Celý život žijeme ve vesmíru, který má podle všeho tři prostorové rozměry. Proto je pro nás obtížné si představit vesmír, v němž by neexistoval třetí rozměr. Anebo takový, kde by prostorové rozměry byly čtyři anebo bych ji bylo třeba pět. Někteří matematici, fyzici nebo i filosofové ale strávili spoustu času tím, že se snažili zjistit, jestli by mohl fungovat vesmír jiného typu, nežli je důvěrně známý 3D nebo vlastně 3D+1 vesmír.
Většina z těchto myslitelů zatím dospěla k tomu, že náš 3D+1 vesmír je vlastně jediný, v němž by mohl existovat nějaký život. Podle dřívějších studií se zdá, že ve vícerozměrném vesmíru by například klasické Newtonovy pohybové zákony čelily výskytu drobných odchylek, které by mohly zabránit vzniku oběžných drah, jako třeba planet kolem hvězd. V takovém vesmíru by život vznikl asi jen těžko. Ale co dvourozměrný vesmír?
Fyzik James Scargill z americké University of California Davis ve své nové teoretické studii tvrdí, že fyzikální zákonitosti dovolují vznik 2D vesmíru, v němž by mohl existovat život. Většina odborníků tvrdí, že si lze jenom velice obtížně představit, jak by ve 2D vesmíru fungovala gravitace. Bez vlivu gravitace by živé systémy neměly mnoho šancí vzniknout.
Scargill s tím ale nesouhlasí. Podle něj bychom takový pohled na 2D vesmír měli změnit. Ze Scargillových výpočtů vyplývá, že fyzika ve 2D vesmíru dovoluje působení gravitace, a rovněž i vývoj systémů, které by byly nezbytné pro vznik 2D života. Scargill spočítal, že by ve dvourozměrném vesmíru mohla existovat skalární gravitační pole. Stejně tak by tam prý mohla existovat složitost, která je nezbytná pro vznik života.
Pokud jde o složitost, Scargill vyšel z porovnání neurálních sítí. Začal tím, že zjišťoval, zda mají 2D sítě veškeré klíčové charakteristiky klasických trojrozměrných neurálních sítí. Pak doložil, že 2D neurální sítě mohou mít modulární strukturu, což řeší některé z možných problémů, a také to, že takové sítě mohou dosahovat kritických stavů (criticality). Jinými slovy, poměry ve 2D vesmíru, alespoň podle Scargillovy studie, teoreticky umožňují existenci 2D, přesněji řečeno 2D+1 vesmíru, v němž by mohl existovat život. Ať už má Scargill pravdu nebo se mýlí, rozhodně je to pěkná fyzikální fantazie na léto.
Literatura
Phys.org 25. 6. 2019, arXiv:1906.05336.
Zanikne náš vesmír v nenasytné bublině kosmické prázdnoty?
Autor: Stanislav Mihulka (04.04.2018)
Gravitační vlny připlavily realitu do snění o extra dimenzích
Autor: Stanislav Mihulka (15.09.2018)
Sedí náš vesmír na rozpínající se bublině v další dimenzi?
Autor: Stanislav Mihulka (28.12.2018)
Diskuze:
Jiří Matuš,2019-06-28 22:31:15
Tvorové ve 2D světě by nemohli přijímat/vylučovat potravu. Taková trubice by je rozdělila na půl.
Otázka
Jonathan Novák,2019-06-28 14:27:01
Mohl by 2D vesmír existovat ve 3D vesmíru a byl by pozorovatelný?
Miazgovci
Peter Somatz,2019-06-26 10:09:43
System vesmiru v uplnom zaklade by teoreticky mohol bezat aj na 1 rozmere, tak ako pocitace maju 1 rozmernu pamat a akukolvek inu rozmerovost by system mohol simulovat na vyssom leveli komplexity.
Suskind tvrdi, ze informacia v ciernej diere je zakodovana len na povrchu/horizonte udalosti - takze 2D. A to iste vraj moze platit o celom vesmire - vesmir ako hologram.
V kazdom pripade - potvorky v 2D vesmire by asi evoluciou dospeli k lavo-pravo-strannej symetrii. Napr. v tejto podrobnej analyze: http://peknerozpravky.sk/rozpravka/miazgovci-dvojrozmerna-planeta
maju hlavy otocene bud doprava, alebo dolava. Co by asi bolo neprakticke.
Re: Miazgovci
Jiri Naxera,2019-06-26 14:25:56
Spis me zarazi jina vec - 1D neuronova sit muze existovat, ale je to jen organizace - fungujici neuronka potrebuje (at uz je realizovana jakkoli) minimalne privod napajeni nebo potravy a uz mame problem.
v 2D je sice kruhova obezna draha tusim stable, ale topologicke moznosti jsou omezene - opet, 2D neuronka ano, ale krizeni uz neni uplne trivialni
ad Suskind - ono to plati jen pro anti de-Sitterovsky prostor nebo i pro tu cernou diru, v (nasem) dS je problem ze ta informace se ztrati nejak do nekonecna takze AdS/CFT korespondence ne zcela funguje (i kdyz, pokud plati presne pro AdS, tak plati i pro AdS ktere se lisi krivosti od plocheho prostoru o libovolne male epsilon, a predpokladat ze se fatalne sesypou fyzikalni zakony kdyz se zmeni krivost o dva epsilony se asi neda, uz proto ze lokalne to neni poznat v prostoru mensim nez ~1/epsilon, takze az na matematickou cistotu kdo vi) ;-)
Re: Re: Miazgovci
Peter Somatz,2019-06-26 16:01:01
Mne sa celkom pozdava myslienka toho by vesmir mohol fungovat na principe celularnych automatov - nieco v style Conwayovho "Game of life". Ten je 2D, ale dokaze vytvorit z par jednoduchych pravidiel dost dobru zlozitost. Napr. 1D "rule 30" skombinovane s Game of life vyzera takto.
https://www.youtube.com/watch?v=IK7nBOLYzdE
A priroda ma casu dost. Je mozne, ze my na nej "bezime" ako softver na hardveri. Takze tiez nemame sancu zistit co vsetko sa musi udiat, aby mohli javy trebars na urovni Planckovej dlzky a vyssie, produkovat kvantovu mechaniku/teoriu poli. Napr. ma prekvapilo v tejto matematickej prednaske (off topic, ale uvadzam ako priklad)
https://www.youtube.com/watch?v=tHm7MnPkBiI od 1:28:30,
ako sa spravaju nejake funckie, a ze na to aby ste odhalili nejaku zradu musite urobit 10E10E10E30 operacii. Takze tipujem ze dostat sa co i len ku kvantovej gravitacii, a nieto este k uplnemu pochopeniu fungovania vesmiru bude skoro nemozne. A nielen pre cloveka, ale aj pre akukolvek AI. Zatial mame len statistiku, ale nie princip.
Re: Re: Re: Miazgovci
Jiri Naxera,2019-06-27 13:20:08
Mimochodem, narážíte na spekulativní práci Gerarda t' Hoofta třeba https://arxiv.org/abs/1207.3612 která je hodně zajímavá?
ad. funkce - no myslím (doufám, žádný racionální důvod k tomu neznám) že příroda je trochu příjemnější a žádné chytáky tohodle typu si pro nás nepřipravila. Úplně stačí technické překážky, jako třeba že realistický Planckovský urychlovač podle všeho by musel mít galaktické rozměry.
Jinak díky za odkaz na přednášku, jestli děti dovolí tak si jí večer pustím :)
Ale vždyť my žijem v jednorozměrném vesmíru.
Karel Ralský,2019-06-26 09:43:43
kdy jako laik si představuji že další rozměry tvoří prostor, gravitace, a čas toto jsou ale neoddělitelné součástí a bez našeho rozměru by život ve 2 rozměrném nemohl vzniknout podobně jako kdybychom byli bez čtvrtého( relativního času) rozměru i my.
Bolo by treba vysvetlit ...
Richard Pálkováč,2019-06-26 09:26:14
Bolo by treba vysvetlit panovi Scargill, ze 2D objekty existuju len v geometrii a nasich hlavach a fyzikalne neexistuju.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
