我们居住在三维宇宙中，所以自然地无法想象只有两个维度的宇宙。但是，根据物理学家的计算，二维宇宙中实际上也可以出现生命。

加利福尼亚大学戴维斯分校的物理学家James Scargill撰写论文称，他希望检验人择原理——“如果没有生命观察它们，宇宙就不可能存在”的哲学观点。

特别是，Scargill测试了2+1维生命的概念，其中+1是时间维度。他建议我们跳出既有的3+1维度，重新思考物理学和生物学现象。

“否认在2+1维度中存在生命可能性的两个主要论点：在2维宇宙中的广义相对论中缺乏局部引力和牛顿极限，且根据平面拓扑学，即便存在二维生命，它们的结构也过于简单。”Scargill在论文中写道。

如果看过儿童科学读物《平面国》的话，或许还记得里面的简单论证：二维宇宙中的生命形式只可能是有口无肛门生物。

正如你所料，Scargill的推导过程相当复杂，但他从理论上表明，标量引力场确实可以仅存在于两个空间维度中，从而允许在2D宇宙中构建引力和宇宙学。

然后他继续讨论另一个要点——为了出现生命，需要有一定程度的复杂性。人类高度复杂的大脑存在于3D世界中，我们可能认为无法在两个维度的宇宙里构建出如此复杂的结构。

但是，Scargill证明，某类的平面二维图与我们的生物神经网络在功能上等价。这些图以类似于神经网络模块化功能的方式组合，甚至表现出所谓的“小世界”属性(类似于六度隔离理论，复杂网络中任意两个节点，都可以经有限的几个步骤连接在一起)。

因此，根据Scargill提出的物理学概念，2D宇宙可以支持生命系统。但这并不意味着它们真的存在。

尽管Scargill的论文尚未经过同行评审，但《麻省理工学院技术评论》评论称：“这项工作破坏了宇宙学家和哲学家的关于人择原理的论证，他们需要为现有宇宙的模式寻求另外的解释。”

译注：原版的人择原理其实很复杂，它被用于解释为什么我们的宇宙是现在的样子，而非其他的。根据人择原理的推论——如若宇若不是现在样子，就不会有我们这样的智慧生命来谈论它——实际上，是宣告现实宇宙是唯一支持高等生命的宇宙。MIT评论的意思是，既然其它宇宙中也可以存在复杂生命，那问题就回到了原点。但是还有没那么绝对的人择原理，认为我们只是生活在少数中了大奖的宇宙里。

如果您难以想象传说中的二维宇宙，那就再听听理论物理学中相对前卫的全息宇宙理论——假设我们实际上生活在巨大的全息图中，并自以为是地相信我们存在于三维(+时间)时空之中。

全息宇宙理论，听起来像是胡扯，但是得到了量子力学和弦论的支持。比如说，被视界包裹的黑洞是个三维的天体，但是其全部信息都存在于二维的视界表面上；同时，弦论学家发现，利用全息宇宙理论就可以解决信息守恒和黑洞特性之间的冲突。

虽说日本大街上跑来跑去的都是二次元穿越器，由于我们没有穿越到二维宇宙的确凿无疑的方法，类似研究似乎只能停留在理论层面上，但Scargill的思想确实为未来的研究开辟了有趣的方向——至少为实现用量子计算机模拟2D宇宙提供了灵感。

“尤其有趣的是，确定了被忽视的生命形式存在的可能性，以及继续寻找对时空维度的非人为解释。”Scargill写道。

可以在arXiv.org上阅读该论文。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。

PREV : 流言终结者：西方媒体你们被耍了
NEXT : 哈勃望远镜发现了星际介质中的「野生」巴基球