二维生物的物理学瞎想

——只有把我们降低到二维，才理解高维空间的概念。
 
假设有一个二维世界，世界是一个巨大的平面，在这个世界里，生活着二维生物，他们只感知有二维（东南西北），也就是说他们只会爬行，不会跳跃。二维世界的智慧生物，我们简称为平面人，平面人无法想象二维之外的概念，例如上和下。
让我们来看看，这个二维世界里，平面人如何发展他们的物理学的。
首先，平面人很顺利的发展了他们的经典物理学，这个物理学建立在坚实的平面几何学的基础上，这个理论能够很好的解释平面人的的物理世界。
平面人发现他们居住的”地球“在围绕”太阳“旋转，他们起先把这种现象解释为”引力“在起作用，这个力和二者的质量和距离有关系，并且发展了一个很好的模型来计算这种引力。问题在于，这种力是如何产生的，如何传递的，力的作用是”超距“的吗？这个问题困惑着许多的平面人，他们决定去解决这个问题。
一个聪明的平面人提出来，这个问题可以这样解决，我们这个世界虽然是平面的，但并非是平坦的，在一个比较大的尺度上，是有”扭曲“的。站在三维世界的角度，我们可以很好的理解这种”扭曲“。本质上，这个二维世界可以理解为一个四面拉平的平面薄膜，里面如果有巨大质量的物体，这个薄膜会下坠变形，形成一个”坑“，这个坑的曲度和物体的质量有关系。当另外一个物体经过这个坑的时候，自然的，坑会改变物体行进的轨迹，在一定的条件下，会导致物体在坑里面旋转。在现象上，就好像这个物体被”吸引“了一样，而引力的来源不是一种”力“，而只是平面扭曲的结果，而力的传递问题也迎刃而解，他们把这个”坑“描述为一种”场“。
尽管平面人不能形象的理解这个扭曲的平面薄膜，但是不妨碍他们发展出一套数学模型来解释这种现象，这个模型的核心就是“场”的概念。同时，他们发展了三维的数学（立体几何学）来描述这种场。下一个问题就是如何验证这种平面扭曲了。平面人设计了一个实验，如果平面是弯曲的，那个平面内三角形的内角和就不是180度，当然，要在巨大的尺度下这个弯曲才能被测量出来。因此，可以测量远处“星球”的光线。事实证明，他们是正确的，这个理论成功了，他们把这个新的理论称为“相对论”。
一旦证实平面是弯曲的，很多东西就好理解了，他们进一步提出了“黑洞”的概念，就是在平面中某个点，如果某个物体质量很大，而尺寸又很小的话，这个平面会产生巨大的弯曲，形成一个非常陡峭的深坑，类似于漏斗一样，任何经过的物体都会直接掉进这个漏斗里面，甚至光线。
另外，从几何学上说，存在一种可能性，这个黑洞会和另外一个黑洞相连，就如同两个漏斗的底端被拼在一起，这样，在平面上很远的距离会因为两个“漏斗”的连接而很近。这两个连在一起的漏斗就形成了一个“隧道”，通过这个隧道可以瞬间到达非常远的地方，完成所谓的星际旅行。当然，这个隧道非常细，只允许粒子通过。
在对黑洞进行了研究后，平面人开始讨论两个问题，一个是宇宙的边界，一个是宇宙的产生。对于第一个问题，在平面扭曲的基础上，平面人提出了一个设想，就是他们的宇宙是一个巨大的球体（可能是非规则的），这个球体封闭的，因此，无论你如何走，都不会到尽头，而且非常可能会回到原来的地方，这个设想很好满足了自洽的原则。对于第二个问题，他们的猜测来源一个发现，就是所有的星球都在彼此离开，为了说明这个现象，他们假定，这个“球”在膨胀，就像吹气球一样，随着“球”的膨胀，这个宇宙（平面）中任何两点自然越拉越大，甚至，平面人还根据膨胀的速度预测了这个膨胀开始的时间，这个时间就是宇宙的年龄。平面人把这个理论成为“大爆炸”理论。大爆炸理论说明了宇宙的起源，它来自一个奇点。在这个奇点之前，世界是不存在的。
到此为止，，平面人建立比较完善的“平面宇宙学”，下面，他们该进入微观世界了。
平面人在探寻物质构成的时候，他们发现，在非常小的尺度上，宏观世界的物理定律似乎不起作用了。他们做了一个衍射实验，发现粒子的运动呈“波”的性质，而非简单的运动。粒子的出现的轨迹几乎是任意的，只能用概率来描述，他们似乎能够穿越前面的障碍，在障碍物后面留下轨迹。这些奇特的性质导致了平面人的极大困惑。好在他们有足够聪明的头脑，他们发展了一套量子力学来解释这些现象，提出了很多和实验吻合但是匪夷所思的观点。
实质上，从三维的角度，我们可以很好的理解这些现象。首先，平面人的世界虽然是平面的，但是实际上他们有第三维，只是这个第三维非常小，他们在空间中卷曲了，形象的说，平面世界更像一张非常非常薄的平面膜一样。这个膜的厚度只有在微观的粒子这个尺度上才有意义。在量子层面，物理的定律是三维的，粒子不再沿着平面运动，而是在三维空间中运动，当然，平面人无法直观的理解三维的概念，他们只能观测在三维中运动的粒子在二维平面中留下的影子。这样，就很容易解释他们发现的“量子”现象了。
因为平面是弯曲的，因此，在三维空间中运动的粒子在二维平面中留下的轨迹是不规则的，就像物体在移动中，它的影子可能突然消失，然后出现在另外一个地方一样。而在平面上设置的障碍物是不可能阻挡影子的，影子可以轻易的出现在障碍物的后面，就像他们根本不存在一样。我们无法去准确的测量影子的具体运行轨迹，只能用概率来描述他们。
在发现宇宙的三维性质之前，量子力学是诡异的，概率的，和宏观世界毫无共同之处，然后，当平面人最终把三维的概念应用到量子世界中，他们发现，在“三维空间”中运动的粒子可以和宏观世界的物理定律统一起来。因此，尽管平面人无法观测和想象“三维空间”，但是他们有理由相信，世界真的是三维的。为此，平面人发展了他们的“三维统一理论”。
在量子力学取得显著进展后，平面人重新研究了“创世”的问题，他们提出，在爆炸之初，世界的尺度很小，它本质就是三维的，只是大爆炸产生的“气球”在创世之初，就把平面人的世界吹成了一个无限薄的薄膜，因此，二维的平面人无法感知第三维，也就是说第三维被卷曲了。
这个理论的最大问题，到目前为止，是平面人无法去验证这个理论，所有的推测都是数学上的。
尽管如此，由于数学上如此成功和完美，使得很多平面人有理由相信他们真的发现了万物的真理。
 
——这就是二维平面人的物理学，我们生活的三维世界的立体人，在更高维度的智慧生物看来，是否也是如此呢？