جهان دو بعدی چیست؟ آیا واقعاً حیات دو بعدی در جهان وجود دارد؟!

زندگی و تمام جهانی که در اطراف خود تجربه می‌کنیم در سه بعد فضا وجود دارند. همان سه بعدی که به‌صورت ساده به شکل طول، عرض و ارتفاع (یا ضخامت) می‌شناسیم. تصور واقعیت یک جهان دو بعدی تقریباً غیرممکن است. جسمی که به‌طور مثال فقط طول و عرض داشته باشد و هیچ ارتفاعی (یا ضخامت)، حتی در حد اتمی، نتوان برای آن تصور کرد. از نظر فیزیک‌دانان چنین جهانی نه تنها وجود دارد، بلکه دارای حیات هم هست!
محاسبات جدید دانشمند فیزیک دان در دانشگاه کالیفرنیا، دیویس نشان می‌دهد که جهان دو بعدی واقعاً می‌تواند وجود داشته باشد. امکان وجود این حیات عجیب تنها یک نظریه نیست، بلکه به اثبات رسیده است.

چطور وجود جهان دو بعدی و حیات آن اثبات شده است؟

اثبات این دنیای عجیب و کشف نشده کار کسی نیست جز جیمز اسکارگیل (James Scargill). این دانشمند به دنبال آن بود که اصل انسان نگر (anthropic principle) را به شکلی آزمایش کند. اصل انسان نگر در واقع یک نظریه فلسفی-فیزیکی است که می‌گوید جهان بدون وجود حیاتی که آن را مشاهده کند، نمی‌تواند وجود داشته باشد!
اگر بخواهیم بیشتر وارد جزئیات شویم، باید بگوییم اسکارگیل در اصل انسان نگر را در واقع در 3 بعد آزمایش کرد! 2 بعدی که می‌شناسیم (مربوط به فضا هستند)، و یک بعد که معمولاً به آن توجهی نداریم، یعنی زمان! با این نگاه، حیات ما در واقع در یک جهان 3+1 بعدی جریان دارد. پدیده‌ای که محاسبات جدید نشان می‌دهد می‌تواند در 2+1 بعد هم اتفاق بیفتد.

حیات دو بعدی در جهان دو بعدی واقعاً امکان پذیر است؟

بحث در مورد امکان وجود حیات در جهان دو بعدی (یا در حقیقت 2+1 بعدی) به بررسی دو موضوع اساسی ختم می‌شود. اول عدم وجود نیروی جاذبه و دوم محدودیت‌های نسبیت عام نیوتونی در جهان سه بعدی. از این دو می‌توان نتیجه گرفت که محدودیت‌های جهان دو بعدی باعث می‌شود این جهان آن چنان ساده باشد که پیدایش حیات غیرممکن باشد.
محاسبات، بسیار پیچیده هستند. به همان پیچیدگی مفهوم انتزاعی و غیرقابل درکی که در مورد آن صحبت می‌کنند. خلاصه آن چنین است که می‌گوید از نظر تئوری، میدان گرانشی اسکالر (گرانشی تک بعدی و بدون جهت) می‌تواند در جهان دو بعدی وجود داشته باشد. اثبات وجود گرانش در دنیای دو بعدی ما را به یک نتیجه بسیار مهم می‌رساند. وجود قوانین پیچیده در جهانی که تا کنون بسیار ساده می‌پنداشتیم.
پس از اثبات وجود گرانش در دو بعد، مسئله امکان وجود حیات بررسی می‌شود. وجود حیات نیازمند پیچیدگی نسبتاً بالا است. می‌توان به طول مثال می‌توان شبکه عصبی را به‌عنوان یکی از پیچیده‌ترین بخش‌های بدن در نظر گرفت. مغز ما با فعالیت‌های پیچیده‌اش در 3 بعد وجود دارد. چطور می‌شود چنین سیستم پیچیده‌ای تنها در بعد وجود داشته باشد؟!
برای بررسی چالش پیش رو یک بار دیگر ریاضیات پیچیده، این بار از نوع گراف‌های دو بعدی به کمک ما می‌آیند. اسکارگیل در محاسباتش نشان داد که انواع مشخصی از گراف‌های دو بعدی مسطح می‌توانند وجود داشته باشند که تمامی ویژگی‌های لازم برای ایجاد شبکه عصبی یک موجود زنده را تأمین کنند. نهایتاً محاسبات به این نتیجه می‌رسند که جهان دو بعدی واقعاً می‌تواند حیات دو بعدی را در بر داشته باشد.
دغدغه اسکارگیل در این تحقیقات و محاسبات، اثبات امکان وجود حیات است. از آن جا به بعد، یعنی اثبات وجود یا عدم وجود موجودات دو بعدی و احتمالاً پیدا کردن نمونه‌هایی از آن، قدم‌هایی خواهند بود. به هر حال رسالت اصلی محاسبات پیچیده آقای اسکارگیل که تغییر نگرش در مورد جهان دو بعدی بود، به انجام رسیده است.

جهان دو بعدی یا سه بعدی؟

احتمالاً تصور جهان دو بعدی و حیات در آن هنوز برای شما دشوار است. عجیب‌تر این خواهد بود که فکر کنید خود شما هم متعلق به یک جهان دو بعدی هستید! موضوعی عجیب و غیرمعمول که البته در دنیای فیزیک و ریاضیات چندان غیرطبیعی هم نیست. تحقیقات و محاسباتی پیش از این انجام شده که تئوری هولوگرام را مطرح می‌کنند. این تئوری می‌گوید ما در یک هولوگرام بسیار بزرگ زندگی می‌کنیم و این تصور را داریم که در یک جهان 3+1 بعدی حضور داریم.
فعلاً تئوری هولوگرام و تئوری‌های مشابه در حد فرضیه باقی می‌مانند. ولی اثبات پیچیده و عجیب آقای اسکارگیل می‌تواند مسیری جدید برای پرداخت بیشتر به تئوری‌های جهان دو بعدی باشد. اگر روزی بتوانیم به قوانین جهان دو بعدی مسلط شویم، ممکن است بتوانیم به خلق موجودات زنده دو بعدی یا دست کم شبیه سازی آن جهان، دست پیدا کنیم.
نهایتاً اثبات حیات دو بعدی ما را به یک سؤال بزرگ و مهم هم می‌رساند. اینکه آیا ممکن است محدودیت‌های دیگری که در حال حاضر برای حیات قائل شدیم، به‌صورت مشابه، رد شوند؟

منبع: sciencealert.com