生命能否在二维中存在？科学家突破了物理限制

我们没有看到四个或五个大空间维度的一个原因是，生命不能存在于三个以上的大维度中。为什么呢？因为围绕恒星的稳定椭圆轨道不可能超过三个维度，添加的维度越多，引力就越弱。例如，在四个空间维度中，引力随距离的倒数立方而变化，而不是距离的平方。结果，即使是很小的扰动（例如其他行星的引力），也会使绕太阳运行的地球要么朝向太阳中心，要么螺旋形远离太阳。没有稳定椭圆轨道意味着没有太阳系，也可能没有生命。因此，生命大概不可能存在。

另一个很好的理由是，使用 LIGO 检测到的引力波的最新数据表明不存在更高维度，因为如果存在更高维度，我们预计会看到一些引力泄漏到这些其他维度中。这表现在它到达地球的时间，但我们没有看到这种减弱。因此，如果存在更多的维度，它们就存在于非常小的尺度上，在普朗克长度的尺度上，弦理论的微小弦可以在其中振动。你可能会问：“为什么生命不能在这些小尺度上存在？” 这些尺度是如此之小，以至于连原子都无法适应这些尺度。如果一个原子是地球的大小，这些尺寸甚至比瓢虫还要小！

二维生物

其余的物理呢？标准模型中的其他三种基本力——强力、弱力和电磁力是否仍然存在？二维不会是限制因素，因为二维为各个方程的工作提供了足够的自由度。例如，二维原子可能存在，因为在原子核中存在将质子和中子结合在一起的强核力。电子可以围绕原子核运行，因为电磁力也应该存在。此外，原则上，希格斯场是没有问题的。有趣的是，希格斯场和弱核力可能不是生命存在所必需的，只有大约2%的原子质量来自希格斯场。几乎所有原子的质量，以及大概宇宙的大部分质量，都来自原子核中存在的能量。

那么二维生命形式还有哪些限制？生物是由分子组成的二维生物，分子就像二维的珠串。我们习惯的有机化学取决于分子的三维形状以及它们的组成，所以这种二维化学将是限制。然而，这并不排除某种其他形式的同样有效的有机化学来统治二维宇宙。事实上，在 1980 年代，AK Dewdney 等科学家对二维分子的生物化学进行了很多思考。他们的研究表明，二维化学虽然比三维化学简单，但可能也是非常复杂的。

散热将是一个问题，因为二维生物的相对表面积会比三维生物小得多。在三维中，球体的表面积为 4πR^2，而在二维中的周长仅为2πR。因此，对于任何给定的半径，表面积在二维上都会小得多。所以这个二维生物，为了增加散热的表面积，很可能不会是光滑的。