آیا امکان تشکیل حیات در جهان دو بعدی وجود دارد؟

جهان عجیب و غریب فیزیک روز به روز پیچیده تر می شود. یکی از محققان دانشگاه UC Davis کالیفرنیا، اخیرا مقاله ای منتشر کرده که در آن ادعا شده امکان شکل گیری حیات پیچیده در جهان دو بعدی وجود دارد.

فلاسفه و دانشمندان مدت هاست به علت بررسی جهان از دریچه چشم ما، یعنی تماشا کننده ها، با کمبود اطلاعات درباره آن دست و پنجه نرم می کنند. به این پدیده اصل انسان نگر گفته می شود. طبق این اصل، وجود سه بعد فضایی و یک بعد زمان (که به آن بعد 1+3 می گویند) برای تشکیل انواع پیچیده حیات الزامی است.

طبق اطلاعات فعلی ما، تشکیل حیات نیازمند جاذبه است

«جیمز اسکارگیل»، دانشمند دانشگاه UC Davis که پیش تر به وی اشاره شد، دارای نظر متفاوتی است. با اینکه او مخالف امکان شکل گیری حیات در دنیایی با بعدهای بیشتر از جهان ما نیست، عقیده دارد پدید آمدن حیات در دنیایی با بعدهای کمتر نیز امکان پذیر است. وی در تحقیقاتش این سوال را مطرح می کند: «آیا امکان تشکیل حیات در 1+2 بعد وجود دارد؟»

این محقق درباره موانع سر راه تحقیقش می گوید:

«دو نقطه نظر اصلی وجود دارند که امکان تشکیل حیات در جهان دو بعدی را زیر سوال می برند: اولی نبود یک نیروی گرانش محلی و محدودیت های نیوتونی در نسبیت عام سه بعدی است، و دیگری اینکه محدود بودن به توپولوژی تخت موجب می شود شرایط به قدری ساده باشد که امکان شکل گیری حیات در آن از بین برود.»

اصل انسان نگر می گوید برای به وجود آمدن حیات، جهان باید از قوانین خاصی پیروی کند. طبق اطلاعات ما، جهان برای تشکیل سیاره های مورد نیاز شکل گیری حیات، به جاذبه نیاز دارد. علاوه بر این برای شکل گیری ساختارهای پیچیده مانند مغزها و شبکه های عصبی ارگانیک، به بعدهای کافی (حداقل سه بعد) نیاز داریم.

اگر تشکیل حیات در یک جهان دو بعدی ممکن است، قادر به شبیه سازی آن خواهیم بود؟

به جای دور زدن این اصول مطلق، اسکارگیل راهی برای تغییر قوانین پیدا کرد. او یک تئوری جاذبه تعریف کرد که از جهانی دو بعدی که با دنیای ما تفاوت زیادی نداشت پشتیبانی می کرد. شاید عجیب به نظر برسد، اما قوانین فیزیکی این جهان جلوی تشکیل حیات پیچیده را نمی گیرند. برای پاسخ دادن به مانع دوم که بیان می کرد شبکه های عصبی که در جهانی دو بعدی تشکیل می شوند به اندازه کافی پیچیده نیستند نیز، او نشان داد چگونه برخی انواع گراف های تخت قادرند پیچیدگی لازم برای عملکرد صحیح شبکه های عصبی بیولوژیکی را فراهم کنند.

به بیان دیگر، اسکارگیل موفق به ارائه مدارکی واضح و قابل اتکا برای رد برخی تئوری ها شد. نظریه هایی که مدتهاست ادعا می کنند جهان ما، تنها نوعی از عالم است که قادر به فراهم کردن زمینه لازم برای تشکیل حیات پیچیده است. حیاتی که بتوانیم آن را تماشا کننده محسوب کنیم.

نشریه بررسی تکنولوژی دانشگاه MIT پس از مطالعه این مقاله اعلام کرد: «این [مقاله] ممکن نبودن تشکیل حیات در جهانی با 1+2 بعد را زیر سوال می برد، و فلاسفه و کیهان شناسانی که به اصل انسان نگر اعتقاد دارند باید کمی بیشتر فکر کنند.»

این مقاله به هیچ عنوان قطعیت وجود جهان های دو بعدی را نشان نمی دهد

با اینکه این مقاله به هیچ عنوان قطعیت وجود جهان های دو بعدی را نشان نمی دهد، و امکان تشکیل حیات در چنین جهان فرضی را نیز اثبات نمی کند، دلایل غیر ممکن بودن چنین موضوعی را به سادگی نقض می کند. از نتیجه کار این دانشمند می توان یک برداشت جالب تر کرد: اگر تشکیل حیات در یک جهان دو بعدی ممکن است، قادر به شبیه سازی آن خواهیم بود؟ برای پیدا کردن جواب این سوال احتمالا باید تا توسعه کامپیوترهای کوانتومی قدرتمند منتظر بمانیم.

با این حال نتایج تحقیقات اسکارگیل در کوتاه مدت می توانند به شناخت بهتر جهان سه بعدی و واقعی خودمان کمک کنند. از نظر او، حالا که مشخص شده تشکیل حیات در جهانی دو بعدی امکان پذیر است،  جامعه علمی باید به دنبال پیدا کردن راه حل برای سوال ها و مشکلات پیچیده تر باشد. به گفته او: «پیدا کردن موانع غیرواقعی دیگر برای تشکیل حیات که تا حالا از کنارشان گذشته بودیم باید هیجان انگیز باشد، علاوه بر این باید برای توضیح ابعاد فضا-زمان به دنبال توضیحاتی باشیم که بر مبنای اصل انسان نگر استوار نشده اند.»

نسخه کامل این تحقیق را می توانید از اینجا دریافت کنید.