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洪水（c1517-18） ， 作者：莱昂纳多·达芬奇 。 在他生命的最后几年里 ， 莱昂纳多在他的绘画和作品中反复处理了一场灾难性风暴压倒风景的主题 。
Richardson根据达芬奇的观察 ， 流体中存在不同大小的漩涡或涡 ， 其中每个涡都对应于旋转运动 。 大涡和小涡之间的相互作用以速度或动能的形式交换能量；这被称为能量级联 ， 它跨尺度传输能量 ， 大致对应于不同涡流的大小 。 Richardson在一首幽默的诗中描述了这种能量级联：“大漩涡以速度为食的小漩涡 ， 小漩涡的漩涡较少 ， 以粘度为食......”这是一部关于跳蚤分类顺序Siphonaptera的戏剧 ， 这是英国数学家奥古斯都·德·摩根的一首简短诗中使用的：“大跳蚤背上有小跳蚤来咬它们 ， 小跳蚤较小跳蚤 ， 因此是无限的”——这本身就转述了Jonathan Swift的一首诗中的一句台词 。
大脑在寻求远离平衡以求生存时使用湍流
这些诗意的观察是由俄罗斯数学家安德烈·科尔莫戈罗夫（1903-87）在他的开创性的动荡现象学理论中正式确定的 。 这一极具影响力的理论展示了一个基本的功率缩放定律 ， 揭示了流体动力学的关键潜在机制 ， 即平衡动力学和粘性耗散的能量级联 。 空间功率缩放定律是湍流的标志 ， 为理查森早期级联涡流概念提供了数学描述 。 这与达芬奇的观察密切相关 ， 即向漩涡中心的周收缩比水冲动的减少更快 ， 这就是为什么水在中心附近旋转得更快 。
心灵的热力学决定了大脑必须通过尽可能远离平衡来确保我们的生存 。 不幸的是 ， 大脑相当缓慢 ， 信号在神经元之间传播时需要数十毫秒 ， 这不会留下太多时间对环境中的危险事物做出反应 。 因此 ， 多年来 ， 大脑仍然能够如此快速地处理这么多信息 ， 这一直是一个难题 。 湍流是这个深刻问题的关键答案 ， 因为它是自然界各级能源/信息交流的指导原则 。
最近 ， 有研究证明 ， 动荡的信息级联使整个大脑所需的快速信息共享成为可能 。 此外 ， 研究团队能够证明 ， 在复杂环境中生存所需的编排是通过使用罕见的远程解剖连接进行湍流信息级联实现的 。 这为区域的小型全球工作空间提供了必要的信息传输速度 ， 以充当意识编排的导体 。
总体而言 ， 薛定谔关于是什么让我们生存的问题同样可以从大脑如何允许内在和外在信息之间进行最佳程度的混合方面提出 。 事实证明 ， 湍流是自然界以最有效的方式在时间和空间之间混合和传输能量/信息的最佳方法 。 这里呈现的新结果表明 ， 大脑显然使用湍流来寻求远离平衡以生存 。
因此 ， 湍流和热力学失衡是大脑如何驱动和驾驭环境的同一枚硬币的两面 。 这些原则不仅让我们生存下来 ， 而且不时地茁壮成长 。 因此 ， 科学家目前的主要目标之一是利用这个框架来发现潜在的大脑机制 ， 方法是研究冥想、音乐和迷幻药等大脑状态 ， 这些状态已知会唤起幸福感状态并蓬勃发展 。
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