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        高溫能讓空間轉(zhuǎn)換到更高維度?

        2023-06-01 06:43:32真相君
        奧秘(創(chuàng)新大賽) 2023年4期
        關(guān)鍵詞:熱力學(xué)定律研究者

        ●真相君 文

        空間為什么是三維的?這個(gè)問(wèn)題從古希臘時(shí)代開(kāi)始就一直困擾著科學(xué)家。最近,研究者發(fā)現(xiàn)熱力學(xué)第二定律可以解釋空間是三維的原因。一些科學(xué)家和哲學(xué)家證明,時(shí)空3+1維的自然選擇能夠維持生物的生命、時(shí)空的穩(wěn)定性以及復(fù)雜性。

        —些科學(xué)家認(rèn)為,空間是三維的理由來(lái)自一種叫作亥姆霍茲自由能密度的熱力學(xué)參數(shù)。在充滿輻射的宇宙空間里,這個(gè)密度就像一種存在于所有空間維度的壓力,壓力大小取決于該空間的溫度和尺度。研究者發(fā)現(xiàn),宇宙在大爆炸之后逐漸冷卻,亥姆霍茲自由能密度在大爆炸1秒后的極高溫度下達(dá)到第一個(gè)峰值,此時(shí)的空間維度大約是三維。

        根據(jù)熱力學(xué)第二定律,當(dāng)溫度超過(guò)臨界值時(shí)空間可以轉(zhuǎn)換到更高的維度?,F(xiàn)在,宇宙在持續(xù)冷卻,溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于三維轉(zhuǎn)向更高維度需要達(dá)到的臨界值。就好像冰只有在一定的溫度下才會(huì)融化一樣,空間維度的轉(zhuǎn)換只是條件問(wèn)題。

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