您当前的位置: 首页 >  博客资讯

研究发现:宇宙在大尺度结构上,与人类大脑高度相似?

和原始人相比,我们对宇宙的了解似乎要比那时更加深刻,至少现在我们知道它从何时诞生,现在在如何发展,未来又会如何演化。

但换个角度看,现代人对宇宙的了解其实和原始人类没有什么区别,因为宇宙的本源奥秘似乎永远隐藏在无尽的漆黑帷幕下,尽管我们现在掌握了许多关于宇宙的数据,但宇宙存在的意义究竟是什么呢?

这个有点形而上学的问题,是任何一位科学家都无法回答的,基于这种困境,很多人都开始觉得宇宙就是另一个巨大生物的细胞,甚至宇宙本身就是一个生命体,或者说是一个神经网络,我们人类文明不过是一粒灰尘而已。

近日,来自美国明尼苏达大学的物理学教授维塔利.范丘林在接受采访时明确表明:我们的宇宙在最基本层面上可能就是一个神经网络,这是我们周围世界的实际运作方式。

实际上早在2012年11月,《自然》杂志就刊登过一篇有关微观世界的神经元和宏观世界宇宙网的文章。

宇宙网是一种对宇宙结构更清晰的描述,因为在尺度拉至上亿光年后,宇宙中物质的分布和呈现的结构是网状的,并不是均匀分布的。在这样的尺度下科学家惊人地发现,我们大脑中神经间质和神经元的关系,与宇宙网中星群核心和星体的关系非常相似,相似度几乎可以达到100%。

去年八月,范丘林教授在在arXiv上发表了一篇论文《作为神经网络的这个世界》,文中更加旗帜鲜明的提出了宇宙就是神经网络的可能性,科学家以论文的方式严肃地提出这个设想非常大胆,因为该设想通常被认为是民科或科幻的范畴,但假如有可靠的理论支撑,或许我们的确需要打破过往对宇宙的看法,建立起全新的认知。

现代科学界普遍认为

在最基本的微观层面,量子力学的规律支配着整个宇宙,从理论研究到对客观现象建模,从微观的粒子实验到宏观的大尺度观测,量子力学表现的非常成功。

但诡异的是,量子力学有时会表现出“唯心”的现象。

同一个实验对象,当有观察者或记录者时,整个量子框架都会分崩离析。

撤离观察者,我们无法看到量子过程时,一切又恢复到了正常。

并且虽然它和广义相对论并称为现代物理学两大支柱,但科学家至今无法在一个统一的框架调和这两种理论,甚至连量子力学中观察者的问题都无法处理,而假如以一个会学习进化的微观神经网络来描述宇宙,似乎还有些路可走。

范丘林教授对两种不同自由度的的神经网络建立了精确模型,然后限制了大量神经元,观察神经网络的行为。

量子力学的马德隆方程很好地描述了神经网络接近平衡的行为,而经典物理学的哈密顿方程则描述了远离平衡的行为,要知道量子力学和经典物理学正是描述宇宙的两种理论,而神经网络很好地调和了两者涌现的行为。

除此之外,他还认为如果宇宙由神经网络构成,那么小到原子亚原子,大到整个宇宙目前的结构,都可能存在自然选择。

即目前宇宙的物质构成也都是进化而来的,就像地球上的猿人进化成人类一样,宇宙也应该有一部分物质在进化中被淘汰。

这个理论听上去似乎大开脑洞,但由于其具备一定的实验支撑,且在理论上也没有明显的矛盾,所以还是可以当做是一家之言来看待的。

毕竟在有关宇宙本质的问题上,有理论总比什么都没有要好,就算强如爱因斯坦,现在也还有虫洞理论未经证实,所以说在这些理论没有被证伪之前,都可以认为是一种针对宇宙本质而进行的合理假说。

但就算这个假说最后被证明成立,也不能笃定宇宙就是一个像人类一样活着的生物,因为类似大脑神经元的构造更多只是一种学习模型或者算法模型,而不是独属于生物的一种形式,因此宇宙可能是神似而非形似。

考虑到近代科学发展也就是几百年间的事,而几百年对于宇宙来说可能连瞬间都算不上,所以在这样短暂时间里,人类可能连真实宇宙的面纱都没有碰到。

极端情况下,也许看似波澜壮阔的宇宙只是某个神经递质或是一个粒子,亦或干脆是像电影《黑客帝国》中,我们都活在计算机的算法里,从来就不存在什么真实的宇宙,我们都是算法生成的人而已,只是不自知。