9 декабря 2024 года физики объявили о новом методе экспериментальной проверки антропного принципа, концепции, предполагающей, что любая жизнеспособная теория вселенной должна быть согласована с существованием человека. Впервые предложенный Брендоном Картером в 1973 году, антропный принцип стал предметом обширных дебатов.
Принцип можно классифицировать на слабые и сильные формулировки. Слабая версия утверждает, что вселенная должна была эволюционировать в условиях, способствующих интеллектуальной жизни, в то время как сильная версия подразумевает необходимость человеческого существования в эволюции вселенной, зачастую заходя на метафизическую территорию.
Критики утверждают, что антропный принцип не имеет научной полезности, так как не приводит к проверяемым предсказаниям. Однако он подразумевает, что для создания жизни на углеродной основе должны были существовать специфические начальные условия, что можно вывести из точных значений фундаментальных констант.
Недавняя статья в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, написанная Неменей Калопером из Университета Калифорнии в Дэвисе и Александром Вестфалом из DESY, описывает предсказания, которые могут быть подтверждены наблюдениями в ближайшие годы.
Раннее вселенная пережила быстрое расширение, переходя от бесконечно малых размеров к макроскопическим масштабам за доли секунды. Эта инфляционная фаза, хотя еще не наблюдаемая напрямую, поддерживается теоретическими рамками, и ожидаются подтверждения наблюдений.
Около 85% материи во вселенной составляет темная материя, природа которой остается неясной. Аксионы, предложенные в качестве кандидатов на роль темной материи, представляют собой легкие частицы, которые, как считается, образовались в большом количестве во время космической инфляции. Наблюдения черных дыр могут предоставить доказательства их существования.
Калопер предполагает, что спутник LiteBIRD, запланированный к запуску Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) в 2032 году, может обнаружить первичные гравитационные волны, которые соответствуют крупномасштабной инфляции, потенциально подтверждая инфляционную модель. Кроме того, сигналы ультралегких аксионов могут появиться в результате исследований сверхмассивных черных дыр.
Будущие прямые поиски темной материи могут выявить, состоит ли она в основном из ультралегких аксионов, что подтвердило бы антропный принцип. Напротив, если аксионы будут исключены в качестве темной материи, это будет означать, что начальные условия во вселенной были чрезвычайно маловероятными, ставя под сомнение современные космологические теории.
Калопер подчеркнул важность этих экспериментальных тестов, отметив, что они могут либо подтвердить, либо опровергнуть антропный принцип в ближайшие годы.