„věda není slučitelná pouze se spiritualitou; je to hluboký zdroj spirituality. Když rozpoznáme své místo v nesmírnosti světelných let a v průchodu věků, když uchopíme složitost, krásu a jemnost života, pak ten stoupající pocit, ten pocit radosti a pokory dohromady, je jistě duchovní.“- Carl Sagan “ Démonem Pronásledovaný Svět.“
když jsem se dozvěděl o vesmíru, cítil jsem duchovní okamžiky, jak je popisuje Sagan, protože lépe chápu své spojení s širším vším. Jako když jsem se poprvé dozvěděl, že jsem byl doslova z popela hvězd – atomy v mém těle šíří do věčného éteru tím, že supernovy. Další duchovní okamžik byl vidět tento obraz poprvé:
neuron v mozku vedle sebe s shluky galaxií a jejich spojenými vlákny hmoty a temné hmoty. Podobnost je okamžitě jasná. Důsledky? Možná máte v hlavě celý vesmír. Podobnost mezi obrazy by však mohla být jednoduše případem apofenie-vnímání podoby, kde žádná ve skutečnosti neexistuje. Po všem, jak mohou být tyto dvě věci podobné vzhledem k obrovskému rozdílu v měřítku mezi nimi? Ale co když za vizuální podobnost mezi sítí neuronů v mozku a pásy z galaxií ve Vesmíru, objektivní měření mohl porovnat, jak podobné skutečně jsou? To je to, co Franco Vazza (astrofyzik na University of Bologna) a Alberto Feletti (neurochirurg na University of Verona) zjistit, že kombinuje obě jejich oborů pro zveřejnění v „Hranic Fyziky.“
Mezigalaktické Odkaz
lidský mozek je doslova jeden z nejsložitějších struktur známo, ve Vesmíru – což je samo o sobě největší ze všech složitosti. Váš mozek má asi 80 miliard neuronů-buňky, které zpracovávají vstup ze smyslů a vysílají signály do vašeho těla nervovým systémem. Neurony jsou také propojeny do sítě a vzájemně komunikují prostřednictvím spojení nazývaných axiony a dendrity. Existuje řádově 100 bilionů spojení mezi neurony tvořícími neuronovou síť, která vytváří, kdo jste.
– Patrick Hsieh CC BY-SA 4.0
vesmír je také propojen. I když můžeme uvažovat o prostoru jako o objektech oddělených obrovskými plochami…dobře … prostoru, není tomu tak úplně. Vesmír, který vidíme s naším vědeckým vybavením, je označován jako“ pozorovatelný vesmír “ o průměru přibližně 90 miliard světelných let a obsahuje řádově stovky miliard až několik bilionů galaxií. Tyto galaxie, stejně jako naše Mléčná dráha, sbírky miliard hvězd, jsou samy seskupeny do shluků galaxií. Naše Mléčná dráha je součástí „místní skupiny“, která obsahuje sousední galaxie Andromeda a Triangulum a 50 dalších galaxií. Tyto galaxie jsou zase součástí větší skupiny zvané Virgo Supercluster. Prostor mezi skupinami a shluky není prázdný, ale spíše hostí spojující vlákna obyčejné i temné hmoty, která se táhnou po miliony světelných let. Tímto způsobem lze vesmír považovat za obří síť klastrů galaxií, které jsou vzájemně propojeny podobně jako neuronové sítě v mozku. Tato síť se nazývá kosmický Web.
Vesmír Ve Vesmíru,
výzkum najít měřitelné podobnosti mezi oběma sítěmi se narodil v partnerství mezi neurovědy a astrofyziky. Pomocí technik a nástrojů z obou oborů se Vazz a Feletti podívali na tyto dvě sítě, aby našli kvantifikovatelné podobnosti nad rámec vnímané vizuální podobnosti. Byly tyto sítě srovnatelné, a pokud ano, co to znamená?
vědci použili 4 mikrometrů silné plátky lidské cortex – vnější vrstva mozku, která je zodpovědná za zpracování jazyka, smyslových informací, myšlení, paměť a vědomí. Ty byly porovnány s 25 megaparsec (1 parsec = cca. 3.26 světelných let) tlusté „plátky“ vesmíru odebrané z počítačem simulovaného objemu 1 milion kubických megaparseků prostoru. Plátky mozku a vesmíru jsou relativně srovnatelné v tloušťce pak vzhledem k tomu, že oba jsou 27 řády velikosti odlišné od sebe navzájem.
– Vazza F a Feletti A (2020)
v závislosti na měřítku byly zkoumány řezy-podobnost ve struktuře nebyla vždy zřejmá. Ale při 40násobném zvětšení mozkové tkáně začali vědci vidět podobnosti ve struktuře. 40x zvětšení představuje měřítko 0,01-1,6 mm v mozku a 1-100 megaparseků ve vesmíru. Zde se neuronální síť jeví jako shluky galaxií. Kromě toho lze podobnost sítí objektivně měřit a porovnávat pomocí dvou technik. Prvním z nich je „network degree centrality“, který měří délky síťových připojení a stupeň konektivity v dané síti. Jádro nebo střed neuronu má mnohem menší poloměr než délka spojovacích axionů a dendritů. Podobně jsou klastry galaxií mnohem menší v poloměru než délka spojovacích vláken. Druhá metoda, jak objektivně porovnat obě sítě je „koeficient shlukování“, která kvantifikuje množství struktury vedle každé spojení uzel (neuron nebo galaxy cluster) a porovnává, že struktura náhodný bod v rámci sítě. Toto srovnání kontrastuje s organizací a náhodností v obou sítích.
Použitím techniky na tyto váhy, Vazz a Feletti našel „pozoruhodné“ podobnosti mezi oběma mozku a Vesmíru. Oni také zjištěno, že sítě byly více rádi než jiné biologické a fyzikální struktury včetně větve stromů, dynamiku mraků, vody nebo turbulence. Tyto další struktury jsou fraktální povahy. Fraktální vzory se opakují a vypadají stejně bez ohledu na to, v jakém měřítku je pozorujete. Naproti tomu vesmír vypadá úplně jinak v menších než větších měřítcích. Galaxie a sluneční soustavy se nepodobají kosmické síti, kterou vytvářejí. Také mozek se již podobá neuronové síti, když je pozorován v různých měřítcích. Měřítko samo o sobě může být důležité pro vytvoření těchto struktur, pokud jde o to, jak se organizují.
vědci uzavírají svá zjištění „naráží na skutečnost, že podobné konfigurace sítě může vzniknout z interakce zcela jiné fyzikální procesy, což vede k podobné úrovně složitosti a self-organizace, i přes dramatické rozdíly v prostorové váhy těchto dvou systémů.“Jinými slovy, sítě jako mozek a vesmír mohou sdílet podobnou strukturu, zatímco jsou zcela odlišné velikosti a jsou tvořeny různými procesy (gravitace vs biologie). Přesto je možné, že se něco podobného vyvíjelo a rostlo.
výzkumníci poznamenal, dva další zajímavé podobnosti mezi mozkem a Kosmické pavučině. První byl poměr složení. Mozek je 77% vody, zatímco podobně kosmická síť je přibližně 73% temné energie. Voda a temná energie nejsou součástí samotné sítě, ale jsou považovány za „pasivní materiál“ nebo pasivní energii. Přítomnost a poměr pasivního materiálu/energie může mít význam pro to, jak se tyto sítě tvoří. Druhou fascinující podobností je, že množství počítačových dat potřebných k mapování simulovaných modelů vesmíru je srovnatelné s teoretickými limity ukládání paměti lidského mozku. Mezi 1-10 Petabyes (1 Petabyte = 1000 Terrabytes) dat je potřeba simulovat vývoj pozorovatelného Vesmíru v měřítkách, kde Vesmírný Web se stává zřejmé. Odhady celkové skladovací kapacity lidského mozku jsou asi 2,5 petabajtů. Člověk by pak teoreticky mohl uložit velkou část struktury pozorovatelného vesmíru … do svého mozku. Nebo, ještě úžasnější, aby zvážila, kosmický Web by teoreticky mohl ukládat data celoživotních lidských zkušeností.
nejvíce vzdálených galaxií vůbec zobrazen. – NASA / ESA
stejně jako podobnosti existují rozdíly mezi kosmickým webem a mozkem. Zatímco použité vzorky mozku pocházely z kůry, celý mozek není jednotný. Různé části mozku jsou strukturovány pro různé účely, zatímco klíčovým rysem vesmíru je jeho jednotnost téměř ve všech směrech. Vazby mezi neurony v mozku slouží k přenosu smyslových informací, zatímco vazby ve vesmíru přenášejí energii a hmotu samotnou. Vazz a Feletti doufají, že jejich výzkum bude inspirovat rozvoj silnější algoritmy objevit i další podobnosti mezi mozkem a Vesmíru. Možná se dozvíme o podmínkách, které způsobují, že se dvě sítě zrozené ze zcela odlišných procesů navzájem tak úzce podobají.
Slyšeli jsme, jak Carl Sagan popisuje, jak jsou naše těla doslova vyrobena z hvězd. Nyní začínáme chápat, že naše mozky mohou být také vzorovány jako oni. Ve vaší mysli je celý vesmír spojení-vesmír ve vesmíru-a ten, který je schopen oslovit druhého, který jej dal vzniknout. Miliardy neuronů se dotýkají miliard hvězd-jistě duchovních.
Více Prozkoumat:
skutečné simulované vesmíru obrázky použité ve výzkumu: https://cosmosimfrazza.myfreesites.net/cosmic-web-and-brain-network-datasets
lidský mozek se podobají Vesmíru? / EurekAlert! Science News
Jak je uvedeno Výše, Jak je uvedeno Níže Výstavu Umění
Jak Váš Mozek Je Jako Vesmírný Web (nautil.usa)
Zkoumat Propojení Mezi Vesmírem & Mysl Přes Šest Interaktivních Uměleckých Instalací v „Jak nahoře Tak Dole“ (arxiv.org)
Zeptejte se Ethan: Je Vesmír Sám Naživu? (forbes.com)
jak velký je vesmír? – Vesmír dnes
jak jsou vlákna tkaná do kosmického webu (arxiv.org)
Aquarius Dark Matter Simulation Video-ESO
