تنظیم دقیق
دانش‌نامه

تنظیم دقیق  (Fine-Tuning)

«تنظیم‌دقیق» به مفهوم حساسیت فوق‌العاده‌‌ی پارامترهای بنیادین طبیعت اشاره دارد، به‌گونه‌ای که هرگونه تغییر اندک در این ضرایب می‌تواند منجر به عدم شکل‌گیری جهان یا کهکشان‌ها یا جهانی غیرقابل‌زیست شود. ثابت‌های بنیادین مانند ثابت گرانش، ثابت کیهان‌شناس (Λ)، نسبت جرم پروتون به الکترون و پارامترهای تورمی، در بازه‌های بسیار باریکی جای دارند به طوری که اگر حتی یکی از این مقادیر به‌طور بسیار ناچیزی تغییر می‌کرد، «ستارگان تشکیل نمی‌شدند»، «مولکول‌های آلی بنا نمی‌گرفتند» و «حیات و آگاهی» امکان‌پذیر نمی‌بود.

تنظیم‌های دقیق  نه فقط در محیط کیهانی، بلکه در ساختار داخلی سلول نیز دیده می‌شود؛ پلیمراز و پروتئین‌های عملکردی تنها با «آرایش دقیق» مولکولی قادر به حیات‌اند.

مایکل بیهی[۱] و تی. دی. سینگ[۲]، بر این نکته تاکید می‌کنند که جهان طبیعت (چه در سطح کیهانی و چه در سطح زیستی) «به‌گونه‌ای دقیق تنظیم شده» تا امکان ظهور فراهم شود.

بیهی با اشاره به ساختارهای مولکولی مانند تاژک باکتری[۳] و سامانه‌های حمل‌ونقل درون‌سلولی، به «پیچیدگی‌‌کاهش‌ناپذیر» آن‌ها اشاره می‌کند و آن را شاهدی بر طراحی می‌داند. سینگ نیز با ترکیب علم و فلسفه، باور دارد که آگاهی (نه ماده) بنیادین‌ترین وجه هستی است و تنظیم دقیق جهان بازتابی از نظم درونی هستیِ آگاه است.

برخی از مهم‌ترین نمونه‌هایی که معمولا به عنوان پارامترهایی با تنظیم‌دقیق در دانش فیزیک به آن‌ها اشاره می‌شود، از این قرارند:

ثابت کیهان‌شناختی (Λ): مقدار این ثابت تقریبا برابر با یک در ۱۰^۱۲۲ است. حتی تغییری در حد یک در ۱۰^۱۲۰ می‌توانست جهان را یا بیش‌ازحد سریع منبسط کند یا آن را منقبض کند؛ اتفاقی که نتیجه‌اش عدم شکل‌گیری جهان می‌بود.

نسبت جرم پروتون به الکترون: جرم یک پروتون تقریبا ۱۸۳۶ برابر یک الکترون است. اگر این نسبت تنها چند درصد تفاوت می‌داشت، پیوندهای شیمیایی پایداری به‌وجود نمی‌آمد. اگر پیوندهای شیمیایی پایدار شکل نمی‌گرفتند، اتم‌ها نمی‌توانستند به یکدیگر متصل شوند و در نتیجه، مولکول‌هایی مانند آب، دی‌ان‌ای یا پروتئین‌ها اصلا به‌وجود نمی‌آمدند. این یعنی نه شیمی زیستی ممکن بود، نه ساختارهای پیچیده‌ای مثل سلول‌ها، موجودات زنده، یا حتی سیارات دارای جو و ترکیبات شیمیایی.

قدرت نیروی هسته‌ای قوی: اگر نیروی هسته‌ای قوی اندکی بیش‌‌تر می‌بود، هیدروژنی که عنصر ضروری برای حیات است، وجود نمی‌داشت؛ و اگر اندکی کم‌‌تر می‌بود، هیدروژن تنها عنصر موجود در جهان می‌شد.

ثابت گرانش (G): اگر ثابت گرانش فقط یک در ۱۰^۴۰ (یعنی یک در ده هزار میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد) بیش‌‌تر می‌بود، ستارگان بیش از حد داغ می‌شدند و خیلی سریع می‌سوختند و اگر به همین میزان مقدارش کم‌‌تر می‌بود، ستاره‌ها هرگز نمی‌سوختند و عناصر سنگین تولید نمی‌شد.

برخی دانشمندان معتقدند این دقت خارق‌العاده نشان‌دهنده «هدف‌مندی» جهان است و نمی‌تواند صرفا محصول تصادف باشد.

با وجود جذابیت استدلال‌های مبتنی بر تنظیم دقیق، نقدهای فلسفی و علمی جدی بر آن وارد شده است، از جمله:

• عدم امکان آزمون تجربی طراحی هوشمندانه: «تنظیم‌دقیق» به شکلی غیرمستقیم اشاره به وجود یک طراح هوشمند دارد؛ طراحی که این ضرایب را با دقتی شگفت‌انگیز تنظیم کرده است. منتقدانی چون شان کارول استدلال می‌کنند که فرض وجود یک طراح فراطبیعی، هیچ‌گونه پیش‌بینی علمی مشخصی نمی‌دهد و بنابراین نمی‌توان آن را ابطال‌پذیر دانست. این نقد بر پایه‌ی ملاک علمی بودن گزاره‌ها صورت‌بندی شده است.
• ابهام در محاسبه احتمال‌ها: منتقدان می‌پرسند: « احتمال‌ها را در چه فضایی می‌سنجیم؟» اگر فضای ممکناتِ[۴] پارامترهای فیزیکی مشخص نیست، چه‌گونه می‌توان گفت احتمال فعلی آن‌ها بسیار پایین است؟
• مسئله‌ی ضرورت ریاضیاتی: برخی فیزیک‌دانان مانند استیون واینبرگ فکر می کنند در آینده نظریه‌ای مانند «نظریه‌ی ریسمان»[۵] یا «نظریه‌ی همه‌چیز»[۶] ممکن است نشان دهد که این مقادیر تنها انتخاب‌های ممکن‌اند و تنظیم‌دقیق صرفا ناشی از «ضرورت ساختاری» است، نه تصادف یا طراحی.
• ابهام در اصل آنتروپیک: استفاده از اصل آنتروپیک برای توجیه تنظیم دقیق -این‌که ما فقط می‌توانیم در جهانی زندگی کنیم که قابل‌حیات است- گاه به دور باطل می‌انجامد: «ما هستیم، چون شرایط بسیار خاص و نادری برای پیدایش ما وجود داشته است و آن شرایط خاص و نادر برای این وجود داشته است تا ما وجود داشته باشیم»؛ در حالی که این جمله چیزی را توضیح نمی‌دهد، بلکه فقط واقعیت را تایید می‌کند.

در مجموع، اگرچه تنظیم‌‌دقیق حقیقتی مسلم در علم است، اما تبیین نهایی آن (تصادف، ضرورت یا طراحی) هنوز موضوع بحثی زنده میان فیزیک‌دانان، فیلسوفان، و الهی‌دانان است.

واژگان مرتبط

اصل آنتروپیک – طراحی هوشمند- جهان‌های چندگانه – ثابت‌های بنیادی فیزیک – مه‌بانگ – برهان نظم- پیچیدگی‌کاهش‌ناپذیر

[۱] Michael Behe

[۲] T. D. Singh

[۳] Bacterial Flagellum

[۴] space of possibilities

[۵] String Theory

[۶] Theory of Everything