현미경으로 본 뇌세포, 망원경으로 본 우주... 소름 돋는 평행이론
인간의 머릿속에 들어있는 작은 우주인 뇌와 우리가 올려다보는 광활한 우주가 사실은 쌍둥이처럼 닮아있다는 연구 결과가 있다.
이탈리아 볼로냐 대학의 천체물리학자 프랑코 바자와 베로나 대학의 신경외과 전문의 알베르토 펠레티는 흥미로운 비교 분석을 진행했다.
이들은 인간의 뇌 신경망 지도와 우주의 거대 구조(Cosmic Web)를 비교하는 연구를 통해 두 시스템이 놀라울 정도로 유사하다는 결론을 내렸다.
우선 두 시스템을 구성하는 기본 단위의 숫자가 묘하게 비슷하다는 점이 시선을 끈다.
인간의 소뇌에는 약 690억 개의 뉴런이 존재하며 관측 가능한 우주에는 약 1000억 개의 은하가 존재한다.
단순히 개수만 비슷한 것이 아니라 이들이 서로 연결되는 방식인 네트워크 구조가 거의 일치한다.
뇌 속의 뉴런들은 킨 끈 모양의 축삭돌기로 연결되어 있고 우주의 은하들 역시 암흑물질과 가스로 이루어진 거대한 필라멘트로 연결되어 있다.
연구팀이 두 시스템의 스펙트럼 밀도를 분석한 결과 뇌 신경망의 분포 그래프와 우주 물질의 분포 그래프가 거의 겹쳐지는 현상을 발견했다.
이는 뇌 조직을 40배 확대해서 보거나 우주 구조를 축소해서 볼 경우 전문가조차 두 사진을 구분하기 힘들 정도다.
가장 놀라운 점은 두 시스템의 크기 차이가 무려 10의 27제곱 배에 달한다는 사실이다.
하나는 마이크로미터 단위의 미시 세계이고 다른 하나는 수억 광년 단위의 거시 세계임에도 불구하고 동일한 구조를 띠고 있다.
또한 뇌의 77퍼센트는 물로 채워져 있고 우주의 70퍼센트는 암흑 에너지로 채워져 있어 전체 질량 구성 비율도 흡사하다.
과학자들은 이를 두고 물리적 힘의 종류는 다르지만 복잡한 네트워크가 진화하는 과정에서 따르는 자연의 법칙은 동일할 수 있다고 설명한다.
마치 나뭇가지의 뻗어 나감과 강줄기의 흐름이 비슷한 프랙탈 구조를 보이는 것과 같은 이치다.
이 연구는 우리가 살고 있는 이 거대한 우주가 어쩌면 초거대 생명체의 뇌 속 시냅스일지도 모른다는 상상력을 자극하기에 충분하다.
가장 작은 것과 가장 큰 것이 서로를 비추는 거울처럼 닮아있다는 사실은 우주의 신비를 더해준다.