Может ли жизнь существовать в 2D? Физика двумерной Вселенной

Существует ли двумерная жизнь? Как бы выглядела физика двумерной вселенной? Космолог доктор Джеймс Скаргилл недавно исследовал этот вопрос и опубликовал препринт в июне 2019 года. Веб-сайт доктора Скаргилла: http://www.jamesscargill.com/ Статья доктора Скаргилла: https://arxiv.org/abs/1906.05336 У нас есть 3D + 1D времени. Почему нет 4 измерений или 2 измерений? Может ли жизнь существовать в 4-м измерении? Есть ли что-то особенное в трех измерениях, что делает жизнь возможной? Это вопрос, который... Но, возможно, наши мысли основаны на антропической предвзятости. Давайте рассмотрим случай 4D. Орбиты были бы нестабильны по отношению к небольшим возмущениям гравитации, исходящим из дополнительных измерений, поэтому планеты не могли бы вращаться вокруг звезд, а солнечные системы не могли бы существовать в 4D. Отсутствие орбит означает отсутствие солнечной системы и, предположительно, отсутствие жизни. Кроме того, гравитационные волны, наблюдаемые с помощью LIGO, указывают на отсутствие высших больших измерений. Таким образом, если высшие измерения существуют, то они существуют в очень малых масштабах — в масштабе планковских длин, где могут вибрировать крошечные струны теории струн. Но почему жизнь не может существовать в этих малых масштабах? Потому что масштабы настолько малы, что даже атом не поместится на них. #2DLife #2duniverse А как насчет двух измерений? Большинство ученых считали, что двухмерная жизнь невозможна, но в статье, опубликованной в июне 2019 года, доктор Джеймс Скаргилл исследовал научную возможность существования двухмерных существ. Существует два основных аргумента против возможности жизни в двух измерениях. Во-первых, потому что гравитация согласно общей теории относительности требует 3 пространственных и 1 временного измерения. Другими словами, не хватило бы степеней свободы для искривления пространства-времени. Во-вторых, учёные полагали, что нейронные сети сложных мозгов, требующие сотен связей на нейрон, не могут сформировать достаточное количество связей в двух измерениях, поскольку число связей физически ограничено по сравнению с тремя измерениями. В двух измерениях, если бы применялись только уравнения общей теории относительности, гравитация существовала бы только внутри массы/энергии. И поэтому вне звезды, где нет материи, пространство-время должно быть плоским, то есть не должно быть гравитации, а следовательно, не должно быть и орбит. Почему это происходит? Потому что недостаточно свободы в том, как пространство-время может искривляться, и вместо этого оно полностью определяется содержанием материи/энергии в пространстве-времени. Похоже, это представляет ту же проблему, что и для 4 или более больших пространственных измерений. Но ничто не заставляет теорию гравитации определяться только общей теорией относительности. В двухмерном мире может существовать простое скалярное поле. Доктор Скаргилл представляет исчерпывающую теорию скалярной гравитации, которая могла бы быть реализована в двух измерениях, что представлено на этом графике. Это позволило бы создать стабильные орбиты вокруг точечных источников. Будут ли существовать три другие фундаментальные силы из стандартной модели? – сильное ядерное взаимодействие, слабое ядерное взаимодействие и электромагнетизм? Да. Двумерность не будет ограничивающим фактором, поскольку она обеспечивает достаточно степеней свободы для работы соответствующих уравнений. Двумерные атомы могут существовать, поскольку будет присутствовать сильное ядерное взаимодействие, связывающее протоны и нейтроны в ядре; электроны могут вращаться вокруг ядра, поскольку электромагнетизм также должен существовать. Кроме того, поле Хиггса будет существовать без проблем в принципе. Поле Хиггса и слабое ядерное взаимодействие, вероятно, в любом случае не являются необходимыми для существования жизни. А как насчет сложности жизни из-за ограничений на количество нейронных связей, которые могут существовать? Доктор Скаргилл показывает на серии плоских двумерных графов, что связи могут быть установлены с узлами, так что они демонстрируют сложные коммуникационные сети. Они не будут обладать сложностью трехмерного мозга, но могут приблизиться к ней, если мозг будет намного больше. Итак, каковы будут некоторые ограничения для двумерных форм жизни? Органическая химия зависит от трехмерной формы молекул, а также от их состава, поэтому этот вид химии будет ограничением в двумерном мире. Однако это не исключает существования других, столь же эффективных форм органической химии, способных управлять двумерной вселенной. Исследования таких ученых, как А. К. Дьюдни, показывают, что двумерная химия может быть довольно сложной. Для существования и процветания любого организма необходимо потреблять и перерабатывать энергию. У него не может быть пищеварительного тракта, проходящего в одном направлении, полностью через тело, как у нас с вами, потому что это разрезало бы организм пополам. Но он мог бы потреблять пищу через то же отверстие, через которое выделяет отходы. Р...