¿Es el universo mismo un ser vivo?

¿Es el universo mismo vida? Según las observaciones de la astronomía moderna, la gente descubre cada vez más las similitudes entre el universo mismo y la vida. Los taoístas siempre han considerado el cuerpo humano como un universo pequeño, entonces, ¿es este universo el gran cuerpo humano? Según algunos libros antiguos, el nombre de este gran hombre era Pangu. Imagine que nuestra Tierra es solo una partícula del cuerpo de Pangu y que la Vía Láctea es una estructura organizativa de su cuerpo. El misterio de la conciencia humana y el misterio del universo son dos de los misterios más difíciles de resolver en la actualidad. Quizás pertenezcan al mismo problema. Este artículo se centra en la similitud entre las neuronas del cerebro humano y la red de galaxias del universo.

Christopher Koch, un destacado investigador de la conciencia y el cerebro humano, llama al cerebro "el objeto más complejo del universo conocido". No es difícil ver por qué esto podría ser cierto. Con cientos de miles de millones de neuronas y billones de conexiones, el cerebro es un objeto vertiginosamente complejo.

Pero hay muchos otros objetos complejos en el universo. Por ejemplo, las galaxias pueden formar estructuras enormes (llamadas cúmulos, supercúmulos y filamentos) que pueden extenderse cientos de millones de años luz. Los límites entre estas estructuras y los espacios adyacentes (llamados espacios cósmicos) pueden ser muy complejos. La gravedad acelera el material en estos límites a miles de kilómetros por segundo, creando así ondas de choque y turbulencias en el gas intergaláctico. Hemos predicho que el límite del filamento intersticial es uno de los volúmenes más complejos del universo, medido por la cantidad de bits de información necesarios para describirlo.

Esto nos hace pensar: ¿Es más complejo que el cerebro?

Entonces, como astrofísicos y neurocientíficos, trabajamos juntos para comparar cuantitativamente la complejidad de las redes galácticas y las redes neuronales. El primer resultado de nuestra comparación es realmente sorprendente: no sólo las complejidades del cerebro y las redes cósmicas son realmente similares, sino también sus estructuras. El universo puede ser autosemejante en escalas que son mil millones de veces diferentes.

Comparar cerebros con cúmulos de galaxias es una tarea difícil. Es necesario procesar los datos obtenidos por diferentes medios, por un lado: telescopios y simulaciones numéricas, por un lado, y microscopía electrónica, inmunohistoquímica y resonancia magnética funcional, por otro.

Esto también requiere que consideremos escalas muy diferentes: toda la red cósmica (la estructura a gran escala trazada por todas las galaxias del universo) se extiende al menos decenas de miles de millones de años luz. Esto es 27 órdenes de magnitud más grande que el cerebro humano. Además, una de estas galaxias alberga miles de millones de cerebros reales. Si la red cósmica es al menos tan compleja como sus partes componentes, podríamos suponer ingenuamente que es al menos tan compleja como el cerebro.

El número total de neuronas del cerebro humano está al mismo nivel que el número de galaxias en el universo observable.

Pero la aparición de conceptos hace posible la comparación. Muchos fenómenos naturales no son igualmente complejos en todas las escalas. Sólo observando el cielo en su máxima extensión se hace evidente la majestuosa red de la red cósmica. En escalas más pequeñas, donde la materia está encerrada en estrellas, planetas y (posiblemente) nubes de materia oscura, esta estructura se perderá. A la galaxia en desarrollo no le importaban las órbitas saltantes de los electrones en los átomos. Los electrones orbitarán alrededor de sus núcleos independientemente de su ubicación en la galaxia.

De esta manera, el universo contiene muchos sistemas anidados dentro de sistemas, casi sin interacción entre diferentes escalas. Este aislamiento de escala nos permite estudiar la física de los fenómenos naturales a escalas naturales.

La red cósmica está formada por halos autoinducidos de estrellas, gas y materia oscura (cuya existencia aún no se ha demostrado). En términos generales, el número de galaxias en el volumen del Hubble debería ser del orden de 6543,8+000 mil millones. El equilibrio entre la expansión acelerada del tejido espacio-temporal y la gravedad le da a la red su patrón similar a una telaraña. La materia ordinaria y la materia oscura se condensan en filamentos lineales, formando cúmulos de galaxias donde se encuentran los filamentos, dejando la mayor parte del volumen restante esencialmente vacío. La estructura final parece borrosa.

Hasta hace poco, el número de células o neuronas del cerebro humano no podía estimarse directamente en la literatura. La materia gris cortical (más del 80% de la masa cerebral) contiene aproximadamente 6 mil millones de neuronas (19% de las neuronas cerebrales) y casi 9 mil millones de células no neuronales. El cerebelo tiene aproximadamente 69 mil millones de neuronas (80,2% de las neuronas del cerebro) y aproximadamente 654,38+0,6 mil millones de células no neuronales. Curiosamente, el número total de neuronas en el cerebro humano está al mismo nivel que el número de galaxias en el universo observable.

El ojo capta inmediatamente algunas similitudes entre la red cósmica y el cerebro. En la Figura 1 mostramos una distribución simulada de materia cósmica en un corte de 100 millones de años luz de ancho, así como una imagen real de un corte de 4 micrómetros (micrómetros) de espesor que atraviesa el cerebelo.

¿Las aparentes similitudes son sólo la tendencia humana a percibir patrones significativos en datos aleatorios? Claramente, la respuesta parece ser no: el análisis estadístico muestra que estos sistemas comparten similitudes cuantitativas. Los investigadores suelen utilizar una técnica llamada análisis del espectro de potencia para estudiar la distribución a gran escala de las galaxias. El espectro de potencia de una imagen mide la intensidad de las fluctuaciones estructurales que pertenecen a una escala espacial específica. En otras palabras, nos dice cuántas notas de alta y baja frecuencia componen la melodía espacial particular de cada imagen.