當前位置:首頁>科技>生命能否在二維中存在?科學家突破了物理限制
發布時間:2025-10-27閱讀(0)
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我們沒有看到四個或五個大空間維度的一個原因是,生命不能存在于三個以上的大維度中。為什么呢?因為圍繞恒星的穩定橢圓軌道不可能超過三個維度,添加的維度越多,引力就越弱。例如,在四個空間維度中,引力隨距離的倒數立方而變化,而不是距離的平方。結果,即使是很小的擾動(例如其他行星的引力),也會使繞太陽運行的地球要么朝向太陽中心,要么螺旋形遠離太陽。沒有穩定橢圓軌道意味著沒有太陽系,也可能沒有生命。因此,生命大概不可能存在。
另一個很好的理由是,使用 LIGO 檢測到的引力波的最新數據表明不存在更高維度,因為如果存在更高維度,我們預計會看到一些引力泄漏到這些其他維度中。這表現在它到達地球的時間,但我們沒有看到這種減弱。因此,如果存在更多的維度,它們就存在于非常小的尺度上,在普朗克長度的尺度上,弦理論的微小弦可以在其中振動。你可能會問:“為什么生命不能在這些小尺度上存在?” 這些尺度是如此之小,以至于連原子都無法適應這些尺度。如果一個原子是地球的大小,這些尺寸甚至比瓢蟲還要小!(www.ws46.Com)
二維生物其余的物理呢?標準模型中的其他三種基本力——強力、弱力和電磁力是否仍然存在?二維不會是限制因素,因為二維為各個方程的工作提供了足夠的自由度。例如,二維原子可能存在,因為在原子核中存在將質子和中子結合在一起的強核力。電子可以圍繞原子核運行,因為電磁力也應該存在。此外,原則上,希格斯場是沒有問題的。有趣的是,希格斯場和弱核力可能不是生命存在所必需的,只有大約2%的原子質量來自希格斯場。幾乎所有原子的質量,以及大概宇宙的大部分質量,都來自原子核中存在的能量。 那么二維生命形式還有哪些限制?生物是由分子組成的二維生物,分子就像二維的珠串。我們習慣的有機化學取決于分子的三維形狀以及它們的組成,所以這種二維化學將是限制。然而,這并不排除某種其他形式的同樣有效的有機化學來統治二維宇宙。事實上,在 1980 年代,AK Dewdney 等科學家對二維分子的生物化學進行了很多思考。他們的研究表明,二維化學雖然比三維化學簡單,但可能也是非常復雜的。 散熱將是一個問題,因為二維生物的相對表面積會比三維生物小得多。在三維中,球體的表面積為 4πR^2,而在二維中的周長僅為2πR。因此,對于任何給定的半徑,表面積在二維上都會小得多。所以這個二維生物,為了增加散熱的表面積,很可能不會是光滑的。
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