目前最新的科学研究表明，我们宇宙的运作过程与人类的大脑极为相像，而且它还在不断地自我进化，成长，达到令人震惊的地步。
那么，真实情况果真如此吗？如果说宇宙真的像人脑之中的神经网络那样进行工作，这将极大地颠覆我们现在所认知的关于宇宙的起源和发展，也将颠覆截止目前的物理学家对于宇宙的所有认知。
因此，我们来看一看，美国的这位物理学家范教授是如何一步步提出这样大胆的主张的？
人工神经网络是像人脑结构一样的计算系统
各位看官都知道，我们的大脑中密布着神经网络，神经网络上布满了很多神经元，神经元相互连接，并以此来处理和传递信号。
从而实现对我们身体的各项控制让我们能够做各种动作，并最终实现思考这项高级能力，这也将我们和其他低等动物的区别开来。
随着我们逐步进入人工智能时代，我们的科学家就模拟人脑的神经网络结构，为机器人搭建了人工神经网络，创造了各种人工节点来模拟生物神经元的工作。
科学家还为这个神经网络进行了赋能，为它设定了很多的学习规则，让它能够依照这些规则来不断地调整各个节点之间的连接方式以及连接的权重。从而让机器达到像人类一样能够不断地通过学习提高自己的各项能力，这就是我们所说的人工智能。
那么经过一段时间不断地训练，机器就能够自动在图片中选择并记忆猫的外表和行为特征，当猫的各项特征积累得足够多的时候，就能够将其与其他动物区别开来。当机器结束训练的时候，我们再给它一堆混合着猫和其他动物的图片，那么它就能够根据自己学习并归纳的猫的特征，迅速并且准确地将猫的图片挑选出来。
宇宙与神经网络在一定程度上高度相似
如果人工神经网络能够像这样通过深度学习，从而了解世间万物，那么我们是否可以用它来分析我们所处的世界，了解各种物理现象，进而真正认识我们所处的星球和宇宙呢？
范教授在论文中写道：“我们不仅仅是说人工神经网络可以用于分析物理系统，或者发现物理规律，更为重要的是，人工神经系统就是我们周围世界的实际运作方式。”
也就是说，我们想要了解宇宙万物，它们是如何组成的，它们是如何运作的，那么把宇宙看待成一个神经网络就好了：每一个物体就是这个神经系统中的有机组成部分，就像生物神经元一样。每一种物理现象就像神经网络之间完成信息传递和处理的工作一样。
范教授自己也认为这是一个非常大胆的主张，因为人类一直都在探索并且了解我们所处的宇宙，范教授的这种主张完全不符合现在物理学界对于宇宙认知的基础，在一定程度上可以说，是属于完全颠覆式的认知。因此，物理学界认为此种学说过于荒谬，很多物理学家甚至对于这种新的主张不予置评。
每一种新的理论都会经过提出假设，通过实验或模型进行论证，最后得出结论的过程。如果说物理学界不认为宇宙像神经网络，宇宙万物也不像生物神经元，那么按照惯例，他们应该运用科学手段来证明它是错误的。
从这个理论的出发点来看，我们本来以为进行论证应该是一件非常容易的事情，也就是说，我们只要找到一种无法用神经网络描述的物理现象就可以把这个主张推翻了。
但是，各位，道理大家都懂，但是如何去证明它却不是一件容易的事情。因为，去认识单个物体的运动是较为容易的事情，但是如果要考虑到描述或理解较大规模的物体之间的联动，甚至是宇宙的运作来说的话，物理学家往往会采用一套特殊的理论作为辅助工具。
物理学界派系之争
在范教授提出新的理论之前，物理学界最开始是采用了一套建立在牛顿运动定律基础上的 '经典力学 '和爱因斯坦的相对论来认识宇宙。这些理论解释了空间和时间之间的关系，以及质量如何扭曲时空结构最终产生了引力效应。
然而，随着人们对于宇宙认识的不断加深，人们发现出现了很多静电力学无法解释的现象，这也就催生了“量子力学”的产生。
为了解释原子和亚原子尺度上的现象，物理学家发现，所谓的 '量子力学 '更能解释宇宙。在这个理论中，像能量和动量这样的量被限制在具有离散而非连续的值（称为“量子”），所有物体都具有粒子和波的特性。
但是，物理学界长期存在着一个问题，也就是说“经典力学”和“量子力学”之间存在着很多根本性的矛盾。它们虽然在各自的认知范围内很好地解释了宇宙，但物理学家长期以来一直在努力将它们调和成一个普遍的理论，这一挑战有时被称为 '量子引力问题'。
为了使这两种理论相互融合，广义相对论试图将引力描述为物质或能量对时空的扭曲，而这种引力有很大的可能性需要由量子组成，因此产生了基本的粒子--引力子。不幸的是，单个引力子对物质产生的影响将异常微弱，这使得量子引力理论似乎无法进行有效的实验测试，并最终确定哪种理论是正确的。
是理论调和还是引发更大的争议？
那么范教授提出的宇宙是一个巨大的神经网络这个理论，能不能调和目前物理学界的这两种理论，帮助我们最终真正地认识宇宙呢？
与各位的想法大相径庭，范教授之所以提出宇宙是神经网络的想法，他并不是试图将广义相对论和量子力学调和或融合成为一个基本的、普遍性的理论，而是想通过这种想法证明我们现在所通过这两种理论所看到的物体和物理现象都只是某些表象，它们背后的动因都来自于更为深层次的东西。
在启动他的研究工作时，范教授首先创建了一个由大量的、单个的节点所构成的系统，并在这个系统的基础上，搭建了一个模拟人工神经网络如何开展工作的模型。
通过研究，范教授发现，在这个系统的工作过程中，当某些条件接近平衡的状态时，人工神经网络的学习行为可以更好地采用量子力学的方式来进行解释，而当某些条件达到失衡的状态时，人工神经网络的学习行为可能就偏向符合经典力学的某些规律了。
对于他的言论引起的争议，范教授说道：“有些人可能会提出质疑，我现在所获得的这些研究结果可能是一种巧合。我只能说，也许是一种巧合，也许不是。
但就目前人类的认知而言，物理学界正是通过量子力学和经典力学认识宇宙万物是如何进行运作的。而我的研究表明，把宇宙看做一个类似人脑的神经网络才能更好更好地展示量子力学和经典力学两者对于宇宙运作方式的解释和表现”。
“在一定程度上，我自己也认为宇宙是神经网络的这种想法是多么疯狂。但是如果它真的是这样呢？我们要大胆地进行假设，再小心地求证，通过不断地观察和实验来对它进行验证。”范教授补充说道。
宇宙“大脑”通过自然选择不断地进化
此外，在范教授提出这种理论之前，物理学界无法完全认知物体的所有属性，这就是通过量子力学理论来解释物理现象存在的一定不确定性。对于这些属性，物理学家称其为未知属性，也被称为“隐藏变量”。
在范教授的理论中也存在两种变量，一种是他认为的可训练变量，比如偏置向量和权重矩阵是量子变量，另一种也是隐藏变量，与物理学家将其称为“未知属性”不同之处，范教授提出的这种隐藏变量是各个神经元的状态。
范教授解释道：“在我的这种新的理论中，物体的所有最小组成部分，比如粒子、原子或者细胞，都在神经网络中进行不断地进化，就像达尔文进化论中提到的优胜劣汰，自然选择一样。较为稳定的结构会在进化中存活下来，而不太稳定的结构就会逐渐自然消亡。”
而关于物质的状态，比如长宽等状态，全部都是自然选择的结果，比如说一些尺寸较小的组成部分，应该是类似于大脑中一些复杂程度很低的结构，比如神经元链，但是在尺寸更大的一些组成部分中，物质的结构更为复杂。
结语
量子力学这一门不同于经典力学的理论产生，在物理学史上具有划时代的意义。虽然目前99%的物理学家会告诉我们，量子力学是主要的理论，是我们认识这个世界的基础，所有的理论应该基于它而发展，但是我们仍然应该保有对于新的理论，新的认知的包容和鼓励。
正如文章前面所讲的那样，人类作为高等生物，其区别于其他低等动物的显著特点为具备思考的能力，同时保有对世界探索的好奇心。正是这份好奇心驱使着我们不断地拓宽我们的认知领域，加深我们对于整个世界的认识深度，也促进了人类的文明之火代代相传，文明之花愈加繁茂和昌盛。
联系客服
