空間為什么是三維的？這個(gè)問(wèn)題從古希臘時(shí)代開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。

一些科學(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。