宇宙與人腦竟然如此之像,難道宇宙也會思考?

2020-11-24 騰訊網

作者：佰思科學 ｜沈東旭 邱亞明

看下圖中兩張圖片的對比，一個是人腦中的神經元，另外一個是星系（模擬圖）。請你來說說，哪一張是人腦神經元，哪一張是星系？

人腦神經元（左）與星系（右）對比圖

我們都知道，神經元是人腦的基本處理單元，人腦中大概有860億個神經元。神經元由細胞體和神經突起組成。神經突起負責把激勵傳遞給細胞體，由細胞體進行處理。

神經元的基本結構

在宇宙裡，星系可以看成是宇宙的基本結構單元。在已觀測到的宇宙中，有大約1000億個星系。而星系之間又通過絲狀結構的暗物質相互連接。在絲狀結構之外則是一無所有的虛空。

宇宙中的星系及絲狀結構

從前面的對比我們已經看到，人腦中的神經元與星繫結構竟是如此之象，這引起了一些義大利學者的興趣。義大利博洛尼亞大學的天體物理學家Franco Vazza和維羅納大學的神經外科專家Alberto Feletti，近年來一直在研究宇宙與人腦在結構上的相似之處。從尺度上來講，人腦和宇宙的差了1027倍，相當於十億x十億x十億這麼多倍。然而，當把二者縮放到同樣的尺寸時，能發現令人驚訝的相似現象。

觀測到的宇宙直徑為930億光年

之前已經提到了，可觀測宇宙中有1000億個星系，而人腦的神經元數量為860億，二者的數量很接近。此外，宇宙中組成星系的物質和組成絲狀結構的暗物質，加在一起佔宇宙的31.7%，暗能量佔68.3%。相比之下，人腦中約75%是水。從組成比例來看，宇宙中的暗能量可以類比人腦中的水。

腦切片（左）和宇宙局部（右）

這兩位科學家又將腦切片與宇宙中300光年的區域進行了對比。發現兩者在物質的分布上非常類似：人腦中1微米到100微米的區域，可以對應宇宙中5百萬到5億光年的空間尺度。不僅如此，他們又查看了4000多個星系，發現每個星系與其他星系之間有3.8到4.1個絲狀連接。而人腦的神經元之間，每個神經元有4.6到5.4個連接。

更有意思的是，之前有研究認為，人腦記憶容量大約是2.5 PB（1 PB為1024 TB）。這兩位研究者發現，將宇宙的結構信息存儲起來，需要4.3 PB。考慮到人腦神經元數目與宇宙中星係數量的對比，二者的平方與上述信息容量成正比。

這一切都說明什麼呢？並不是說宇宙其實是個腦子，它能夠思考，我們的銀河系是其中一個腦細胞，太陽系其實相當於一個原子，我們生活在一個叫地球的電子上...

更可能的原因是，促使二者形成時空結構背後的規律是相同的。至於說這一規律到底是什麼，現在沒有人能夠回答。

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