26.5.2022 | Svátek má Filip


VĚDA: Vesmír i mozek…

2.5.2022

… jsou vícedimenzionální struktury

Překvapivý objev týkající se fungování mozku má nový rozměr. Zapadá totiž do teorií vícerozměrných či paralelních vesmírů, se kterými moderní kosmologie pracuje již naprosto běžně.

Fyzika a speciálně kosmologie již řadu let pracuje s modely vesmíru, které jsou vícerozměrné. Jedná se o tak zvanou Kaluzovu – Kleinovu teorii, která považuje vesmír za pětirozměrný a tím se jí podařilo zahrnout v jednotné teorii pole i gravitaci a elektromagnetismus. V knize Briana Greena „Skrytá realita“, kterou do češtiny přeložil významný český fyzik Luboš Motl, se rozebírá teorie superstrun, která vyžaduje rovněž vícerozměrný prostor, a to s jedenácti dimenzemi. Mottl ve svém článku ve Holografický princip – Časopis Vesmír (vesmir.cz) vícerozměrnou teorii vesmíru-M-teorii – rozebírá.

Maticová teorie

V říjnu 1996 spatřila světlo světa M(aticová) teorie – což je realizace dlouho mysteriózní a magické teorie obsahující dvojrozměrné membrány (proto ji E. Witten nazval M-teorie) pomocí maticových modelů. Doklady existence M-teorie se hromadily po dlouhou dobu, ale lidé o ní dlouho věděli jen pár věcí, například že v limitě nízkých energií přechází na jedenáctirozměrnou supergravitaci, což je nejkrásnější supersymetrické rozšíření Einsteinovy obecné teorie relativity. Příroda měla přichystáno překvapení: jedno z hlavních odůvodnění písmena „M“, totiž „maticové modely“, si lidé uvědomili až rok po zrodu názvu M-teorie. M(aticová) teorie je explicitním modelem ilustrujícím holografický princip (viz rámeček 2 ).To znamená, že důvod, proč se vám zdá, že jako trojrozměrní lidé sedíte na trojrozměrné židli – a nikoliv že jste nakresleni na dvojrozměrnou plochu tabule – je jen v tom, že se skládáte z velkého množství D0-brán (viz rámeček 2 )!M(aticová) teorie ukazuje holografický princip na mnoha místech, například v tom, že příčná velikost objektu složeného z D-brán roste tak, že celková „plocha“ (v případě M-teorie 9-rozměrná) je úměrná počtu D-brán. Také výpočty vlastností černých děr v M(aticové) teorii podporují tento pohled.

Strunová teorie a teorie brán, které vznikly koncem 20. století, tak zřejmě připravily půdu pro matematické modelování fungování lidského mozku. O tom, že nejlepších výsledků při popisu fungování lidského mozku se dosahuje zahrnutím 11 prostorových modelů, je známo asi od roku 2015-2017. Výzkumný tým pod záštitou švýcarské iniciativy Blue Brain Project vytvořil model lidského mozku, tentokrát ovšem nikoli jako tradiční 3D kopii. Místo fyzického tvaru neuronů se vědci zaměřili výhradně na jejich vlastnosti, přičemž využili superpočítače pracujícího s algebraickou topologií. Ta popisuje objekty a prostor bez ohledu na proměnlivost jejich tvaru. Díky tomu je výsledný model čistě matematický a nikoli časoprostorový. Výzkumníci zjistili, že neurony se spojují do skupin zvaných „kliky“, které z pohledu matematiky a geometrie vyhlížejí jako vysokorozměrné objekty. „Objevili jsme svět, jaký jsme si nikdy neuměli představit,“ uvedl vedoucí studie, neurolog Henry Markram. „Dokonce i v malém zlomku mozku se nacházejí desítky milionů těchto objektů, které mívají až sedm dimenzí. V některých sítích jsme našli i struktury s 11 dimenzemi,“ doplnil vědec...“Vypadá to, jako by mozek reagoval na podnět tím, že postaví a poté zase zbourá věž z vícerozměrných bloků, počínaje tyčemi (1D), pak prkny (2D), poté kostkami (3D) a následně složitějšími geometrickými strukturami 4D, 5D a tak dále. Mozková aktivita připomíná mnohorozměrný hrad z písku, který se náhle zhmotní a potom se zase rozpadne,“ popsal složitý mechanismus matematik Ran Levi.

Jestliže tedy uvážíme výsledky kosmologických teorií o fungování vesmíru – M-teorie – a matematické modely fungování lidského mozku, které obě dospívají k jakémusi „magickému“ číslu 11. tj. jedenácti prostorových dimenzí, je to přinejmenším na velmi hluboké zamyšlení. Zdá se totiž, že obě teorie spolu musí významně souviset. Navíc, pokud mozek dokáže využít jedenáct prostorových dimenzí pro svou aktivitu, mohlo by to vysvětlit jiné tak zvaně „nadpřirozené“ schopnosti lidského mozku. Obecně je známo, že někteří lidé po prožití tak zvané klinické smrti, popisují své zážitky tak, že viděli tým lékařů, jak se sklání nad jejich tělem a pracují na jejich resuscitaci. Může za to vícerozměrná schopnost lidského mozku?

Převzato se svolením autora z JanBarton.blog.idnes.cz



Českých písniček pro děti je málo! Pusťte jim tuhle o rybičkách
Českých písniček pro děti je málo! Pusťte jim tuhle o rybičkách

Také jste radši, když si děti oblíbí hezkou českou písničku místo nějaké v angličtině? Pak se vám rozhodně bude líbit tahle rybičková písnička od...