生命能存在与二维宇宙吗
BALI @ 2024.05.07 , 07:05 上午我们生活在一个三维 (加上时间) 的宇宙中 (或者至少是感知到的，弦理论的一些分支最多包含 26 个维度)。
科学家和数学家认为，超过三维的宇宙将是不可预测且不稳定的 "死亡世界"，没有任何生命和观察者存在。三维世界的哥德巴赫猜想已经难以预测，而更高维度下，即使是描述和预测两个物体轨道的二体问题也变得过于混乱，无法形成稳定的轨道。
相关论文解释道， "这意味着这样的世界无法包含任何随时间保持稳定的物体，因此也可能无法包含稳定的观察者。"
论文还补充说， "在超过三维的空间中，可能不存在传统原子，也可能不存在稳定的结构。"
因此，我们发现自己生活在三维 (加上时间) 的宇宙中也就不足为奇了 - 你只能生活在可以孕育生命的宇宙中。
与此同时，一些观点认为二维 (加上时间) 的宇宙由于复杂性不足，并不适合生命存在。 导言认为，二维宇宙将无法产生引力，这使得形成生命所必需的复杂混合体变得不可能，这也是二维宇宙无法孕育生命的核心论点。
但物理学家James Scargill认为事实并非如此。 Scargill在 2020 年的一篇论文中表明，标量引力场可以在二维空间中存在。
Scargill在论文中写道， "我提出了一种纯标量引力理论，允许围绕点源进行稳定的轨道运行，并且具有 (尽管不同寻常) 但并非显然致命的宇宙论； 通过使整个度规变得动态，它可能会得到改善。" "人们还可以想象一个膜世界场景，其中无质量引力子并不局限于膜，从而允许二维生命享受完全四维的引力。"
引力和稳定轨道并不是生命存在的唯一要求，更重要的是，当你用人类中心论来解释我们生活在三维宇宙的原因时，观察者需要存在。例如，一个生物 (至少不是我们所认识的那种) 体内将无法拥有消化道，因为这会将它切成两半。
Scargill接着研究了二维宇宙 (加上时间) 是否足够复杂以支持复杂生命的存在。 在论文中，他研究了生物网络并创建了平面图，这些平面图 "似乎展现了许多被推测为复杂大脑所必需的特性。"
他写道，这表明复杂的大脑可能存在于二维空间中，尽管还需要更多的工作将平面图与现实世界的神经网络进行比较。
"特别是，它们近似于 '小世界' 网络，" 他补充说， "它们具有分层和模块化结构，并且显示出某些随机过程的临界点在参数空间中延伸到有限临界区域的证据。"
这当然只是高度假设性的，更多的是一种思想实验，而不是说二维宇宙中的生命是真实的。 但这多少限制了我们仅仅因为三维宇宙是唯一能维持生命而生活其中的论点，因为 - 也许 - 二维宇宙中的生命也同样有可能存在。
本文译自 IFLScience，由 BALI 编辑发布。