我們先從左邊腦細胞的圖片開始。然后再看看右邊這張圖，上面是呈現(xiàn)出整個宇宙的網(wǎng)絡(luò)。

圖解：第一張圖是人類腦細胞，第二張圖是我們宇宙中所有星系的網(wǎng)絡(luò)。

把兩者放在一起看，它們的確很相似。所以很容易聯(lián)想到，我們所居住的宇宙也許是一個巨人的大腦。但是事實上，還有別的理由來解釋為什么宇宙網(wǎng)絡(luò)和腦細胞看起來這么相似：物理規(guī)律在任何地方都同樣適用。

縱觀人類歷史，科學(xué)家們通過研究物質(zhì)和能量在宇宙中的運動來學(xué)習(xí)物理規(guī)律。從最小的原子到最大的星系，宇宙中的萬事萬物都遵循物理定律。但是所有事物遵循相同的規(guī)律并不意味著他們就是一樣的。

我們所見的宇宙網(wǎng)絡(luò)形狀是由引力、不可見的暗物質(zhì)（對此我們知之甚少）和劇烈事件引發(fā)的的變化（如恒星爆發(fā)，我們稱這種恒星為超新星）塑造的。

圖解：該圖形代表了一個大型超級集群系統(tǒng)，如BOSS長城，及其簇狀，空隙和星系細絲。

代代相傳，至今我們?nèi)跃哂羞@一特點。只不過現(xiàn)在我們更多運用在考試上。

物理學(xué)的許多東西都會涉及到分形等過程，因此自然界中也有許多類似分形的事物：從河流到海洋的路徑，到雪花的精致形狀。甚至城市也會分形：從太空看夜晚地球的照片，你就會看到類似的圖案。宇宙和我們的大腦都不是完美的分形，但它們已經(jīng)很接近了。

圖解：超新星爆發(fā)還剩下什么 Hubble Space Telescope(ESA)/Flickr, CC BY

很顯然我們的大腦不由宇宙大事件來塑造。事實上，我們大腦的形狀是億萬年進化得來的。進化之所以發(fā)生，是因為每一代動物（包括人類）都會把能夠幫助它們在環(huán)境中生存的特征和行為傳給后代。

你的大腦如此，是因為這種儲存腦細胞的方式使得信息更快地從大腦的一部分傳輸?shù)搅硪徊糠帧６覀兊淖嫦葹榱松妫坏貌贿\用他們的大腦對環(huán)境作出極快的反應(yīng)。想象一下虎口逃生有多恐怖！

圖解：在用DTFE重新構(gòu)造出史隆長城，使用2度視場星系紅移巡天的內(nèi)部部分資料

不過我們的大腦與宇宙一樣，都是由原子和分子組成。宇宙和大腦的形狀都與一門叫做“分形”的數(shù)學(xué)分支學(xué)科有關(guān)。分形是一種自我重復(fù)的模式，無論遠近。

圖解:歐洲城市夜晚的燈光 NASA's Marshall Space Flight Center/Flickr., CC BY-NC

宇宙和大腦在圖像上的相似有一個終極解釋：宇宙太龐大，而我們的大腦太渺小，我們兩者都無法仔細觀察，即使有強大的顯微鏡和天文望遠鏡來幫助我們。

因此，科學(xué)家們常常使用計算機模型來表現(xiàn)事物的外觀和行為模式。計算機模型就像是我們想要研究之事物的縮小或放大模型。所以我們可以直接觀察模型，而不是試圖直接研究微小的腦細胞或龐大的宇宙。

圖解: 本超星系團周圍五百萬光年內(nèi)銀河系的分布。每一個點代表一個銀河系﹙共有一萬四千多個﹚，惟在中心處，銀河系過于密集，無法點出每個銀河系。長城為銀河密集之處，而空洞指銀河分布很稀疏的地方，但并非全無銀河系。此圖可以視為宇宙銀河系分布的剖面，其他剖面也具有長城與空洞的結(jié)構(gòu)，故又稱為宇宙的「泡泡結(jié)構(gòu)」(Bubble structure of the universe)。

雖然腦科學(xué)家與宇宙科學(xué)家研究的內(nèi)容截然不同，但使用的計算機程序是相似的。所以即使他們目的不同，建立的圖像也會相似。

比如說，兩張圖片都用較明亮的區(qū)域表示活躍（如星系團或腦細胞團）而較暗的區(qū)域表示什么都沒有。這使我們很容易意識到兩種截然不同的事物或許有更緊密的聯(lián)系。

兩個領(lǐng)域的科學(xué)家們每日都有新的發(fā)現(xiàn)。如果你也想成為一個科學(xué)家，也許有一天你也可以有這樣的新發(fā)現(xiàn)。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. theconversation-一桶桃桃紅柚

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處