宇宙学哲学（完结）
此外，实施这种方法的一种方式会导致荒谬的后果。例如，世界末日论声称在没有任何经验输入的情况下得出了关于人类未来的惊人结论（参见，例如，Leslie 1992；Gott 1993；Bostrom 2002）。假设我们是“典型”人类，即具有从所有曾经生活过的人类集合中随机选择的出生等级。那么我们应该预计，在总出生排名上，我们之前和之后的人类数量几乎相同。要实现这一点，考虑到目前的人口增长率，在不久的将来，人口数量必定会出现灾难性下降（“世界末日”）。对观察者采取冷漠态度的倡导者面临的挑战是阐明避免此类后果的原则，同时仍然解决（所谓的）问题，例如怪胎观察者的问题。
总之，人择推理的一种方法旨在阐明适用于观察者在巨大或无限宇宙中做出的预测的推理规则。这一工作的动机是，如果没有这些原则，我们将面临严重的怀疑困境，因为观察对理论没有任何影响。然而，对于处理这些案件所需的新原则仍然没有达成普遍共识，这些原则当然不是经过科学检验的原则：它们是基于哲学的建议。根据另一种方法，选择效应可以而且应该在贝叶斯归纳推理方法的背景下进行处理（参见 Neal 2006；Trotta 2008）。按照这个思路，博斯特罗姆等人希望分析的“预测”在宇宙学理论的评估中没有直接作用，因此根本不需要进一步的指导人择推理的原则。在澄清和评估这些（和其他）人择推理方法方面还有很多进一步的工作要做。 [47]
4.2 微调
微调争论始于对宇宙学（或其他物理理论）某些特征的两种不同观点之间的冲突。从第一个角度来看，像我们这样的生物的存在似乎对宇宙学和物理学的各个方面都很敏感。更具体地说，生命的前景敏感地取决于这些理论中出现的各种基本常数的值。 SM 包括大约 10 个常数，粒子物理标准模型还包括大约 20 个常数。 [48]通过改变这些常数的值来调整 SM 或粒子物理的标准模型似乎会导致一个贫瘠的宇宙。 [49]关注“生命”的存在可能会带来过于狭隘的风险。对于哪些物理系统可以支持智能生命，我们还没有一个很好的总体说明。然而，智力需要具有复杂结构特征的有机体，并且生活在足够稳定的环境中，这似乎确实是合理的。
至少，生命的存在似乎需要各种尺度的复杂结构的存在，从星系到行星系统再到大分子。这种复杂性对自然基本常数的值极其敏感。从这个角度来看，宇宙中生命的存在是脆弱的，因为它敏感地依赖于基础理论的这些方面。
这种观点与从基础物理学的角度来看常数的地位形成了鲜明的对比。粒子物理学家通常将他们的理论视为有效场论，足以描述某些特定能量尺度上的相互作用。这些理论包括各种常数，表征它们所描述的相互作用的相对强度，而有效场论无法进一步解释这些常数。这些常数可以通过实验结果确定，但不能从基本物理原理推导出来。 （如果有效场论可以从一种更基本的理论中推导出来，那么原则上常数的值可以通过积分更高能量的自由度来确定。但这只是将问题后退了一步：出现在更基本的理论是通过实验确定的。）类似地，SM 中出现的常数被视为宇宙的偶然特征。没有任何基本的物理原理可以确定不同种类物质的宇宙密度或哈勃常数的值。
因此，从物理学的角度来看，我们的理论的特征似乎完全是偶然的，对于解释所观察到的宇宙的复杂性和生命的可能性是必要的。微调论证是从对这种情况的不安感开始的：像宇宙的复杂性这样基本的东西难道不应该用理论的定律或基本原理来解释吗？而不是用关于各种值的残酷事实来解释。常数？如果常数的具体值被认为是极不可能的，那么不安就会发展成严重的不适：所有这些常数的值怎么可能纯粹是巧合呢？
在许多熟悉的案例中，我们过去的经验可以很好地指导我们何时需要对明显的巧合进行进一步解释。然而，正如休谟所强调的那样，日常生活中对某一特定事件是否可能发生或是否需要进一步解释的直观评估并不能延伸到宇宙学。最近的微调论证的表述经常引入概率考虑。这些常数是“微调的”，这意味着观察到的值在某种意义上是“不可能的”。在常数上引入明确定义的概率将提供对休谟的回应：我们将利用物理理论的形式机制来识别微调，而不是推断我们的直觉。尽管这一论点可能很有希望，但没有一种明显的方法来定义不同常数的值或定律的其他特征的物理概率。没有什么比在其他情况下（例如平衡统计力学）中用来证明物理概率的结构更好的了。 [50]
微调的主要应对措施有四种：
经验主义否认：这种回应遵循休谟的说法，否认已经发现了一个明确的问题。这种回应的一种形式挑战了概率，削弱了存在无法解释的巧合的说法。或者，通过微调来揭示仅靠这些定律不足以解释自然的某些特征；法律结合各种偶然事实对这些特征进行了适当的解释。
设计师：例如，牛顿提出了著名的论点，即太阳系的稳定性提供了天意设计的证据。为了让假设的设计者得到微调证据的支持，我们需要某种方式来指定设计者可能创造什么样的宇宙；只有基于某种设计者本质理论的特定设计假设，才能提供微调的解释。
新物理学：可以通过以多种方式修改物理理论来消除微调：改变动力学定律，对物理可能性空间（或自然常数的可能值）引入新的约束等。
多重宇宙：微调被解释为从大量可能的宇宙（或多重宇宙）中进行选择的结果。
在下一节中，我们将更详细地讨论最后一个响应；有关第三个响应的进一步讨论，请参阅§3。
4.3 多元宇宙
多元宇宙的反应取代了宇宙集合中的单一的、显然经过微调的宇宙，并结合了对人为选择的吸引力。假设基本常数的所有可能值都在系综的各个元素中实现。许多这样的宇宙将不适合生命生存。在计算我们观察到基本常数的特定值的概率时，我们只需要考虑与复杂性的存在（或与生命相关的一些更具体的特征）兼容的宇宙子集。如果我们有某种方法来分配整体的概率，那么我们就可以计算与测量值相关的概率。如果这些计算表明我们观察到复杂（或允许生命存在）宇宙的典型值，那么它们将解决微调难题。
许多宇宙学家都赞成多元宇宙的一个特定版本，称为永恒膨胀（EI）。 [51]根据这种观点，暴胀宇宙学假设的快速膨胀在某些地区持续到任意晚期，而在另一些地区则结束（过渡到较慢的膨胀）。这导致了嵌入更大多元宇宙中的“袖珍”宇宙的全球结构。
按照这个思路，多元宇宙应该被接受，就像我们接受许多关于我们无法直接观察到的事物的主张一样，即作为既定物理理论的必然结果。然而，目前尚不清楚 EI 是否不可避免，因为并非所有通货膨胀模型（可能包括 CMB 观测所青睐的模型）都具有导致 EI 的潜力。 [52]关于通货膨胀如何导致 EI 的解释依赖于推测物理学。[53]此外，如果通货膨胀确实导致了 EI，那么这可能会破坏接受通货膨胀的最初原因（Smeenk 2014）：EI 似乎意味着，而不是对通货膨胀结束时产生的状态进行预测来为通货膨胀提供证据，正如 Guth (2007) 所说，在 EI 中“任何可能发生的事情都会发生；事实上，这种情况会发生无数次”。
在这种情况下，有两种不同的方法可以恢复一些经验内容。 [54]首先，宇宙微波背景天空中可能留下了袖珍宇宙早期形成的痕迹，即相邻“气泡”之间碰撞的残余物（Aguirre & Johnson 2011）。检测到无法用其他方式解释的独特特征将为多元宇宙提供证据。然而，多元宇宙理论并不能普遍预测这些痕迹。例如，如果碰撞发生得太早，则印记会被随后的暴胀膨胀所抹去。
另一种方法涉及对基本常数的预测，例如上面讨论的温伯格对 Λ 的预测。假设形成口袋宇宙的过程会产生每个口袋中局部低能物理的变化。对基本常数值的预测遵循两件事：(1) 系综上不同常数值的概率的规范，以及 (2) 通过限制观察者对口袋宇宙的考虑而施加的选择效应的处理然后选择一个“典型”观察者。
目的是获得典型观察者在 EI 多元宇宙中应该看到的情况的概率预测。然而，除了上述与人择相关的挑战之外，还有一些挑战需要克服。口袋宇宙的形成导致常数变化的假设只是一个假设，尚未得到合理的、经过充分检验的动力学理论的证实。物理学文献中讨论最广泛的挑战是“测量问题”：粗略地说，如何将“大小”分配给多元宇宙的不同区域，作为分配概率的第一步。定义测度很困难，因为 EI 多重宇宙通常被视为无限系综，缺乏构建测度所使用的结构类型。我们认为，这些未解决的挑战削弱了 EI 多元宇宙产生概率预测的希望。如果没有这样的解释，多元宇宙的提议就不会产生任何可测试的后果。如果一切都发生在集合中的某个地方，那么任何潜在的观察结果都与该理论兼容。
假设我们成功解决了所有这些挑战，那么就可以通过与竞争的想法进行比较来评估微调问题的多元宇宙解决方案的优点。支持多元宇宙的最广泛引用的证据是温伯格对 Λ 值的预测，如上所述。还有其他建议来解释 Λ 的观测值；例如，Wang、Zhu 和 Unruh（2017）将量子真空视为极其不均匀的，并认为真空涨落之间的共振会导致较小的 Λ。
许多人对多元宇宙提议的不安只会因为自由派在讨论这个想法时对“无穷大”的诉求而加剧。 [55]例如，许多人认为，我们必须制定一种适用于真正无限而不仅仅是非常大的宇宙的人择推理。声称我们占据了无限多个可能的袖珍宇宙之一，其中充满了无数其他观察者，这是建立在巨大的推测性外推之上的。这些主张没有认真对待无穷大的概念，无穷大不仅仅是一个大数。 Hilbert (1925 [1983]) 强调，虽然完成数学需要无穷大，但它不会出现在可触及的物理宇宙中的任何地方。一种回应是要求宇宙学中的无穷大的使用受到限制。引入无穷大作为宇宙学某些方面的解释性说明的一部分可能会很有用，这是引入各种理想化的数学模型中的常见做法。然而这种无穷大应该是可以消除的，这样当理想化被消除时，对现象的解释仍然有效。 [56]即使对于那些认为这一要求过于严格的人来说，在澄清和证明有关无穷大的主张时当然也需要更加小心。
总而言之，对多元宇宙的兴趣主要源于对通货膨胀对宇宙整体结构的影响的猜测。争论的要点是 EI 是否是通货膨胀的灾难，是否会破坏测试通货膨胀的可能性，以及诸如 Λ 之类的预测在多大程度上支持这些猜测。 [57]需要解决这些问题，以决定是否可以在更强的意义上测试多元宇宙，超越可能提供更直接证据的特殊情况（例如气泡碰撞）。
5. 测试模型
正如一开始提到的，宇宙的独特性引发了宇宙学作为一门科学的具体问题。首先我们考虑与验证宇宙学模型有关的问题，然后就解释宇宙学对人类的影响发表评论
5.1 标准
鉴于我们对独特宇宙的了解有限，宇宙学的基本挑战是如何测试和评估宇宙学模型。如上所述，当前的宇宙学模型部分依赖于经过充分测试的局部物理学的外推以及诸如暴胀场等新颖的建议。由于物理视野（§2.4），在评估仅具有宇宙学含义的新颖主张时，挑战尤其紧迫。由于宇宙的独特性，物理其他领域中常规使用的区别，例如定律和初始条件之间的区别，或者偶然性和必然性之间的区别，并不直接适用。
最近关于宇宙学不同研究方向的合法性的争论反映了对这一挑战的不同反应。一种回应是退回到假设演绎主义（HD）：当假设的其中一个结果得到验证时，假设的置信度会逐渐提高（如果它被证伪，则信心会降低）。 [58]例如，暴胀的支持者认为，暴胀应该被接受，因为它成功地预测了具有特定密度扰动谱的平坦宇宙。一些多元宇宙的拥护者将其对 Λ 值的成功预测视为对其有利的最令人信服的证据。
尽管它很有吸引力，但将 HD 作为证据如何支持理论的充分说明存在众所周知的问题（这通常被称为“朴素 HD”）。特别是，天真的观点缺乏资源来区分做出相同预测的不确定的竞争理论（参见 Crupi 2013 [2016]）。我们认为，科学家确实对朴素的 HD 视为同等的理论进行了区分，这反映在对给定证据在多大程度上支持特定理论的判断中。例如，科学家们通常会区分那些可能仅仅“适合数据”的理论，而不是那些准确捕捉特定领域规律的理论，并评估一些成功的预测比其他预测更具启发性。
第二个回应是，挑战需要更复杂的方法。这可能采取明确承认科学家用来评估科学理论可取性的标准的形式（Ellis 2007），除了与证据的兼容性之外，还包括对解释力、与其他理论的一致性和其他因素的考虑。这些因素在宇宙学中以意想不到的方式发生冲突，这些不同的因素应该清楚地阐明并相互权衡。或者，人们可能会试图证明其中一些理想的特征，例如统一不同现象的能力，应该被视为构成经验成功的一部分。 [59]这导致了对经验成功的更严格的概念，历史案例就是例证，例如佩林支持物质原子构成的论点。
5.2 宇宙学理论和数据的范围
最后，一个关键问题是我们期望我们的理论有什么范围。埃利斯（Ellis，2017）对宇宙学（Cosmologia）和宇宙学（Cosmologia）进行了区分，宇宙学是本文列出的教科书中讨论的基于物理的学科，涉及宇宙的膨胀、星系、计数、背景辐射等。人们认为这一切都是既定的，但又考虑到这一切对生活的意义。显然，上面提到的人择讨论是一个中间立场。[60]然而，一些由主要科学家撰写的科普书籍不断涌现，它们对宇宙学提出了重大主张，这些主张纯粹基于基础物理学和天文观测的论证。我们将在这里对此仅作一点评论。如果要认真考虑 Cosmologia，则有责任认真对待适合该企业的全部数据。也就是说，这种理论的尝试范围所需的数据必须包括与生命意义有关的数据以及来自望远镜、实验室实验和粒子对撞机的数据。因此，它必须包括有关善与恶，生与死，恐惧和希望，爱与痛苦的数据，伟大的哲学家，作家和艺术家的著作，他们生活在人类历史上，并根据他们的生活经验来思考生活的意义。对于那些居住在地球上的人（因此在宇宙中）来说，这是全部的意义。制作书籍说科学证明宇宙没有目的是纯粹的近视。这只是意味着一个人对所有与目的和含义有关的数据都闭上了眼睛；而且人们认为唯一的科学是物理学（对于心理学和生物学而言，目的都是有目的的）。
