мнение
"Металлоснабжение и сбыт",  июнь (2007)

Об антропном принципе и неожиданных соотношениях


Владимир Урцев  (Генеральный директор ИТЦ «Аусферр», первый вице-президент Фонда науки и образования «Интелс») , Николай  Урцев (Выпускник колледжа Charterhouse, Англия )

Антропный принцип (АП) — от греческого anthropos (человек) — один из принципов современной физики и философии, постулирующий обусловленность возможности появления Человека физическими параметрами Вселенной. В частности, фундаментальными физическими константами, такими как постоянная Планка, скорость света, масса протона и электрона и т.д. Неоднократно показано, что незначительного изменения любой из этих констант достаточно для того, чтобы белковая жизнь не могла бы возникнуть.
МАТЕРИАЛЫ К СТАТЬЕ
Документ MS Excel

Для 3d-переходных металлов и воды справедливы следующие соотношения.

Диаграмма

Рис. 1.К геометрической интерпретации соотношения

Диаграмма

Рис. 2. «Красивый треугольник»

Диаграмма

Рис. 3. Основная пропорция человеческого тела в предположении ее связи с соотношением для критических температур воды

Существует множество формулировок АП. Пожалуй, чаще всего используют формулировки профессора Б. Картера — отца АП, выдвинутые им в 1973 г. Картер сформулировал два утверждения — слабый АП и сильный АП.

Слабый АП констатирует, что имеющиеся во Вселенной условия не противоречат существованию человека. «То, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования как наблюдателей», иными словами: «Наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием как наблюдателей». Сильный АП выдвигает жесткую взаимосвязь параметров Вселенной с необходимостью появления в ней Разума: «Вселенная (следовательно, и ее фундаментальные параметры) должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей».

Сильный АП является глубоким эвристическим принципом, постулирующим взаимосвязь появления Разумной Жизни и строения Вселенной, согласно которому Жизнь и Разум — закономерное следствие развития Вселенной, устроенной так, что ее эволюция с необходимостью ведет к появлению Разума.

Поскольку мы упомянули о множестве формулировок АП, приведем еще две. Первая принадлежит профессору М. Кацнельсону с соавторами, вторая выдвинута авторами настоящей статьи (вернее, одним из них) в конце 1980-х годов. Утверждение М. Кацнельсона: «Вселенная устроена так, чтобы жить в ней было не только можно, но и интересно». Наше утверждение: «Основное свойство Вселенной — быть познаваемой».

В мировоззренческом плане АП — воплощение идеи взаимосвязи человека и Универсума, выдвинутой еще в античности, ставшей в эпоху Возрождения частью парадигмы антропоцентризма. Суть идеологии антропоцентризма впервые сформулировал итальянский философ-гуманист, современник Леонардо да Винчи, Пико дела Мирандола в трактате «О достоинстве человека»: «В мире нет ничего более ценного, чем человек. Человек — это прекрасный и совершенный «малый мир», микрокосм. Не только душа, но и тело человека представляют собой высшую ценность и самое прекрасное из того, что существует в мире. Любовь — эрос есть самое великое чувство из испытываемых человеком.

Но любовь — эрос возможна лишь к прекрасному телу, поэтому телесная красота как источник всякой жизни представляет собой идеал. Что же касается души, то ее величие состоит в свободе и стремлении к знанию».

Именно стремясь к знанию и занимаясь исследованием различий кинетики эвтектоидного превращения в стали при значениях выше и ниже температуры Кюри (ТК) феррита, авторы записали соотношения, приведенные ниже (в настоящей статье соотношения представлены в сокращенном виде. Полный текст опубликован в журнале «Вестник МГТУ», №4’2006 г.)

Соотношения удивительным образом связывают температуры плавления (Тпл) и температуры перехода в ферромагнитное состояние при охлаждении — температуры Кюри Fe, Co и Ni (3d-переходных металлов) с критическими параметрами (температурой плавления и кипения) воды (ТплH2O , ТкипH2O).

Подразумевая, что существует эвристическая запись, мы намеренно ставим знак точного равенства, хотя имеются незначительные расхождения при расчете констант по данным выражениям в сравнении со справочными значениями.

Справочное значение параметра записано внизу слева от выражения, расчетное — справа.

Кроме того, чтобы не загромождать запись, мы сознательно опускаем индекс магнитной фазы (например, ОЦК Fe), оставляя только символ элемента (Fe).

Итак, для 3d-переходных металлов и воды справедливы следующие соотношения (см. таблицу).

Остановимся немного на избранной нами форме представления. В двух выражениях (для Fe и Ni) используется ТплH2O, а в одном (для Co) ТкипH2O

Учитывая, что ТплH2O и ТкипH2O связаны простым соотношением,




 


можно было бы оставить в записи только один из указанных параметров (либо ТплH2O, либо ТкипH2O).

Мы не сделали этого, поскольку считаем, что тем самым была бы снижена эвристическая ценность записи.

Должны честно признаться: планируя данную статью, мы были намерены после предыдущего предложения перейти к обсуждению и выводам. Однако в процессе работы над текстом нами было получено еще одно удивительное соотношение, заслуживающее того, чтобы остановиться на нем подробнее. Соотношение имеет следующий вид:








Сделаем необходимые пояснения.  — температура воды в человеческом теле, или просто физиологическая температура человеческого тела: 36,6 оC (309,6К).

Что означает обсуждаемое соотношение в геометрическом понимании, иллюстрирует рисунок 1.

ТчелH2O разбивает «водный отрезок» [ТплH2O, ТкипH2O] таким образом, что отношение большего из двух, полученных в результате разбиения отрезков (n), к меньшему (v) равно корень квадратный из 3. Отметим, что, приняв отрезок [ТплH2O, ТкипH2O] за единичный, получим v = 0.36602540…, n= 0.63397459…

Посколькукорень квадратный из 3 число иррациональное, приведем значение ТчелH2O, получаемое из рассматриваемого соотношения: ТчелH2O= 309.602540…К.

Представленный результат позволяет говорить, что соотношение   выполняется точно (в том смысле, что мы можем определить параметры, входящие в соотношение, с любой нужной нам точностью).

На рисунке 2 вы видите треугольник, катетами которого являются малые отрезки «водного отрезка». Именно к изображенному на данном рисунке треугольнику относятся слова Платона: «Среди множества треугольников есть один, прекраснейший, ради которого мы оставим все прочие, а именно тот, который в соединении с подобным ему образует третий треугольник — равносторонний». Соглашаясь с Платоном, мы в настоящей работе будем называть данный треугольник «красивым».

«Красивый треугольник» обладает рядом замечательных свойств, но в данной работе мы подчеркнем только одно из них. Длина окружности, описанной вокруг «красивого треугольника», равна 2π (это справедливо при v = 1, n = корень квадратный из 3 и m = 2). Таким образом, можно говорить, что соотношение температур воды, записанное нами, «задает» число π.

Поразившее нас своей красотой и прогностическим потенциалом соотношение для температур воды, на наш взгляд, яркое свидетельство того, что человеку обеспечены исключительно комфортные условия. Мы живем в удобной Вселенной, которая к тому же еще и красива.

Немного забегая вперед, отметим, что возможно и другое утверждение. «Поскольку корень квадратный из 3 и π в этой Вселенной такие, какие они есть, то критические температуры воды и температура человеческого тела таковы, какими мы их наблюдаем».

В продолжение темы геометрической интерпретации соотношения для температур воды нами сделано предположение о соответствии физиологических пропорций человеческого тела пропорции, заданной «водным отрезком». К этому нас в немалой степени подтолкнул афоризм немецкого мыслителя Новалиса, много сделавшего для понимания природы воды: «Нет сомнения, что наше тело — это река, принявшая форму тела» и монография Теодора Швенка «Чувствующий хаос: Образование движущихся форм в воде и воздухе».

Эстетические пропорции при изображении тела человека, как известно, задают золотым сечением (единичный отрезок разбивается «золотым делением» на отрезки с длинами 0,618… и 0,382…).

В XIX в. немецкий исследователь Цейзинг, измерив около 2 тыс. человеческих тел, показал, что основная пропорция мужского тела среднестатистически составляет 13 : 8 = 1,625, а среднее значение основной пропорции тела женщины выражается как 8 : 5 = 1,6.

Пропорция, получаемая из золотого сечения, составляет 1,6178…

Однако по нашим данным основная пропорция гармонично сложенного женского тела составляет ≈ 1,7, что гораздо ближе к корню квадратному из 3 ≈ 1,7320…, чем к 1,6178…

Пропорцию тела, соответствующую «водному отрезку», иллюстрирует рисунок 3.

На этом мы хотели бы завершить тему геометрической интерпретации соотношения и вернуться к антропному принципу.

Итак, в настоящей работе представлены: запись соотношений для критических температур воды и 3d-переходных металлов; соотношение, связывающее значения критических температур воды с физиологической температурой человеческого тела.

В записи неожиданно для нас оказались связанными параметры веществ исключительно важных как для возникновения Жизни (Н2О), так и для развития человеческой цивилизации (Fe).

Игра чисел (мировых констант) или замысел Творца приводит к согласованию ТК и Тпл металлов, отвечающих за земной магнетизм (ядро Земли в основном состоит из Fe и Ni), с критическими температурами воды, причем согласование это выражено на редкость простыми соотношениями.

Может быть, это необходимое условие того, чтобы земной магнетизм «включился вовремя» (без магнитного поля развитие жизни на Земле было бы невозможно). Может быть, необходимость такого согласования кроется в другом?

В любом случае само обстоятельство согласования вызывает восхищение. Если это игра констант — то игра захватывающая; если замысел — то замысел гениальный.

Поразившее нас своей красотой и прогностическим потенциалом соотношение для температур воды, на наш взгляд, яркое свидетельство того, что человеку обеспечены исключительно комфортные условия. Мы живем в удобной Вселенной, которая к тому же еще и красива. В заключительной части статьи, будучи сторонниками сильного антропного принципа, и именно с этих позиций трактуя представленный в работе материал, мы хотели бы сформулировать два эвристических утверждения.

Утверждение 1: Согласование параметров, выраженное в записи соотношений критических температур воды и 3d-переходных металлов, необходимо для возникновения белковой жизни.

Утверждение 2: Соотношение критических температур воды с физиологической температурой человеческого тела является принципиально важным для построения человеческого организма.


В печатной версии страница №120  | Количество просмотров: 2264  |  Комментариев: 
Ваша оценка:  (Голосов: )

  Ваш комментарий
Ваше имя *
Текст *
  * Отмеченные поля необходимо заполнить