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宇宙和大脑很相似?科学家新理论很惊人!难道我们活在生物体内?

2024-03-27科学

年终总结上,工程院士杜祥琬表示,目前95%的宇宙人类还是不了解的。

而如果严格意义上来说,即便是有所了解的5%,人类对宇宙的认知还相当有限。也正因为神秘,所以面对宇宙的各种猜想和研究才层出不穷。

那么, 你相信宇宙和人类或者说跟生物的大脑有共通之处吗?甚至说宇宙根本就是某个生物的大脑?

三种不相干事物的相似性

人的脑子、互联网、宇宙,三个词语表面看起来没有什么相似性,都是一个名词而已。但是在2012发表的一项观点中,科学家却将这三者联系在了一起。

提出这一观点的科学家叫德米特里·克里奥科夫,他是任职于加州大学圣地亚哥分校的计算机领域专家。

他提出的这项观点是, 宇宙运行的结构和发展规律,跟人的大脑和互联网,乃至人类社会复杂的社交网络,有着高度的相似性。

(宇宙结构图)

普通大众听起来,可能会简单理解为,宇宙就像某个人的脑子。而这位计算机领域的专家却说,宇宙和人的大脑只是具有相似性,或者说宇宙更像是一台计算机。

该怎么去理解这种说法呢?专家的说法是,宇宙复杂的动态演化似乎是被控制着的,而这种进程人类虽然未知,可跟计算机的运行有着某种相似性。

德米特里·克里奥科夫和他的研究团队,利用超级计算机模拟出了一个宇宙模型,而后通过模拟宇宙大爆炸和膨胀的过程,描绘出了大尺度时空结构曲线图。

研究人员指出,数据背后表现出来的特征,其演化的进展以及背后的掌控法则,跟互联网络、社交网络和人的大脑结构的运行,存在着共通性。

越是复杂的系统,像宇宙和人的大脑,本身其复杂程度都超出了人现有的认知,但是两者却表现出了高度的一致性,这背后绝对不会是巧合,至少德米特里·克里奥科夫和他的团队是这么认为的。

因为越是复杂的系统,相通的概率很低,而且也不存在某种巧合特征。而现在宇宙和人的脑子表现出了这种相通的可能,那么背后就肯定有什么不为人知的因素在进行推动。

可背后究竟是什么,2012年的研究只是提出了这种关联和相似性,科学家也没有得出确切的结论。

和人们日常天马行空的想象不一样,我们把宇宙想象成一种大脑结构,那仅仅是一种漫无边际的幻想,可以不受制约也不用去考证,脑洞有多大都行。

而科学家的研究则不同,提出某项理论和观点,要想让这一理论最终成立,就得想方设法去证明才行。

就在2012年的理论提出后,围绕这个观点后面又产生了更多类似的研究。

宇宙是神经网络吗

此前的研究只是说具有相似性,2020年的时候,一项新的观点指出, 宇宙整体就是神经网络构成的巨型计算系统。

新的观点中,依然用计算机和互联网的概念来类比宇宙的存在。研究者看来,通过计算机创造出来的网络系统,信号的处理和传递由各种节点组成。

而一个个的节点,又像是大脑中的神经元。计算机的各个节点,可以被赋予不同的权重,人的大脑中神经元的构成也是如此。一旦开始运行起来,整个系统就能自转的运转并不断完善和学习。

同样,宇宙的整个系统也是如此,神经网络的运行模式,似乎能够更直观的解释宇宙运行的法则。对比之下,人类现在主流的物理理论,在解释宇宙如何运转的时候,总是会显得很吃力。

经典力学和相对论,可以解释引力、时间、空间等各种关系,包括质量的形成和扭曲时空的结构,传统物理理论都能解释。

可是,如果是上升到宇宙运行的现象层面,传统的物理理论在解释的时候就显得力不从心了。

也正是在这种情况下,有研究者搬出了量子力学的理论,并且构建起了一个类似于神经网络的系统。

先从系统来看,运行中的系统可以用量子力学的一些理论公式解释,而且相关的计算和阐释都是基本一致的。

反过来看,解释宇宙运行现象的时候,科学界也会运用到量子力学,而相关的理论居然有着惊人的一致性,那不就等于说,这套建立起来的神经网络模型,就好比是一个微型的宇宙嘛。

或者更准确一点说,该模型运行的现象和背后的一些特征,和宇宙又有了很多共通之处。

除此之外,系统中微观粒子乃至细胞的活动等等,起呈现出来的方式都和自然进化又有着相似性。

这种将宇宙小尺度化并模拟的做法,事实上和背后理论的验证是一致的。在研究者看来,由神经网络组成的这一结构,起运作的复杂性和尺度,和我们所感知到的宇宙以及地球上的一切,都是相通的。

不过,理论是理论,是否认可又是另外一回事。至少在主流的科学家看来,将宇宙和生物大脑联系在一起,还是相当不靠谱的。

话虽如此,但是相关的研究并没有停止。如果觉得理论太过于艰涩的话,有科学家直接将宇宙的结构和生物的大脑进行了对比。

(左边是放大了的脑神经元,右边是宇宙内星系和星团)

神经元和星系是相同的

相关的研究是由意大利的科学家推动的,研究人员对老鼠的大脑进行了解剖,并且比照了大脑结构和宇宙的形态。

就大脑构成来看,不管是人类还是动物,大脑都有神经元组织、分子、细胞等各种组织结构。肉眼去看发现不出什么,但如果将大脑的某些区域放大,就能看到局部和围观构造,起组成的形态和宇宙的形态有着一致性。

(老鼠大脑的切片和宇宙空间结构)

将老鼠的大脑切片并放大去观看,神经元系统构成的网络结构,跟宏观视野下的宇宙星系和星团看起来是一样的。

肉眼看不到任何区别,放大脑部的切片,就能清晰看到网状结构。而在宇宙中,星系和星团的组成分布,也想神经元一样,都构成了密集的交织网络状态。

(上面是老鼠大脑的切片,下面的宇宙的局部图)

将脑部切片的观察倍数放大40倍,起呈现出来的状况,和尺度在500万光年到5亿光年的宇宙结构一样。所以可以看出,神经元的分布和宇宙内物质的分布,都是保持着一样的状态。

此前的观点中,只是从理论上印证了一致性,并且科学家推测生物大脑内部的运行机制,和宇宙的运行机制是一样的,而且这种一致性不太可能是巧合。

(老鼠神经网络结构和宇宙的结构)

新的观点又用观测的方式,证实了这种一致性的结构确实存在。有了理论也有了观测,并且两者的结果都表现出一致性,难道说宇宙整体真的就是一个生物的大脑?

其实理论进展到这一步,就要出现分野了。 大众常规的理解是,宇宙真就是一个生物的大脑,因为科学家都说了,宇宙的结构和大脑内部的结构相似。

而科学家的理解则是, 不管宇宙是不是生物的大脑,只要把它当作一个神经网络结构来看待就是了。至于科学界为什么要把宇宙看作是一个神经网络,咱们接着往下看。

用新理论来解释宇宙的存在

在科学家看来,目前的物理学已经遭遇了瓶颈,经过了几十年的发展,人类竟然再没有提出突破性的观点,也因此科学家认为,需要更新理论,至少要找到一种新的阐释方式,来解释宇宙内的各种新的未知。

正是基于这个原因,才不断有科学家认为,假如将宇宙看作是一个神经网络的话,那么围绕量子计算、量子引力乃至生物意识的产生等问题,解释起来就容易多了。

之前科学家利用以往观点,顺利解释了宇宙的一些现象和运行时的特征。可如今人类虽然知道宇宙在膨胀,但是什么因素在驱动宇宙进行膨胀,科学界还是一无所知。

暗物质和暗能量,这些可有可无的存在,一直困扰着科学界。因此从根本上,科学家需要新的理论和框架,才能对宇宙展开新的阐释。

也因此,不断有观点将宇宙看作是一个超大的神经网络结构。而且它不光具有神经网络结构本身,起整体还是活动且处于学习状态。人类所不知道的构成,以及量子力学引发出的一系列问题,其实都是整个系统在「学习」。

当然在科学家看来,用全新的理论去阐释的话,量子力学和广义相对论就能很好的融会贯通了。而且建立起神经网络系统观察到的问题,未来不光需要物理学家去解答,还需要让生物学家也加入。

所以从科学家的角度去看,宇宙是不是生物的大脑并不重要,只要把宇宙看作是大脑的内部结构就行了。简单来说,科学界想用全新的理论来阐释宇宙乃至我们的存在。

可在大众看起来,这就构成了一个相当诡异的局面,科学家把宇宙看作是一个神经网络结构,难道宇宙整体真的就是生物的大脑吗?对于公众的这种疑惑,科学家又该作何解释呢?

结语

很显然,目前科学界也没有解释。因为关于神经网络和宇宙划上等号的问题,科学界都还没有形成共识。它还不是被证实了的确切理论,仅仅是一些研究人员提出来的观点和设想。

也因此,宇宙究竟是不是某个生物的大脑,在大众眼里,依旧是一个可以天马行空想象的问题。而对于科学家来说,这并不是一个问题。

是与不是,科学家都会围绕这种相似性展开解释和研究。至于未来真发现什么突破性的现象,那就是未来的事情了。 这就像拼图一样,在没有完全拼出一幅图案之前,你永远不知道它的全貌是什么。科学家对于宇宙的了解和研究,也是如此。

参考资料:

【人脑、互联网和宇宙具有相似运行规律】 科技日报 2012年11月22日
【大脑网络和宇宙网络的惊人相似性】 澎湃新闻 2020年12月24日