宇宙与大脑:内外相通的奇妙关联

B站影视 2024-11-20 10:19 5

摘要:当我们抬头仰望星空,探寻宇宙的广袤无边;当我们静心沉思,钻研大脑的奇妙构造,一个极具想象力的问题浮现眼前:宇宙与大脑,这两个看似毫无关联的事物之间竟然存在着高度一致的相似点。

当我们抬头仰望星空,探寻宇宙的广袤无边;当我们静心沉思,钻研大脑的奇妙构造,一个极具想象力的问题浮现眼前:宇宙与大脑,这两个看似毫无关联的事物之间竟然存在着高度一致的相似点。

所谓宇宙,乃是涵盖所有空间和时间及其所包含的一切,包含行星、恒星、星系以及所有其他形式的物质、能量还有暗物质、暗能量。

宇宙的规模是未知的,不过也是能够观测的,当下可观测的宇宙由大概 10 万亿个星系组成,预估直径达 930 亿光年。比大脑大了 27 个数量级别。

所有星系总计,实际上仅占了宇宙总质量的 30%,其余的部分则是由暗物质和暗能量所构成。

星系团、星云、星际气体、黑洞、暗物质以及能量持续地相互影响,最终组成了一个极度复杂但又有序的体系。

科学探究表明,人类大脑中的神经元虽然只占了总质量的 30% 上下,但却拥有约 690 亿个神经元,每个神经元与其他的伙伴相互连接,也形成了极度复杂的网络架构,然而正如宇宙中的星系一般,传递着信息,产生着思想和意识。

近期,意大利波隆那大学的天体物理学家弗兰科·瓦扎,意大利维罗纳大学的神经外科医生阿尔贝托·费莱蒂,两人联合在《物理学前沿》杂志上发布了一篇新的论文,提出了一个切实的星系大脑论述,他们宣称可观测宇宙的星系网络和人类大脑的神经元网络,在形态上有着令人震惊的相似性。

从构造角度而言,宇宙里的天体排布并非毫无规律,而是展现出特定的法则与层级。相同的是,大脑中的神经元也并非杂乱无章地排列,而是构建出了特定的区域以及功能网络。

在作用方面,宇宙持续地演变与进步,从起初的大爆炸直至当下的多元形态。而大脑同样在不停地学习与适应,从婴儿阶段的懵懂无知到成年时期的成熟稳重。

宇宙中的各类力量相互影响,维系着均衡与稳定;大脑中的神经递质和电信号彼此传递,调节着身体的各项机能。

最终他们的分析成果表明,光谱波动的分布于小脑神经元网络规模在 1 微米至 0.1 毫米之间,完全依照宇宙物质分布网络的相同进程,弗兰科·瓦扎补充道:“不过当然在更庞大的宇宙范畴内,从 500 万年到 5 亿光年,不管是群体还是每个节点所发出的连接数量也格外相似。”

阿尔贝托·费莱蒂在这次的研究声明里讲:“结构性参数再次明确了出乎意料的水平,尽管调控星系和神经元的物理力量存在惊人且显著的差别,但这两个网络之间的连通性发展完全遵循着相近的物理原理。”

更为奇妙的是,小脑神经网路内 1 微米至 0.1 毫米范围内的振动分布,与宇宙中 500 万光年到 5 亿光年的物质分布属于相同的数字序列,神经元通过突触连接来传递信息,而星系则是通过引力相互作用,种种现象综合起来,人类大脑完全就是一个宇宙的微小拷贝。

再进一步来讲,既然数量众多的神经元构成的大脑能够产生意识,那么宇宙中的数万亿个星系彼此构建而成的网络,也有可能出现意识,换种说法:宇宙或许是有生命的,不管是银河系还是太阳系,亦或是地球上的我们,实质上只是如同细菌一般的存在罢了。

美国的物理学家约翰·惠勒觉得,宇宙整体虽然都处于一种混沌状态之中,但物质的每个粒子都具备某种形式的意识,而粒子的意识是从原意识场获取的,如果我们针对这一点继续深入探究的话,就会发觉整个物质世界都是富有智慧的,当然了,这种泛灵论并没有什么实际的证据支撑,无机物和有机物依旧是宇宙中最大的差别。

从数据方面来看,人类大脑的神经元每秒会活动 100 至 200 次上下,而人类的平均寿命是 20 亿到 30 亿秒。 这也就意味着当我们存活之时,大脑当中会产生颇为大量的信号,类似的数量级别要是放置在全宇宙当中的话,需要一个由数万亿颗恒星组成的超大型网络,整个规模跨越 100 万光年并且要存在 1000 兆年,这样才能够还原出一个类似于人类大脑的过程。

上述研究,我们能够得出这样一些结论:

1. 宇宙与大脑间存在相似性:宇宙的星系网络构造与大脑神经元网络类似,都形成了繁杂的系统。

2. 宇宙可能有意识:物质的粒子或许具有某种形式的意识。

3. 宇宙的智慧或许远逊于人类,因为光速限制和星系年龄差异。

有人讲宇宙是外在的大脑,它的广阔和神秘恰似人类尚未完全领会的智慧宝库。而大脑是内在的宇宙,蕴藏着无尽的思维和情感的星辰。

例如,科学家在探究宇宙中的黑洞时,发现其强大的引力对周边物质的作用,类似于大脑中某些关键区域对整个神经系统的调控。

宇宙网络和大脑之间既有相同又有差异。我们在研究大脑时所采用的样本是大脑皮层,然而整个大脑的物质并非均匀分布的。大脑中不同的部分有着不同的用途,而宇宙的关键特点是:它在几乎所有方向上具有一致性。大脑中神经元之间能够传递感官信息,而宇宙中则有链接用于传输能量和物质。Vazz 和 Feletti 期望他们的研究能够鼓舞人们,以推动算法的发展,从而找出大脑与宇宙之间的更多相似之处。或许未来我们能够了解到,即便两个网络产生的过程完全不同,有一种情形却能够致使它们变得相似。

宇宙中的最快速度仅仅是光速而已,它的传播效率远不及生物电在人类大脑里的传播,如果我们将宇宙视作一个生物学上的实体,它的智慧应当远远低于人类,因为除了光速限制,宇宙中不同星系的年龄也是不同的,很多星系都是刚刚诞生,正在发展之中,所以宇宙是否跟人类大脑一样具有思考能力,这个问题在未来相当长的一段时间内,都依然是未解之谜。

总之,宇宙与大脑,一个是外在的宏大世界,一个是内在的微观世界,它们的结构和功能竟然如此相通。这一奇妙的关联让我们对世界和自身有了更深的思考,也激励着我们不断去探索未知,寻找那隐藏在宇宙和大脑背后的真理。

参考资料:

1. 承现峻(Sebastian Seung):《连接组:造就独一无二的你》(The Connectome: How the Brain's Wiring Makes Us Who We Are)

2. Ralph C. Merkle :《"Is the Universe Like a Brain?"》

3.弗兰科·瓦扎,阿尔贝托·费莱蒂:星系大脑理论-大脑神经元结构与可观测宇宙具有惊人的相似度,《物理学前沿》,2024.8

4.贤济华:《宇宙编年史 - 真理之书》 · 豆瓣读书 [引用日期2024-11-29]

来源:爱讲文史故事的老理一点号

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