人类大脑和宇宙看起来非常像,宇宙有没有可能是一个巨人的大脑?

一位好奇的小朋友提出了这样一个问题。

看看这些照片,人类大脑的神经系统和宇宙大尺度结构竟然如此相似,它们是不是有什么联系呢?宇宙是不是真的是长在一个巨大身体上的巨脑,就像美国动画片《头脑特工队》里那样呢?

人类大脑和宇宙看起来非常像,宇宙有没有可能是一个巨人的大脑?

当然不能这样简单类比,实际上宇宙结构和大脑细胞看起来如此相似,是因为它们都由相同的物理规律支配。

在人类历史的发展长河中,科学家们通过研究物质和能量在宇宙中的行为来学习物理定律。从最小的原子到最大的星系,宇宙中的一切都遵循着这些物理定律。但遵循同样的定律,并不是说这一切就都是一模一样的。就像飞机和鸟,飞机是根据鸟的飞行原理被发明和设计出来的,但能说飞机就是鸟吗? 当然不一样啦。

当我们观察宇宙大尺度结构时,我们看到的形状是由引力、不可见的暗物质和暴力事件(如恒星发生超新星爆炸)引起的变化造成的。但我们的大脑绝对不是由大的宇宙事件引起的,事实上,我们大脑的形态来自数十亿年来生命的不断进化。

人类大脑和宇宙看起来非常像,宇宙有没有可能是一个巨人的大脑?

我们的大脑之所以进化成这样,用这样的形态来存储信息,是因为可以非常迅速在大脑里传递信息,让我们对生存的环境做出快速反应。只有这样,我们的祖先才能在远古时候的恶劣环境下生存下来。想象一下,在那个处处是猛兽的蛮荒时代,我们的祖先碰到了一头老虎,如果他不能做出迅速反应,只傻呵呵地站着,那肯定很快就进了老虎的肚子化为历史的肥料!人类很快就会灭亡,也就不可能创造出今天辉煌灿烂的文明。

这些特性一代一代遗传下来,让我们可以用它完成更多更复杂的工作,只不过现在我们更可能用它来通过考试,而不是逃离老虎。

人类大脑和宇宙看起来非常像,宇宙有没有可能是一个巨人的大脑?

当然构成我们大脑的原子和分子仍然与宇宙中其它地方的原子分子没什么不同。事实上我们的大脑和宇宙的形状与一个叫做“分形”的数学函数有关。分形是一种重复的迭代模式,不管彼此之间距离多远,都可以重复迭代。

许多物理学都依赖于分形的过程,分形也在自然界许多东西里起着作用:从河流到海洋的路径,到雪花的精细形状。甚至城市也有着分形的结构:从太空看地球的夜景,你会在城市、乡村璀璨的光影里看到类似的图案。宇宙、大脑和地球夜景其实都不是完美的分形,但它们是很接近呢?

人类大脑和宇宙看起来非常像,宇宙有没有可能是一个巨人的大脑?

那为什么宇宙在图片中看起来会与大脑如此相似呢?我们都知道宇宙非常非常的大,即使我们有望远镜,所能看到的宇宙也只是九牛一毛。而我们的大脑又是那么小,通过显微镜,也没办法把大脑窥视得一清二楚。

科学家们经常会通过计算机模型来向我们展示事物的样子,以及它们的运动规律。科学家们不需要去观察微小的脑细胞,或者宇宙的大尺度结构,事实上也没有办法观察,通过计算机模型,他们就可以掌握这些结构的运行规律。

人类大脑和宇宙看起来非常像,宇宙有没有可能是一个巨人的大脑?

尽管研究大脑的科学家试图解决的问题与研究宇宙的科学家非常不同,但他们使用的计算机程序非常相似。因此,当这些科学家使用计算机模型创建图像时,这些图像看起来就会比较相似,即使它们是完全不同的东西。例如,在宇宙网络和大脑图像中,那些明亮的亮斑说明有很多活动(如星系团,或神经元),在地球的夜景中,城市是不是也是这样的呢?那些黑暗的地方,则说明那里没有活动。所以这些图像有时候会让我们产生错觉,以为这这些截然不同的东西会有非常紧密的联系。

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