也许这个宇宙思考，听我说出来

Sabine Hossenfelder

Thu, August 25, 2022 at 8:00 PM

美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜于2022年7月12日以新的光揭示在太空中一个斯蒂芬五重奏的五个星系的视觉群。这个巨大的马赛克是韦伯迄今为止最大的覆盖大约这些卫星直径五分之一的图像。它包含超过1.5亿像素，由近1000个单独的图像文件构成。来自韦伯的信息提供星系相互作用怎样已经推动早期宇宙中的星系演化的新探究。Credit - NASA, ESA, CSA, and STScI-Getty Images

我们的宇宙包含大约2000亿个星系。这些星系没有被均匀分布------在引力的拉力下它们聚块成星团，星团形成超星系团。在这些星系团之间，星系沿着“星系细丝”细线排列，这能是数亿光年长。星系团和细丝被几乎不含物质的空无包围。总的来说，宇宙之网看起来有点像一个人类大脑一样。

更准确的，宇宙中物质的分布看起来有点像在人脑中神经连接的网络的“连接体”一样。人脑中的神经元也形成簇，而它们被轴突连接，轴突是长的将电脉冲从一个神经元发送到另一个神经元的神经纤维。

人类大脑和宇宙之间的相似并不完全是肤浅的。意大利天体物理学家福兰考瓦扎（Franco Vazza）和神经科学家阿尔伯特费雷提（Alberto Feletti）在2020年的一项研究中已经严格的分析了它。他们计算了在人类大脑中的连接体和宇宙之网中多少不同大小的结构并报告了“一个显着的相似性”。

他们发现了在尺度低于约1毫米的大脑样本和宇宙中高达约3亿光年的物质分布在结构上是相似的。那么，这个宇宙是一个巨大的大脑其中我们的星系只是一个神经元吗？也许我们在追求我们自己思想的同时正在见证它的自我反省？

当然，我们不知道意识是什么。但我们确实知道我们唯一是究因上有信心的东西------大脑------能思考有很多联系，并通过这些联系来回发送大量信息。甚至撇开我们不了解意识，高连接性和快速发信似乎导向思考。宇宙在结构上相似于大脑提出是否它有相似思维能力这个问题。.

来思考太大

然而，这个宇宙以很多方式与人脑不同，值得指出的因为它膨胀，而它的膨胀正在加速起来。如果星系团是宇宙的神经元，那么它们将以越发更快的速度从彼此飞开------它们已经这样做了数十亿年。

另一个重要的区别是它要信号用一个长时间来跨越宇宙。人脑中的神经元每秒发送约5-50个信号。这些信号中的大多数（80%）是短距离的，只走大约1毫米，但大约20%是长距离的，连接大脑的不同部位。我们需要这两者来思考。我们大脑中的信号以每秒约100米的速度传播，比光速更慢一百万倍。但大脑很小，只需要几分之一秒信号在它之中绕着。

相比之下这个宇宙目前的直径约为900亿光年，正如阿尔伯特·爱因斯坦教我们的------没有任何东西比光速更快。这意味着，如果这个假设的宇宙大脑的一方想要至少注意到它的另一侧甚至以光速会需要900亿年的时间。向我们最近的神经元M81星系团发送一个单个信号至少会要大约1100万年。

这意味着乐观地说，自大爆炸以来这个宇宙可能已经设法在它的最近的神经元之间大约1000次交换。如果我们完全把遥远连接放在一边，那和我们的大脑在3分钟内所做的一样多。宇宙来连接它自身的能力随它的膨胀降低，因此它将从此走下坡路。这意味着如果宇宙正在思考，它没有正在思考很多。对于大多数物理学家，这是这个故事的结局。但如果宇宙不是它似乎看起来那么大会怎样呢？

一切都被连接

谷歌旗下公司深度思维（DeepMind）的研究人员最近教物理学了一个人工智能。他们向计算机程序喂了数小时的视频而它学到了除其他外物体不会自发的消失，它们总是继续的从一个地方移动到附近的地方。在物理学中，我们叫这个为“局域性”。这是大自然最基本的属性之一。而这是在我们最不了解的那些中。

这不仅仅是我们不明白为什么这个宇宙尊重局域性。我们不确定在亚原子领域中局域性仍然实在的。如果不是，那么这可能有深远的后果。它可能是空间本身有比我们观察到的要多得多的联系，非局域的联系与门户没有什么不同：你进入一端瞬间的被隔空传送到另一个地方。

这些非局域连接必须非常艰难的小，对我们太小，或甚至基本粒子不能通过------否则我们已经注意到了。但它们仍然用它自身连接空间。这样，我们认为位于宇宙两端的两个地方可能彼此非常接近。这个宇宙会只看起来很大，一种从我们有限的直觉产生的错觉。

我的物理学同事关于这个正在推测几个原因。首先，我们知道量子效应能在粒子之间创造强大的非局域联系。这种正如它叫的“纠缠”是量子计算机的优势。纠缠不允许信息的非局域转移，但它告诉我们滚动在倾斜平面上的球的熟悉位置并不是有的要说的全部。.

我们也知道，爱因斯坦的引力理论包含出现在远外地方之间的捷径虫洞。虽然大型虫洞不能存在于我们的宇宙中，因为它们会立即的关闭，但虫洞会在量子领域做的没有人真的知道。为了找到答案，我们将需要一个空间的量子属性的理论，这尽管80多年的探索我们仍然没有。然而，量子虫洞可能的诞生非局域连接。

最后，有一个问题是黑洞销毁信息。一旦你已经越过事件地平线，似乎你需要比光速更快移动返回出去。但一个跨越这个地平线的非本地连接也让信息出去。一些物理学家甚至已经提出据说占宇宙中85%物质的假设类型的物质的暗物质是一种错误归因。可能只有正常的物质，只是它的引力吸引被成倍并扩散出去，因为地方被非局域的连接到彼此。

因此，一个非局域连接的宇宙会因为许多原因有意义。如果这些推测是正确的，宇宙可能充满有连接看似遥远的地方的微小门户。物理学家佛提尼马克泡罗（Fotini Markopoulou）和李斯莫林（Lee Smolin）估计了我们的宇宙可能包含多达10360个这样的非局域连接。而且由于这些连接无论如何都是非局域的，它们随宇宙膨胀并不重要。相比之下，人类的大脑有一个贫瘠的1015个连接。

让我是明确的，绝对没有表明非局部联系存在的证据或者如果它们存在它们应该真的允许这个宇宙来思考。但我们也不能排除这种可能性。这听起来很疯狂，宇宙是智能的想法与我们迄今为止所知道的一切是兼容的。

一个奇迹之源

无论好坏我通过揭穿无意义的物理学头条新闻声名鹊起。从断言的负质量观测（没有这样的东西）到用量子互联网发送比光速更快的信息（你不能）到与平行宇宙接触（我向你保证我们没有过任何的）。

但随着越来越多的同事在社交媒体上和我一起揭穿假科学新闻，我已经发现我们描绘了一幅片面的画面。科学比“不，你不能”有更多要说的话。它也对新的可能性、新的奇迹来源以及使我们自己存在有意义的新方法打开我们的思维。

这个宇宙可能思考、大爆炸可能重复、你的副本可能生活在平行世界中。这些都是我们在我们的物理学理论中发现的可能性。它们没有被证据支持而它们可能永远不会。但它们也不被证据矛盾。这些故事也值得被告诉。

摘自Sabine Hossenfelder的EXISTENTIAL PHYSICS by published by Viking, an imprint of Penguin Publishing Group, a division of Penguin Random House, LLC. Copyright © 2022 by Sabine Hossenfelder.