Можно ли использовать квантовую физику для объяснения существования сознания?

Попытка объяснить, откуда приходят субъективные переживания, похоже, имеет мало общего с физикой. Некоторые ученые, однако, предполагают, что, возможно, самые глубокие уровни теоретической физики содержат идеи, необходимые для освещения этого вопроса, предлагая использовать квантовую физику для объяснения самого существования сознания.

Сознание и квантовая физика

Одним из первых способов объединения сознания и квантовой физики является копенгагенская интерпретация квантовой физики. В этой теории квантовая волновая функция разрушается из-за того, что сознательный наблюдатель проводит измерение физической системы. Это интерпретация квантовой физики, которая вызвала мысленный эксперимент Шредингера с кошкой, демонстрирующий некоторую степень абсурдности этого способа мышления, за исключением того, что он полностью соответствует доказательству того, что ученые наблюдают на квантовом уровне.

Один крайний вариант копенгагенской интерпретации был предложен Джоном Арчибальдом Уилером и называется принципом участия человека, который говорит, что вся вселенная рухнула в состояние, которое мы видим именно потому, что должны были присутствовать сознательные наблюдатели, чтобы вызвать коллапс. Любые возможные вселенные, которые не содержат сознательных наблюдателей, автоматически исключаются.

Импликативный Порядок

Физик Дэвид Бом утверждал, что, поскольку квантовая физика и теория относительности являются неполными теориями, они должны указывать на более глубокую теорию. Он полагал, что эта теория будет квантовой теорией поля, которая представляет собой неразделенную целостность во вселенной. Он использовал термин «импликативный порядок», чтобы выразить то, на что, по его мнению, должен быть похож этот фундаментальный уровень реальности, и полагал, что-то, что мы видим, является нарушенным отражением этой фундаментально упорядоченной реальности.

Бом предложил идею, что сознание было каким-то образом проявлением этого имплицитного порядка, и что попытка понять сознание чисто, глядя на материю в космосе, была обречена на провал. Однако он никогда не предлагал никакого научного механизма для изучения сознания, поэтому эта концепция никогда не становилась полностью разработанной теорией.

Человеческий мозг

Концепция использования квантовой физики для объяснения человеческого сознания действительно взяла свое начало в книге Роджера Пенроуза 1989 года «Новый разум императора: о компьютерах, умах и законах физики». Книга была написана специально в ответ на заявление исследователей искусственного интеллекта старой школы, которые полагали, что мозг - это не что иное, как биологический компьютер. В этой книге Пенроуз утверждает, что мозг гораздо сложнее, чем, возможно, ближе к квантовому компьютеру. Вместо того чтобы работать на строго двоичной системе включения и выключения, человеческий мозг работает с вычислениями, которые находятся в суперпозиции различных квантовых состояний одновременно.

Аргументация этого требует подробного анализа того, что на самом деле могут достичь обычные компьютеры. В основном компьютеры работают по запрограммированным алгоритмам. Пенроуз углубляется в происхождение компьютера, обсуждая работу Алана Тьюринга, который разработал «универсальную машину Тьюринга», которая является основой современного компьютера. Тем не менее Пенроуз утверждает, что такие машины Тьюринга (и, следовательно, любой компьютер) имеют определенные ограничения, которые он не считает, что мозг обязательно имеет.

Квантовая неопределенность

Некоторые сторонники квантового сознания выдвинули идею, что квантовая неопределенность - тот факт, что квантовая система никогда не может предсказать результат с уверенностью, но только как вероятность из числа различных возможных состояний - будет означать, что квантовое сознание решает проблему того, или люди на самом деле не имеют свободной воли. Таким образом, аргумент гласит: если человеческое сознание управляется квантовыми физическими процессами, то оно не является детерминированным, и поэтому люди обладают свободной волей.

В этом есть ряд проблем, которые обобщены нейробиологом Сэмом Харрисом в его короткой книге «Свободная воля», где он заявил:

«Если детерминизм верен, будущее установлено - и это включает в себя все наши будущие состояния ума и наше последующее поведение. И в той степени, в которой закон причины и следствия подвержен индетерминизму - квантовому или иному - мы не можем взять кредит для того, что происходит. Нет никакой комбинации этих истин, которая кажется совместимой с популярным понятием свободной воли.

Эксперимент с двумя щелями

Один из наиболее известных случаев квантовой неопределенности - это квантовый эксперимент с двумя щелями, в котором квантовая теория говорит, что невозможно с уверенностью предсказать, какая щель будет проходить через данную частицу, если только кто-то на самом деле не сделает наблюдения, что она происходит через щель. Однако в этом выборе нет ничего, что определяло бы, через какую щель пройдет частица. В базовой конфигурации этого эксперимента существует 50-процентная вероятность того, что частица пройдет через любую щель, и если кто-то наблюдает за щелями, то результаты эксперимента будут случайным образом соответствовать этому распределению.

Место в этой ситуации, где люди, кажется, имеют какой-то выбор, состоит в том, что человек может выбрать, собирается ли она сделать наблюдение. Если она этого не делает, то частица не проходит через определенную щель: вместо этого она проходит через обе щели. Но это не та часть ситуации, которую философы и сторонники свободной воли вызывают, когда говорят о квантовой неопределенности, потому что это действительно вариант между бездействием и выполнением одного из двух детерминированных результатов.