Episode-003：宇宙と人間の脳の構造が似ている研究[カオスゲーム理論]
宇宙の大規模構造と人間の脳の構造が「似ている」と話題になった研究は、ネットワーク構造の統計比較から生まれました。
完全に同じという意味ではありませんが、構造パターンの数学的特徴が近いことが報告されています。🧠🌌
1️⃣ 比較された2つの構造
研究で比較されたのは次の2つです。
宇宙
- 銀河
- 銀河団
- フィラメント
- ボイド
この巨大なネットワークは
Cosmic Web
と呼ばれます。
一方、人間の脳は
- ニューロン
- シナプス
- 神経ネットワーク
で構成されています。
研究では特に
Cerebral Cortex
の神経ネットワークが比較されました。
2️⃣ 研究を行った科学者
この研究を行ったのは
- Franco Vazza
- Alberto Feletti
です。
2020年の研究では
宇宙シミュレーションと脳組織を
統計物理で比較しました。
3️⃣ 驚いた共通点
研究で見つかった共通点は次の通りです。
ネットワーク密度
どちらも
- ノード（銀河 / ニューロン）
- 接続（重力 / シナプス）
で構成されたネットワークです。
構造の分布
解析すると
- 空間の約70〜80%は空洞
- 物質は細いネットワークに集中
という特徴が共通していました。
スケールフリー構造
どちらも
スケールフリー・ネットワーク
という統計パターンに近い構造でした。
つまり
- 小さな結合が多数
- 巨大なハブが少数
というネットワークです。
4️⃣ 見た目の比較
研究では次の画像がよく紹介されます。
左：宇宙の銀河分布
右：脳神経
見た目はかなり似ています。
- 宇宙：銀河フィラメント
- 脳：ニューロン軸索
5️⃣ ただし重要な注意
研究者自身も強調していますが
宇宙＝脳
という意味ではありません。
違いは大きいです。
| 宇宙 | 脳 |
|---|---|
| 重力で形成 | 生物進化 |
| 銀河 | ニューロン |
| 物理法則 | 生物学 |
つまり
似ているのは統計パターンだけ
です。
6️⃣ なぜ似るのか
理由は
複雑ネットワークが自然に作られると似た形になる
からです。
この分野は
Complex Systems
という研究領域です。
まとめ
宇宙と脳が似ていると言われる理由
- どちらもネットワーク構造
- 空洞＋フィラメント分布
- スケールフリー統計
ただし
物理的に同じものではない
というのが現在の科学の結論です。
もし興味があればですが、さらに面白い話があります。
実は研究者の間で議論されているのが
- 宇宙の情報量の上限（ホログラフィック宇宙）
- 宇宙は巨大なコンピューターかもしれない説
- 宇宙は巨大なブラックホール内部かもしれない説
この3つは現代宇宙論のかなり深いテーマです。
