Întreaga noastră realitate vie se desfășoară într-un univers tridimensional, așa că, în mod natural, este greu de imaginat un univers cu doar două dimensiuni. Dar, potrivit unor noi calcule, și un univers 2D ar putea de fapt să susțină viața.
Noua lucrare este opera fizicianului James Scargill de la Universitatea din California, Davis, care a vrut să testeze principiul antropic – ideea filozofică potrivit căreia universurile nu pot exista dacă nu există viață în interiorul lor pentru a le observa.
În special, Scargill examinează ideea de viață în 2+1 dimensiuni, unde +1 este dimensiunea timpului. El sugerează că s-ar putea să trebuiască să regândim atât fizica, cât și filozofia vieții în afara celor 3+1 dimensiuni cu care suntem obișnuiți.
„Există două argumente principale aduse împotriva posibilității vieții în 2+1 dimensiuni: lipsa unei forțe gravitaționale locale și a limitei newtoniene în relativitatea generală 3D, și afirmația că restricția la o topologie plană înseamnă că posibilitățile sunt „prea simple” pentru ca viața să existe”, scrie Scargill în lucrarea sa.
Calculele la care lucrează Scargill sunt sofisticate, așa cum v-ați aștepta, dar el arată în teorie că un câmp gravitațional scalar ar putea exista într-adevăr în două dimensiuni, permițând gravitația și, astfel, cosmologia într-un univers 2D.
El continuă apoi cu un alt punct important – pentru ca viața să apară, trebuie să existe un nivel de complexitate, care, în acest caz, poate fi simbolizat prin rețele neuronale. Creierele noastre extrem de complexe există în 3D și am putea crede că o rețea neuronală nu ar putea funcționa în doar două dimensiuni.
Dar Scargill demonstrează că anumite tipuri de grafuri plane, bidimensionale, au proprietăți comune cu rețelele neuronale biologice pe care le găsim în viață. Astfel de grafuri pot fi, de asemenea, combinate în moduri care se aseamănă cu funcția modulară a rețelelor neuronale și chiar prezintă ceea ce se numește proprietăți de „small-world”, în care o rețea complexă poate fi traversată într-un număr mic de pași.
Din acest motiv, conform fizicii expuse de Scargill, universurile 2D ar putea susține viața. Asta nu înseamnă că ele există, dar lucrarea arată că două dintre cele mai puternice argumente care zboară în fața universurilor 2+1 au nevoie de o reconsiderare serioasă.
Chiar dacă lucrarea lui Scargill nu a fost încă evaluată de colegi, ea a fost evaluată de MIT Technology Review: „Lucrarea subminează argumentul antropic pentru cosmologi și filosofi, care vor trebui să găsească un alt motiv pentru care Universul ia forma pe care o are.”
Dacă vă este greu să vă împăcați cu ideea de a trăi într-o lume 2D, luați în considerare gândul că s-ar putea să ne aflăm deja într-una. Cercetări anterioare au avansat ipoteza că, de fapt, trăim într-o hologramă gigantică și că suntem păcăliți să credem că existăm în trei dimensiuni (plus timpul).
Din moment ce nu avem la dispoziție mașini care să călătorească în univers, o astfel de lucrare poate părea extrem de teoretică, dar meditațiile lui Scargill deschid câteva căi interesante pentru cercetări viitoare – nu în ultimul rând dacă într-o zi am putea fi capabili să simulăm un univers 2D, poate prin intermediul complexității calculului cuantic.
„În special, ar fi interesant să determinăm dacă ar putea exista alte impedimente pentru viață care au fost trecute cu vederea până acum, precum și să continuăm să căutăm explicații non-antropice pentru dimensionalitatea spațiului-timp”, scrie Scargill.
Articolul poate fi citit pe serverul de pre-printuri arXiv.org.
.