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宇宙和大腦很相似?科學家新理論很驚人!難道我們活在生物體內?

2024-03-27科學

年終總結上,工程院士杜祥琬表示,目前95%的宇宙人類還是不了解的。

而如果嚴格意義上來說,即便是有所了解的5%,人類對宇宙的認知還相當有限。也正因為神秘,所以面對宇宙的各種猜想和研究才層出不窮。

那麽, 你相信宇宙和人類或者說跟生物的大腦有共通之處嗎?甚至說宇宙根本就是某個生物的大腦?

三種不相幹事物的相似性

人的腦子、互聯網、宇宙,三個詞語表面看起來沒有什麽相似性,都是一個名詞而已。但是在2012發表的一項觀點中,科學家卻將這三者聯系在了一起。

提出這一觀點的科學家叫德米泰利·克里奧科夫,他是任職於加州大學聖地亞哥分校的電腦領域專家。

他提出的這項觀點是, 宇宙執行的結構和發展規律,跟人的大腦和互聯網,乃至人類社會復雜的社交網絡,有著高度的相似性。

(宇宙結構圖)

普通大眾聽起來,可能會簡單理解為,宇宙就像某個人的腦子。而這位電腦領域的專家卻說,宇宙和人的大腦只是具有相似性,或者說宇宙更像是一台電腦。

該怎麽去理解這種說法呢?專家的說法是,宇宙復雜的動態演化似乎是被控制著的,而這種行程人類雖然未知,可跟電腦的執行有著某種相似性。

德米泰利·克里奧科夫和他的研究團隊,利用超級電腦模擬出了一個宇宙模型,而後透過模擬宇宙大爆炸和膨脹的過程,描繪出了大尺度時空結構曲線圖。

研究人員指出,數據背後表現出來的特征,其演化的進展以及背後的掌控法則,跟互聯網絡、社交網絡和人的大腦結構的執行,存在著共通性。

越是復雜的系統,像宇宙和人的大腦,本身其復雜程度都超出了人現有的認知,但是兩者卻表現出了高度的一致性,這背後絕對不會是巧合,至少德米泰利·克里奧科夫和他的團隊是這麽認為的。

因為越是復雜的系統,相通的概率很低,而且也不存在某種巧合特征。而現在宇宙和人的腦子表現出了這種相通的可能,那麽背後就肯定有什麽不為人知的因素在進行推動。

可背後究竟是什麽,2012年的研究只是提出了這種關聯和相似性,科學家也沒有得出確切的結論。

和人們日常天馬行空的想象不一樣,我們把宇宙想象成一種大腦結構,那僅僅是一種漫無邊際的幻想,可以不受制約也不用去考證,腦洞有多大都行。

而科學家的研究則不同,提出某項理論和觀點,要想讓這一理論最終成立,就得想方設法去證明才行。

就在2012年的理論提出後,圍繞這個觀點後面又產生了更多類似的研究。

宇宙是神經網絡嗎

此前的研究只是說具有相似性,2020年的時候,一項新的觀點指出, 宇宙整體就是神經網絡構成的巨型計算系統。

新的觀點中,依然用電腦和互聯網的概念來類比宇宙的存在。研究者看來,透過電腦創造出來的網絡系統,訊號的處理和傳遞由各種節點組成。

而一個個的節點,又像是大腦中的神經元。電腦的各個節點,可以被賦予不同的權重,人的大腦中神經元的構成也是如此。一旦開始執行起來,整個系統就能自轉的運轉並不斷完善和學習。

同樣,宇宙的整個系統也是如此,神經網絡的執行模式,似乎能夠更直觀的解釋宇宙執行的法則。對比之下,人類現在主流的物理理論,在解釋宇宙如何運轉的時候,總是會顯得很吃力。

經典力學和相對論,可以解釋重力、時間、空間等各種關系,包括質素的形成和扭曲時空的結構,傳統物理理論都能解釋。

可是,如果是上升到宇宙執行的現象層面,傳統的物理理論在解釋的時候就顯得力不從心了。

也正是在這種情況下,有研究者搬出了量子力學的理論,並且構建起了一個類似於神經網絡的系統。

先從系統來看,執行中的系統可以用量子力學的一些理論公式解釋,而且相關的計算和闡釋都是基本一致的。

反過來看,解釋宇宙執行現象的時候,科學界也會運用到量子力學,而相關的理論居然有著驚人的一致性,那不就等於說,這套建立起來的神經網絡模型,就好比是一個微型的宇宙嘛。

或者更準確一點說,該模型執行的現象和背後的一些特征,和宇宙又有了很多共通之處。

除此之外,系統中微觀粒子乃至細胞的活動等等,起呈現出來的方式都和自然前進演化又有著相似性。

這種將宇宙小尺度化並模擬的做法,事實上和背後理論的驗證是一致的。在研究者看來,由神經網絡組成的這一結構,起運作的復雜性和尺度,和我們所感知到的宇宙以及地球上的一切,都是相通的。

不過,理論是理論,是否認可又是另外一回事。至少在主流的科學家看來,將宇宙和生物大腦聯系在一起,還是相當不靠譜的。

話雖如此,但是相關的研究並沒有停止。如果覺得理論太過於艱澀的話,有科學家直接將宇宙的結構和生物的大腦進行了對比。

(左邊是放大了的腦神經元,右邊是宇宙內星系和星團)

神經元和星系是相同的

相關的研究是由意大利的科學家推動的,研究人員對老鼠的大腦進行了解剖,並且比照了大腦結構和宇宙的形態。

就大腦構成來看,不管是人類還是動物,大腦都有神經元組織、分子、細胞等各種組織結構。肉眼去看發現不出什麽,但如果將大腦的某些區域放大,就能看到局部和圍觀構造,起組成的形態和宇宙的形態有著一致性。

(老鼠大腦的切片和宇宙空間結構)

將老鼠的大腦切片並放大去觀看,神經元系統構成的網絡結構,跟宏觀視野下的宇宙星系和星團看起來是一樣的。

肉眼看不到任何區別,放大腦部的切片,就能清晰看到網狀結構。而在宇宙中,星系和星團的組成分布,也想神經元一樣,都構成了密集的交織網絡狀態。

(上面是老鼠大腦的切片,下面的宇宙的局部圖)

將腦部切片的觀察倍數放大40倍,起呈現出來的狀況,和尺度在500萬光年到5億光年的宇宙結構一樣。所以可以看出,神經元的分布和宇宙內物質的分布,都是保持著一樣的狀態。

此前的觀點中,只是從理論上印證了一致性,並且科學家推測生物大腦內部的執行機制,和宇宙的執行機制是一樣的,而且這種一致性不太可能是巧合。

(老鼠神經網絡結構和宇宙的結構)

新的觀點又用觀測的方式,證實了這種一致性的結構確實存在。有了理論也有了觀測,並且兩者的結果都表現出一致性,難道說宇宙整體真的就是一個生物的大腦?

其實理論進展到這一步,就要出現分野了。 大眾常規的理解是,宇宙真就是一個生物的大腦,因為科學家都說了,宇宙的結構和大腦內部的結構相似。

而科學家的理解則是, 不管宇宙是不是生物的大腦,只要把它當作一個神經網絡結構來看待就是了。至於科學界為什麽要把宇宙看作是一個神經網絡,咱們接著往下看。

用新理論來解釋宇宙的存在

在科學家看來,目前的物理學已經遭遇了瓶頸,經過了幾十年的發展,人類竟然再沒有提出突破性的觀點,也因此科學家認為,需要更新理論,至少要找到一種新的闡釋方式,來解釋宇宙內的各種新的未知。

正是基於這個原因,才不斷有科學家認為,假如將宇宙看作是一個神經網絡的話,那麽圍繞量子計算、量子重力乃至生物意識的產生等問題,解釋起來就容易多了。

之前科學家利用以往觀點,順利解釋了宇宙的一些現象和執行時的特征。可如今人類雖然知道宇宙在膨脹,但是什麽因素在驅動宇宙進行膨脹,科學界還是一無所知。

暗物質和暗能量,這些可有可無的存在,一直困擾著科學界。因此從根本上,科學家需要新的理論和框架,才能對宇宙展開新的闡釋。

也因此,不斷有觀點將宇宙看作是一個超大的神經網絡結構。而且它不光具有神經網絡結構本身,起整體還是活動且處於學習狀態。人類所不知道的構成,以及量子力學引發出的一系列問題,其實都是整個系統在「學習」。

當然在科學家看來,用全新的理論去闡釋的話,量子力學和廣義相對論就能很好的融會貫通了。而且建立起神經網絡系統觀察到的問題,未來不光需要物理學家去解答,還需要讓生物學家也加入。

所以從科學家的角度去看,宇宙是不是生物的大腦並不重要,只要把宇宙看作是大腦的內部結構就行了。簡單來說,科學界想用全新的理論來闡釋宇宙乃至我們的存在。

可在大眾看起來,這就構成了一個相當詭異的局面,科學家把宇宙看作是一個神經網絡結構,難道宇宙整體真的就是生物的大腦嗎?對於公眾的這種疑惑,科學家又該作何解釋呢?

結語

很顯然,目前科學界也沒有解釋。因為關於神經網絡和宇宙劃上等號的問題,科學界都還沒有形成共識。它還不是被證實了的確切理論,僅僅是一些研究人員提出來的觀點和設想。

也因此,宇宙究竟是不是某個生物的大腦,在大眾眼裏,依舊是一個可以天馬行空想象的問題。而對於科學家來說,這並不是一個問題。

是與不是,科學家都會圍繞這種相似性展開解釋和研究。至於未來真發現什麽突破性的現象,那就是未來的事情了。 這就像拼圖一樣,在沒有完全拼出一幅圖案之前,你永遠不知道它的全貌是什麽。科學家對於宇宙的了解和研究,也是如此。

參考資料:

【人腦、互聯網和宇宙具有相似執行規律】 科技日報 2012年11月22日
【大腦網絡和宇宙網絡的驚人相似性】 澎湃新聞 2020年12月24日