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物理学家计算出在二维宇宙中确实存在生命

2019-6-28@艾米

我们的整个生活现实发生在一个三维宇宙中,自然很难想象仅有两个维度的宇宙。但是,根据一项新的计算,2D宇宙实际上也可以承载生命。

这篇新论文是加利福尼亚大学戴维斯分校的物理学家詹姆斯·斯卡吉尔(James Scargill)的研究成果,他想检验人类学的原理:一种哲学思想,即–如果宇宙中没有生命来观察它们,宇宙是不存在的。

特别是,詹姆斯检验了 2+1维 生命的概念,其中+1是时间维度。他建议我们可能必须重新思考物理学和生活在我们所习惯的 3+1维度 之外的哲学。

詹姆斯在他的论文中写道“针对2+1维空间中生命存在的可能性,有两个主要的论据:在三维广义相对论中缺乏局部引力和牛顿极限,以及对平面拓扑结构的限制意味着生命存在的可能性‘太简单’”。

正如你所料,詹姆斯所进行的计算是非常复杂的,但他在理论上表明,标量引力场确实可以存在于二维空间中,从而允许在2D宇宙中存在引力和宇宙学。

物理学家计算出在二维宇宙中确实存在生命

他接着又谈到了另一个重要的问题:要让生命出现,就需要有一个复杂的层次,在这种情况下,它可以用神经网络来象征。我们高度复杂的大脑存在于三维空间中,我们可能认为神经网络不能在二维空间中工作。

但是,詹姆斯证明了某些类型的 二维平面图 与我们在生活中发现的 生物神经网络 具有相同的特性。这些图也可以以类似于神经网络的模块化功能的方式组合,甚至展示所谓的小世界特性,其中复杂网络可以在少量步骤中交叉。

因此,根据詹姆斯提出的物理学,2D宇宙可以承载生命。这并不意味着它们存在,但该论文表明,在2+1宇宙面前,两个最有力的论点需要认真反思。

尽管该论文尚未经过同行评审,但麻省理工学院技术评论已对其进行了评估:“这项工作破坏了宇宙学家和哲学家的人为论证,他们需要找到宇宙采取其形式的另一个原因。”

如果你觉得很难理解生活在二维世界的想法,可以假想一下我们可能已经在这样一个世界了。先前的研究提出了这样的假设:我们实际上生活在一个巨大的全息图中,被愚弄到相信我们存在于三维空间(加上时间)。

由于我们没有任何可供使用的宇宙穿越机器,这类研究可能看起来非常理论化,但詹姆斯的沉思的确为未来的研究开辟了一些有趣的途径——尤其是有一天我们是否能够模拟一个二维宇宙,也许通过错综复杂的量子计算。

本文源自 sciencealert ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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