本文參加百家號 #科學了不起# 天文航天系列徵文賽。
我們先從左邊腦細胞的圖片開始。然後再看看右邊這張圖，上面是呈現出整個宇宙的網絡。
圖解：第一張圖是人類腦細胞，第二張圖是我們宇宙中所有星系的網絡。
把兩者放在一起看，它們的確很相似。所以很容易聯想到，我們所居住的宇宙也許是一個巨人的大腦。但是事實上，還有別的理由來解釋為什麼宇宙網絡和腦細胞看起來這麼相似：物理規律在任何地方都同樣適用。
縱觀人類歷史，科學家們通過研究物質和能量在宇宙中的運動來學習物理規律。從最小的原子到最大的星系，宇宙中的萬事萬物都遵循物理定律。但是所有事物遵循相同的規律並不意味著他們就是一樣的。
我們所見的宇宙網絡形狀是由引力、不可見的暗物質（對此我們知之甚少）和劇烈事件引發的的變化（如恆星爆發，我們稱這種恆星為超新星）塑造的。
圖解：該圖形代表了一個大型超級集群系統，如BOSS長城，及其簇狀，空隙和星系細絲。
代代相傳，至今我們仍具有這一特點。只不過現在我們更多運用在考試上。
物理學的許多東西都會涉及到分形等過程，因此自然界中也有許多類似分形的事物：從河流到海洋的路徑，到雪花的精緻形狀。甚至城市也會分形：從太空看夜晚地球的照片，你就會看到類似的圖案。宇宙和我們的大腦都不是完美的分形，但它們已經很接近了。
圖解：超新星爆發還剩下什麼 Hubble Space Telescope(ESA)/Flickr, CC BY
很顯然我們的大腦不由宇宙大事件來塑造。事實上，我們大腦的形狀是億萬年進化得來的。進化之所以發生，是因為每一代動物（包括人類）都會把能夠幫助它們在環境中生存的特徵和行為傳給後代。
你的大腦如此，是因為這種儲存腦細胞的方式使得信息更快地從大腦的一部分傳輸到另一部分。而我們的祖先為了生存，不得不運用他們的大腦對環境作出極快的反應。想像一下虎口逃生有多恐怖！
圖解：在用DTFE重新構造出史隆長城，使用2度視場星系紅移巡天的內部部分資料
不過我們的大腦與宇宙一樣，都是由原子和分子組成。宇宙和大腦的形狀都與一門叫做「分形」的數學分支學科有關。分形是一種自我重複的模式，無論遠近。
圖解:歐洲城市夜晚的燈光 NASA's Marshall Space Flight Center/Flickr., CC BY-NC
宇宙和大腦在圖像上的相似有一個終極解釋：宇宙太龐大，而我們的大腦太渺小，我們兩者都無法仔細觀察，即使有強大的顯微鏡和天文望遠鏡來幫助我們。
因此，科學家們常常使用計算機模型來表現事物的外觀和行為模式。計算機模型就像是我們想要研究之事物的縮小或放大模型。所以我們可以直接觀察模型，而不是試圖直接研究微小的腦細胞或龐大的宇宙。
圖解:本超星系團周圍五百萬光年內銀河系的分布。每一個點代表一個銀河系﹙共有一萬四千多個﹚，惟在中心處，銀河系過於密集，無法點出每個銀河系。長城為銀河密集之處，而空洞指銀河分布很稀疏的地方，但並非全無銀河系。此圖可以視為宇宙銀河系分布的剖面，其他剖面也具有長城與空洞的結構，故又稱為宇宙的「泡泡結構」(Bubble structure of the universe)。
雖然腦科學家與宇宙科學家研究的內容截然不同，但使用的電腦程式是相似的。所以即使他們目的不同，建立的圖像也會相似。
比如說，兩張圖片都用較明亮的區域表示活躍（如星系團或腦細胞團）而較暗的區域表示什麼都沒有。這使我們很容易意識到兩種截然不同的事物或許有更緊密的聯繫。
兩個領域的科學家們每日都有新的發現。如果你也想成為一個科學家，也許有一天你也可以有這樣的新發現。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3.theconversation-一桶桃桃紅柚
如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除
轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處