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计算机模拟发现宇宙膨胀与大脑成长相似(图)

[日期:2012-11-30] 来源: 新浪科技   作者: [字体: ]
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   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

  新浪科技讯 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《自然》杂志的科学报告栏目上。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。(任天)

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