Hypotesen om att vårt medvetande kan betraktas som en kvanteprocess uppstod i början av 1990-talet på vågen av en ny vetenskaplig revolution och drev samhället mot en annan omprövning av världen. Hypotesen accepterades med fientlighet, och till denna dag betraktas den som marginell. Men varje år hittar det fler och fler anhängare.
KVANTUMPROCESS
1900 introducerade den tyska fysikern Max Planck, som hanterade strålningen av en absolut svart kropp, begreppet kvanta - odelbara delar av energi som materialföremål utbyter med varandra när de värms upp eller kyls. Plancks modell motsatte sig de rådande fysiska teorierna vid den tiden, så han vågade inte presentera den för kollegor under lång tid, och när han presenterade den uppfattades hans idéer som ett slags "mind-spel" som hjälper till att förenkla beräkningarna.
Men praktiserande fysiker upptäckte snart att Plancks modell inte bara bygger på eleganta beräkningar, utan också håller med experimenten. År 1905 publicerade Albert Einstein tre artiklar, varav en antagde att ljus släpps ut och absorberas av energikvanta och därmed stödjer Planck. Under de kommande två decennierna fick kvantmodellen fler och fler anhängare bland ledande forskare, och övergick från en marginal till en av de grundläggande.
En splittring i den vetenskapliga världen inträffade 1925, då försök att beskriva kvantprocesser som en ny mekanik ledde till ett "galen" resultat - det visade sig att lagarna i klassisk mekanik inte fungerar på kvantnivå, men effekter observeras som strider mot den materialistiska synen på världen. Tio år senare visade Erwin Schrödinger att alla kvantsystem är i ett tillstånd av osäkerhet ("superposition"), och det kan föras till ett av de stabila tillstånden genom direkt observation av systemet. Det visade sig att en objektiv bild av världen inte finns, för universums tillstånd på grundnivå beror på … observatörens subjektivitet.
Inte alla fysiker enades om att erkänna riktigheten i slutsatserna från skaparna av kvantmekanik, eftersom de i så fall skulle behöva offra sin egen övertygelse.
Kampanjvideo:
GEDELEVSKY ARGUMENT
Med tiden har vetenskapen mött de paradoxala kvanteffekterna. Och dessutom lärde jag mig att använda dem i praktiken - till exempel inom teknik av en ny generation: i en kvantdator och kvantkommunikation. Grunderna i kvantberäkning, som arbetar med osäkerhet tills ett resultat har uppnåtts, fick fysiker att tro att något liknande händer inte bara på nivån av död substans, utan också i komplexa biologiska system.
1989 publicerades boken av Oxford-professorn Roger Penrose "The New Mind of the King", där han presenterade för allmänheten sina åsikter om "kvantmedvetande". Forskaren övervägde tre synpunkter på medvetandets natur. Det första (materialistiska) medvetandet uppstod under vanliga processer som följer fysikens klassiska lagar och är ett sätt att biologiskt anpassa ett högt utvecklat hjärn- och nervsystem. Det andra (idealistiska) medvetandet är en speciell form för materiens existens, som fortfarande ligger utanför vår förståelse och studeras med hjälp av spiritualismens metoder. Det tredje (kvant) - medvetandet uppstår som ett resultat av en serie fysiska händelser som har inträffat sedan universums uppkomst, därför kan det betraktas som en av de grundläggande egenskaperna i vår värld. Penrose skrev att vi inte kan sägavid vilken tidpunkt uppträder medvetandefunktionerna, främst förknippade med formen av informationsbearbetning (kognitivitet), men han hävdade att det är möjligt att förstå vårt sinnes natur och förklara själens existens endast med beaktande av kvanteffekter.
För att underbygga sitt påstående tyckte Penrose till det så kallade "Gödel-argumentet." Här måste vi komma ihåg den ofullständiga teorem som bevisats av den österrikiska matematikern Kurt Gödel 1930. Han visade att om det finns ett visst konsekvent formellt system, så innehåller det nödvändigtvis ett oåterkalleligt och oåterkalleligt uttalande. Såsom tillämpas på matematik kan teoremet omformuleras på följande sätt: i alla aritmetiska system finns det en oåterkallelig formel - till exempel är grunden för många bevis på olika teorem formeln för jämlikheten av ett nummer till sig själv, den härrör inte från någonstans och kan inte motbevisas, vilket alltid är ett axiom.
En ofullständighetsteorem accepterades en gång som ett formellt bevis på begränsningarna i vårt sinne, men Roger Penrose föreslog att titta på det från en annan vinkel. Som vi vet arbetar datorer med beräkningar baserade på matematisk logik, så gränserna för deras kapacitet begränsas av Gödels sats. Men mänskligt tänkande går ofta utöver den formella logiken. Dessutom kan vi ändra alla logiska system så att hela den axiomatiska apparaten förändras. Följaktligen bygger våra hjärnor på principer som är långt ifrån de som används i datorer och som troligen är relaterade till kvanteffekter.
HJÄRNKUBAR
Penrose är en respekterad fysiker, men är tyvärr dåligt känd i biologi. Därför kunde han inte säga säkert vilka mekanismer i den mänskliga hjärnan som är ansvariga för "kvanttänkande".
Han fick hjälp av den amerikanska neurovetenskapsmannen Stuart Hameroff, som har studerat medvetandets natur sedan 1975. 1987 publicerade han boken "The Absolute Computer", där han påpekade de mystiska fibrösa strukturerna - mikrotubulorna i cytoskeletten av nervceller i hjärnan. De består av proteinet tubulin. Under vissa förhållanden går elektronerna i mikrotubulorna in i ett "intrasslat" tillstånd och bildar kvantbitar (kvantbitar med information), som är den fysiska grunden för vårt sinne, som kan gå utöver formell logik.
1994 slog Hameroff och Penrose sig ihop för att skapa en "neurokomputermodell för medvetande", som senare utvecklades till teorin om kvantneurokomputering (Hameroff-Penrose teori), som fortsätter till denna dag. Naturligtvis mötte hon skarp kritik. Först och främst pekade motståndare på qubitens”bräcklighet”. En kollision med bara en foton räcker för att förstöra systemets kvantegenskaper. Dessutom är moderna kvantdatorer mycket känsliga för brus och kan arbeta vid temperaturer något över absolut noll. Därför ser den föreslagna modellen orealistisk med tanke på att vi talar om en varm och fuktig hjärna. Neurovetenskapsmannen Patricia Churchland vid University of California, University of California, sade sarkastiskt att man lika bra kunde tänka på "fairy dust in synapses" för att förklara medvetandets natur.
Icke desto mindre kan några av de fenomen som observerats av biologer endast förklaras i termer av kvantmekanik. Till exempel, redan 1986, utförde fysikern Matthew Fisher en serie sensationella experiment på effekten av litiumisotoper på råttornas beteende, under vilka han bevisade att kvant "intrassling" verkligen påverkar kognitiva förmågor. Många år senare, 2015, uttryckte han hypotesen om att fosfatmolekyler i hjärnan skulle kunna fungera som ett slags "lagerhus" för stabila qubits.
INGEN DÖD?
Trots kritiken gick anhängare av teorin om kvantmedvetande ännu längre i resonemanget. Under ett av sina föreläsningar uttalade Stuart Hameroff att hans modell låter dig svara på den oroande frågan för alla om vad som händer med själen efter döden. Enligt honom är vårt medvetande ett självlärande program som utvecklas på grund av bearbetad information, och hela uppsättningen av denna information är själen. Det viktigaste är att denna information inte försvinner, kvarvarande del av den globala dataprocessen sker på kvantnivå. Förmodligen kommer vi efter döden att förlora vår individualitet, men vi kommer att bli något mer.
Naturligtvis föll anklagelser om idealism, antivetenskap och skapandet av en kvasireligion omedelbart på Hameroff. Vi kan dock komma ihåg att under förra seklet relativitetsteorin, Big Bang-teorin och kvantmekaniken i sig kallades idealistisk. Kanske är det värt att vänta?..
Anton Pervushin