Arasında insan bilinci ve kuantum fiziği var garip bir ilişki

Kimse anlamıyor, bilinç nedir ve nasıl çalışır. Kimse anlar . Olabilir mi daha büyük sadece bir tesadüf mü? «Ben anlamıyorum, gerçek sorunu, yani sanırım gerçek sorun yok, ama emin değilim, hiçbir gerçek sorunları». Amerikalı fizikçi Richard Feynman dedi bu gizemli kuantum mekaniği paradoksları. Bugün bu teoriyi fizik tanımlamak için kullanın küçük nesneleri Evren. Ama aynı şekilde o demek hakkında kafa karıştırıcı bir sorunu bilinç.

Bazı bilim adamları düşünüyorum, biz zaten anlıyoruz bilinç ya da bu sadece bir yanılsama. Ama diğerleri öyle görünüyor ki biz hiç bir alakası bile yok kaldırdı, aslında bilinç.

Uzun vadeli bir bulmaca oyunu olarak adlandırılan «bilinç» bile yol açmıştır, bazı bilim adamları açıklamak denedim onu kullanarak kuantum fiziği. Ama onların coşkusu ile karşılandı adil bir pay şüphecilik, ve bu şaşırtıcı değil: mantıksız görünüyor açıklamak için bir bilmece kullanarak başka bir.

Ancak bu fikir hiçbir zaman saçma ve .

Bir yandan büyük sıkıntı fizikçiler, akıl başta reddediyor anlamak için erken kuantum teorisi. Dahası, kuantum bilgisayarlar, tahmin yeteneğine sahip olacak bir şeyler, ne aciz sıradan bir bilgisayar. Bu bize hatırlatıyor, bizim beyin hala kahramanlık yeteneğine sahip olduğu için, yapay zeka. «Kuantum bilinç» yaygın bir alay gibi mistik saçmalık, ama kimse onu kalıcı olarak ortadan kaldırmak için.

Kuantum mekaniği, daha iyi bir teori var, yetenekli bir tarif dünya düzeyinde atom ve atom altı parçacıklar. Belki de en çok bilinen onun bulmaca gerçektir sonucu, kuantum deney değişebilir bağlı olarak, bir karar, biz ölçmek için özellikleri dahil parçacık ya da değil.

Zaman çığır kuantum teorisi ilk kez keşfedilen bu «gözlemci etkisi», onlar встревожились bir şaka değil. Görünüyordu, o zayıflatmaktadır varsayım, kesir dayalı tüm bilim: orada bir yerde vardır nesnel dünya, bizden bağımsız. Eğer dünya gerçekten davranıyor olursa olsun, — ya da eğer — biz ona bakıyoruz anlamına gelecektir «gerçeklik» aslında?

Bazı bilim adamları zorunda kaldılar sonucuna objektiflik bir yanılsamadır, ve bu bilinç olmalı ve aktif bir rol oynamak kuantum teorisi. Diğerleri sadece gördüm bu hiçbir sağduyu. Örneğin, Albert Einstein раздосадован: gerçekten Ay var sadece ne zaman sen ona bak?

Bugün bazı fizik şüpheli değil, bilinci etkiler kuantum mekaniği... ve o hiç vardı, onun sayesinde. Onlar inanıyorum, kuantum teorisi gerekebilir için bize genel olarak beynin nasıl çalıştığını anlamak. Olabilir mi böyle bir şey nasıl kuantum nesneleri olabilir aynı anda iki yerde ve kuantum beyin aynı anda akılda tutulması gereken iki birbirini dışlayan şeyler?

Bu fikirleri tartışmalara neden. Olabilir bu yüzden kuantum fiziği değil iş ile ilgili bir bilinç. Ama en azından onlar göstermek ne garip bir kuantum teorisi bize düşünmek garip şeyler.

En İyi kuantum mekaniği tatili bilinç insan üzerinden deney çift yuvasının. Düşünün bir ışık ışını düşen bir ekran ile iki yakın aralıklı paralel boşluklar. Işığın bir kısmı geçer, bir boşluk ve düşme, başka bir ekran.

Hayal Edilebilir ışık dalga şeklinde. Ne dalga geçmesi, iki yarık gibi bir deney, onlar karşılaşma — müdahale — kendi aralarında. Eğer onları maça denk, onlar birbirini, ne dökülen bir dizi siyah-beyaz çizgiler ışığı ikinci bir siyah ekran.

Bu deney için kullanılan haritasında dalga doğası ışık, daha 200 yıl kadar çıktı kuantum teorisi. Sonra bir deney ile çift yuvasının geçirdi kuantum parçacıklar — elektron. Bu küçük parçacıklar, atomun bileşenleri. Anlaşılmaz bir şekilde, ama bu bir parçacık gibi davranabilir dalga. Yani onlar tabi kırınım, bir iş parçacığı parçacık geçer, iki kesimli, üreten, интерференционную bir resim.

Şimdi varsayalım kuantum parçacıklar geçmesine boşluğu bir başka ve gelen ekran da görülecektir adım adım. Şimdi hiçbir şey belirgin, görüp ... ... bir parçacık müdahale onu yolda. Ama resim düşen parçacıklar hala sergileyecek girişim şerit.

Tüm gösterir, her parçacık aynı anda geçer her iki yarık ve интерферирует kendisi ile. Bu arada iki yolu olarak bilinen durum süperpozisyon.

Ama işte ne garip.

Eğer yerleştirmek dedektörü birinde çatlak veya onun için biz-ebil bulmak, geçer onun parçacıkları ya da değil. Ancak bu durumda parazit kayboluyor. Basit gerçek gözlem yolu parçacıklar bile, bu gözlem engel olmamalı, hareket parçacıklar değiştirir sonucu.

Fizikçi Pascual Jordan ile çalışmış olan kuantum guru Niels Bohr Kopenhag 1920'lerde formüle, bu yüzden: «bir Gözlem sadece, ihlal ne ölçülmelidir, onlar bu tek... ediyoruz kuantum parçacık seçmek belirli bir pozisyon». Başka bir deyişle, Jordaan diyor ki, «biz üretiyoruz ölçüm sonuçları».

Eğer öyleyse, nesnel gerçekliği sadece atmak kutusu.

Ama bu tuhaflıklar bitmiyor.

Eğer doğa değiştirir davranışlarını bağlı olarak izliyoruz biz ya da değil, biz-ebil denemek ve onu daireparmak etrafında. Bunun için biz ölçmek için hangi yolu seçtim, parç, acık, üzerinden geçen çift yarık, ama sonra geçecek. Zaman o zaten gereken «karar», geçmesi için tek bir yol üzerinden veya her ikisi de.

Geçirmek için böyle bir deney, 1970'lerde önerdi, amerikalı fizikçi John Wheeler, önümüzdeki on yıl deney ile «ertelenmiş bir seçim geçirdi». Kullandığı akıllı ölçüm yöntemleri yolları kuantum parçacıklar (genellikle, ışığın parçacık — foton) sonra onlar bir yol veya суперпозицию iki.

Meğer, tahmin Bor, hiçbir fark yoktur, gecikirse, biz ölçüm ya da değil. Sürece biz tedbir yolu foton önce biten ve tescil dedektörü, girişim yok. Bir izlenim doğa «bilir» sadece ne zaman biz подглядываем, ama ne zaman planlıyoruz gözetlemek.

Eugene Wigner

Zaman bu deneylerde açıyoruz yolu kuantum parçacıklar, bulut olası yolları «sıkıştırılmış» bir tek açıkça, belirli bir durumu. Ayrıca, deney gecikmeli olduğunu varsayar kendisi hareket gözlem, herhangi bir fiziksel müdahale nedeniyle ölçüm neden olabilir çöküşü. Bu, gerçek bir çöküş oluyor sadece zaman ölçüm sonucu bizim bilinç ulaşır?

Böyle bir fırsat önerilen 1930'larda bir macar fizikçi Eugene Wigner. «Bu, kuantum açıklaması nesnelerin etkisi altında gösterim giren benim bilinç», yazdı. «Tekbencilik olabilir mantıksal olarak tutarlı kuantum mekaniği».

Wheeler bile забавляла düşüncesi, varlığı, canlıların, yetenekli «gözlemlemek», dönüştürülmüş bir şey olduğunu daha önce birçok olası kuantum geçmiş, belirli bir hikaye. Bu anlamda, şu Wheeler, biz katılımcılar evrim, Evrenin kendisi ile başladı. Ona göre, yaşadığımız «соучастной evren».

Fizik hala en iyi yorumu bu kuantum deneyleri, ve bir dereceye kadar bu hakkı mevcuttur. Ama, öyle ya da böyle, ima açıktır: bilinç ve kuantum mekaniği bir şekilde ilişkilidir.

1980'lerde, ingiliz fizikçi Roger Penrose önerdi bu ilişki çalışabilir başka bir yöne. O dedi, ne olursa olsun, etkiler, bilinç, kuantum mekaniği ya da hayır, belki de, kuantum mekaniği dahil bilinç.

bir Fizikçi ve matematikçi Roger Penrose

Ve daha Penrose sordu: ne varsa bizim beyin vardır moleküler yapısı, yetenekli değiştirmek durumuna yanıt olarak bir kuantum olayı? Olabilir mi bu yapıları kabul durumu süperpozisyon gibi parçacıkları deneyi ile çift yuvasının? Bu kuantum süperpozisyon sonra tezahür nasıl nöronlar iletişim aracılığıyla elektrik sinyalleri?

Belki konuştu Penrose, yeteneğimizi korumak için, görünüşte uyumsuz bir ruhsal durum değil, bir heves algı ve gerçek bir kuantum etkisi?

Sonunda, insan beyni gibi idare edebilmek için bilişsel süreçleri hala fırsatlara çok daha üstün dijital bilgi işlem makineleri. Belki biz bile gerçekleştirme yeteneğine sahip bilgi işlem görevleri yerine getirmek olamaz normal bilgisayarlarda kullanan klasik bir dijital mantık.

Penrose ilk kez önerdi kuantum etkileri mevcut insan zihninde kitapta 1989 yılında ‘The emperor's New Mind’. Onun ana fikir haline gelmiştir «оркестрованная nesnel azaltma». Nesnel redüksiyon göre, Penrose, anlamına gelir çöküşü kuantum girişim ve süperpozisyon gerçek fiziksel bir süreç, sanki лопающийся balonu.

Оркестрованная nesnel redüksiyon dayanır varsayım Penrose hakkında, yerçekimi etkileyen gündelik nesneler, sandalye ya da gezegenin gösterir kuantum etkileri. Penrose inanıyor kuantum süperpozisyon olur, imkansız nesneler için daha fazla atomu, çünkü yerçekimi etkisi bu durumda, neden olur, geçim iki uyumsuz uzay-zaman.

Daha Penrose geliştirilen bu fikir amerikalı doktor Stuart Хамероффом. Kitabında «Gölge zihin» (1994) o önerdi yapısına katılan bu kuantum biliş, olabilir protein filamentler — mikrotübüller. Onlar ayrıca çoğu bizim hücreleri dahil olmak üzere, beyin nöronları. Penrose ve Хамерофф iddia süreç içinde dalgalanmalar mikrotübüller alabilir durum kuantum süperpozisyon.

Ama bir şey yok ne destek mümkünse.

Hayal, ne bir fikir kuantum суперпозиций içinde микротрубочках destek deneyler, önerilen, 2013 yılında, ama aslında, bu çalışmalarda bahsedildiği hakkında kuantum etkileri. Ayrıca, çoğu araştırmacı bir fikir olduğuna inanıyorum оркестрованных objektif редукций oldu развенчана araştırma, yayımlanmış, 2000 yılında. Fizikçi Max Тегмарк hesapladı, kuantum süperpozisyon moleküller, ilgili sinir sinyalleri, mümkün değil hayatta bile anlar için gerekli zaman sinyal iletimi.

Kuantum etkileri de dahil olmak üzere суперпозицию, çok kırılgan ve tahrip sürecinde sözde uyumsuzluk. Bu süreci tahrik etkileşimler kuantum nesnesi ile çevre çevre, çünkü onun «квантовость» akan.

Декогеренция, düşünce, olmalıdırsızıntı, son derece hızlı sıcak ve nemli ortamlarda gibi canlı hücreler.

Sinir sinyalleri — bu elektrik darbeleri nedeniyle geçen elektrik yüklü atomların duvarından sinir hücreleri. Eğer böyle bir atom oldu süperpozisyon, ve sonra ölüm ile karşı karşıya нейроном, Тегмарк gösterdi süperpozisyon gerekir parçalanır az bir milyarda milyarda bir saniye. İçin nöron sinyali üretti, ona gereken on bin trilyon kat daha fazla zaman.

Bu yüzden hakkında fikir kuantum etkileri beyinde değil test şüpheciler.

Ama Penrose acımasızca ısrar hipotez OOR. Ve girdiği tahmin ultra uyumsuzluk Тегмарка hücrelerinde, diğer bilim adamları bulduk belirtileri kuantum etkileri canlılar. Bazı iddia, kuantum mekaniği tarafından kullanılan перелетными kuşlar kullanan manyetik navigasyon ve yeşil bitkiler, onlar güneş ışığı şeker üretmek için fotosentez sırasında.

Tüm bu fikir için beyin kullanabilirsiniz kuantum hileler, uzağa gitmek reddediyor sürekli. Çünkü onun lehine bulduk başka bir argüman.

Olabilir mi fosfor korumak için, bir kuantum durumu?

çalışmada 2015 fizikçi Matthew Fisher university of California, Santa Barbara savundu beyin içerebilir molekül dayanabilir daha güçlü bir kuantum süperpozisyon. Özellikle, o inanıyordu ki, bir atom çekirdeği fosfor olabilir böyle bir yeteneği. Fosfor atomları vardır canlı hücreler her yerde. Onlar sık sık forma iyonları fosfat olan bir fosfor atomu bağlanır ve dört oksijen atomu var.

Gibi iyonlar için temel birimi hücre enerji. Büyük bir kısmı enerji hücre içinde depolanan ATP molekülleri içeren bir dizi üç fosfat grubu, amerika ile organik bir molekül. Bir fosfat kesilir, serbest enerji, kullanılan hücre.

Hücre vardır moleküler makineler için montaj iyonları, fosfat grupları ve bunların parçalanma. Fisher önerilen şema, hangi iki fosfat iyon pil yerleştirilebilir süperpozisyon belirli bir tür: kafa karıştırıcı bir durum.

çekirdek fosfor var, bir kuantum özelliği — spin — yapar onları küçük mıknatıslar ile kutupları gösteren bazı yönleri. Kafa karıştırıcı bir durum spin bir çekirdek fosfor diğer bağlıdır. Diğer bir deyişle, karışık bir durum bu durum süperpozisyon ile ilgili daha bir kuantum parçacık.

Fisher diyor ki, kuantum mekanik davranışı bu nükleer spin karşı uyumsuzluk. O katılıyorum Тегмарком ki, kuantum, titreşim, daha önce bahsettiğimiz Penrose ve Хамерофф, büyük ölçüde bağlıdır çevreleri ve «декогерировать hemen». Ama sırt çekirdeği çok güçlü bir etkileşim çevreleri ile.

Ve yine kuantum davranış spin çekirdek fosfor olmalıdır «korumalı» uyumsuzluk.

kuantum parçacık olabilir farklı bir spin

Bu durum oluşabilir diyor Fisher, eğer atomlar fosfor dahil edilecektir daha büyük nesneleri olarak adlandırılır «molekülleri......». Temsil ettikleri kümeleri altı fosfat iyonları ile birlikte dokuz kalsiyum iyonları. Orada bazı açıklamalar üzerinde ne gibi moleküller olabilir, canlı hücreler, ama henüz onlar çok ikna edici değil.

Moleküllerinin ... ... iddia Fisher, sırt fosfor karşı uyumsuzluk bir gün ya da öylesine, hatta canlı hücreler. Bu nedenle, etkileyebilir ve beyin.

Fikir molekül ... ... tarafından absorbe edilebilir nöronlar. Bir kez içinde, molekülleri etkinleştirmek için bir sinyal, başka bir nöron, adı, çürüyen ve serbest kalsiyum iyonları. Dolanması nedeniyle moleküller ... ... gibi iki sinyal olabilir karışık sırayla: bir şekilde, bu kuantum süperpozisyon «düşünce». «Eğer kuantum işleme, nükleer spin, aslında mevcut beyinde, o-cekti var olmak son derece yaygın bir olgu, yaşanan sürekli,» diyor Fisher.

İlk defa bu fikir ona geldi aklıma, o zaman buluşuruz hakkında zihinsel bir hastalık.

Kapsül lityum karbonat

«Benim biyokimyaya giriş beyin başladı, ne zaman karar verdim, üç-dört yıl önce araştırmak, neden ve nasıl lityum iyon vardır, böyle radikal bir etkisi tedavisinde psikiyatrik bozuklukları», diyor Fisher.

Lityum piller, kullanılan ilaçların, bipolar bozukluk tedavisi için. Onlar çalışır, ama hiç kimse gerçekten bilmiyor neden.

«Ben arıyordum kuantum açıklama, diyor Fisher. Ama sonra o geldi, işe, hangi insanlığı, ilaçlar lityum verilmekte ve farklı davranışları üzerindeki etkisini fareler bağlı olarak, hangi formu veya «izotop» — lityum kullanılmıştır.

Ilk Başta, bu bilim adamları şaşkın. Kimyasal açıdan, farklı izotoplar davranır hemen hemen aynı, bu nedenle, lityum gibi çalıştı normal bir ilaç, izotoplar zorunda olması aynı etkiye sahiptir.

Sinir hücreleri ile bağlantılı синапсами

Ama Fisher fark atom çekirdeği çeşitli izotoplar lityum farklı olabilir sırt. Bu, bir kuantum özelliği etkileyebilir gibi hareket bazlı ilaçlar lityum. Örneğin, lityum yerine kalsiyum moleküllerinin ... ... sırt lityum sağlayabilir etkisi fosfor atomları ve onları vazgeçirmek запутыванию.

Eğer bu doğruysa, o zamanmümkün ve neden açıklamak lityum tedavi edilebilir bipolar bozukluk.

Bu noktada bir varsayım Fisher, daha ilginç bir fikir. Ama birkaç yolu vardır onu kontrol edin. Örneğin, sırt fosfor molekülleri ... ... kaydedebilir kuantum когерентность uzun bir süre. Bu Fisher ve planlama için daha fazla kontrol.

Ve yine o korkular ile ilgili olarak daha önceki performansları hakkında «kuantum bilinç» gördüğü en iyi durumda spekülatif.

Bilinç — derin bir gizem

Fizik çok seviyorum kolaylaştırılmış içinde kendi teorileri. Onları bir sürü, umut, bilinç ve beyin olacak ayıklamak kuantum teorisi, ve olabilir, ve tersi. Ama biz biliyoruz ki, bu bilinç, dursun hakkında, elimizde hiçbir teori, bir onu açıklar.

Dahası, zaman zaman ses yüksek sesle alkış, kuantum mekaniği bize usta telepati ve telekinezi (ve olsa da, bir yerde derin kavramlar olabilir, insanlar anlamak çok kelimenin tam anlamıyla). Bu nedenle, fizik, genel, korku, söz, kelime «kuantum» ve «bilinç» aynı cümlede.

2016 yılında Adrian Kent, Cambridge üniversitesi, İngiltere'nin en saygın «kuantum filozoflar» önerdi bilinç davranışını değiştirmek kuantum sistemleri ince, ama bu bulunabilir bir şekilde. Kent, çok dikkatli, kendi deyimleri. «Hiçbir inandırıcı inanmak için bir neden kuantum teorisi uygun teori, hangi alınabilir teori, bilinç, ya da sorunları kuantum teorisi zorunda kesiştiği bir sorun bilinç», diye itiraf ediyor.

Ama ekler tamamen anlaşılmaz olarak görüntüleyebilirsiniz açıklama bilinç, sadece dayalı bir доквантовой fizik olarak tarif tüm özellikleri ve özellikleri.

Biz çalışır gibi bir düşünce

Bir özellikle heyecan verici bir soru — nasıl bizim bilinçli zihin yaşayabilirsiniz benzersiz hissi gibi kırmızı bir renk veya koku kızartma et. Eğer kabul görme engelliler, hepimiz biliyoruz, ne benzer bir kırmızı, ama aktarmak mümkün değildir bu duygu ve fizik yok bir şey bize, ne gibi görünüyor.

Duygular gibi, bu denir «квалиа». Olarak algıladığımız ortak özellikleri dış dünyadan, ama aslında onlar ürünleri bizim bilinç — ve açıklamak zor. 1995 yılında filozof David Chalmers adlı bu «ciddi bir sorun» bilinç.

«Herhangi bir akıl zincir bağlantı hakkında bilinç fiziği ile ciddi sorunlara neden olur» diyor Kent.

Bu, onu isteyen öner, «biz bazı ilerleme anlamada sorun bilinç evrim, eğer yaparsanız (en azından sadece sanıyorum), bu bilinç değiştiriyor kuantum olasılık».

Başka bir deyişle, beyin gerçekten etkisi ölçüm sonuçları.

Bu bakış açısından, o belirler, «bu bir gerçek». Ama o etkileyebilir olasılığını her olası gerçekliklerin, dayatılan kuantum mekaniği, görülecektir. Bu tahmin edemez kendisi bile kuantum teorisi. Ve Kent inanıyor biz bakmak gibi bulgular deneysel olarak. Hatta cesaretle değerlendirir şansını bulmak.

«Ben derim ile yüzde 15 güven, bilinç neden olan bir sapma kuantum teorisi; ve başka bir 3-faiz — biz deneysel olarak teyit edecektir bu önümüzdeki 50 yıl içinde» diyor.

Eğer bu gerçekleşirse, dünya asla eskisi gibi olmayacak. Ve uğruna böyle bir araştırmaya değer.