Anthropic Principle

　　Anthropic principle（好像有人翻譯成「人擇原理」）是個在生物學和宇宙學中用來解釋為什麼人類會存在的機率明明很低，卻仍然可以出現的概念。這個概念有好幾種不同的變化和不同的解釋方式，爭議不小。有些人認為這是循環論證，也有些人認為這是tautalogy，還有些人認為這其實是神學概念。我在此以我的理解來說明，並盡量涵蓋幾種不同的使用，歡迎提出或補充不同的看法。

　　首先想想以下問題：

1. 只有符合少部分特定條件的行星，落在小小的 A 範圍內，可以產生智慧生物（根據生物學知識）
2. 一個星球上面的各種條件可能是任何狀況，是非常大的 B 範圍（根據天文學觀測）
3. 一個星球要符合「特定條件」的機率 A/B 非常非常低（根據1、2）
4. 地球這顆星球上幾乎不可能會這麼剛好，出現智慧生物（根據3）

　　但是我們這群智慧生物確實存在於地球上，現在正在問這個問題。這該怎麼解釋呢？

　　有些人會說這表示有更高的力量在介入、有個神存在。但是其實不需要如此，我們只要繼續這樣想：

5. 宇宙中的星球數量 C 非常非常大（根據天文學觀測）
6. 整個宇宙中出現生物的期望值 C x A/B > 1（未完全證實，主要因為A的值很不確定，但有合理的理由相信）

　　如此一來，當人類問說為什麼只有地球有智慧生物、其他的星球卻都沒有時，這就是個沒有意義的問題。宇宙中出現智慧生物的期望值大於一，實際上就是說宇宙中將會有一個星球的條件適合演化出智慧生物。至於這個星球要位在宇宙中的哪個角落、被上面的生物稱作什麼、是該太陽系的第幾顆行星……都不會讓這個行星的存在變得很神奇。以這一套解釋來看，問說為什麼生物是在地球上而非其他星球上，就相當於在說我的電腦螢幕上位在(593,426)的那顆畫素，現在顏色是#FF129A，這個機率只有2^-24，好可怕喔！

　　另一方面，在宇宙學中，物理學家一直想要解決的問題是：為什麼物理學的各個常數是這些數值，而非其他數值？不同於螢幕上畫素的顏色，在此我們不能將這些常數當作路邊看到的隨便一個車牌號碼一樣，說「如果這些常數是其他數字，你也會問這個問題。」因為如果這些常數是其他數字，我們真的就不會在這裡問這些問題！這些物理常數決定了宇宙的樣貌，只要隨便改任意一個數字，那怕只是改個1%，這個宇宙可能就不會出現太陽，或者不會出現原子。

　　那要怎麼解釋這個物理常數調整得剛剛好的宇宙呢？我們用剛剛的方式來想想看。

1.只有當宇宙中的物理常數符合「特定條件」時可以產生智慧生物
2.宇宙的各個常數可能是任何狀況
3.宇宙要符合「特定條件」的機率非常非常低
4.因此這個宇宙中幾乎不可能會剛好允許出現智慧生物

　　這裡馬上我們注意到的是第二條，我們不知道它是不是真的。

　　很多物理學家的想法是有一天我們會找到一個能夠解釋一切現象的終極理論，這個理論會讓我們明白原來那些常數必然只能是那些數字，完全沒有選擇的餘地。也就是說第二條是錯的，因此宇宙的各條件會允許生物的出現沒什麼難以置信，都是必然的。

　　但是物理學家一直沒有找到解釋宇宙一切萬物的終極理論（=42）。在我們真的找到那個終極理論之前，我們沒有理由直接相信第二條是錯的，所以我們也需考慮第二條為真的可能性。一旦我們假設第二條為真，我們就必須解釋為什麼在第四條結論為真的情況下人類還會存在，目前我們有幾種方式：

　　最直覺的想法就是如同方才用眾多星球來解釋為何某個星球上會有智慧生物一樣，我們假設宇宙的數量非常非常多（甚至是無限多），每個宇宙的各常數都可以有所不同，而其中正好可以有一個我們現在所位在的宇宙，擁有允許生物存在的物理常數。這種解釋方式影響了宇宙學，發展出諸如平行宇宙或是單一宇宙不斷改變常數等等的理論。

　　問題是我們現在還沒有什麼證據能證明多重宇宙。所以我們會遇到有些人說其實是某個全能的飛天義大利麵妖怪把物理常數設計成這樣。或者是說其實我們活在某個虛擬實境裡面，根本沒有什麼宇宙跟物理常數，世界完全不是我們現在理解的樣子。

　　另外還有個比較耍無賴的處理方式：「對啦，機率是很低，可是偏偏這獨一無二的宇宙就剛好就是長成這個樣子嘛！怎麼？不爽咬我啊！」

　　還有種方式是說生命、智慧或意識跟宇宙的存在間有某種關連。可能有某個我們不知道的定律說宇宙必須出現生命；或是有個定律只允許能夠出現生命的宇宙才可以存在；或是搞不好宇宙會生小孩、遺傳部分的物理常數，然後越能夠支持生命的宇宙越能成功產生更多後代……

　　目前我們沒有足夠的資訊來判斷哪個說法才是對的，不管是終極理論能解釋常數、多重宇宙、有更高的力量在設定常數、巧合、神奇的生命……都還缺乏足夠的證據。但是有些神創論者會用這個理論來證明神的存在，或是有些無神論者用這點來證明神不存在。事實上是雙方都還缺乏足夠證據來判斷。相信科學可以解釋跟相信神可以解釋，在這裡做的假設是差不多的。我們必須用我們在其他地方得到的經驗來判斷科學跟神的可信度何者較高。

　　不過在生物學上，不同於物理學，我們目前已經有足夠的資訊和夠合理科學理論可以配合anthropic priciple來解釋人類的起源。包括大型有機分子巧合地產生、和RNA巧合地開始自我複製等方面。

　　以上大概就是我對整個anthropic principle相關的理解。關於anthropic principle到底指的是上述推論中的哪個部份，我也不清楚。有人說它是放寬解釋宇宙的理論，即使人出現的機率很低也沒關係。有人說這是在提醒我們，因為人只出現在特定情況的世界，所以我們研究世界時要注意我們的採樣有偏差。有人說這其實只是在說人類在現在這個宇宙存在的機率是100%。還有人說既然人已經存在了，就表示之前一定發生了某件事情讓人存在。我想這只是名詞理解定義的問題，重點是能不能理解上述這些概念，並運用這些概念來發展科學、預測世界。


參考資料：
The God Delusion, by Richard Dawkins
Anthropic Principle, Wikipedia
Dawkins' Squawkins: the Anthropic Principle, by Sam MB