Dr Norbert Lange/Shutterstock
Een van de meest opzienbarende wetenschappelijke ontdekkingen van de afgelopen decennia is dat de natuurkunde lijkt te zijn afgestemd op leven. Dit betekent dat, om leven mogelijk te maken, bepaalde getallen in de natuurkunde binnen een bepaald, zeer smal bereik moesten vallen.
Een van de voorbeelden van fijnafstemming die natuurkundigen het meest heeft verbaasd, is de kracht van donkere energie, de kracht die de versnellende uitdijing van het heelal aandrijft. Als die kracht maar een klein beetje sterker was geweest, zou materie niet kunnen samenklonteren. Geen twee deeltjes zouden ooit samengevoegd zijn, wat zou betekenen dat er geen sterren, planeten of enige vorm van structurele complexiteit zouden zijn, en dus ook geen leven.
Als die kracht aanzienlijk zwakker was geweest, zou hij de zwaartekracht niet hebben tegengewerkt. Dit betekent dat het universum binnen de eerste fractie van een seconde weer op zichzelf zou zijn ingestort – wat weer betekent dat er geen sterren, planeten of leven zou zijn. Om leven mogelijk te maken moest de kracht van donkere energie, net als de pap van Goudlokje, “precies goed” zijn.
Dit is slechts één voorbeeld en er zijn er nog veel meer.
De meest populaire verklaring voor de fijnafstemming van de fysica is dat we in één universum leven temidden van een multiversum. Als genoeg mensen loten kopen, wordt het waarschijnlijk dat iemand de juiste nummers heeft om te winnen. Op dezelfde manier, als er genoeg universums zijn met verschillende getallen in hun fysica, wordt het waarschijnlijk dat een universum de juiste getallen voor leven heeft.
Lange tijd leek mij dit de meest plausibele verklaring van fijnafstemming. Deskundigen op het gebied van waarschijnlijkheidsrekening hebben echter vastgesteld dat de gevolgtrekking van fijnafstemming naar een multiversum een voorbeeld is van misleidend redeneren – iets wat ik onderzoek in mijn nieuwe boek, Waarom? Het doel van het universum. De beschuldiging is specifiek dat multiversum-theoretici zich schuldig maken aan wat de omgekeerde gokkersfout wordt genoemd.
Stel dat Betty de enige persoon is die op een avond in haar plaatselijke bingohal speelt en door een ongelooflijke gelukstreffer komen al haar nummers in de eerste minuut op tafel. Betty denkt bij zichzelf: “Wow, moeten er veel mensen spelen bingo in andere bingo hallen vanavond!” Haar redenering is: als er veel mensen spelen in het hele land, dan is het niet zo onwaarschijnlijk dat iemand zou krijgen al hun nummers genoemd in de eerste minuut.
Maar dit is een voorbeeld van de inverse gambler’s fallacy. Het maakt niet uit hoeveel mensen er wel of niet spelen in andere bingozalen in het land, de waarschijnlijkheidstheorie zegt dat het niet waarschijnlijker is dat Betty zelf zo’n toevalstreffer zou hebben.
Het is net als dobbelen. Als we verschillende zessen op een rij krijgen, nemen we ten onrechte aan dat de kans op zessen bij de volgende worpen kleiner is. En als we een tijdje geen zessen krijgen, nemen we ten onrechte aan dat er in het verleden heel veel zessen moeten zijn geweest. Maar in werkelijkheid heeft elke worp een exacte en gelijke kans van één op zes om een specifiek getal te krijgen.
Dobbelstenen bedriegen ons.
Hlorgeksidin/Shutterstock
Multiversum-theoretici begaan dezelfde denkfout. Ze denken: “Wow, wat onwaarschijnlijk dat ons universum de juiste getallen voor leven heeft; er moeten veel andere universums zijn met de verkeerde getallen!”. Maar dit is net zoiets als Betty die denkt dat ze haar toeval kan verklaren door andere mensen die bingo spelen. Toen dit universum werd geschapen, zoals bij een dobbelsteenworp, had het nog steeds een specifieke, lage kans om de juiste getallen te krijgen.
Op dit punt brengen multiversum-theoretici het “antropisch principe” in stelling – dat omdat wij bestaan, we geen universum kunnen hebben waargenomen dat onverenigbaar is met leven. Maar dat betekent niet dat zulke andere universa niet bestaan.
Stel dat er een gestoorde sluipschutter is die zich achterin de bingohal verstopt en wacht om Betty neer te schieten op het moment dat er een nummer verschijnt dat niet op haar bingokaart staat. Nu is de situatie analoog aan de fijnafstemming in de echte wereld: Betty kan niets anders hebben waargenomen dan de juiste getallen om te winnen, net zoals wij geen universum kunnen hebben waargenomen met de verkeerde getallen voor leven.
Maar dan nog zou Betty zich vergissen als ze daaruit afleidt dat veel mensen bingo spelen. Evenzo hebben multiversum-theoretici het mis als ze uit fine-tuning afleiden dat er vele universa zijn.
Hoe zit het dan met het multiversum?
Is er dan geen wetenschappelijk bewijs voor een multiversum? Ja en nee. In mijn boek verken ik de verbanden tussen de inverse gambler’s fallacy en de wetenschappelijke argumenten voor het multiversum, iets wat verrassend genoeg nog niet eerder is gedaan.
De wetenschappelijke theorie van inflatie – het idee dat het vroege universum enorm in omvang toenam – ondersteunt het multiversum. Als inflatie één keer kan gebeuren, dan is het waarschijnlijk dat het in verschillende gebieden van de ruimte gebeurt – waarbij universa op zichzelf ontstaan. Hoewel dit ons voorlopig bewijs kan geven voor een soort multiversum, is er geen bewijs dat de verschillende universa verschillende getallen hebben in hun lokale fysica.
Er is een diepere reden waarom de multiversum verklaring faalt. Probabilistisch redeneren wordt beheerst door een principe dat bekend staat als de eis van totaal bewijs, wat ons verplicht om te werken met het meest specifieke bewijs dat we beschikbaar hebben.
In termen van fijnafstemming is het meest specifieke bewijs dat mensen die in het multiversum geloven hebben niet alleen dat een universum fijnafgestemd is, maar ook dat dit universum fijnafgestemd is. Als we aannemen dat de constanten van ons universum gevormd zijn door probabilistische processen – zoals de multiversum verklaringen suggereren – dan is het ongelooflijk onwaarschijnlijk dat dit specifieke universum, in tegenstelling tot miljoenen andere, fijn-afgestemd zou zijn. Zodra we het bewijs correct formuleren, kan de theorie het niet verklaren.
De conventionele wetenschappelijke wijsheid is dat deze getallen vanaf de oerknal vast zijn gebleven. Als dit klopt, dan staan we voor een keuze. Of het is een ongelooflijke toevalstreffer dat ons universum toevallig de juiste getallen heeft. Of de getallen zijn zoals ze zijn omdat de natuur op de een of andere manier gedreven of gestuurd wordt om complexiteit en leven te ontwikkelen door een onzichtbaar, ingebouwd principe. Naar mijn mening is de eerste optie te onwaarschijnlijk om serieus te nemen. Mijn boek presenteert een theorie over de tweede optie – kosmisch doel – en bespreekt de implicaties daarvan voor de menselijke betekenis en doelgerichtheid.
Dit is niet hoe we verwachtten dat wetenschap zou uitpakken. Het is een beetje zoals in de 16e eeuw toen we voor het eerst bewijs kregen dat we niet in het centrum van het universum waren. Velen vonden het moeilijk te accepteren dat het beeld van de werkelijkheid waaraan ze gewend waren geraakt, de gegevens niet langer verklaarde.
Ik denk dat we nu in dezelfde situatie zitten met de fijnafstemming. Op een dag zullen we misschien verbaasd zijn dat we zo lang genegeerd hebben wat in het zicht lag – dat het universum het bestaan van leven bevordert.
Philip Goff ontving financiering van de Templeton Foundation tijdens het schrijven van zijn nieuwste boek. Miriam Frankel, de redacteur, heeft in het verleden een wetenschappelijk literatuuroverzicht geschreven over fijnafstemming voor het Foundational Questions Institute, dat ook geld ontving van Templeton.
