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宇宙是個(gè)大腦?美國(guó)專(zhuān)家語(yǔ)出驚人:宇宙本質(zhì)上是一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

和原始人相比,我們對(duì)宇宙的了解似乎要比那時(shí)更加深刻,至少現(xiàn)在我們知道它從何時(shí)誕生,現(xiàn)在在如何發(fā)展,未來(lái)又會(huì)如何演化。

但換個(gè)角度看,現(xiàn)代人對(duì)宇宙的了解其實(shí)和原始人類(lèi)沒(méi)有什么區(qū)別,因?yàn)橛钪娴谋驹磰W秘似乎永遠(yuǎn)隱藏在無(wú)盡的漆黑帷幕下,盡管我們現(xiàn)在掌握了許多關(guān)于宇宙的數(shù)據(jù),但宇宙存在的意義究竟是什么呢?

這個(gè)有點(diǎn)形而上學(xué)的問(wèn)題,是任何一位科學(xué)家都無(wú)法回答的,基于這種困境,很多人都開(kāi)始覺(jué)得宇宙就是另一個(gè)巨大生物的細(xì)胞,甚至宇宙本身就是一個(gè)生命體,或者說(shuō)是一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),我們?nèi)祟?lèi)文明不過(guò)是一粒灰塵而已。

近日,來(lái)自美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的物理學(xué)教授維塔利.范丘林在接受采訪時(shí)明確表明:我們的宇宙在最基本層面上可能就是一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這是我們周?chē)澜绲膶?shí)際運(yùn)作方式。

實(shí)際上早在2012年11月,《自然》雜志就刊登過(guò)一篇有關(guān)微觀世界的神經(jīng)元和宏觀世界宇宙網(wǎng)的文章。

宇宙網(wǎng)是一種對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)更清晰的描述,因?yàn)樵诔叨壤辽蟽|光年后,宇宙中物質(zhì)的分布和呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)是網(wǎng)狀的,并不是均勻分布的。在這樣的尺度下科學(xué)家驚人地發(fā)現(xiàn),我們大腦中神經(jīng)間質(zhì)和神經(jīng)元的關(guān)系,與宇宙網(wǎng)中星群核心和星體的關(guān)系非常相似,相似度幾乎可以達(dá)到100%。

去年八月,范丘林教授在在arXiv上發(fā)表了一篇論文《作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的這個(gè)世界》,文中更加旗幟鮮明的提出了宇宙就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可能性,科學(xué)家以論文的方式嚴(yán)肅地提出這個(gè)設(shè)想非常大膽,因?yàn)樵撛O(shè)想通常被認(rèn)為是民科或科幻的范疇,但假如有可靠的理論支撐,或許我們的確需要打破過(guò)往對(duì)宇宙的看法,建立起全新的認(rèn)知。

現(xiàn)代科學(xué)界普遍認(rèn)為

在最基本的微觀層面,量子力學(xué)的規(guī)律支配著整個(gè)宇宙,從理論研究到對(duì)客觀現(xiàn)象建模,從微觀的粒子實(shí)驗(yàn)到宏觀的大尺度觀測(cè),量子力學(xué)表現(xiàn)的非常成功。

但詭異的是,量子力學(xué)有時(shí)會(huì)表現(xiàn)出“唯心”的現(xiàn)象。

同一個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象,當(dāng)有觀察者或記錄者時(shí),整個(gè)量子框架都會(huì)分崩離析。

撤離觀察者,我們無(wú)法看到量子過(guò)程時(shí),一切又恢復(fù)到了正常。

并且雖然它和廣義相對(duì)論并稱(chēng)為現(xiàn)代物理學(xué)兩大支柱,但科學(xué)家至今無(wú)法在一個(gè)統(tǒng)一的框架調(diào)和這兩種理論,甚至連量子力學(xué)中觀察者的問(wèn)題都無(wú)法處理,而假如以一個(gè)會(huì)學(xué)習(xí)進(jìn)化的微觀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)描述宇宙,似乎還有些路可走。

范丘林教授對(duì)兩種不同自由度的的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了精確模型,然后限制了大量神經(jīng)元,觀察神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的行為。

量子力學(xué)的馬德隆方程很好地描述了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接近平衡的行為,而經(jīng)典物理學(xué)的哈密頓方程則描述了遠(yuǎn)離平衡的行為,要知道量子力學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)正是描述宇宙的兩種理論,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)很好地調(diào)和了兩者涌現(xiàn)的行為。

除此之外,他還認(rèn)為如果宇宙由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,那么小到原子亞原子,大到整個(gè)宇宙目前的結(jié)構(gòu),都可能存在自然選擇。

即目前宇宙的物質(zhì)構(gòu)成也都是進(jìn)化而來(lái)的,就像地球上的猿人進(jìn)化成人類(lèi)一樣,宇宙也應(yīng)該有一部分物質(zhì)在進(jìn)化中被淘汰。

這個(gè)理論聽(tīng)上去似乎大開(kāi)腦洞,但由于其具備一定的實(shí)驗(yàn)支撐,且在理論上也沒(méi)有明顯的矛盾,所以還是可以當(dāng)做是一家之言來(lái)看待的。

畢竟在有關(guān)宇宙本質(zhì)的問(wèn)題上,有理論總比什么都沒(méi)有要好,就算強(qiáng)如愛(ài)因斯坦,現(xiàn)在也還有蟲(chóng)洞理論未經(jīng)證實(shí),所以說(shuō)在這些理論沒(méi)有被證偽之前,都可以認(rèn)為是一種針對(duì)宇宙本質(zhì)而進(jìn)行的合理假說(shuō)。

但就算這個(gè)假說(shuō)最后被證明成立,也不能篤定宇宙就是一個(gè)像人類(lèi)一樣活著的生物,因?yàn)轭?lèi)似大腦神經(jīng)元的構(gòu)造更多只是一種學(xué)習(xí)模型或者算法模型,而不是獨(dú)屬于生物的一種形式,因此宇宙可能是神似而非形似。

考慮到近代科學(xué)發(fā)展也就是幾百年間的事,而幾百年對(duì)于宇宙來(lái)說(shuō)可能連瞬間都算不上,所以在這樣短暫時(shí)間里,人類(lèi)可能連真實(shí)宇宙的面紗都沒(méi)有碰到。

極端情況下,也許看似波瀾壯闊的宇宙只是某個(gè)神經(jīng)遞質(zhì)或是一個(gè)粒子,亦或干脆是像電影《黑客帝國(guó)》中,我們都活在計(jì)算機(jī)的算法里,從來(lái)就不存在什么真實(shí)的宇宙,我們都是算法生成的人而已,只是不自知。

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