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66662月前
当科学家第一次把细胞放大10亿倍后,所有人都沉默了,因为他们看到的画面和宇宙的结构惊人相似。细胞膜像宇宙的边界在不断扩张,线粒体分布的方式竟然和星系团的排列几乎一致。那些连接细胞器的纤维网络和连接星系的暗物质纤维呈现出同一种神秘的网状结构。 更让人震撼的是,细胞核占细胞体积的比例恰好约等于可观测物质占整个宇宙的比例,都在4%到5%之间。2011年一位物理学家甚至发现细胞内的信号传递速度和宇宙信息扩散的模式遵循着相同的数学规律。 今天我就带你看看这个跨越60个数量级的惊人巧合。当我们把镜头从10的负15次方米的细胞拉到10的26次方米的宇宙,你会发现一个细思极恐的真相。但这还仅仅是开始,更让人头皮发麻的发现出现在2020年。 意大利和美国的科学家联合发表了一篇震撼学术界的论文,他们用超级计算机对人脑神经网络和宇宙网络进行了首次定量对比分析,结果让所有人都倒吸一口凉气。人类大脑包含860亿个神经细胞,可观测宇宙中有大约1000亿个星系,这个数量级就已经惊人的接近。 但真正让科学家震惊的是接下来的发现。研究人员测量了大脑中物质分布最密集和最稀疏区域的差异,发现密度相差整整100倍。从1微米到100微米,当他们把目光转向宇宙,在由1000亿个星系构成的宇宙网中,密度最大和最小的部分同样相差100倍,只不过尺度变成了5百万光年到5亿光年。 这种精确到令人窒息的相似性在自然界所有已知的网络结构中从未出现过,就好像有一只看不见的手用同一张设计图纸分别画出了细胞和宇宙。更诡异的事情还在后面,研究团队继续深入分析。 他们测量了大脑神经元网络和宇宙网络中每个节点的平均连接数以及这些节点形成的集群数量,结果再次让人不寒而栗。两种网络的连接方式几乎完全一致,这意味着它们可能遵循着同一套底层物理法则,就像DNA的双螺旋结构和星系的旋臂都在诉说着宇宙深处隐藏的某种密码。 如果你觉得这已经够疯狂了,那接下来的数据会彻底颠覆你的认知。科学家计算出,如果把整个宇宙网络当作硬盘,它能存储大约4.3PB的信息,而人类大脑的存储容量是2.5PB。你可能会说4.3和2.5看起来差别挺大,但要知道大脑神经元网络结构哪怕只有微小变化,存储量就会呈指数级暴涨或暴跌。 从这个角度看,4.3PB和2.5PB在宇宙尺度上几乎就是同一个数字,就好像宇宙这个巨型大脑正在存储着某个生命体数十亿年积累的全部记忆
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自由基1周前
星系的起源 在宇宙大爆炸发生及能量退耦之后,宇宙发生了剧烈的暴涨扩张。整个宇宙快速膨胀,导致一些空间点被撕开一个个口子形成宇宙空洞。当这些被撕开的空洞随着宇宙膨胀越来越大,最终产生了巨大的负压效应。这个负压会导致空洞周围的能量体、氢原子以及其它所有事物加速或减速偏转,奔向空洞而来,相互撞击并聚集起来填充空洞、平衡负压。这个聚集物最终形成一个巨大的源初天体。由于这种聚集一直发生,使得这个天体内外极不稳定,最终发生爆炸。源初天体的外围向外爆炸、抛撒物质形成早期星云,内部区域则向内爆炸,或称坍缩,形成至少一个超大质量黑洞。在整个天体的所有物理行为稳定之前,可称之为“活动星系核”,这就是类星体。天文学观测发现的类星体已超过二十万颗,最近的3C-273,距离地球25亿光年,最远的J0313-1806,距离地球130亿光年。根据以上论述,如果宇宙仍在加速膨胀,在宇宙膨胀前沿,上述过程必定还在发生。 以上就是星系的起源过程。 我们所知道的物态是超低温凝聚态、固态、液态、气态、离子态、超高温简并态,这里增加三种天体作为物态的扩充内容,中子星、恒星级黑洞、超大质量黑洞。物理学界根据中子星推测应该还有夸克星。恒星级黑洞就是夸克星,恒星质量差异所形成的黑洞会演化成为不同种类的夸克星。而超大质量黑洞在源初天体的内爆或称坍缩中形成纯能量天体,不吸收普通物质,只接纳静质量为零的能量粒子。这就产生一个问题,目前的四种基本力无法形成及维持纯能量天体的运行。所以必须重新定义一种力来解释这种纯能量天体的存在。从宇宙空洞被撕开、负压产生,到超大质量黑洞这种纯能量天体的形成,整个过程有一种古老的力在发挥作用,可称之为第五种力,简称“五力”。源初天体爆炸并形成类星体之后,五力在不同的物质空间尺度下分解并表现为四种分力,就是四种基本力,弱力、强力、电磁力、引力。而五力只存在于超大质量黑洞视界之内,维持着这个纯能量体的运行。#星系起源 #恒星级黑洞 #超大质量黑洞 #第五种力 #类星体
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《万物简史》核心科学知识点清单 ①宇宙起源与演化 宇宙诞生于大爆炸,从一个密度无限大、体积无限小的奇点快速膨胀而来,至今仍在扩张。 宇宙的主要构成是暗物质和暗能量,可见物质(恒星、行星等)仅占极小比例。 ②地球的形成与地质变迁 地球由原始太阳星云的尘埃和气体经引力聚合而成,初期是熔融状态,后逐渐冷却形成地壳、地幔、地核分层结构。 板块构造学说:地球表层的岩石圈由若干大板块构成,板块的漂移、碰撞、俯冲形成了山脉、地震、火山等地质现象。 ③生命的起源与演化 生命起源于原始海洋的化学演化,无机小分子逐渐形成有机大分子,最终诞生能自我复制的原始生命。 生物演化遵循“物竞天择,适者生存”的规律,经历了从单细胞生物到多细胞生物、从海洋到陆地、从简单到复杂的漫长过程,寒武纪生命大爆发是演化史上的关键节点。 ④基础物理学与化学常识 原子是化学变化中的最小微粒,由原子核和核外电子构成,元素周期表揭示了元素的性质随原子序数递增的周期性变化规律。 力的基本类型包括引力、电磁力、强核力、弱核力,引力是维系天体运行的关键力。 ⑤人类科学探索的关键突破 牛顿的万有引力定律和三大运动定律,奠定了经典力学的基础。 达尔文的生物进化论,颠覆了神创论,重塑了人类对生命起源的认知。 爱因斯坦的相对论,修正了经典力学的局限,揭示了时间、空间与物质、能量的关联。 ⑥人类与生态环境 人类活动(如工业革命、化石燃料燃烧)对地球生态产生深远影响,引发温室效应、物种灭绝加速等问题。 地球的生态系统具有脆弱性和关联性,保护生物多样性、维持生态平衡至关重要。
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