Арасында адам санасын және кванттық физикамен бар оғаш байланыс

Ешкім түсінбейді, не сана және сияқты ол жұмыс істейді. Ешкім түсінеді . Мүмкін, бұл болуы мүмкін үлкен, жай ғана сәйкестік? "Менің" анықтауға, нақты проблеманы, сондықтан ойымша, нақты проблемалар жоқ, бірақ сенімді емес, бұл ешқандай нақты проблемалары". Американдық физик Ричард Фейнман деді бұл туралы жұмбақ парадоксах кванттық механика. Бүгін осы теориясына физика пайдаланады сипаттау үшін дәріске объектілерінің тапшылығы байқалуда. Бірақ дәл солай еді деп айту туралы түсініксіз мәселе сана.

Кейбір ғалымдар деп ойлаймын біз түсінеміз сана немесе бұл жай ғана иллюзия. Бірақ басқа да көптеген, бұл, меніңше, біз мүлде тіпті жақын емес подобрались - мәні сана.

Көпжылдық басқатырғыштар "атты сана" тіпті әкелді кейбір ғалымдар тырысты түсіндіру, оның көмегімен кванттық физика. Бірақ олардың ынта болды встречено с изрядной үлестерін скепсиса, және бұл таңқаларлық емес: меніңше неразумным түсіндіру бір жұмбақ бір.

Бірақ мұндай идеяны бірде-бір рет абсурдны и .

бір жағынан, ұлы неудовольствию физиктер, ақыл басында бас тартылады түсіну ерте квантовую теориясын. Сонымен қатар, кванттық компьютерлер, болжам бойынша, қабілетті болады мұндай нәрселер қандай қабілетті емес жай компьютерлер. Бұл есімізге салады, бұл біздің миы әлі күнге дейін қабілетті ерліктері үшін қолжетімсіз жасанды интеллект. "Квантовое сана" кеңінен высмеивается ретінде тең қаншалықты заңды, бірақ ешкім алмады, оның түпкілікті развеять.

Кванттық механика — үздік теориясы, ол бізде бар, қабілетті сипаттау әлем деңгейінде атомдар мен субатомных бөлшектер. Бәлкім, ең танымал бірі, жұмбақтар болып табылады факт, бұл нәтиже кванттық эксперимент өзгеруі мүмкін екендігіне байланысты шешеміз, біз өлшеу қасиеттері оған қатысатын бөлшектер немесе жоқ.

Кезде алғашқы қарлығаштары кванттық теориясы алғаш рет тауып, бұл әсері "бақылаушы" олар встревожились емес, қалжың. Көрінген, ол бұзады болжам, лежащее негізінде бүкіл ғылым: ал онда бар объективті әлем, тәуелсіз..... Егер әлем шын мәнінде өзін мысалы ретінде, немесе егер сіз — біз қараймыз оған білдіретін болады "шындық" шын мәнінде?

Кейбір ғалымдар мәжбүр болды жасасуға, бұл объективтілік — бұл елесін бар, және ол сана болуы тиіс белсенді рөл кванттық теориясы. Басқа да жай ғана көрген жоқ, бұл ешқандай мағынада. Мысалы, Альберт Эйнштейн болды раздосадован: шынымен Ай бар, тек сіз оған қарайсыз?

Бүгін кейбір физика деген күдік бар бұл мәселе, ол сана әсер етеді квантовую механикке... ерекшелігі, ол пайда болды, соның арқасында. Олар пайымдауынша, бұл кванттық теориясы қажет болуы мүмкін бізге, тіпті қалай жұмыс істейді ми. Алады, бұл кванттық объектілер болуы мүмкін қазіргі уақытта, сондай-ақ кванттық миы мүмкін бір мезгілде есте екі қарама-қарсы заттарды?

Бұл идеялар дау туғызып отыр. Болуы мүмкін, сондықтан кванттық физика емес тығыз байланысты сана. Бірақ олар ең болмағанда көрсетеді, бұл оғаш кванттық теориясы бізді туралы ойлануға шетелдік нәрселер.

Жақсы кванттық механика тесіледі " адамның санасы арқылы эксперимент қос щелью. Елестетіп көріңізші луч света, ол құлайды экранға екі жақын орналасқан параллель саңылаулар. Бөлігі жарық саңылау арқылы өтеді және құлайды басқа экран.

елестетуге Болады жарық түрінде толқындар. Кезде толқындар арқылы өтеді екі саңылау, экспериментке, олар тап — интерферируют — бірімен. Егер олардың пики қаласа, олар бірін-бірі күшейтеді, бұл әкелуде сериясын ақ-қара жолақтары жарықтың екінші қара экранда.

Бұл зерттеу пайдаланылды көрсету үшін толқындық сипаты жарық, көбірек 200 жылда әлі пайда болды кванттық теориясы. Сонда эксперимент қос щелью өткізді квантовыми бөлшектер — электронами. Бұл кішкентай зарядталған бөлшектер, компоненттер және атом физикасы. Түсініксіз түрде, бірақ бұл бөлшектер мүмкін өзіңді қалай толқындар. Яғни, олар ұшырайды дифракция, қашан ағыны бөлшектер арқылы өтеді екі саңылау қосылып, интерференционную көрінісін.

Енді болжаймыз, не кванттық бөлшектер арқылы өтеді саңылауының бір басқа) және олардың келуін экранға да байқалатын болады шығыңыз. Енді ештеңе жоқ айқын, заставляло еді бөлшекті интерферировать оның жолында. Бірақ сурет түсуін бөлшектер бәрібір көрсете интерференционные жолақтар.

Барлық көрсетеді, бұл әрбір бәрі де бір мезгілде өтіп, екі саңылау және интерферирует өзі. Бұл комбинациясы екі жолдары ретінде белгілі жағдайы суперпозиция.

Бірақ бұл біртүрлі.

Егер орналастыруға детектор бір тесігі немесе оған, біз анықтау, ол арқылы-бөлшектер немесе жоқ. Бірақ мұндай жағдайда интерференция жоғалады. Қарапайым факт бақылау жолдары бөлшектер — тіпті егер бұл бақылау бөгет жасамауы тиіс қозғалысы бөлшектер — өзгертеді нәтижесі.

Физик Паскуаль Йордан, ол жұмыс істеді квантовым гуру Нильсом Бор Копенгагенде 1920-шы жылдары, белгілеп берді ол: "Бақылау ғана бұзса онда бұл болуы тиіс өлшенді, олар бұл... анықтайды Біз принуждаем квантовую бөлшекті таңдау белгілі бір ереже". Басқа сөздермен айтқанда, Йордан, - дейді "біз өзіміз шығарамыз өлшеу нәтижелері".

Егер бұл осылайша, объективті шындық тек лақтырып мұнарасының.

Бірақ бұл странности аяқталмайды.

Егер табиғаты мен мінез-құлқын өзгертеді қарамастан, қараймыз біз немесе жоқ, біз көріңіз және қоршау керек, оныңайналасында саусақ. Бұл үшін біз өлшеуге қандай жол таңдады бәрі арқылы өте отырып, екі есе щель, бірақ кейін ғана өтеді, ол арқылы. Сол уақытта ол қазірдің өзінде тиіс "анықтап", арқылы өту бір жолы немесе екеуі де.

Провести мұндай эксперимент 1970-жылдары ұсынды американдық физик Джон Уилер, келесі он жылда эксперимент "тоқтатылды таңдау" өткізді. Ол пайдаланады ақылды өлшеу әдістері жолдарының кванттық бөлшектердің (әдетте, бөлшектердің жарық — фотондар) кейін, олар таңдайды бір жолы немесе суперпозицию.

бұл, предсказывал Бор, ешқандай айырмашылық жоқ, задерживаем біз өлшеу немесе жоқ. Болғанша, біз измеряем жолы фотон дейін түсуін және тіркеуді детекторе, интерференция жоқ. Құрылады әсер, бұл "табиғат жақсы біледі" ғана емес, біз подглядываем, бірақ біз жоспарлап отырмыз сығалап қарау.

Юджин Вигнер

әрқашан осы эксперименттер біз жол кванттық бөлшектер, оның бұлт ықтимал маршруттар "сығылады" бірыңғай анық белгілі бір жай-күйі. Сонымен қатар, эксперимент кешігіп көздейді, бұл өзі бақылау актісі, қандай да бір физикалық араласу салдарынан болған өлшеумен, себебі болуы мүмкін коллапс. Бұл нағыз коллапс орын алады кезде ғана өлшеу нәтижесіне жетеді, біздің сана?

Мұндай мүмкіндік ұсынды 1930-шы жылдары венгрия физик Юджин Вигнер. "Бұл квантовое объектілерін сипаттау ықпалында әсер түсетін менің сана", деп жазды ол. "Солипсизм мүмкін логикалық келісілген кванттық механикой".

Уилера тіпті забавляла деген ой болуы тірі жаратылыстар қабілетті, "бақылауға", преобразовала, онда бұрын көптеген мүмкін болатын кванттық өткен, бір нақты тарихы. Осы мағынада, дейді Уилер, біз өзіміз үйренеміз қатысушылар эволюция Әлемнің ең. Оның айтуынша, біз "соучастной ғаламның".

Физика әлі күнге дейін таңдай алады үздік түсіндіруді осы кванттық эксперименттер, және белгілі бір дәрежеде құқығы осы ұсынылады сізге. Бірақ, қалай болғанда да, күбірлеп айқын: сана және кванттық механика қалай байланысты.

бастап 1980-ші жылдардың ағылшын физик Роджер Пенроуз бұл ұсынды, бұл байланыс жұмыс істей алады, басқа бағытта. Ол, бұл қарамастан, әсер етеді сана " квантовую механикке немесе жоқ болуы мүмкін, кванттық механика қатысады санасында.

Физик және математик Роджер Пенроуз

Және тағы Пенроуз сұрады: не, егер біздің ми бар молекулалық құрылымын өзгертуге қабілетті, өз жағдайы бар, бір квантовое оқиға? Мүмкін бұл құрылымдар қабылдауға жай-күйі суперпозиция іспеттес, частицам экспериментке қос щелью? Бұл ретте, кванттық суперпозиция содан соң байқалуы да нейрондық хабарланады арқылы электр сигналдарының?

Мүмкін, айтқан Пенроуз, біздің қабілетін қолдау азайтылады, үйлесімсіз психикалық жай-күйін емес, причуда қабылдау, ал нақты кванттық әсері?

соңында, адам миы, меніңше, жай-күйі өңдеуге танымдық процестер, олар әлі күнге дейін мүмкіндіктері бойынша әлдеқайда өнімдірек сандық есептеуіш машиналар. Мүмкін, біз тіпті орындауға қабілетті есептеу міндеттерді орындауға болмайды кәдімгі компьютерлерде қолданатын классикалық сандық логика.

Пенроуз алғаш рет бұл ұсынды, кванттық әсерлер бар адамның санасында кітабына, 1989 жылы 'The Emperor' s New Mind'. Оның басты идеясы болды "оркестрованная объективті редукция". Объективті редукция пікірінше, Пенроуза білдіреді коллапс кванттық интерференция және суперпозиция нақты болып табылады жеке процесс, меніңше, лопающийся көпіршік.

Оркестрованная объективті редукция сүйенеді болжам Пенроуза деп гравитация, ол әсер етеді, күнделікті объектілері, орындықтар немесе планетаның емес көрсетеді кванттық әсерлер. Пенроуз деп ұйғарса, кванттық суперпозиция принципі айналады мүмкін объектілер үшін көп атомдар, өйткені олардың гравитациялық әсері мұндай жағдайда әкелді еді күнкөрістің екі сыйыспайтын нұсқаларын кеңістік-уақыт.

Оқу Пенроуз дамытты, бұл идеяны американдық дәрігер Стюартом Хамероффом. Өз кітабында "Көлеңкеден разума" (1994), ол бұл ұсынды, құрылымдары қатысатын бұл квантовом таным, мүмкін белковыми жіппен — микротрубочками. Олар бар көптеген жасушаларының, соның ішінде ресинтезін ми. Пенроуз және Хамерофф бекітті, бұл процесс тербелістер микротрубочки қабылдай алады күйі кванттық суперпозиция.

Бірақ ештеңе жоқ қолдау үшін, бұл мүлдем мүмкін.

деп болжап идеясын кванттық суперпозиций " микротрубочках қолдайды эксперименттер ұсынылған, 2013 жылы, бірақ іс жүзінде, бұл зерттеулерде құпия туралы кванттық әсерлер. Сонымен қатар, көптеген зерттеушілердің пікірінше, бұл идея оркестрованных объективті редукций болды развенчана зерттеумен жарияланған 2000 жылы. Физик Макс Тегмарк рассчитал, кванттық суперпозиция молекулалардың тартылған нейрондық сигналдар алмайды: просуществовать тіпті сәттер үшін қажетті уақыт сигнал беру.

Кванттық әсерлер қоса алғанда, суперпозицию, өте нәзік және бұзылады процесінде деп аталатын декогеренции. Бұл процесс негізделген взаимодействиями кванттық объектінің оны қоршаған ортамен, өйткені оның "квантовость" утекает.

Декогеренция, полагали тиісөтуі өте тез жылы және ылғалды ортада сияқты тірі жасушалар.

Жүйке сигналдар — бұл электр серпін туғызған атмосфералық, электрлік зарядталған атомдар қабырғалары арқылы жүйке жасушалары. Егер осындай бір атомдар болды суперпозиция, содан кейін столкнулся нейроном, Тегмарк көрсеткендей, суперпозициясы тиіс распадаться кемінде бір миллиардную миллиардной секунд. Үшін нейрон шығарды сигнал, оған он мың триллион есе артық.

сондықтан, идеялар туралы кванттық әсерлер миында емес, тексеруден өтеді, скептиктер.

Бірақ Пенроуз еркіңе бағынбайды талап гипотезе КҚЖ. Мен қарамастан болжамы сверхбыстрой декогеренции Тегмарка жасушаларында, тағы басқа ғалымдар тапты көріністері кванттық әсерлерін тірі жаратылыстар. Кейбір бекітеді, бұл кванттық механика пайдаланылады перелетными құстармен пайдаланатын магниттік шарлау, және жасыл өсімдіктер, олар күн сәулесі өндіру үшін қант барысында фотосинтез.

бұл идея сонымен қатар, ми пайдалана алады кванттық фокустар бас тартылады уходить насовсем. Өйткені оның пайдасына тапты басқа дәлел.

ма, фосфор қолдау квантовое күйі?

зерттеуде 2015 жылғы физик Мэтью Фишер (Калифорния университеті Санта-Барбара бермегенін, миы болуы мүмкін молекулалар қабілетті ұстаған аса қуатты кванттық суперпозиция. Атап айтқанда, ол деп санайды ядро атомдар фосфор болуы мүмкін мұндай қабілеті. Атомдар фосфор бар тірі жасушаларында барлық жерде. Олар жиі нысанын қабылдайды фосфат иондары, атом фосфор жалғанады төрт оттегі атомдарынан.

Мұндай иондары болып табылады негізгі бірлігі энергиясын жасушаларында. Энергияның үлкен бөлігі жасушалар сақталады молекулах АТФ құрамында реттілігі үш фосфат топтары, құрама штаттары органикалық молекуласы. Бір фосфат отрезается, босатылып, энергия пайдаланылады торымен.

У жасушалар бар молекулалық құрастыруға арналған машиналар иондар фосфат топтары үшін, оларды ажырату. Фишер ұсынды сызбасын, екі фосфат ион орналастырылуы мүмкін суперпозиция белгілі бір түрін: запутанном жай-күйі.

У ядролардың фосфор бар квантовое қасиеті — спин — ол жасайды, олардың похожими арналған кішкентай магниттер с полюсами көрсететін белгілі бір бағыттары. "Запутанном жай-күйі спин бір ядро фосфор тәуелді басқа. Басқаша айтқанда, шиеленіскен жай — күйін суперпозиция да бір кванттық бөлшектер.

Фишер", - дейді кванттық-механикалық мінез-құлқы осы ядролық спинов қарсы алады декогеренции. Ол келісемін Тегмарком бұл кванттық діріл, өздері туралы айтқан Пенроуз және Хамерофф, қатты тәуелді, олардың ортасынан және "декогерировать бірден". Бірақ арқа ядролардың қатты өзара іс-қимыл жасайды, өзінің қоршаған ортамен.

Және квантовое поведение спинов ядролардың фосфор тиіс "қорғалған" декогеренции.

кванттық бөлшектердің әрқилы болуы мүмкін спин

Бұл орын алуы мүмкін", - дейді Фишер, егер атомдар фосфор өндіретін неғұрлым ірі объектілер аталды "молекулалар Познера". Олар білдіреді кластерлер алты фосфатты иондар ұштастыра тоғыз иондарымен кальций. Алайда, белгілі бір нұсқаулар, онда мұндай молекулалар мүмкін тірі жасушаларда, бірақ олар өте емес зерттеулер.

молекулах Познера бекітеді, Фишер, арқа фосфор мүмкін қарсы тұруға декогеренции күн ішінде немесе басқа да тірі жасушаларында. Демек, әсер етуі мүмкін және мидың жұмысына қатысты.

Идеясы, бұл молекулалар Познера мүмкін поглощены нейронами. Қалсаңыз, ішіндегі, молекулалар болады іске қосу сигнал басқа нейрону, распадаясь және шығару кальций иондары. -Запутанности " молекулах Познера, осындай екі сигнал болуы мүмкін запутанными өз кезегінде: кейбір түрі, бұл кванттық суперпозиция принципі "ой". "Егер кванттық өңдеу, ядролық олардан кейін тұрады, шын мәнінде, бар, бас миында, ол еді өте кең таралған құбылыс болып жатқан тұрақты", дейді Фишер.

Алғаш рет бұл идея оған басын, ол туралы ойланбай келістім психикалық аурулар.

Капсула литий карбонатының

"Менің биохимияға кіріспе ми басталды, шешті кезде үш-төрт жыл бұрын зерттеуге, қалай және неге ион литий көрсетеді мұндай радикалды әсер емдеу кезінде психикалық ауытқулар", - дейді Фишер.

Литий препараттары кеңінен емдеу үшін пайдаланылады биполярлық бұзылыстар. Олар жұмыс істейді, бірақ ешкім шын мәнінде білмейді неге.

"Мен іздеген квантовое түсініктеме", - дейді Фишер. Бірақ кейін ол наткнулся на работу, описывалось, литий препараттары көрсеткен түрлі әсер етеді мінез-құлық егеуқұйрықтардың қайсысы нысаны — немесе "изотоп" — литий қолданылды.

Басында бұл озадачило ғалымдар. Химиялық тұрғыдан алғанда, әр түрлі изотоптар өздерін дерлік бірдей, сондықтан егер литий ретінде қызмет атқарған қарапайым препарат, изотоптар керек бір әсер береді.

Жүйке жасушалары байланысты синапсами

Бірақ Фишер түсіндім ядро түрлі атомдар изотоптар литий болуы мүмкін әр түрлі арқа. Бұл квантовое қасиеті әсер етуі мүмкін болса, қалай жұмыс істейді препараттар негізінде литий. Мысалы, егер литий ауыстырады кальций " молекулах Познера, арқа литий көрсетуі мүмкін әсері атомдар фосфор және кедергі олардың абзал болу.

Егер бұл дұрыс болса, ондаалады және түсіндіру, неге литий мүмкін емдеуге биполярное бұзылуы.

қазіргі уақытта болжам Фишердің болып табылады артық емес интригующей идеясы. Бірақ бірнеше жолдары бар, оны тексеру. Мысалы, арқа фосфордың молекулах Познера сақтауы мүмкін квантовую когеренттілік ұзақ уақыт бойы. Бұл Фишер және жоспарлайды тексеру, оқу.

Және ол опасается мүмкін байланысты неғұрлым ерте пісетін түсініктері туралы "квантовом санасында" деп көп жағдайда спекулятивными.

Сана — терең құпиясы

Физика өте жақсы көреді көрсетілуі ішінде өз теориялар. Олардың көпшілігі деп үміттенеді сана және ми болады үйренген кванттық теориясы, мүмкін, және керісінше. Бірақ біз білеміз, бұл сананы айтпағанда, әрине, бұл теория, ол оны сипаттайды.

сонымен қатар, сирек естіледі қатты айтты, кванттық механика мүмкіндік береді меңгеруге телепатией және телекинезом (дегенмен, онда тереңдікте тұжырымдама болуы мүмкін, адамдар жақсы түсінеді, барлық тым сөзбе-сөз). Сондықтан физика мүлдем қорқады еске алудың "деген сөздер "кванттық" және "сана" бір сөйлемде.

2016 жылы Эдриан Кент Кембридж университеті Ұлыбритания ең беделді "кванттық философ", бұл ұсынды, сана өзгерте алады мінез-құлық кванттық жүйелердің жұқа, бірақ әбден обнаружимым. Кент өте абай өз жүреді. "Ешқандай шешуші деуге негіз кванттық теориясы — бұл лайықты теориясы, оның қалай извлечь теориясын сана, немесе бұл проблемалар кванттық теориясы тиіс болса, пересекаться проблемасы сана", мойындайды ол.

Бірақ қосады, бұл мүлдем түсініксіз, қалай шығаруға болады сипаттамасы сана негізге ала отырып, тек доквантовой физика, сипаттау оның барлық қасиеттері мен белгілері болады.

Біз түсінеміз, қалай жұмыс істейді ой

Бір ерекше толғандыратын мәселе — біздің саналы ақыл сезіне алады бірегей сезім тәрізді қызыл түсті немесе түссіз, иіссіз қуыру ет. Егер қарамай-ақ, көру қабілеті нашар адамдарға, барлық біз білеміз, бұл ұқсас қызыл, бірақ алмаймыз берсін бұл сезім, ал физика ештеңе жоқ еді бізге айтып, бұл, меніңше.

Сезім сияқты осы "деп атайды квалиа". Біз қабылдаймыз олардың бір қасиеті, сыртқы әлемнің, бірақ іс жүзінде, олар өнімдерімен біздің сана — бұл түсіндіру қиын. 1995 жылы философ Дэвид Чалмерс атады, бұл "қиын мәселе" сана.

"Кез-келген мысленная тізбек байланыс туралы сана қатысқан әкеледі елеулі проблемалары", дейді Кент.

Бұл итермеледі, оны болжауға, бұл біз қол жеткізуге біраз прогресс түсіну эволюция мәселелері сананы, егер сайлауға (ең болмағанда жай ғана күлкі), бұл сана өзгертеді кванттық ықтималдығы".

Басқа сөздермен айтқанда, миы шынымен өлшем нәтижелеріне әсерін тигізбеуі тиіс.

осы тұрғыдан алғанда, ол айқындайды, бұл нақты болып табылады". Бірақ ол әсер етуі мүмкін болу ықтималдығы әрбір ықтимал реальностей, навязанных кванттық механикой, байқалатын болады. Бұл алдын ала ештеңе айта алмайды, тіпті өзі кванттық теориясы. Және Кент деп санаса, біз алар еді іздеу мұндай көріністер эксперименттік. Тіпті батыл бағалайды табу мүмкіндігі олардың.

"еді деп болжады 15 пайыз сенімділікпен, сана тудырады ауытқу кванттық теориясы; және тағы 3-пайыздық — бұл біз эксперименттік подтвердим бұл келесі 50 жыл", дейді ол.

Егер бұл әлем, ол бұрынғы. Ал осындай тұр-зерттеу.