perjantai 11. helmikuuta 2011

Miksi Davies haluaisi toisen maailmankaikkeuden?

Paul Daviesin näkemyksiä esiteltiin aikanaan "Helsingin Sanomien" tiedepalstalla. Aiheena oli antrooppinen periaate, eli miksi universumimme näyttää olevan ihmiselle sopiva. Daviesin mukaan yksittäiselle tyypissään ainutkertaiselle tapahtumalla ei ole järkevää todennäköisyyttä. Davies oli tietysti oikea tyyppi jolta tälläisiä kysymyksiä on hyvä kysyä, koska hän oli tuolloin kirjoittanut "Kultakutrin arvoitus" -kirjan. Siinä universumin elämälle sopivuutta kuvataan hauskasti analogian kautta ; "Kultakutri ja kolme karhua" -sadussa on esimerkiksi liian kuumia ja kylmiä ja sopivia puuroja. Kysymys universumin elämälle sopivuudesta sopii tätä kautta teemaan.

Tämä sai minut aikanaan ihmettelemään asiaa. Yhden kerran tapahtuneen todennäköisyys on erikoinen asia.

Kultakutri ja kolme todennäköisyysmallia.

Kuitenkin jos unohdetaan nämä ylläolevat asiat ja mennään siihen otsikonmukaiseen aiheeseen. Fyysikoiden antrooppinen periaate itse asiassa kertoo lähinnä siitä, miten kapea määrä fysikaalisia parametrien asettamisia tuottaa universumeita joissa elämän syntyminen ja oleminen on mahdollista. Tästä ei itse asiassa suoraan seuraa se, että tämänlaisen universumin todennäköisyys olisi pieni.

Todennäköisyyttä voidaan lähestyä kolmea kautta.
1: Episteemisen todennäköisyyden mukaan kysymyksessä on jokin joka havaintojen valossa näyttää todennäköiseltä tai epätodennäköiseltä. Tässä mallissa nykyinen universumi, ja elämän syntyminenkin, näyttävät itse asiassa erittäin todennäköisiltä. Mehän olemme havainneet tämän tietyn tilan. Tässä mielessä nykyuniversumimme todennäköisyys on itse asiassa valtaisan suuri. Selvästi teologisen hienosäätöargumentin kohdalla kysymys ei ole tästä todennäköisyysmallista.
2: Frekvenssitodennäköisyys saadaan ottamalla tapahtumia ja arvioimalla niiden tapahtumisen yleisyys. Tästä saadaan ilmiöryhmä, jossa ilmiötä kokeillaan. Se, kuinka spesifi tai poikkeuksellinen jokin asia on, saadaan analysoitua tuloksista. Ei siitä miten monta elementtiä asiassa on, vaan siitä miten monta kertaa ne toteutuvat. Erikoista on, että tässä mallissa yhden kerran tapahtuneille asioille ei ole todennäköisyyttä. Selvästi hienosäätöargumentissa ei voi olla kyse tästäkään todennäköisyydestä. Tarvittaisiin vähintään se Daviesin kaipailema toinen universumi.
3: Bayesilaisessa todennäköisyydessä otetaan eri elementtejä ja niille arvioidaan todennäköisyys ja epätodennäköisyys ennalta ja katsotaan miten toteutunut osa sopii tähän spesifiointiin. Usein kaikille elementeille annetaan oletusarvoisesti yhtä suuri toteutumistodennäköisyys. Tässä ajatusmallissa kapea parametrien arvo tarkoittaakin siksi samaa kuin epätodennäköisyys. Selvästi teistisessä hienosäätöargumentissa on kysymys juuri tämänlaisesta todennäköisyysmallista.

Hugh Mellorin mukaan episteeminen todennäköisyys ja fysikaalinen todennäköisyys ovat tieteessä olennaisia todennäköisyysmalleja. Bayesilainen todennäköisyys on taas pätevä rationalistinen ja matemaattinen malli, jossa on kuitenkin mukana epäfysikaalinen loikkaus. Siinä arvoille päätetään tiedetyt todennäköisyydet ja arviota tehdessä oletetaan että näiden sääntöjen mukaan on toiminut arvontaruletti. Puhdas matematiikka ei ole fysiikkaa. Ja jos fysiikka on puhdasta matematiikkaa, se ei ole fysiikkaa.

Näin ollen on selvää että kysymys on metafyysiestä väittämästä, jossa itse asiassa oletetaan asia ilman tietoa epätodennäköiseksi ja sitten ihmetellään miten se on epätodennäköinen. Tämä muistuttaa sitä tilannetta, jossa sanotaan että jos asiat olisivat eri tavalla, ne olisivat eri tavalla. Tässä ajatuksessa on taustalla kuvitelma kosmologiansyntyruletista. Siksi Mellor ei olekaan kovin vakuuttunut antrooppisesta periaatteesta.

Miten nallejen talossa oli epämukaviakin asioita mutta vain mukavia käytettiin - ja muita selityksiä.

Antrooppiseen periaatteeseen liittyy esimerkiksi ajatus Jumalallisesta hienosäädöstä. Tämä on aika suosittu teologien parissa. Toki tämä aihe ei ole mitenkään ilmiselvä seuraus
1: Itse asiassa hyvin tunnettu tapa kiertää asia on vedota multiversumiin. Eli että on olemassa muitakin universumeita kuin meidänlaisemme. Niillä voi olla minkälaisia lakeja tahansa. Koska emme tarkkaile satunnaista universumia - koska universumi jossa elämä ei ole mahdollinen ei sisällä tarkkailijoita - on selvää että universumissamme on juuri tämänlaiset lait.
___1.1: Tätä näkemystä on moitittu siitä että vieraat universumit ovat "kaikkivoipia", eikä niitä ole havaittu. Tämä argumentti on olennainen esimerkiksi Dembskin Z -factor -argumentissa.Tämä tietysti sopii myös teistiseen selitykseen, joten on vaikeaa ymmärtää miksi teologia ei kaatuisi vastaavalla järkeilyllä.
2: Vähemmän tunnettu onkin itse asiassa hienosäädön kieltäminen. Epätodennäköisyyttä voidaan pienentää muistamalla että usein universumin syntytodennäköisyyttä lasketaan kertomalla eri elementit yhteen. Tämä toimii kuitenkin jos ja vain jos ilmiöiden välillä ei ole mitään yhdistävää. Eli yhden arvo on täysin riippumaton muiden arvoista. Kenties näissä onkin yhteyksiä, jotka sotkevat arvion. Tämänlaisessa tilanteessa todennäköisyys voi pienentyä hyvinkin paljon.
3: Tosin moni fyysikko on kritisoinut hienosäätöä vakavamminkin ; Esimerkiksi Anthony Aguire ja Victor Stenger ovat fyysikoita jotka ovat arvioineet että jos kuutta kosmologista parametria muutetaan, voidaan niiden arvoja itse asiassa muuttaa melko radikaalisti ja silti tähdet, planeetat ja elämä olisivat mahdollisia. Kapea -alaisuuden arvioinnissakin ollaan siis itse asiassa yllättävän erimielisiä.
Kirjoittaja kävi blogaamisen jälkeen hakemassa toista annosta puuroa. Ruoka oli huonoa, mutta onneksi sitä oli vähän.

Ei kommentteja: