Co bychom asi našli ve 2D vesmíru? Kredit: CC0 Public Domain.

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.

James Scargill. Kredit: UC Davis.

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.

Náš vesmír je nejspíš 3D, pokud zatím víme. Kredit: Andrew Z. Colvin / Wikimedia Commons.

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.