O ajuste fino cósmico e a inferência de design

Os dados

Os físicos identificaram dezenas de constantes fundamentais e condições iniciais que precisam ficar dentro de faixas extremamente estreitas para que um universo que permita a vida possa existir. Quatro das mais discutidas:

• 1
  A constante cosmológica (Λ). É ela que impulsiona a expansão acelerada do universo. Se tivesse sido muito maior e positiva, a expansão teria despedaçado a matéria antes que as galáxias pudessem se formar; se tivesse sido apreciavelmente negativa, o universo teria colapsado sobre si mesmo. O valor observado é menor do que a escala que a teoria quântica de campos prevê ingenuamente por um fator de aproximadamente 10¹²⁰.
• 2
  A entropia inicial do universo. Esta é uma questão separada de qualquer constante: trata-se do estado inicial, e não de um parâmetro das leis. Roger Penrose argumentou que, para o universo começar num estado tão ordenado, as condições iniciais tiveram de ser selecionadas com uma precisão de cerca de 1 em 10¹⁰¹²³, um número tão grande que você não conseguiria escrevê-lo por extenso nem colocando um dígito em cada partícula do universo observável.
• 3
  A força nuclear forte. A sua intensidade decide se os núcleos mais simples conseguem sequer se manter unidos. Se ela fosse alguns por cento mais forte, o diprótion (dois prótons sem nenhum nêutron) se tornaria ligado, de modo que o hidrogênio se fundiria com facilidade demais e a queima lenta e constante de hidrogênio que alimenta as estrelas de vida longa não aconteceria. Se fosse mais fraca numa margem semelhante, o deutério deixaria de ser ligado, o que quebra o primeiríssimo passo da cadeia próton-próton, de modo que as estrelas não conseguiriam fundir hidrogênio e os elementos mais pesados nunca seriam formados.
• 4
  A ressonância de Hoyle. O carbono é produzido nas estrelas pelo processo triplo-alfa, que depende de um nível de energia específico do carbono-12. Fred Hoyle previu esse nível antes que ele fosse medido. Hoyle não era teísta e nunca se tornou um (ele preferia uma inteligência cósmica não teísta e, mais tarde, a panspermia), e é exatamente isso que torna a reação dele digna de ser citada, e não descartada. Ele disse que a precisão parecia “uma armação”, como se “um superintelecto tivesse mexido na física”.

Uma ressalva antes de seguirmos, porque ela importa para saber quanto peso esses números podem carregar. Cada número acima responde à pergunta “o que acontece se eu mudar esta única grandeza e mantiver todo o resto fixo?”. Isso não é o mesmo que perguntar quanto de todo o espaço de parâmetros permite a vida. Varie várias constantes ao mesmo tempo e a região que permite a vida pode se revelar maior, ou com um formato estranho, em vez de um único fio de navalha. Luke Barnes, o cosmólogo que verificou os exemplos do vídeo abaixo, escreveu exatamente sobre esse ponto. A versão honesta da afirmação é que os universos que permitem a vida parecem ocupar uma fração muito pequena do espaço que sabemos descrever, o que é impressionante, e é mais fraco do que “uma única posição num único mostrador”.

O argumento formal

Há duas maneiras de apresentar este argumento, e elas não são o mesmo argumento. Vale a pena ver as duas, porque a versão popular afirma mais do que a versão cuidadosa.

A versão comparativa. O filósofo Robin Collins formula o ajuste fino usando o princípio da verossimilhança: uma evidência E sustenta a hipótese H1 mais do que a H2 se E for mais provável dada H1 do que dada H2. Collins argumenta que um universo que permite a vida é muito mais provável dado o design do que dado o acaso, de modo que a evidência favorece o design. Observe o que isso entrega e o que não entrega. É uma afirmação sobre a direção para a qual a evidência aponta, não uma prova de onde se deve chegar: para chegar a uma conclusão, você ainda precisa de probabilidades prévias para as próprias hipóteses. Quem começa convencido de que o design é extremamente improvável pode aceitar toda a afirmação sobre verossimilhança e continuar não convencido. Isso não é uma falha do argumento; é o que um argumento comparativo é.

A versão do trilema. A forma popular é um silogismo disjuntivo: liste as opções e elimine todas, menos uma.

• P1
  O ajuste fino do universo se deve à necessidade física, ao acaso ou ao design.
• P2
  Não se deve à necessidade física (nenhuma lei conhecida exige esses valores).
• P3
  Não se deve ao acaso (as probabilidades parecem pesar fortemente contra isso).
• ∴
  Portanto, o ajuste fino é mais bem explicado pelo design.

Esta forma é mais limpa de ler e mais difícil de defender, porque um silogismo disjuntivo precisa que as suas premissas sejam verdadeiras, e não apenas favorecidas pela evidência. Duas delas são contestáveis, e uma leitura honesta precisa dizer isso.

P2 é um argumento a partir do que ainda não sabemos. “Nenhuma lei conhecida exige esses valores” é uma afirmação sobre o estado atual da física, não sobre a física em si. Uma teoria futura poderia deduzir algumas dessas constantes em vez de tomá-las como dados livres, e alguns físicos esperam exatamente isso. A premissa pode muito bem estar certa. Ela não está estabelecida.

P3 precisa de uma forma de medir a improbabilidade, e isso está genuinamente em aberto. Dizer que um valor é improvável exige uma distribuição de probabilidade sobre os valores possíveis. Quando a faixa possível é ilimitada, não há uma única maneira óbvia de atribuir essa distribuição, e escolhas razoáveis diferentes podem dar respostas muito diferentes, ou nenhuma. Isso é conhecido como o problema da medida, e é a dificuldade em aberto mais séria da literatura sobre o ajuste fino. Ele não mostra que o argumento está errado. Mas significa que os números confiantes merecem uma nota de rodapé, e não um floreio.

Como argumentou John Lennox, matemático e filósofo de Oxford: a inteligibilidade do universo, o fato de que ele pode ser descrito por leis matemáticas elegantes, exige ela mesma uma explicação. A ciência pode descrever como o universo funciona; ela não consegue explicar por que ele é, afinal, compreensível. Lennox sustenta que a inteligibilidade racional da natureza é exatamente o que esperaríamos se uma mente racional estivesse por trás dela.

A objeção do multiverso

A resposta cética mais comum ao ajuste fino é a hipótese do multiverso: talvez existam inúmeros universos com valores diferentes para as constantes, e inevitavelmente nos encontramos num que permite a vida.

Essa resposta tem vários problemas:

• 1
  Nenhuma evidência empírica direta. Atualmente, não há nenhuma observação ou experimento que confirme a existência de outros universos. Alguns modelos de multiverso decorrem, de fato, da cosmologia inflacionária e da teoria das cordas, em vez de terem sido inventados para responder a este argumento, o que conta a favor deles, mas continuam sem confirmação.
• 2
  Ela apenas empurra o problema para trás. Qualquer mecanismo gerador de multiversos exigiria, ele mesmo, leis, condições iniciais e parâmetros específicos para conseguir produzir universos.
• 3
  Parcimônia. Invocar um número enorme de universos inobserváveis para evitar uma única inteligência projetista não é, no mínimo, a opção mais simples.
• 4
  O problema do cérebro de Boltzmann. Em certos modelos de inflação eterna, observadores montados aleatoriamente, com memórias falsas, superariam em muito o número de observadores surgidos da maneira comum. Isso faz parecer que esses modelos específicos minam a si mesmos: se fossem verdadeiros, a sua própria experiência quase certamente seria uma flutuação, inclusive a experiência de raciocinar sobre cosmologia, o que não deixa nenhum terreno firme a partir do qual afirmar o modelo. Observe com cuidado o formato desta objeção. Ela é uma dificuldade para modelos específicos, não uma refutação de todo e qualquer multiverso, e a forma mais curta que às vezes se ouve, “deveríamos esperar ser cérebros de Boltzmann, mas não somos”, incorre em petição de princípio, porque um cérebro de Boltzmann teria exatamente a impressão de não ser um.

Mais três objeções que vale a pena conhecer

O multiverso é a resposta que recebe a atenção, mas não é a mais forte. Um argumento que você só conheceu sob a sua melhor luz é um argumento que você não conhece de verdade.

• 1
  Seleção do observador. Jamais poderíamos ter nos encontrado num universo que proíbe observadores. Assim, o fato de observarmos valores que permitem a vida está garantido, seja qual for a explicação deles, e alguns filósofos argumentam que, por isso, esse fato não pode ser evidência de nada. A réplica habitual distingue duas perguntas, por que nós observamos esses valores (a seleção responde a isso) e por que algum universo os tem, afinal (a seleção não responde), mas a objeção é séria, e essa distinção é onde o verdadeiro argumento acontece.
• 2
  O problema da amostra única. Temos exatamente um universo para observar. Normalmente, dizer que um resultado é improvável significa compará-lo com uma gama de resultados que conhecemos minimamente. Com uma amostra de um e nenhum acesso à gama, é justo perguntar sobre o que, afinal, a afirmação de probabilidade está falando.
• 3
  As constantes podem não ser livres. O argumento pressupõe que esses valores poderiam ter sido diferentes. Se uma teoria mais profunda acabar fixando algumas delas por necessidade, então, para essas constantes, não há nada a explicar por acaso ou por design: elas simplesmente não poderiam ter sido diferentes. Essa é a possibilidade real por trás de P2, e é por isso que P2 é a premissa a observar.

Nenhuma delas dissolve os dados do ajuste fino. O que elas fazem é fixar o padrão honesto: o argumento é real, sobrevive ao contato com os seus críticos e não entrega uma prova. Um tratamento avançado deveria deixar você capaz de expor cada objeção tão bem quanto o crítico que a defende.