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Spanish인간의 뇌와 우주의 이상한 유사점
이미지 출처 : https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphy.2020.525731/full
볼로냐 대학의 천체 물리학 자이자 베로나 대학의 신경 외과 의사는 인간의 뇌에있는 신경 세포 네트워크를 은하의 우주 네트워크와 비교했습니다. 이러한 분석은 관찰 가능한 우주의 구조가 인간 두뇌의 신경망과 놀랍게도 유사하다는 것을 보여줍니다. 연구에 따르면 뇌와 우주의 발달을 관장하는 법칙이 동일 할 수 있습니다. 우리 주변 세계의 흥미로운 특징 중 하나는 매우 다른 맥락에서 다양한 모양과 패턴이 나타난다는 것입니다. 예를 들어, 황금 나선 (피보나치 나선)은 달팽이 껍질과 나선 은하의 모양에서 발견되며 정맥 패턴은 번개 지점에서 울립니다.
큰 뇌와 같은 우주
에 발표 된 대담한 새로운 연구에서 물리학의 개척자 (https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphy.2020.525731/full)이 출판되었고, 천체 물리학 자이자 신경 외과의는 자연에서 가장 복잡한 두 시스템 인 인간 뇌의 신경망과 우주 은하의 우주 네트워크를 비교하기 위해 정량 분석을 사용했습니다. 사실, 이것은 그렇게 이상한 비교가 아닙니다. 오랫동안 인터넷에서 이미지가 순환하면서 한편으로는 뉴런 네트워크를 보여주고 다른 한편으로는 놀랍도록 비슷한 은하단을 보여주고 있습니다.
하지만 인간의 뇌와 우주는 단순한 외모 이상입니다. 볼로냐 대학의 천체 물리학 자 Franco Vazza와 베로나 대학의 신경 외과 의사 Alberto Feletti는 지난 몇 년 동안 우주와 뇌의 다양한 유사점을 연구했습니다.
그들은 2017 년에 그들의 작업을 설명했습니다. "은하는 수억 광년에 걸쳐 확장되는 거대한 구조로 그룹화 될 수 있습니다. 이러한 구조와 인접한 빈 공간 사이의 경계는 매우 복잡 할 수 있습니다. 중력은 문제를 가속화합니다. 초당 수천 킬로미터에 달하며 은하 간 가스에 충격파와 난류를 생성합니다. 우리는 그러한 경계가 우주에서 가장 복잡한 장소 중 하나이며이를 설명하는 데 필요한 정보의 수로 특징 지을 수 있다고 예측했습니다. 질문 : 유사한 구조가 인간의 뇌보다 더 복잡합니까?-과학자들은 Nautilus에 분기별로 썼습니다.
복잡성과 자기 조직화의 정도
크기면에서 뇌와 우주는 크기가 27 배 차이가납니다. 그러나이 연구는 우주의 구조와 인간 두뇌의 구조를 움직이는 물리적 과정이 매우 다르지만 비슷한 수준의 복잡성과 자기 조직화를 초래할 수 있음을 시사합니다.
시작점은 조사한 두 구조 간의 유사점을 찾는 것이 었습니다. 인간의 뇌는 약 69 억 개의 뉴런을 포함하고 있으며 관측 가능한 우주에는 천억 개의 은하가 있습니다. 출판물의 저자에 따르면 이것은 유사점 중 하나입니다.
또 다른 유사점은 구성 방식입니다. 두 시스템은 잘 정의 된 네트워크에 배열되어 있으며 노드는 고유 한 방식으로 연결됩니다. 정보와 에너지의 흐름은 모든 시스템의 질량과 에너지의 약 25 % 만 차지합니다.
또한 뇌의 구성과 뇌의 구성 사이에는 유사점이 있습니다. 우주. 물은 뇌 질량의 약 77 %를 차지하고 우주는 72 %의 암흑 물질과 에너지입니다 (일부 추정치에 따르면 95 %까지). 물과 암흑 물질은 모두 뇌와 공간의 내부 구조에서 간접적 인 역할을하는 것으로 보입니다.
뇌와 우주의 다른 유사점
위의 유사점을 발견 한 후 연구원들은 이미지를 사용하여 두 구조를 정량적으로 비교했습니다. 이를 위해 인간 두뇌의 일러스트레이션과 공간 네트워크의 모양에 대한 시뮬레이션이 컴파일되었습니다.
연구자들은 물질 분포 밀도의 차이를 조사한 결과 두 시스템 모두에서 놀랍게도 유사하다는 것을 발견했습니다. -두 시스템의 스펙트럼 밀도를 계산했습니다. 이것은 은하의 공간 분포를 연구하기 위해 우주론에서 자주 사용되는 기술이라고 Vazza는 말합니다.
-우리의 분석에 따르면 1 마이크로 미터에서 0,1 밀리미터까지의 규모로 신경망의 분포는 공간 네트워크에서 물질의 분포와 유사하지만 물론 더 큰 규모로 5 백만에서 500 억 광년 사이입니다. ", 연구원을 추가합니다.
하지만 그게 다가 아닙니다. 팀은 또한 두 네트워크의 주요 노드 간 연결 수와 같은 다른 형태 학적 특성을 조사했습니다. 평균적으로 공간 네트워크는 노드 당 3,8 ~ 4,1 개의 연결이있는 반면 뇌는 노드 당 평균 4,6 ~ 5,4 개의 연결이있었습니다. 또한 두 시스템 모두 중앙 노드 주변에 연결을 집중시키는 경향이 있습니다. 이 모든 것이 두뇌와 우주의 정보 능력을 비슷하게 만듭니다.
이것은 우주가 거대한 뇌이거나 느낄 수있는 거대한 구조라는 것을 의미하지 않습니다. 연구에 따르면 뇌와 우주의 발달을 지배하는 법칙은 그렇지 않으면 동일 할 수 있습니다.