ใช้ราเมือกเป็นต้นแบบ จำลองโครงข่าย “เส้นใยจักรวาล”
คุณเคยเล่นเกมลากเส้นเชื่อมต่อจุดต่าง ๆ ที่กระจัดกระจาย ให้กลายเป็นรูปเป็นร่างขึ้นมาไหม ?
ราเมือก (Physarum polycephalum) กำลังเจริญเติบโตในจานทดลอง เกมนี้อาจจะง่ายหากมีหมายเลขบอกลำดับการโยงเส้นไว้ที่จุดต่าง ๆ แต่ถ้าเปลี่ยนจุดบนกระดาษเป็นดวงดาวจำนวนมหาศาลบนท้องฟ้า เราจะจินตนาการถึงเส้นใยล่องหนที่เชื่อมต่อกลุ่มดาวต่าง ๆ ในเอกภพไว้ทั้งหมดได้อย่างไร ? เส้นใยที่ว่านี้เป็นโครงสร้างพื้นฐานที่สุดของเอกภพ ซึ่งเรียกว่า "เส้นใยจักรวาล" (cosmic web) หรือ "ใยเอกภพ" ประกอบด้วยสสารมืด (dark matter)และกลุ่มก๊าซที่ให้กำเนิดดาวฤกษ์เป็นส่วนใหญ่ แรงโน้มถ่วงจากสสารมืดในเส้นใยดังกล่าว ได้ดึงดูดให้สสารมารวมตัวกันและกลายเป็นดาราจักรต่าง ๆ ที่มีเส้นใยจักรวาลยึดโยงเอาไว้ ทำให้บรรดากระจุกดาราจักรแยกตัวจากที่ว่างในห้วงอวกาศ และเชื่อมต่อกันเป็นโครงข่ายคล้ายหยากไย่ เราไม่อาจจะมองเห็นเส้นใยจักรวาลนี้ได้ แต่ก็รู้ว่ามีอยู่จากหลักฐานทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์อื่น ๆ เช่นร่องรอยของการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของเอกภพ (CMB) แบบจำลองสามมิติของโครงข่ายเส้นใยจักรวาล ภายในระยะ 500 ล้านปีแสงจากโลก ภาพในกรอบเล็กคือตำแหน่งของบางดาราจักร (จุดสีเหลือง) ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยเส้นใยที่มองไม่เห็น (เส้นสีม่วง) ล่าสุดทีมนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตซานตาครูซ (UCSC) ของสหรัฐฯ ได้คิดหาวิธีจินตนาการถึงรูปร่างโครงสร้างของเส้นใยจักรวาล โดยนำเอาราเมือก (slime mold) สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เติบโตด้วยการแตกแขนงออกไปตามเส้นทางที่มีอาหารของมัน มาเป็นต้นแบบในการทำแผนที่สามมิติของเส้นใยจักรวาล ภายในระยะทาง 500 ล้านปีแสงจากโลก รายงานว่าด้วยการวิจัยข้างต้นนี้ กำลังจะตีพิมพ์ในวารสาร The Astrophysical Journal Letters โดยทีมผู้วิจัยระบุว่าได้เขียนอัลกอริทึมเลียนแบบพฤติกรรมของราเมือก ซึ่งมันจะเลือกเส้นทางที่มีประสิทธิภาพที่สุดเพื่อเข้าถึงอาหาร อัลกอริทึมหรือกระบวนวิธีแก้ปัญหานี้ จะช่วยให้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ตัดสินใจได้ว่า เส้นใยจักรวาลที่เชื่อมโยงดาราจักรต่าง ๆ ควรจะมีเส้นทางการเชื่อมต่อเป็นอย่างไร เมื่อป้อนข้อมูลพิกัดตำแหน่งของดาราจักรจำนวน 37,000 กาแล็กซีให้ ดร. โจเซฟ บูร์เช็ตต์ ผู้นำทีมวิจัยบอกว่า "ช่างน่าอัศจรรย์จริง ๆ ที่สิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ระดับพื้นฐานที่สุด สามารถให้ความกระจ่างต่อเรื่องโครงสร้างขนาดมหาศาลที่ใหญ่ที่สุดของจักรวาล" ภาพจำลองแบบดั้งเดิมของเส้นใยจักรวาล ส่วนที่เป็นจุดสว่างคือบริเวณที่มีดาราจักรอยู่หนาแน่น "วิธีการที่ราเมือกสร้างเส้นใยอันซับซ้อนเพื่อเข้าถึงแหล่งอาหารใหม่ ๆ คล้ายกันอย่างมากกับการที่แรงโน้มถ่วงก่อรูปร่างของเอกภพด้วยเส้นใยจักรวาล ซึ่งเส้นใยนี้จัดเรียงตัวตามโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมมากที่สุด" ก่อนหน้านี้เคยมีงานวิจัยที่ใช้พฤติกรรมของราเมือกเป็นต้นแบบ ในการแก้ไขปัญหาจราจรติดขัดในเมืองใหญ่ หาทางออกจากเกมเขาวงกต หรือค้นหาเส้นทางอพยพหนีภัยที่ดีที่สุดมาแล้ว เนื่องจากการให้มนุษย์หรือปัญญาประดิษฐ์คิดแก้ปัญหาเหล่านี้เองโดยลำพัง ถือว่าเป็นเรื่องที่ยากจนสุดวิสัย