Вчені провели масштабне дослідження і довели, що найтонша мережа нейронів всередині мозку людини і величезні скупчення галактик організовані дивовижно схожим способом.
Дослідники довели, що між найтоншою павутинкою нейронів нашого мозку і космічною «павутиною» галактик набагато більше спільного, ніж може здатися на перший погляд
Не займайтеся самолікуванням! У наших статтях ми збираємо останні наукові дані і думки авторитетних експертів у сфері здоров'я. Але пам'ятайте: поставити діагноз і призначити лікування може тільки лікар.
Одна цікава особливість Всесвіту полягає в тому, що однакові форми і візерунки можна зустріти в абсолютно різних контекстах. Наприклад, спіраль золотого перерізу можна побачити як у панцирі равлика, так і у формі спіральної галактики, а фрактальна геометрія наших судин відображається в розгалуженні блискавок.
У новому дослідженні астрофізик і нейрохірург поділилися результатами своїх спостережень, використавши кількісний аналіз для порівняння двох найскладніших систем у природі: нейронної мережі в людському мозку і космічній мережі галактик у Всесвіті.
Астрофізик Франко Вацца з Університету Болоньї в Італії і нейрохірург Альберто Фелетті з Університету Верони провели останні кілька років, намагаючись визначити, чи є схожість цих двох систем чимось більшим, ніж випадковий збіг.
У статті в Nautilus Quarterly від 2017 року вони заявляли, що "... галактики можуть угруповатися у величезні структури (звані скупченнями, надскупченнями і нитками), які простягаються на сотні мільйонів світлових років. Визначити межі між цими структурами і сусідніми ділянками порожнього простору, званими космічними пустотами, може бути надзвичайно складно.
Гравітація прискорює матерію на цих прикордонних областях до тисячі кілометрів на секунду, створюючи ударні хвилі і турбулентність у міжгалактичних газах. Через це кордон стає одним з найскладніших патерів у всьому Всесвіті, якщо судити за кількістю біт інформації, необхідної для його опису.
Це змусило нас задуматися: невже він складніший за структуру нашого мозку? "
Дві ці структури відрізняються за розміром на 27 порядків (це мільярд мільярдів мільярдів). Але результати команди показують, що, хоча фізичні процеси, які керують структурою Всесвіту і структурою людського мозку, сильно різняться, вони можуть призвести до аналогічних рівнів складності і самоорганізації.
Відправною точкою було виявлення схожості між ними. У мозочку людини близько 69 мільярдів нейронів; а спостерігається «космічна павутина» містить понад 100 мільярдів галактик. Обидві системи організовані в чітко сформовані мережі з вузлами (нейронами в мозку, галактиками у Всесвіті), з'єднаними нитками.
Візуальне порівняння мережі нейронів і галактичної «павутини»
Пропорції і нейронів, і галактик дотримуються приблизно одні й ті ж розмірності, але в масштабі. А потік інформації та енергії між вузлами становить всього близько 25% від енергоутримання кожної системи.
Крім того, спостерігається схожість між складом мозку і складом Всесвіту. Мозок на 77% складається з води. 72% Всесвіту складається з темної енергії. Обидві ці речовини, мабуть, є пасивними матеріалами, які пронизують відповідні системи і відіграють лише непряму роль у їхніх внутрішніх структурах.
Визначивши ці схожості, команда провела кількісне порівняння двох систем на основі зображень. Вони отримали зрізи мозку і кори головного мозку людини при різному збільшенні і порівняли їх з симуляціями галактичного кластера. Вчені шукали схожості в коливаннях щільності матерії між мозком і «космічною павутиною». І вони виявили, що відносний розподіл флуктуацій у двох системах був разюче схожим, хоча мова і йде про дуже різні масштаби.
"Наш аналіз показав, що розподіл коливань у нейронній мережі мозку в масштабі від 1 мікрометра до 0,1 міліметра слідує тій же прогресії розподілу матерії в галактичному кластері. Але, звичайно, в більш великому масштабі, починаючи від 5 до 500 мільйонів світлових років ", - пишуть вчені.
Зіставивши ці, а також багато інших несподіваних властивостей, вчені дійшли висновку, що дивовижні структурні патерни обох мереж справді розвиваються за схожими принципами. І це незважаючи на вражаючу різницю між фізичними силами, що регулюють нейрони всередині нашого мозку і цілі скупчення галактик. Не виключено, що для більш глибокого розуміння законів Всесвіту нам доведеться для початку зазирнути в самих себе.