במדע מסקרן לשאול "מה היה קורה אילו?". בלי להניח שאנחנו חיים ב"טוב שבעולמות האפשריים", אפשר לשאול איך היה נראה היקום אילו תכונות היסוד שלו היו שונות.
אי-סימטריה של חלק אחד ב-109 בין חומר לאנטי-חומר הולידה אותנו ואת כל הגלקסיות שביקום. אילו הייתה אי-הסימטריה קטנה בהרבה – חלק אחד ב-1011 או פחות – לא היה מספיק חומר כדי שגלקסיות ייווצרו. אילו הייתה גדולה בהרבה, החומר השופע היה מתגבש בלי ליצור כוכבים וגלקסיות. מספר חסר ממדים נוסף מהקוסמולוגיה הוא עוצמת התנודות בקרינת הרקע במיקרוגל, חלק אחד ב-105 – מידת ה"גרעיניות" של היקום המוקדם. אילו הייתה קטנה בהרבה – חלק אחד ב-106 או פחות – לא היו נוצרים כוכבים. אילו הייתה חלק אחד ב-103 או יותר, הכבידה הייתה יוצרת חורים שחורים מסיביים ולא כוכבים רגילים. נראה שהגרעיניות של היקום המוקדם הייתה "בדיוק כך" כדי ליצור כוכבים רגילים.
גם התפשטות היקום מציבה חידות. הגאומטריה של המרחב קרובה מאוד לשטוחה. כפי שראינו כשעסקנו בקרינת המיקרוגל שנותרה מהמפץ הגדול, ה"נמשים" האופייניים בה לא הוגדלו ולא הוקטנו בדרכם הארוכה בחלל, ופירוש הדבר שהמרחב שטוח בדיוק של פחות מאחוז. השטיחות נובעת מכך שצפיפות החומר האפל שונה רק בגורם של שלושה בערך מהערך שמציב את קצב ההתפשטות של היום קרוב לגבול בין התפשטות אינסופית להתכווצות עתידית. זמן קצר אחרי המפץ הגדול, כשהמרחב היה מעוקם והתפשט בקצב מטורף, היה חייב להיות כוונון עדין להפליא לקראת המצב הזה. עם הרבה פחות חומר אפל, ההתפשטות הייתה מהירה מדי ושום מבנה לא היה נוצר; עם הרבה יותר, היקום היה קורס בחזרה עוד לפני שהתפתחות הכוכבים הייתה מתחילה. גם האנרגיה האפלה ממלאת תפקיד באיזון העדין הזה. היא שולטת בהתפשטות בחמשת מיליארדי השנים האחרונות; אילו הייתה חזקה בהרבה, ההאצה המהירה הייתה מונעת כל היווצרות של מבנים.
התוצאות ההיפותטיות האלה מסקרנות בעולם המיקרוסקופי לא פחות מאשר בעולם המקרוסקופי. למשל, אילו הכוח החזק, שקושר את הקווארקים ואת גרעיני האטומים, היה חזק בכמה אחוזים, שני פרוטונים היו יכולים להיקשר זה לזה, וכמעט כל המימן היה "נשרף" כבר ביקום המוקדם; ואילו היה חלש ב-5%, הכוכבים לא היו יכולים ליצור יסודות כבדים ממימן. אילו הכוח החלש היה חלש בהרבה, כמעט כל החומר היה הופך להליום כבר במפץ הגדול, ולא היה נשאר מימן לכוכבים ארוכי חיים ולמים; ואילו היה חזק בהרבה, כמעט לא היו נשארים נייטרונים, והמפץ הגדול לא היה יוצר הליום. לפי חישובים אחדים, כבידה חזקה מעט יותר הייתה הופכת את כל הכוכבים לענקים כחולים שבוערים מהר, וכבידה חלשה מעט יותר – לננסים אדומים חיוורים. כך או כך, כוכבי סדרה ראשית רגילים כמו השמש היו נדירים או חסרים. יש עוד יחסי מסות בין חלקיקי יסוד שבהם החומר היה בלתי יציב אילו הערכים או היחסים היו שונים. המתמטיקאי והפיזיקאי רוג'ר פנרוז העריך שהסיכוי שהיקום יתחיל במצב מסודר (בעל אנטרופיה נמוכה) כמו שלנו הוא אחד ל-10 בחזקת 10 בחזקת 123 – תוצאה בלתי סבירה באופן מופלא.
המשותף לכל היקומים ההיפותטיים האלה הוא שהם הגיוניים מבחינה פיזיקלית, גם אם הם פועלים לפי חוקי פיזיקה ששונו. אבל כמעט בכל מקרה, החומר קורס, או שיסודות כבדים אינם יכולים להיווצר, או שהכוכבים אינם יכולים לפעול, או שהיקום קצר חיים או ארוך חיים מאוד. מדענים ופילוסופים רבים הסיקו מכך שהיקום "מכוונן בעדינות" (finely tuned), או שיש בו צירופי מקרים שאין להם הסבר טבעי. הם הולכים צעד נוסף ואומרים שאילו היה היקום שונה מעט, הוא היה שממה עקרה, חסרת חיים. סטיבן הוקינג ניסח זאת כך: "נראה שהמספרים האלה כווננו בעדינות רבה כדי לאפשר את התפתחות החיים".
כדי להבין את הסוגיות האלה השתמשו באנלוגיה ציורית של כיתת יורים. נגזר עליכם גזר דין מוות, ואתם עומדים מול כיתה של מאה צלפים מאומנים היטב. נשמע מטח מחריש אוזניים, וענן של עשן. באופן מדהים, אתם שורדים. איך עליכם להגיב לתוצאה הזאת? ברור שאסור לכם להיות מופתעים מכך שאתם חיים, כי אילו נהרגתם, הסיפור היה נגמר. אבל אתם חיים, ושרדתם מול סיכויים קלושים. נראה סביר יותר ששרדתם מסיבה מוגדרת מאשר בזכות מקרה ומזל בלבד. הסיכויים הנמוכים להישרדותכם הם אנלוגיה לכוונון העדין של היקום, ולחוסר הסבירות של חיים אילו התנאים היו שונים מעט.
האם עלינו להתפתות לטיעונים האלה, או לשמור על ספקנות איתנה ובריאה? בואו נהיה ספקנים. כמו שאמר פעם היפוקרטס: "בני אדם חושבים שהכפיון (אפילפסיה) הוא אלוהי, רק משום שאינם מבינים אותו. אבל אילו כינו אלוהי כל דבר שאינם מבינים, לא היה קץ לדברים אלוהיים". סביר שיש הסברים טבעיים לרבים מ"צירופי המקרים האנתרופיים", אף שחלקם יתגלו רק מתוך תיאוריות חלוציות שעדיין לא נבדקו היטב. בנוסף, חלק מהמקרים של כוונון עדין אינם עדינים כפי שנטען, והם מרשימים רק בהקשר של מספר עצום של מציאויות פיזיקליות היפותטיות. והחשוב ביותר: הטיעונים האנתרופיים האלה תלויים בידיעת הטווח המלא של התנאים שבהם יכולים להתפתח חיים וצופים תבוניים. בלי תיאוריה כללית של הביולוגיה, אנחנו יכולים רק לנחש. אם חיים במקומות אחרים מוזרים יותר משאנחנו מדמיינים, אז טווח רחב הרבה יותר של יקומים היפותטיים יכול לקיים חיים, וההפתעה שלנו צריכה לקטון בהתאם.
→ הסעיף הקודם: 17.26 כוחות הטבע | הסעיף הבא: 17.28 העיקרון האנתרופי בקוסמולוגיה ←