Mozak i kosmos: Ista mreža?

Detalji: Kategorija: Filozofija; Datum kreiranja: nedelja, 14 septembar 2025 00:04; Autor Astronomski magazin

Nedavni članak Da li je univerzum gigantska neuronska mreža? izazvao je interesovanje čitalaca. Sproveli smo detaljnije istraživanje iz koga je proizašao ovaj tekst:

Dve slike, postavljene jednu pored druge. Na prvoj, vidimo neverovatno složenu mrežu svetlećih vlakana i gustih čvorova, ispresecanu ogromnim, tamnim prazninama. Na drugoj, posmatramo gotovo identičan prizor: zamršeno tkanje filamenata koji se spajaju u svetle tačke, okružene prostranstvima ništavila (sliku pogledajte u gorenavedenom tekstu). Lako bismo mogli da ih zamenimo, ali jedna slika prikazuje isečak ljudskog malog mozga, uvećan hiljadama puta, dok druga predstavlja kompjutersku simulaciju kosmičke mreže galaksija, koja se proteže stotinama miliona svetlosnih godina.¹

MozakKosmos

Ova zapanjujuća vizuelna sličnost, dugo primećivana u naučnim krugovima, postavlja fundamentalno pitanje. Da li je to puka slučajnost, trik našeg uma koji je evoluirao da pronalazi obrasce čak i tamo gde ih nema – fenomen poznat kao apofenija? Ili, pak, ovaj odjek strukture na najrazličitijim skalama univerzuma ukazuje na dublji, skriveni princip koji upravlja formiranjem složenosti, od misli do galaksija?.¹

Ovaj tekst vodi nas na putovanje koje počinje upravo tim pitanjem. Prvo ćemo istražiti revolucionarnu naučnu studiju koja je prevazišla vizuelnu sličnost i po prvi put kvantifikovala paralele između ljudskog mozga i svemira, otkrivajući statistička poklapanja koja je teško zanemariti.¹ Zatim ćemo se otisnuti na same granice teorijske fizike kako bismo ispitali radikalnu hipotezu koja ovu ideju dovodi do njenog krajnjeg zaključka: svemir nije samo nalik neuronskoj mreži; on jeste jedna.⁴

1. Kvantitativni dokazi o sličnosti mozga i kosmičke mreže

Spajanje dva sveta

Godine 2020, naučna zajednica je sa velikim interesovanjem dočekala studiju objavljenu u časopisu Frontiers in Physics. Ono što ju je činilo posebnom bio je njen interdisciplinarni autorski tim: astrofizičar Franko Vaca (Franco Vazza) sa Univerziteta u Bolonji i neurohirurg Alberto Feleti (Alberto Feletti) sa Univerziteta u Veroni.³ Njihov rad premostio je jaz od neverovatnih 27 redova veličine – razliku u skali između ljudskog mozga i vidljivog univerzuma – kako bi uporedili dva najsloženija sistema poznata nauci.²

Sa jedne strane je kosmička mreža, grandiozna struktura predviđena standardnim kosmološkim modelom, poznatim kao Lambda-CDM (\({\Lambda}\)CDM). Prema ovom modelu, galaksije nisu nasumično razbacane po prostoru. Pod uticajem gravitacije i širenja svemira, materija (obična i tamna) formirala je ogromnu, paukoliku strukturu. Ona se sastoji od dugih filamenata, na čijim se čvorištima formiraju gusta jata galaksija, dok između njih leže ogromne, gotovo prazne oblasti poznate kao praznine (voids). Vidljivi svemir sadrži najmanje 100 milijardi ovakvih galaksija.¹

Sa druge strane je ljudski konektom, mapa neuronskih veza u mozgu. Ljudski mozak nije homogena masa, već hijerarhijski organizovana mreža od približno 69 do 86 milijardi neurona, povezanih stotinama biliona sinapsi. Ovi neuroni formiraju kola, stubove i specijalizovane funkcionalne oblasti, stvarajući fizičku osnovu za sve kognitivne procese – od disanja do apstraktnog mišljenja.¹

Više od puke slike: Statistički blizanci

Vaca i Feleti su otišli korak dalje od vizuelne analogije i sproveli rigoroznu kvantitativnu analizu, koja je otkrila zapanjujuće paralele.

Prva sličnost leži u samom sastavu. U ljudskom mozgu, otprilike 77% mase čini voda, komponenta koja se smatra pasivnim medijumom za funkcionisanje neuronske mreže. U svemiru, oko 70% energetskog bilansa čini tamna energija, koja takođe igra naizgled pasivnu, ali globalno dominantnu ulogu u njegovom ubrzanom širenju. To znači da u oba sistema, oko 30% mase/energije čine "aktivne" komponente: neuroni u mozgu, odnosno galaksije i tamna materija u kosmosu.³

Analiza topologije mreže otkrila je dodatna poklapanja. Istraživači su izračunali parametre kao što su prosečan broj veza po čvoru i tendencija grupisanja veza oko centralnih čvorišta. Rezultati su pokazali "neočekivane nivoe slaganja", sugerišući da se rast i povezivanje unutar ove dve mreže odvijaju po sličnim fundamentalnim principima, uprkos potpuno različitim fizičkim silama koje njima upravljaju (elektromagnetizam u mozgu, gravitacija u svemiru).³

Ipak, najsnažniji dokaz proizašao je iz analize spektralne gustine. Ovaj matematički alat, često korišćen u kosmologiji, meri kako su fluktuacije u gustini materije raspoređene na različitim prostornim skalama. Pojednostavljeno rečeno, to je kao da analizirate "prostornu melodiju" jedne slike, razlažući je na njene visoke i niske "tonove".² Rezultat je bio zapanjujući: distribucija fluktuacija unutar neuronske mreže malog mozga (na skalama od 1 mikrometra do 0.1 milimetra) prati

istu matematičku progresiju kao i distribucija materije u kosmičkoj mreži (na skalama od 5 miliona do 500 miliona svetlosnih godina).³ Ovo otkriće predstavlja najjači argument da uočena sličnost nije puka slučajnost.

Kosmička memorija: Kapacitet za skladištenje Informacija

Jedan od načina za merenje složenosti sistema je kroz teoriju informacija – procenom količine podataka (u bitovima) potrebnih da se opiše njegovo stanje i ponašanje. I na ovom polju, poređenje daje fascinantne rezultate.

Procene pokazuju da memorijski kapacitet ljudskog mozga iznosi oko 2.5 petabajta.² Sa druge strane, procenjeni kapacitet neophodan da se opiše i uskladišti složenost kosmičke mreže na velikim skalama nalazi se u sličnom opsegu:

od 1 do 10 petabajta.²

Implikacija ove sličnosti je duboka. To, u principu, znači da bi celokupan informacioni sadržaj jednog ljudskog života mogao biti kodiran u rasporedu galaksija u našem univerzumu. Obrnuto, računar sa memorijskim kapacitetom ljudskog mozga mogao bi da uskladišti reprezentaciju strukture svemira na njegovim najvećim skalama.²

Ova studija ne sugeriše da svemir "misli", već nešto možda još fundamentalnije. Činjenica da sistemi sa potpuno različitim sastavnim delovima (neuroni naspram galaksija) i vođeni različitim silama mogu da se samoorganizuju u statistički identične strukture, ukazuje na postojanje univerzalnih principa mrežne dinamike. Izgleda da priroda favorizuje određene strukturne obrasce radi efikasnosti i stabilnosti, bilo da se radi o skali misli ili skali kosmosa. Ovo je snažan argument za postojanje univerzalnog "nacrta" za izgradnju složenih mreža bogatih informacijama. Upravo ova rigorozna, naučno utemeljena analogija služi kao neophodan most ka smelijim i spekulativnijim idejama koje slede.

Karakteristika	Ljudski mozak	Kosmička mreža	Izvor
Broj čvorova	~69-86 milijardi neurona	~100+ milijardi galaksija	²
Sastav (Aktivni deo)	~30% neuroni	~30% galaksije i tamna materija	³
Sastav (Pasivni medijum)	~70% voda	~70% tamna energija	³
Topologija mreže	Filamenti, čvorovi, praznine	Filamenti, klasteri, praznine	¹
Prosečan br. veza po čvoru	~4-5	~3.8-4.1	³
Memorijski kapacitet	~2.5 Petabajta	~1-10 Petabajta	²

2. Hipoteza o svemiru KAO neuronskoj mreži

Od Analogije do Identiteta

Dok studija Vace i Feletija uspostavlja snažnu, kvantitativnu analogiju, rad fizičara Vitalija Vančurina (Vitaly Vanchurin) sa Univerziteta Minesota Duluth ide mnogo dalje, predlažući revolucionarni identitet.⁴ Njegova hipoteza, izneta u radu "Svet kao neuronska mreža", tvrdi sledeće: "Mi ne kažemo samo da veštačke neuronske mreže mogu biti korisne za analizu fizičkih sistema ili za otkrivanje fizičkih zakona, mi kažemo da je to način na koji svet oko nas zaista funkcioniše".⁴ Prema Vančurinu, svemir na svom najfundamentalnijem nivou

jeste mikroskopska neuronska mreža. Sve što opažamo – čestice, sile, prostor-vreme, pa čak i mi sami – samo su emergentne pojave koje proizlaze iz rada te mreže.⁴

Rešavanje najvećih zagonetki fizike

Moderna fizika počiva na dva izuzetno uspešna, ali međusobno nekompatibilna stuba: Opštoj teoriji relativnosti, koja opisuje gravitaciju i svet velikih razmera, i Kvantnoj mehanici, koja opisuje svet na subatomskom nivou. Potraga za "Teorijom svega" koja bi ih objedinila predstavlja najveći izazov u fizici.⁴

Vančurin tvrdi da postoji i treći, često zanemaren problem: posmatrač. Kvantna mehanika nailazi na konceptualne poteškoće kada pokušamo da uključimo posmatrača u sam kvantni sistem, što je poznato kao "problem merenja". Njegova hipoteza ima za cilj da objedini sva tri elementa: opštu relativnost, kvantnu mehaniku i posmatrače.⁴

Njegov model predlaže da mreža ima dve vrste stepeni slobode: "skrivene" promenljive (stanje pojedinačnih "neurona") i "promenljive koje se mogu obučavati" (težine veza i pragovi aktivacije).¹⁰ Mehanizam funkcioniše na sledeći način:

Kada je mreža blizu stanja ravnoteže, njeno ponašanje se najbolje opisuje jednačinama kvantne mehanike.⁴
Kada je mreža daleko od ravnoteže, njeno ponašanje se pokorava zakonima klasične mehanike i opšte relativnosti.⁴
Posmatračinisu spoljni entiteti, već složene, stabilne, emergentne strukture koje nastaju unutar same mreže.⁴ Time se problem merenja elegantno razrešava, jer posmatrač nikada nije bio "izvan" sistema.

Univerzum koji uči: Kosmička prirodna selekcija

Najradikalniji deo Vančurinove hipoteze je ideja da ova fundamentalna mreža nije statična. Ona prolazi kroz proces "evolutivnog učenja".¹¹ On predlaže mehanizam sličan prirodnoj selekciji, ali na kosmičkoj skali. Strukture (ili podmreže) koje su stabilnije imaju veće šanse da opstanu i da se šire, dok se nestabilne eliminišu. Čestice, atomi, ćelije i organizmi koje vidimo danas su, prema ovoj ideji, pobednici u kosmičkom procesu selekcije za stabilnost.⁴

Ovo implicira nešto zapanjujuće: fundamentalni zakoni fizike i konstante prirode možda nisu večne i nepromenljive. One bi mogle biti emergentna "pravila" ili "podešene težine" mreže koje su se tokom kosmičkih eona pokazale kao najstabilnije. Drugim rečima, svemir je "naučio" da bude ovakav kakav jeste. Ovo predstavlja promenu paradigme – od statičnog univerzuma koji se povinuje fiksnim zakonima, ka dinamičnom, adaptivnom, gotovo biološkom sistemu. Problem "finog podešavanja" konstanti, koje naizgled savršeno omogućavaju postojanje života, ovde možda nije slučajnost, već rezultat procesa učenja u kojem je svemir pronašao stabilnu konfiguraciju.

Ova hipoteza sugeriše da je stvarnost na svom najdubljem nivou informaciona. Ako bismo mogli da zavirimo ispod nivoa kvantne mehanike, ne bismo našli manje čestice, već sirovu računarsku strukturu mreže. Prostor-vreme, materija i energija nisu fundamentalni, već su izlazni podaci te kosmičke komputacije.

3. Filozofske implikacije i otvorena pitanja

Svrha, svest i stvarnost

Ako je svemir neuronska mreža koja uči, to nas primorava da postavimo teleološka pitanja koja nauka obično izbegava. Šta on uči? Postoji li cilj ove kosmičke komputacije? Da li smo mi, sa celokupnom našom istorijom, samo jedan "ciklus obuke" u procesu koji je daleko veći nego što možemo i da zamislimo?.¹⁰

Ovakav pogled menja i naše shvatanje svesti. Ako su složene strukture poput posmatrača prirodna emergentna svojstva mreže, da li je svest retki biološki incident ili univerzalni potencijal koji se javlja svuda gde mreža dostigne određeni prag složenosti? Vraćajući se na studiju Vace i Feletija, ako mozak i kosmos dele strukturni nacrt, možda dele i potencijal za obradu informacija koji, u određenim uslovima, dovodi do svesti.¹⁵

Struktura same stvarnosti takođe dolazi u pitanje. Da li je naš svemir jedna, zatvorena mreža? Ili je samo jedan sloj u mnogo grandioznijoj arhitekturi? Da li postoji multiverzum drugih mreža, međusobno povezanih, koje zajedno uče? Pitanja koja su nekada pripadala domenu naučne fantastike, u ovom okviru postaju legitimne linije istraživanja.¹⁰

Razlikovanje dokaza i spekulacije

U plovidbi ovim fascinantnim, ali dubokim vodama, ključno je održati intelektualnu disciplinu i jasno razdvojiti naučno utemeljene činjenice od spekulacija.

Rad Vace i Feletijapredstavlja fascinantno, podacima vođeno kvantitativno istraživanje. Ono je recenzirano, zasnovano na posmatranjima i simulacijama, a njegovi zaključci, iako provokativni, ostaju oprezni. Ono uspostavlja snažnu analogiju.¹
Rad Vitalija Vančurinaje smela, spekulativna i za sada nedokazana hipoteza na granicama teorijske fizike. Ona predlaže identitet. Kako i sam autor kaže, to je "predlog za teoriju svega, i kao takav, trebalo bi da bude lako opovrgnuti ga" – potrebno je samo pronaći fizički fenomen koji se ne može modelovati neuronskom mrežom.⁴Važno je napomenuti da je ova ideja dočekana sa zdravom dozom skepticizma u široj fizičkoj zajednici.⁴

Ipak, čak i kao spekulacija, ova hipoteza menja našu percepciju mesta u kosmosu. Ona sugeriše da naši mozgovi nisu samo u svemiru, već su na neki način od svemira.¹⁵ Mi nismo odvojeni posmatrači koji gledaju "napolje" ka kosmosu; mi smo deo svemira koji posmatra samog sebe. Sam čin postavljanja ovih pitanja može se tumačiti kao dokaz da je kosmos, kroz nas, "razvio sposobnost da se presavije natrag u sebe u samosvesti".¹⁵

Zaključak: Od sličnosti do suštine

Naše putovanje je počelo jednostavnim vizuelnim poređenjem, vodilo nas kroz čvrste kvantitativne dokaze o dubokoj strukturnoj sličnosti između ljudskog mozga i kosmičke mreže, i kulminiralo radikalnom teorijom da ta sličnost nije slučajnost, već ključ za razumevanje fundamentalne prirode stvarnosti.

Važno je ponoviti trenutni naučni status ovih ideja. Studija Vace i Feletija je ubedljiv primer interdisciplinarne nauke koji otvara nove puteve za istraživanje složenih mreža. Vančurinova hipoteza je provokativna i izuzetno spekulativna ideja koja, iako nudi elegantna rešenja za neke od najvećih problema u fizici, čeka rigoroznu proveru i potvrdu.

Bez obzira na to da li se ispostavi da svemir zaista jeste neuronska mreža, samo istraživanje ove ideje nas primorava da posmatramo kosmos ne kao skup inertnih objekata, već kao dinamičan, zamršen i duboko povezan sistem. Činjenica da struktura naših misli odražava strukturu zvezda je, sama po sebi, jedno od najdubljih zapažanja koje možemo doneti – podsetnik na našu intimnu i neraskidivu vezu sa celinom.