I znowu Bozi nie ma, długie ale ciekawe.

Liczba wypowiedzi w tym wątku: 1

1. Data: 2011-03-04 11:13:25

Temat: I znowu Bozi nie ma, długie ale ciekawe.
Od: Nemezis <s...@g...com> szukaj wiadomości tego autora

Wiadomość: ZASADA ANTROPICZNA: WERSJA PLANETARNA
Teologowie od dziur, którzy porzucili już nadzieję co do oczu,
skrzydeł, wici bakteryjnych i układu immunologicznego, czasem
dostrzegają dla siebie jeszcze jedną szansę - pochodzenie życia.
Zakorzenienie ewolucji w chemii nieorganicznej (niebiologicznej)
uznają za dziurę większą niż jakakolwiek konkretna przemiana, która
zaszła w toku późniejszej ewolucji. W pewnym sensie mają rację, jest
to rzeczywiście luka znacznie większa. Tyle że jedynie w pewnym bardzo
określonym sensie, z którego akurat pożytek dla apologetów religii
praktycznie żaden. Otóż życia narodziło się tylko raz! To zaś oznacza,
że możemy spokojnie zgodzić się, iż było to zdarzenie o krańcowo małym
prawdopodobieństwie, o wiele rzędów wielkości mniej prawdopodobne, niż
większość ludzi potrafi sobie nawet wyobrazić. Do tego zresztą jeszcze
wrócę. Późniejsze etapy ewolucji były niezależnie powielane z
mniejszym lub większym podobieństwem przez miliony milionów gatunków i
przez kolejne epoki geologiczne. Dlatego, wyjaśniając ewolucję
złożonych organizmów, nie możemy zastosować takiego samego
statystycznego rozumowania, jak przy kwestii narodzin życia. Zdarzenia
konstytuujące ewolucyjne standardy nie mogą w; - w
odróżnieniu od jednostkowego faktu, jakim był początek życia(i może
jeszcze kilku wyjątkowych przypadki) - statystycznie nieprawdopodobne.
Takie rozróżnienie może się wydać nieco zagadkowe, dlatego wyjaśnię je
teraz nieco bardziej szczegółowo, a posłużę się w tym celu tak zwaną
zasadą antropiczną. Nazwę tę ukuł w roku 1974 matematyk Brandon
Carter, a cały pomysł rozwinęli później w odrębnej książce dwaj
fizycy, John Barrow i Frank Tippler. Argument antropiczny stosowany
jest zresztą zwykle w odniesieniu do całego Wszechświata, ale tym
zajmę się później. Na razie pozostańmy przy skromniejszej, planetarnej
skali. Żyjemy na Ziemi. To oznacza, że Ziemia musi być planetą, na
której mogło powstać i utrzymać się życie. Tak być musi, niezależnie
od tego, jak niezwykłym, czy nawet unikalnym zjawiskiem są takie
planety Na przykład życie w tej postaci, jaka nam
wiedzieć, że margines wyznaczony przez orbity zbyt odległe (woda
zamarza) i zbyt bliskie (woda paruje) nie jest zbyt szeroki.
Wszystko wskazuje też, że taka przyjazna dla życia planeta musi mieć z
grubsza kolistą orbitę. Orbita zbyt eliptyczna (taka jak choćby
odkrytej niedawno dziesiątej planety nieformalnie nazwanej Xeną *)
sprawiłaby, że to ciało niebieskie co najwyżej raz na kilka dekad czy
stuleci (ziemskich oczywiście) jedynie przemknęłoby przez strefę
Złotowłosej. Xena zresztą w ogóle nie zawadza o tę strefę nawet w
najbliższym Słońca punkcie swojej orbity, który osiąga raz na pięćset
sześćdziesiąt ziemskich lat. Temperatura na komecie Halleya waha się
od -270°C w aphelium do 47°C w peryhelium. Orbita Ziemi, podobnie jak
orbity wszystkich planet, ma kształt eliptyczny (najbliżej Słońca
Ziemia znajduje się w styczniu, najdalej w lipcu **), ale okrąg to po
prostu szczególny przypadek elipsy, a orbita ziemska jest na tyle
bliska kołowej, że nasza planeta nigdy nie opuszcza strefy
Złotowłosej. Nie tylko zresztą pod tym względem nasze położenie w
Układzie Słonecznym jest wyjątkowe, zwłaszcza ze względu na możliwość
ewolucji życia. Z naszego punktu widzenia na przykład Jowisz działa
jak wspaniały grawitacyjny odkurzacz, który wsysa wszystkie asteroidy
mogące potencjalnie grozić Ziemi
kolizją. Z kolei pojedynczy Księżyc okrążający Ziemię stabilizuje oś
obrotu planety (zawdzięczamy mu zresztą znacznie więcej). Szczęśliwie
nasze Słońce nie należy też do układu gwiazd podwójnych - gwiazdy
podwójne mogą mieć systemy planetarne, ale orbity planet są w nich
zwykle tak chaotycznie zmienne, że uniemożliwia to ewolucję życia.
Mamy dwa główne wyjaśnienia mówiące,
dlaczego nasza planeta jest tak przyjazna życiu. Zgodnie z teorią
projektu to Bóg stworzył świat, umieścił Ziemię w strefie Złotowłosej
i starannie zadbał, by wszystko działało na naszą korzyść. Podejście
antropiczne jest znacząco inne, ma przy tym lekkie nachylenie
darwinowskie. Większość planet w całym Wszechświecie nie leży w
obszarze stref Złotowłosej w swoich układach planetarnych i, co za tym
idzie, nie nadaje się do życia; na żadnej z nich życie nie występuje.
Ale niezależnie od tego, na jak niewielkiej liczbie planet warunki
sprzyjają powstaniu życia, nasza na pewno do tej grupy należy -
dowodem jest, że możemy się nad tym zastanawiać.
W sumie wielka miłość religijnych apologetów do zasady antropicznej
jest dość dziwna. Chyba sądzą, że wspiera ona ich stanowisko,
tymczasem w rzeczywistości jest wprost przeciwnie. Zasada antropiczna,
podobnie jak dobór naturalny, to alternatywa dla hipotezy projektu;
jest to racjonalne i pozbawione jakichkolwiek odniesień do ID
wyjaśnienie tego, że znajdujemy się w warunkach tak sprzyjających
naszemu istnieniu. Podejrzewam, że nieporozumienie bierze się stąd, iż
myślenie religijne koncentruje się na kontekście, w jakim zwykle
przywoływana jest zasada antropiczna, czyli na tym, że znajdujemy się
w miejscu tak przyjaznym życiu. Teistyczny umysł wyraźnie nie
potrafi dostrzec, że zasada antropiczna stanowi konkurencyjne wobec
Hipotezy Boga wyjaśnienie tej zagadki.
Woda (w fazie płynnej) to tylko jedna z rzeczy niezbędnych, by
powstało życie w formie, jaką znamy, ale dalece nie jedyna. W każdym
razie życie narodziło się w wodzie, a zdarzenie to spokojnie mogło być
bardzo, ale to bardzo nieprawdopodobne. Kiedy zaś życie już powstało,
proces darwinowskiej ewolucji mógł
radośnie przystąpić do dzieła. Jak jednak wyglądał początek? Narodziny
życia to zjawisko chemiczne, a może raczej bardziej seria chemicznych
reakcji, które stworzyły warunki umożliwiające zadziałanie doboru
naturalnego. Podstawowym elementem był warunkujący dziedziczność
mechanizm samokopiowania, w postaci DNA albo (co bardziej
prawdopodobne) czegoś w rodzaju kopii DNA o mniej złożonej budowie, na
przykład pokrewnych cząsteczek RNA Kiedy już ten kluczowy element -
molekuła genetyczna - znajdzie się na miejscu, zostaje uruchomiony
proces darwinowski, a jego nieuchronną konsekwencją jest wyłonienie
się złożonych organizmów. Spontaniczne powstanie pierwszej cząsteczki
umożliwiającej dziedziczenie zdaje się jednak wielu ludziom czymś
praktycznie niemożliwym. I może rzeczywiście tak jest, może szansa, że
coś takiego się zdarzy, jest bliska zeru.
Temu właśnie poświęcę najbliższe akapity.
Narodziny życia to rozkwitająca (choć podatna naspekulacje) dziedzina
badań. To problem natury głównie chemicznej, a to nie jest moja
działka, chociaż - z boku - obserwuję ją z wielką ciekawością. Nie
zdziwi mnie zbytnio, jeśli w ciągu najbliższych lat chemicy doniosą
nam, że nastąpiło szczęśliwe rozwiązanie i w laboratorium udało się
stworzyć, a raczej zapoczątkować nowe życie. Jak dotąd jednak to się
nie udało i nadal można twierdzić,że prawdopodobieństwo takiego
zdarzenia jest (i zawsze było) mniej niż znikome. Ale przecież
przynajmniej raz "to" się zdarzyło! Podobnie jak w przypadku sfery
Złotowłosej, możemy być pewni, że - niezależnie od stopnia
nieprawdopodobieństwa narodzin życia - zdarzenie takie musiało na
Ziemi nastąpić, dowodzi go bowiem
nasza tu obecność. I podobnie jak w przypadku temperatury, tak i tu
mamy do dyspozycji dwie wykluczające się hipotezy wyjaśniające:
hipotezę projektu i hipotezę naukową (lub, do wyboru, antropiczną).
Zgodnie z wyjaśnieniem "projektowym", to Bóg świadomie uczynił cud,
cisnął w prebiotyczną zupę boskim piorunem i stworzył DNA (lub jakiś
jego odpowiednik) i "się stało". Antropiczną alternatywa odwołuje się
do rozumowania
stochastycznego - tu działa magia wielkich liczb. Jak szacujemy, w
naszej galaktyce istnieje od miliarda do trzydziestu miliardów planet,
we Wszechświecie jest około stu miliardów galaktyk. Na wszelki wypadek
odetnijmy kilka zer, a i tak zostanie (ostrożnie licząc) ponad miliard
miliardów planet. Teraz przyjmijmy, iż narodziny życia,spontaniczne
powstanie czegoś na kształt DNA, to rzeczywiście zdarzenie na
pograniczu nieprawdopodobieństwa, że coś takiego może się zdarzyć na
jednej na miliard planet. Jakiekolwiek gremium zajmujące się
rozdzielaniem grantów na badania roześmiałoby się w twarz chemikowi,
który wystąpiłby o wsparcie projektu badawczego z szansą powodzenia
jedną na sto, a tu mówimy o jednej miliardowej... Zauważmy jednak, że
nawet przy tak znikomym prawdopodobieństwie w grę wchodzi ponad
miliard planet, na których mogło pojawić się
życie, a Ziemia, oczywiście, jest jedną z nich.
Wniosek z tego rozumowania może wydać się tak zaskakujący, że pozwolę
go sobie w tym miejscu raz jeszcze powtórzyć: nawet jeśli szansa na
spontaniczne powstanie życia na jakiejś planecie wynosi jedną
miliardową, to i tak to szokująco nieprawdopodobne zdarzenie mogło
zajść nawet na miliardzie planet. Niemniej szansa na odkrycie którejś
z tych planet jest taka, jak na
znalezienie przysłowiowej igły w stogu siana. Tyle że (tu wracamy do
zasady antropicznej) my nie musimy szukać zbyt daleko, bowiem sam
fakt, że jesteśmy do takich poszukiwań zdolni oznacza, iż... siedzimy
na którejś z tych unikalnych igieł.
Wszelkie twierdzenia probabilistyczne są sensowne w przypadku
niepełnej wiedzy.Gdy o hipotetycznej planecie nie wiemy nic, możemy
założyć, że
prawdopodobieństwo pojawienia się na niej życia wynosi jedną
miliardową. Jeżeli jednak możemy wprowadzić do naszych rachunków
dodatkowe założenia, szacunki ulegają zmianie. Konkretna planeta może
mieć na przykład pewne szczególne właściwości (jak występowanie
pewnych pierwiastków), a to zwiększa szanse na pojawienie się życia.
Niektóre planety, rzec można, są bardziej podobne do Ziemi, a
oczywiście najbardziej podobna do siebie
jest ona sama. Takie rozumowanie powinno dodawać odwagi chemikom
próbującym w swoich laboratoriach odtworzyć powstanie życia, gdyż
oznacza, że ich szanse na sukces rosną. Zwracam jednak uwagę, iż nasze
wcześniejsze rachunki pokazują, że nawet jeśli postulowany chemiczny
model może doprowadzić do narodzin życia z prawdopodobieństwem równym
jednej miliardowej, to i tak, zgodnie z regułami
rachunku prawdopodobieństwa, życie mogło pojawić się na miliardzie
planet we Wszechświecie. A piękno zasady antropicznej polega na tym,
że taki chemiczny model może przewidywać powstanie życia tylko na
jednej na miliard miliardów planet, a i tak będzie w pełni
satysfakcjonującym wyjaśnieniem fenomenu życia na Ziemi. Oczywiście
absolutnie nie wierzę, by szanse na powstanie życia były aż tak
znikome, i dlatego
naprawdę warto wydawać pieniądze na próby laboratoryjnego odtworzenia
tego zdarzenia. Na podobnej zasadzie sensownym przedsięwzięciem jest
dla mnie SETI: istnienie pozaziemskiej inteligencji uważam za całkiem
prawdopodobne.
W każdym razie, nawet jeżeli przyjmiemy najbardziej pesymistyczną
ocenę prawdopodobieństwa spontanicznego pojawienia się
życia, argumentacja statystyczna całkowicie obala uroszczenia,
jakobyśmy musieli w tym momencie sięgać do hipotezy projektu, by
zapełnić "dziurę". Spośród wszystkich luk w ewolucyjnej opowieści
tajemnica początków życia pozostaje jednak najtrudniejsza do pojęcia
dla tych, którzy zwykli myśleć o szansach i prawdopodobieństwie
wyłącznie w codziennej, zdroworozsądkowej skali; skali, jaką posługują
się na przykład komisje przyznające
naukowe granty. A skoro zwykły rachunek prawdopodobieństwa potrafi
zapełnić nawet tak wielką "dziurę", to te same reguły naukowego
wnioskowania pozwalają pozbyć się boskiego stwórcy naszego
metaforycznego "ostatecznego boeinga 747".
Wróćmy teraz do punktu, od którego rozpoczęliśmy nasze rozważania. Czy
fenomen biologicznej adaptacji również można wyjaśnić, powołując się
na olbrzymią liczbę planet, na których może rozwijać się życie?
Przecież, jak wszyscy widzimy, każdy gatunek i każdy narząd, jaki u
tego gatunku możemy obserwować,dobrze robi to, co robi. Skrzydła
ptaków, pszczół i nietoperzy sprawdzają się w lataniu. Oczy nadają się
do patrzenia. Liście świetnie radzą sobie z fotosyntezą. Żyjemy na
planecie, otoczeni przez miliony gatunków, z których każdy z osobna
robi wrażenie doskonale zaprojektowanego; każdy dostosowany jest do
warunków, w jakich egzystuje.Czy argument z "wielkiej liczby planet"
nie wyjaśnia tego wszystkiego? Otóż nie, nie i jeszcze raz nie) Nawet
o tym nie myśl, mógłbym powiedzieć każdemu, kto się nań powołuje. To
ważne, bowiem w tym momencie stykamy się z jednym z największych
nieporozumień wokół teorii Darwina. Niezależnie od tego, na jak
wielkiej liczbie planet rozwinęło się życie, szczęśliwy traf ani
przypadek nie są żadnym wyjaśnieniem wyjątkowego bogactwa i
zróżnicowania ziemskiej biosfery, choć do przypadku właśnie mogliśmy
odwoływać się, tłumacząc sam fakt narodzin życia. Powstanie życia i
ewolucja to kompletnie odmienne fenomeny. Samo powstanie życia było (a
raczej - mogło być) zdarzeniem jednostkowym. Ewolucyjne przystosowania
występują - i następują - u milionów gatunków. Nie ulega najmniejszej
wątpliwości, że tu, na Ziemi, obserwujemy
wokół siebie proces ciągłej "optymalizacji" gatunków biologicznych,
proces, który zachodzi w skali całej planety, na wszystkich wyspach i
kontynentach, we wszystkich epokach. Zupełnie bezpieczniemożna
przewidywać, że gdybyśmy mogli obejrzeć Ziemię za milion lat,
znaleźlibyśmy całe mnóstwo nowych gatunków równie dobrze
przystosowanych do warunków, w jakich żyją, jak współczesne gatunki
dostosowane są do warunków
dnia dzisiejszego. To proces rekurencyjny, przewidywalny i
wielokrotny, a nie przypadkowe, szczęśliwe zdarzenie analizowane z
perspektywy czasu. Dzięki Darwinowi znamy zaś mechanizm rządzący tym
procesem - to dobór naturalny.
Zasada antropiczna nie potrafi wyjaśnić wielkiej różnorodności żywych
organizmów. Tu potrzebny jest żuraw Darwina, tylko on bowiem i
tłumaczy to niewiarygodne bogactwo, i
chroni nas przed pułapką projektu. Ów dźwig nie sięga jednak samego
zaistnienia życia, gdyż proces doboru naturalnego nie miał z tym
zdarzeniem żadnego związku. W tym właśnie momencie wkracza na scenę
zasada antropiczna. Z problemem powstania życia możemy sobie poradzić,
odwołując się do wielkiej liczby planet. Ale kiedy już wyciągnęliśmy
szczęśliwy los (a zasada antropiczna nam to gwarantuje), do gry włącza
się dobór naturalny; przypadek
nie ma już nic do powiedzenia.
Warto zauważyć, że całkiem niewykluczone, iż - być może -narodziny
życia to wcale nie największa w ewolucyjnej historii luka, którą
zapełnić może tylko przywołanie po raz kolejny szczęśliwego trafu (i
zasady antropicznej). Mój szanowny kolega Mark Ridley w książce
Mendel's Demon [Demon Mendla] (z zupełnie niezrozumiałych względów
przez amerykańskiego wydawcę przemianowanej na The Cooperative Gene
[Gen kooperacji]) zwraca uwagę, iż powstanie komórki eukariotycznej
(to komórki, z których my jesteśmy zbudowani, posiadające jądro i
wiele innych elementów, jak choćby mitochondria, niewystępujące u
bakterii) było zdarzeniem jeszcze mniej prawdopodobnym niż powstanie
życia (a przy tym musiało nastąpić błyskawicznie). Narodziny
świadomości to kolejna wielka "dziura"; zdarzenie o równie znikomym
prawdopodobieństwie. Takie jednorazowe zdarzenia można wyjaśniać,
odwołując się do zasady antropicznej - istnieją miliardy planet, na
których rozwinęło się życie do poziomu bakterii, na części spośród
nich życie osiągnęło kolejny etap komórki eukariotycznej; a na
niewielkiej części życie przekroczyło kolejny Rubikon: narodziła się
świadomość. Jeśli Ridley ma rację i rzeczywiście były to dwa zdarzenia
niepowtarzalne, to nie mamy do czynienia z wszechobecnym i
wszechogarniającym procesem, z jakąś ewolucyjną rutyną biologicznych
adaptacji.To coś zupełnie innego. Zasada antropiczna mówi, że -jako że
bez wątpienia jesteśmy żywi, eukariotyczni i świadomi - nasza planeta
po prostu musi być jedną z tych nielicznych, na których życie pokonało
wszystkie te trzy bariery.
Dobór naturalny działa, ponieważ jest to jednokierunkowy mechanizm
kumulacji udoskonaleń. Potrzeba nieco szczęścia, żeby zaczął działać
(ale antropiczna reguła "miliardów planet" praktycznie szczęście to
zapewnia). Może i później szczęście jest niezbędne, ale tu znów
przychodzi nam w sukurs zasada antropiczna. Z którejkolwiek jednak
strony by nie spojrzeć, żaden projekt niesprawdza się jako wyjaśnienie
fenomenu życia, gdyż projekt z definicji nie jest procesem
kumulatywnym, a zatem włączenie projektu rodzi więcej pytań, niż
generuje odpowiedzi; i tak wracamy wprost do nieskończonego regresu
"ostatecznego boeinga".
Żyjemy na planecie, która jest przyjazna dla (naszej formy) życia.
Znamy już dwie przyczyny, dla których tak się dzieje. Jedna jest taka,
że życie w swoim bogactwie wyewoluowało w warunkach, które zapewniła
mu ta planeta- o tym zadecydował dobór naturalny. Druga z przyczyn ma
charakter antropiczny: we Wszechświecie są miliardy planet i
niezależnie od tego, na jak niewielu z nich może rozpocząć się
ewolucja, nasza planeta na pewno do tej grupy należy.