发布时间:2012-11-30 14:05 原文链接: 计算机模拟发现宇宙膨胀与大脑成长相似

    一项新的计算机模拟结果显示,在大脑回路、社交网络和宇宙膨胀等现象中,或许有某种基础的自然规律在支配着。

  北京时间11月30日消息,根据一项新的计算机模拟研究,宇宙可能像一个巨大的大脑一样增长着。该研究的结果发表于11月16日《科学报告》期刊上。文章称,一些尚未发现的基础规律可能支配着多种或大或小的系统,从脑细胞之间的电信号传递,到社交网络的扩张,甚至是宇宙的膨胀。

  研究的参与者,来自加州大学圣迭戈分校的物理学家Dmitri Krioukov 说:“对于不同的网络,如互联网、大脑神经元或社交网络等来说,其自然生长的规律是相似的。”这项研究的主要结果就是提出,在这些网络中可能存在着一种基本的支配规律。

  “乍一看这些网络差别很大,但问题在于,是否存在某种可以描述它们的基本规律,”来自休斯顿大学的物理学家凯文·贝斯勒(Kevin Bassler)说,“他们的这项研究非常有意义。”贝斯勒并未参与该研究。

相似的网络

  以往的研究已经揭示,大脑回路与互联网十分相似。不过,尽管有功能上的共性,但尚未有人能够发展出能完美预测计算机网络、大脑回路或者社交网络如何随时间增长的方程式。

  爱因斯坦的相对论方程解释了物质如何使时空弯曲,利用这一方程,物理学家可以追溯140亿年前宇宙在大爆炸中诞生的情景,并研究此后漫长时间里的宇宙膨胀。因此,Krioukov的团队就在思考,宇宙的加速式成长是否可以为探索社交网络,或者大脑回路的生长方式提供帮助。

脑细胞与银河系

  研究人员开发了一个计算机模拟程序,将早期宇宙分成尽可能小的单元,其中时空的份额比亚原子的粒子还小。模拟将所有的量子(或称节点)联系在一个巨大的,具有因果关系的天体网络中(任何物质的运动都低于光速,因此当一个人在地球上击打棒球的时候,其产生的涟漪效应在一个合理的时间里不可能到达外星系的某个外星人那里,这意味着这两个时空区域不具有因果效应)。

  随着模拟的进行,宇宙的历史中加入了越来越多的时空单元。Krioukov说,星系中物质的“网络”连接由此也不断增长。

  当研究者将宇宙历史与社交网络,或者大脑回路增长的方式对比时,发现这些网络都以相似的方式扩张:它们会协调相似节点与具多连接节点之间的关系。例如,爱猫者在上网时,不仅会经常访问如Google和雅虎这样的大网站,也会浏览许多猫类爱好者的网站,或者观看有关小猫的视频。与此类似,相邻的大脑细胞趋向于连接,但同时也会寻求与那些连接着众多其他细胞的神经元建立联系。

或大或小的系统间这种相似性很可能不是偶然的,Krioukov说:“对于物理学家来说这是个即时信号,意味着自然的运作中还有某种人类尚未知道的东西。”很可能在这些不同的网络之中,有一些未知的规律在支配它们运行。“研究结果提醒我们,也许是时候开始寻找这些规律了。”Krioukov总结道。

 

  

相关文章

迄今最大宇宙三维“地图”发布

近日,由全球70多个科研机构共同组建的暗能量光谱巡天(DESI)合作组向全球发布了关于暗能量的最新研究成果,并同步公开了这一项目首年的光谱数据。科研人员利用前3年的收集数据,结合其他巡天信息,发现暗能......

最新天文研究将宇宙再电离发生时间推至大爆炸后至少3.3亿年

国际知名学术期刊《自然》最新发表一篇天文学论文称,詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)探测到已知最早的处于再电离过程中的星系之一,从而将宇宙再电离(早期宇宙发生的重要转变)的发生时间推至大爆炸之后至少3......

最详细宇宙引力波图谱绘成

引力波图谱揭示宇宙隐藏的黑洞和结构(艺术图)。图片来源:澳大利亚斯威本科技大学和南非射电天文台科技日报北京12月4日电(记者刘霞)引力波是宇宙中加速运动的有质量物体扰动周围时空而产生的“涟漪”。引力波......

宇宙深空黑暗程度精确测得

科技日报北京9月9日电 (记者刘霞)宇宙深空究竟有多暗?美国国家航空航天局(NASA)“新视野号”探测器给人们提供了答案。该探测器首次对弥漫在宇宙中的环境光(宇宙光学背景)进行了迄今最精确测......

韦布探测到宇宙早期星系中存在碳

研究示意图。图片来源:物理学家组织网据英国剑桥大学官网近日报道,该校天文学家基于詹姆斯·韦布空间望远镜高级深星系外巡天获得的数据,在宇宙大爆炸后仅3.5亿年诞生的一个古老星系中,首次探测到了丰富的碳。......

宇宙中最早诞生时什么样?

科技日报讯 (记者刘霞)借助詹姆斯·韦布空间望远镜,丹麦科学家在天文学史上首次见证了宇宙中最早3个星系的诞生——这一事件发生于134亿至133亿年前。这项研究为科学家们提供了有关宇宙历史的新......

首次发现“宇宙瀑布”让一切坠入黑洞

研究人员首次发现了黑洞周围一个名为“暴跌区”的奇怪区域。爱因斯坦的广义相对论预言了这个区域,在这里物质不再围绕黑洞旋转,而是直接落入其中,但以前从未观测到过。相关论文近日发表于英国《皇家天文学会月报》......

“中国天眼”发现最遥远中性氢星系

中新网北京5月10日电(记者孙自法)42亿年前的宇宙有什么?基于被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)最新超深场巡天数据,中外天文学家合作研究发现宇宙中迄今最遥远的中性氢(HI)星......

宇宙加速膨胀或与合并婴儿宇宙有关

长期以来,科学家们一直在探索宇宙加速膨胀的奥秘,但是现有理论似乎都未能完全令人满意。近期,在英国《宇宙学与天体粒子物理学学报》上发表的一项研究指出,宇宙加速膨胀可能是它与更小的婴儿宇宙合并导致的。打开......

最大宇宙3D地图表明暗能量似乎越来越弱

美国劳伦斯伯克利国家实验室借助暗能量光谱仪器(DESI),绘制了最大的宇宙三维地图,相关宇宙演化线索表明,随着时间的推移,暗能量似乎正在减弱。相关研究结果公布于预印本网站arXiv。最大宇宙三维地图的......