn)為萬物學(xué)說最終會(huì)被發(fā)現(xiàn)，這個(gè)學(xué)說聯(lián)合了宇宙中所有的力量，通過獲取所有顆粒的特性而獲得。萬物學(xué)說包括了M-理論和量子引力的多種理論，雖然所有的這些理論都被認(rèn)為是演繹性的。另一種就是李·斯莫林的宇宙論的自然選擇模型，這也被認(rèn)為是多重宇宙，這個(gè)理論認(rèn)為如果這些宇宙和我們的宇宙有相同的性質(zhì)的時(shí)候，那么這些宇宙就會(huì)更豐富。這也能在加德納和他的"利己主義生物宇宙學(xué)假說"中見到。3

多種版本人擇原理的支持者提出，我們之所以活在一個(gè)看似調(diào)控得如此準(zhǔn)確，以至能孕育我們所知的生命的宇宙之中，是因?yàn)槿绻钪娌皇钦{(diào)控得如此準(zhǔn)確，人類便不會(huì)存在，更遑論觀察宇宙。若任何一個(gè)基本物理常數(shù)是跟當(dāng)前的有足夠的差異，那么我們所知的生命便不能存在，更不會(huì)有智慧生物去思考宇宙。有論文指出，(弱)人擇原理能解釋精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)、宇宙的維數(shù)、和宇宙常數(shù)等物理常數(shù)。我們需要分辨人擇原理的弱、強(qiáng)、最終和其他版本，因?yàn)樽盅凵系男┪⒆兓銜?huì)令含義產(chǎn)生巨大的不同。

1973年英國天體物理學(xué)家布蘭登·卡特（Brandon Carter）在哥白尼誕辰500周年時(shí)提出了人擇原理并將其分為兩種：弱人擇原理和強(qiáng)人擇原理。弱人擇原理認(rèn)為：作為觀察者的我們之所以存在于這個(gè)時(shí)空位置，是因?yàn)檫@個(gè)位置提供了我們存在的可能。強(qiáng)人擇原理則認(rèn)為：我們的宇宙（同時(shí)也包括那些基本的物理常數(shù)）必須允許觀察者在某一階段出現(xiàn)。

卡特提出人擇原理后，很多人對(duì)其作了解讀和發(fā)展，其中最引人注目的是宇宙學(xué)家約翰·巴羅（John D. Barrow）和物理學(xué)家弗蘭克·提普勒（Frank J. Tipler）。同時(shí)，理論物理學(xué)家斯蒂芬·威廉·霍金也在《時(shí)間簡史》一書中提到了人擇原理，他把它稱作“人存原理”。人擇原理被分為三種，弱人擇原理、強(qiáng)人擇原理和終極人擇原理。人們通常使用巴羅等人提出的敘述：

弱人擇原理(Weak anthropic principle (WAP))：物理學(xué)和宇宙學(xué)的所有量的觀測值，不是同等可能的；它們偏愛那些應(yīng)該存在使碳基生命得以進(jìn)化的地域以及宇宙應(yīng)該足夠年老以便做到這點(diǎn)等等條件所限定的數(shù)值。（約翰·巴羅（John D. Barrow） 和弗蘭克·提普勒（Frank J. Tipler），1986）

強(qiáng)人擇原理(Strong anthropic principle (SAP))：宇宙必須具備允許生命在其某個(gè)歷史階段得以在其中發(fā)展的那些性質(zhì)。

最終人擇原理(Final anthropic principle (FAP))：包含智慧的信息處理過程一定會(huì)在宇宙中出現(xiàn)，而且，它一旦出現(xiàn)就不會(huì)滅亡。

在卡特最初的定義中，弱人擇原理僅僅涉及到確定的“宇宙學(xué)”參數(shù)，即我們在宇宙中空間和時(shí)間上的位置，而沒有牽涉到后來屬于強(qiáng)人擇原理的基本物理常數(shù)的值。他同樣也只是提到“觀測者”而不是“碳基生命”。不過這些模棱兩可的話卻是導(dǎo)致無休止的對(duì)于各種版本人擇原理誤解的原因。智慧設(shè)計(jì)的支持者聲稱得到了強(qiáng)人擇原理的理論支持。

一方面，多宇宙理論或稱為多選擇宇宙理論的存在是基于另一些理由，而弱人擇原理提供了一個(gè)貌似正確的理由，來解釋我們宇宙的良好秩序。假定存在可以支援智慧生命的宇宙，那么實(shí)際上這種宇宙必定存在，而我們的宇宙無疑也是其中之一。然而，多選擇的智慧設(shè)計(jì)并不僅限于多選擇宇宙理論的假定。不過有些進(jìn)化論的支持者同樣聲稱得到了人擇原理的理論支持，例如Ikeda及Jefferys就認(rèn)為人擇原理是表面上支持實(shí)際上否定了智慧設(shè)計(jì)。

相關(guān)著作宇宙學(xué)新疆域（FRONTIERS OF UNIVERSE）

[美]艾薩克．阿西莫夫 著

卞毓麟 何妙福 譯

為何事物如那樣

（異調(diào)注：本文中的“人類學(xué)原理”，“強(qiáng)人類學(xué)原理”和“弱人類學(xué)原理”，一般翻譯為“人擇原理”，“強(qiáng)人擇原理”和“弱人擇原理”。）

相關(guān)會(huì)議1988年11月，科學(xué)家們就一直討論多年的論題——人類學(xué)的原理，召開了一次科學(xué)會(huì)議。

“人類學(xué)的”（Anthropic）一詞源于希臘語，意思是“與人有關(guān)的”。人類學(xué)原理試圖強(qiáng)調(diào)人類，作為目擊者，對(duì)宇宙的真正存在來說是必需的。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大學(xué)