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宇宙結構與人腦到底有多相似?科學家對比後,直呼宇宙不可思議

想像一下,你有改變自己體型的超能力。瞬間,你被縮小到原子的尺度,沉浸在迷人的人體微觀世界中。您滑過血管迷宮,探索搏動的細胞,並研究複雜的分子結構。但一旦你擴大到銀河系的大小,一幅完全不同的畫面就會展現在你面前——宏偉的宇宙過程、恆星的誕生和死亡、銀河巨星的碰撞。令人驚訝的是,這兩個世界——我們體內的微觀世界和外面無邊無際的宇宙——可能非常相似,就像存在的單一分形模式的反映一樣。

我們頭腦中的宇宙網

最近的神經科學和宇宙學研究揭示了宇宙結構與人腦神經網絡組織之間的驚人相似之處。當比較神經網絡的快照和宇宙網的模擬時,出現了驚人的視覺相似性。

神經網絡(左)和宇宙網的一部分(右)

星系和星系團形成類似於複雜神經元網絡的線程和節點。這種相似性不僅僅是視覺上的——它可能反映了不同規模的複雜系統組織的基本原則。

原子:微型行星系統

原子的經典模型雖然從現代量子力學的角度進行了簡化,但卻為太陽系提供了一個有趣的類比。圍繞原子核運行的電子就像圍繞恆星運行的行星一樣。但我們身體的原子和宇宙之間的聯繫比這種視覺類比要深刻得多。

我們體內的每個原子都有宇宙起源。氫和氦等輕元素是在大爆炸後不久形成的。較重的元素,包括構成我們的碳、氧和鐵,是在大質量恆星的內部產生的,並在超新星爆炸中散布到整個宇宙。

天體物理學家尼爾·德格拉斯·泰森說:「我們的紅血球中的鐵是在死亡已久的恆星深處產生的,它使我們的血液呈紅色。」「我們體內實際上攜帶著爆炸的超新星粒子。」

這不僅僅是一個美麗的比喻。宇宙中的所有重元素,包括構成我們身體的重元素,都是在恆星演化過程中出現的。

克卜勒超新星遺蹟(SN1604),距離我們約20,000光年

令人驚訝的是,人體中各種元素的比例大致與其在宇宙中的豐度相對應(氫和氦除外)。這進一步證明了我們與宇宙的深厚聯繫。

此外,原子內部的空虛反映了外太空的空虛。如果我們可以將一個原子放大到一個足球場的大小,那麼它的原子核將是球場中心的豌豆大小。原子內部的巨大空隙讓我們想起恆星和星系之間的巨大空間。

黑暗面:能量與物質

在太空和我們的身體中都存在「黑暗面」。暗能量和暗物質構成了宇宙的95%,但我們對它們仍然知之甚少。這些神秘的「實體」並不與普通物質直接相互作用,但在宇宙的結構和演化中發揮著關鍵作用。

同樣,我們身體中的許多過程,例如免疫系統的功能或細胞中複雜的生化反應,對我們來說仍然是一種「暗物質」——我們知道它們的存在和重要性,但許多細節和機制仍有待揭曉。

但也許最有趣的「黑暗本質」並不隱藏在宇宙的距離或我們身體的深處,而是隱藏在我們存在的中心——意識中。與暗能量一樣,意識的本質仍然是現代科學最大的謎團之一。我們知道它的存在,並對我們對現實和行為的感知產生巨大影響,但其基本機制仍然難以理解。也許意識是我們心靈的一種「暗能量」,是一種滲透並引導我們整個生命的無形驅動力?

生命與空間的韻律

我們的心臟跳動,肺部擴張和收縮,荷爾蒙循環釋放。宇宙也充滿了節奏:從行星的旋轉到巨星的脈動。

距地球約7,500光年的侏儒星雲的演化

周期性是生物體和空間物體的基本屬性。例如,我們的晝夜節律與地球繞地軸的自轉密切相關。

進化:從細胞到星系

正如我們的身體不斷更新,用新細胞取代過時的細胞一樣,宇宙也處於永恆的變化和轉變過程中。恆星從星雲中誕生,被「核火」點燃,經歷它們的生命歷程,並在最後的耀斑中消失,讓位於新的發光體。它們中的每一個都像宇宙有機體中的一個細胞,在創造和毀滅的連續舞蹈中發揮著自己的作用。無論是在我們身體的微觀世界中,還是在宇宙的宏觀世界中,我們都觀察到同樣永恆的進化和更新過程,以及無數形式和表現的生命脈動。

我們是星星的孩子

我們的旅程表明我們與宇宙之間的聯繫有多麼深厚。我們不僅僅是宇宙的觀察者——我們是宇宙不可分割的一部分,帶有宇宙過程的印記。

責任編輯: 趙亮軒  來源:奇趣魅麗坊 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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