นักฟิสิกส์ชี้สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ได้ในจักรวาลสองมิติ

ชีวิตประจำวันของคนเราตั้งแต่เกิดจนตาย ล้วนดำรงอยู่ในจักรวาลซึ่งมีมิติทางกายภาพที่รับรู้ได้ 3 ด้าน คือความกว้าง ความยาว รวมทั้งความลึกหรือความสูง ทำให้ยากจะจินตนาการได้ว่าจักรวาลที่มีเพียง 2 มิติทางกายภาพ ซึ่งได้แก่ความกว้างกับความยาวเท่านั้นจะมีสภาพเช่นไร และสิ่งมีชีวิตจะเกิดขึ้นในจักรวาลแบบนี้ได้หรือไม่

ล่าสุด ดร. เจมส์ สคาร์กิลล์ นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียวิทยาเขตเดวิส (UC Davis) ของสหรัฐฯ เผยแพร่ผลการคำนวณในคลังเอกสารวิชาการออนไลน์ arXiv.org โดยชี้ว่ามีความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตสามารถถือกำเนิดขึ้นมาในจักรวาลแบบ 2+1 มิติ อันประกอบด้วยความกว้าง ความยาว และเวลา

ข้อเสนอนี้ขัดแย้งกับแนวคิดที่เคยมีมาของเหล่านักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ ซึ่งเชื่อว่าจักรวาลที่มีเพียง 2 มิตินั้นไม่สามารถจะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้เพราะขาดแรงโน้มถ่วง ทั้งยังมีข้อจำกัดอื่น ๆ ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งใช้กับจักรวาลที่มีมิติทางกายภาพ 3 มิติเท่านั้น

นอกจากนี้ ข้อจำกัดว่าด้วยรูปทรงและระนาบทางคณิตศาสตร์ยังชี้ว่า จักรวาล 2 มิตินั้นเรียบง่ายและมีความซับซ้อนน้อยเกินไป ทำให้ความเป็นไปได้ของกำเนิดสิ่งมีชีวิตนั้นแทบจะไม่มี

อย่างไรก็ตาม ดร. สคาร์กิลล์ได้แสดงการคำนวณซึ่งพิสูจน์ว่า ข้อสันนิษฐานที่มีมาแต่เดิมเหล่านี้อาจจะไม่ถูกต้อง โดยได้คำนวณพบว่าจักรวาล 2 มิติสามารถจะมีสนามโน้มถ่วงแบบสเกลาร์ (Scalar gravitational field) ซึ่งจะทำให้มีแรงโน้มถ่วงและระบบจักรวาลวิทยาที่สมบูรณ์เหมือนจักรวาล 3 มิติได้

ส่วนปัญหาเรื่องความซับซ้อนของจักรวาล 2 มิติที่มีไม่เพียงพอนั้น ดร.สคาร์กิลล์ได้ใช้กรณีของโครงข่ายประสาท (Neural network) ซึ่งเป็นหนึ่งในสิ่งซับซ้อนที่สุดของสิ่งมีชีวิตเป็นต้นแบบในการคำนวณ โดยเขาสามารถพิสูจน์ได้ว่ากราฟเชิงระนาบสองมิติบางประเภท มีคุณสมบัติหลายประการที่คล้ายกับการทำงานของโครงข่ายประสาทในสิ่งมีชีวิตบนโลก เช่นอวัยวะอย่างสมองที่ก่อตัวและทำงานอย่างซับซ้อนในสภาพ 3 มิติ ทำให้เชื่อได้ว่าจักรวาลที่มีเพียงมิติความยาวและความกว้างก็สามารถให้กำเนิดสิ่งมีชีวิตในรูปแบบ 2 มิติได้

ก่อนหน้านี้เคยมีงานวิจัยซึ่งระบุว่า ที่แท้เราอาจอาศัยอยู่ในจักรวาลที่เป็นเพียงภาพโฮโลแกรมขนาดยักษ์ โดยโฮโลแกรมนี้เป็นภาพ 2 มิติที่ลวงให้เราเข้าใจผิดได้ว่ากำลังอยู่ในจักรวาล 3 มิติ

"ผลการศึกษานี้ชี้ให้นักวิทยาศาสตร์ทบทวนแนวคิดที่มีอยู่เดิมเสียใหม่ รวมทั้งมองหาเหตุผลอื่น ๆ ในการอธิบายว่าทำไมจักรวาลจึงมีโครงสร้างอย่างที่มันเป็นอยู่" ดร. สคาร์กิลล์กล่าว

"น่าสนใจว่าเราจะสามารถค้นพบปัจจัยใหม่ ๆ ที่ขวางกั้นการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตในจักรวาลได้อีกหรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัจจัยที่เคยถูกมองข้ามไป"