Биолог помогает космологам

В 90-х годах физик Ли Смолин выдвинул гипотезу о космологическом естественном отборе для объяснения так называемой тонкой настройки вселенной. Когда я познакомился с этой идеей в первый раз, я подумал, что это можно списать на свойство настоящего ученого — умение выдвинуть новую необычную гипотезу для любой задачи, не имеющей решения.

Должно быть понятно, что при разговоре про естественный отбор без биологов обойтись никак нельзя. Поэтому не должно вызвать удивления, что биолог Энди Гарднер решил помочь космологам в применении идеи естественного отбора к происхождению нашей вселенной. В статье 2013 году «Космологический естественный отбор и цель вселенной» он вместе с физиком Джозефом Конлоном перевел идею Смолина на язык математики при использовании моделей эволюционной биологии.

Идея Смолина основана на том, что сложность вселенной можно связать с числом черных дыр; что черные дыры ведут к образованию новых вселенных; и что константы, входящие в физические законы, при образовании новых вселенных из черных дыр несколько меняются. Таким образом, вселенные с меньшим количеством черных дыр (более простые вселенные) оставят меньшее количество потомков, то есть, есть надежда на то, что возникающая обратная связь неизбежно приведет к сложной вселенной, в которой могла бы возникнуть жизнь и в которой могли бы появиться ученые, которые в конце концов разгадают тайну появления такой вселенной.

Гарднер опирается в своих биологических работах на уравнение Прайса. Поэтому он также применил уравнение Прайса для эволюции вселенных в рамках гипотезы Смолина. Предполагается, что существует поколение вселенных, которое заменяется на следующее поколение вселенных. Число черных дыр во вселенной связывается с приспособленностью вселенной — чем больше черных дыр, тем больше потомков в следующем поколении. Отсюда утверждается, что уравнение Прайса без проблем можно использовать не только в биологии, но и для описания космологического естественного отбора.

Следующий шаг — связь с оптимизацией (в статье есть ссылки по этому поводу на работы в биологии). Доказывается, что уравнение Прайса связано с нахождением оптимизационной задачи, которая в данном случае связана с увеличение числа черных дыр. Говорится, что переход к языку оптимизации разрешает использовать термины Цель и Назначение. Таким образом, с точки зрения авторов статьи вполне можно говорить о том, что целью вселенной является увеличение количества черных дыр.

Должен сказать, что разговоры про цель мне остались непонятны, поскольку, насколько я слышал, биологи отрицают наличие цели у эволюции. Было бы интересно узнать, что скажут про такое видение целеполагания при естественном отборе другие биологи.

Интересно отметить следующее. Объяснение тонкой настройки до Смолина было связано со слабым антропным принципом. Существует немеренное количество вселенных с разными значениями фундаментальных констант, но поскольку в большинстве из вселенных наблюдателей быть просто не может, то мы наблюдаем вселенную с такими космологическими параметрами, которые отвечает за наблюдаемую сложность вселенной.

Так вот, в статье говорится, что взгляды Кувье были близки к слабому антропному принципу в отношении адаптации видов. Кувье говорил, что неадаптированные организмы неспособны к размножения и выживанию, поэтому их нельзя наблюдать. Таким образом, по Кувье наличие в природе только адаптированных организмов не требует дополнительных объяснений.

Авторы статьи проводят параллель между взглядами Кувье и Дарвина и обсуждением тонкой настройки вселенной в космологии. Говорится, что естественный отбор позволяет устранить наблюдателя и в этом смысле он является более объективным при рассмотрении адаптации как в биологии, так и в космологии.

Информация

Gardner, Andy, and Joseph P. Conlon. Cosmological natural selection and the purpose of the universe. Complexity 18, no. 5 (2013): 48-56.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cplx.21446

См. также Космологический естественный отбор

Обсуждение

https://evgeniirudnyi.livejournal.com/234751.html

https://www.facebook.com/evgenii.rudnyi/posts/1965695213564888


Comments are closed.