空間為什么是三維的？這個問題從古希臘時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，時空3+1維的自然選擇能夠維持生物的生命、時空的穩(wěn)定性以及復(fù)雜性。

一些科學(xué)家認為，空間是三維的理由來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到第一個峰值，此時的空間維度大約是三維。

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