Квантовое сознание

Материал из РациоВики
Перейти к: навигация, поиск

«Квантовое сознание» (иногда называемое «квантовым разумом») — это теория о том, что функционирование сознания основано на квантовых процессах (в противоположность общепринятому в современной нейробиологии взгляду, согласно которому функционирование мозга является полностью классическим процессом и квантовые процессы не играют в нём никакой вычислительной роли).

В то время как многие заявления и гипотезы в рамках теории квантового сознания являются псевдонаучными, основанными на наивной аналогии между странностями квантовой механики и странностями сознания, более сложные теории квантового сознания являются попыткой решения «проблемы сочетания» или «проблемой связывания» – проблемы объяснения того, как система классических нейронов может объединяться и порождать единого субъекта, обладающего субъективным опытом. Тем не менее, в настоящее время не имеется достаточных экспериментальных данных, свидетельствующих о значимой роли квантовых процессов в вычислительной деятельности человеческого мозга, отчасти из-за технической сложности достижения достаточной пространственной и временной детализации при исследованиях мозга.

Вопрос о том, влияют ли квантовые эффекты на мышление или нет, является актуальной темой для научного исследования. Однако простое заявление, что «квантовые эффекты обуславливают сознание» ничего не объясняет до тех пор, пока ученые не смогут прийти к какому-либо предположению о том, как квантовые эффекты могут производить сознание. До тех пор аргумент имеет следующий вид:

  1. Я не понимаю сознание.
  2. Я не понимаю квантовую физику.
  3. Следовательно, сознание должно быть продуктом квантовой физики!

Эта ошибка является разновидностью Бога белых пятен, только с «квантом» вместо «Бога» в качестве универсального заполнителя пробелов в знании.[1]

Данное явление не следует путать с исследованиями в области «квантовой когнитивистики», которая применяет квантово-механические математические модели к поведению человека в таких областях, где классическая теория вероятностей не соответствует наблюдаемому поведению человека. «Квантовая когнитивистика» не предполагает, что человеческое сознание является квантово-механическим явлением; просто некоторые психологи отметили, что те же понятия и уравнения, которые используются в квантовой механике, по неизвестным причинам являются хорошими аналогиями для реального поведения человека, где традиционная теория вероятности предполагает, что фактическое поведение иррационально.

Разумеется, на атомном уровне некоторые квантовые события (радиоактивный распад атомов, вероятностные столкновения молекул) происходят в мозге и в некоторой степени влияют на нейроны. Однако такие события считаются тривиальными, и нет никаких доказательств того, что они играют какую-либо значимую вычислительную роль.

Кванты и сознание[править]

Не все интерпретации квантовой механики предполагают, что коллапс волновой функции действительно имеет место. Но в рамках тех интерпретаций, где он всё же происходит, одна из многих конкурирующих теорий о том, как это происходит, заключается в том, что он вызывается сознанием. С тех пор как были разработаны эти теории, основанные на сознании, они стали привлекательными для тех людей, которым хочется верить, что сознание занимает какое-то особое место. Некоторые приверженцы квантовой физики, основанной на мистическом сознании, являются всего лишь научными фриками и псевдоучёными, предлагающими часто весьма неэкономные решения проблем. Хотя некоторые уважаемые ученые, такие как Юджин Вигнер, также какое-то время увлекались квантовым сознанием, позднее Вигнер отверг эту гипотезу[2]. При нынешнем уровне научных знаний непрофессионалам обычно трудно самим разобраться в том, насколько квантовое сознание является разумной теорией, а насколько оно является всего лишь выдачей желаемого за действительное. Однако следует отметить, что если субстанциальный дуализм ошибочен (как и считает большинство ученых), то сознательный разум способен заставлять волновые функции коллапсировать не в большей степени, чем бессознательные фотоприёмники. В противном случае это означало бы, что сознательный разум состоит из какой-то нефизической субстанции, из которой не состоят бессознательные фотоприёмники.

Конкретные концепции и их авторы[править]

Существует несколько версий гипотезы квантового сознания: совершенно псевдонаучная версия Дипака Чопры, нематериалистическая нейронаука и более материалистическая версия.

Дипак Чопра[править]

В версии Дипака Чопры любая система, пока она не наблюдается, представляет собой размытую суперпозицию, эдакого кота Шрёдингера, не находящегося в каком-либо конкретном состоянии. Следовательно, Вселенная для пребывания в конкретном состоянии требует наблюдателя. А значит, существует один или несколько бог(ов), которые осуществили наблюдение Вселенной.

По словам Чопры, «сознание нелокально» и представляет собой «поле, суперпозицию возможностей»[3]. Трудно понять, что под этим подразумевает Чопра. По всей видимости, имеется в виду, что множество различных, вероятно, несовместимых возможностей (например, вероятность того, что кот Шрёдингера является живым и в то же время мёртвым) образует поле и некий необъяснимый механизм порождает сознание из этого поля возможностей.

В других нестандартных теориях, существующих в рамках течения Нью Эйдж, квантовое сознание часто связывается с идеализмом и выдачей желаемого за действительное в духе книги и фильма The Secret.

Марио Бьюрегард[править]

Суть квантовой теории Марио Бьюрегарда подробно объясняется в статье о нематериалистической нейронауке. Суть квантовой части его аргумента заключается в том, что ионные каналы в нейронах достаточно малы и в силу этого способны подвергаться квантовым эффектам. Это похоже на материалистическую версию квантового сознания. Другие ученые отвергают многие постулаты Бьюрегарда.

Роджер Пенроуз[править]

Самый известный сторонник квантового сознания — Роджер Пенроуз, известный математик, который часто сотрудничал со Стивеном Хокингом — то есть он отличается от других сторонников квантового сознания тем, что действительно что-то понимает в квантовой физике. Аргумент Пенроуза основывается на теореме Гёделя о неполноте и утверждает, что теорема демонстрирует способность разума мыслить вне алгоритмического способа, то есть что сознание не вычислимо. Затем квантовая физика дает ему возможность заявить, что нейроны и, следовательно, мозг в целом работают вероятностным образом[4]. Каким-то образом вероятностные процессы приводят к возникновению сознания. Макс Тегмарк — человек, получивший от Илона Маска пожертвования на исследования возможных рисков глобальной катастрофы от создания продвинутого искусственного интеллекта — утверждает, что мозг просто слишком горячий, чтобы квантовые состояния могли играть в нём какую-то роль[5].

Пенроуз и Хамерофф[править]

Затем для развития этой идеи Пенроуз объединился с психологом и анестезиологом Стюартом Хамероффом, который независимо от него разрабатывал аналогичную ненаучную квантовую теорию. Они вместе разработали концепцию, называемую Скоординированной объективной редукцией (Orchestrated Objective Reduction или Orch-OR), которая постулирует, что сознание возникает на квантовом уровне внутри нейронов (в противоположность общепринятому взгляду, что оно является продуктом системы соединений нейронов между собой) за счёт явления объективной редукции (или коллапса) волновой функции, управляемого внутриклеточными микротрубочками. Таким образом, большая часть данной концепции основана на утверждении Хамероффа о том, что микротрубочки в нейронах могут оказывать квантовое влияние на поведение нейронов, что позволяет мозгу вести себя как квантовый компьютер. Макс Тегмарк провёл некоторые математические расчёты и обнаружил, что любые квантовые эффекты в микротрубочках подвержены декогеренции и, следовательно, не влияют на деятельность мозга[6]. Теория Orch-OR была опровергнута и в других исследованиях[7][8]. В частности, недавние исследования показали, что действие анестезии отличается от того, которое предполагается в рамках гипотезы Пенроуза и Хамероффа[9]. Поскольку Пенроуз является атеистом, его аргументы обычно используются для поддержки концепции свободы воли без привлечения различной мистики и представлений о сверхъестественном, что делает их чем-то вроде материалистической версии научного фричества.

Следует отметить, что квантовый компьютер — это реальное (но пока лишь теоретическое) устройство, которое использует квантовые свойства атомов и молекул для вычислений. Квантовый компьютер использует квантовую суперпозицию атомов и может одновременно хранить один квантовый бит (известный как «кубит») в состоянии 1, 0 и в них обоих. Фактически это означает, что один атом, используемый для выполнения расчетов, является «включённым», «выключенным» и «включённым и выключенным» одновременно. Квантовый компьютер может поддерживать эти состояния — потенциально «все возможные состояния» — одновременно перед их почти мгновенным объединением в едином акте вычисления. В принципе, это позволяет квантовым компьютерам выполнять некоторые операции экспоненциально быстрее, чем классические компьютеры, хотя в настоящее время нет убедительных доказательств того, что человеческий мозг (или любое другое естественное явление) функционирует как квантовый компьютер.

Дэвид Пирс[править]

Философ Дэвид Пирс опубликовал эссе под названием «Физикалистский идеализм: влечет ли физикализм монистический идеализм? Экспериментально проверяемое предположение о природе физического мира», в котором он предлагает научно обоснованную гипотезу для проверки вычислительной роли квантовых процессов в мозге как решения «проблемы связывания», которая возникает из стандартной концепции мозга как полностью классической системы. Однако предлагаемый экспериментальный аппарат, необходимый для проверки и, возможно, фальсификации гипотезы, является гораздо более продвинутым, чем всё то, что имеется в настоящее время.[10]

Обобщения[править]

Если перейти к обобщению, то различные упражнения в «квантовой чепухе», по всей видимости, указывают на то, что многим людям причиняет дискомфорт тот факт, что нейроны работают по принципу «всё или ничего», то есть:

  • они либо «включены», либо «выключены» – что делает их, по сути, похожими на двоичный код компьютера[11];
  • насколько мы можем судить с точки зрения современной науки, они подчиняются законам классической (неквантовой) физики[12];
  • у нас всё ещё нет полного решения «проблемы связывания» или всеобъемлющего объяснения того, почему мозг работает так, как работает.

Конечно, не всё из этого является чепухой, возможности квантовых эффектов не исключены, но пока не было предложено никакого связного механизма, который можно было бы воспроизвести с помощью эксперимента.

Похоже, что в последнее время Пенроуз и его последователи позволили своей концепции квантового сознания влиться в построения Чопры и прочих откровенных фриков. Это довольно прискорбно из-за того факта, что хотя многие прогнозы модели Orch-OR оказались неверными, они могли в конечном итоге стать многообщещающими протонаучном идеями, в то время как запутанная и несвязная бессмыслица Чопры в большинстве своем вообще не поддается научному исследованию и проверке и поэтому даже не является ошибочной с научной точки зрения.

Вопрос о «квантовой свободе воли»[править]

Даже если бы было обнаружено, что квантовые эффекты оказывают влияние на активность нейронов, это всё равно не обязательно доказывало бы свободу воли, в значительной степени из-за скользкого определения «свободной воли». Вероятностная природа квантовой механики не исключает детерминизм, просто вместо строгого представления причинности в виде «А потом Б» создаётся более сложная картина причинности, в которой все возможные варианты будущих событий и их вероятности естественным образом ограничены и «рассчитаны»[13]. Это можно рассматривать как постоянное подбрасывание кубиков для определения ваших будущих действий. Хотя в этом случае ваши будущие действия не могут быть точно предсказаны и являются лишь вероятностными, тем не менее они не являются и результатом свободного выбора в обычном смысле этого слова[14]. Кроме того, в квантовой механике вероятности событий всё так же определяются физическими взаимодействиями, как в классической физике ими определяются сами события. Хотя в единичном эксперименте нельзя пронаблюдать вероятность события, её можно наблюдать при многократном повторении эксперимента. Если бы в квантовых процессах была задействована некая сущность со свободой воли (т.е. её поведение не определялось бы физическими взаимодействиями), то проводя раз за разом эксперименты с её участием, можно было бы обнаружить, что наблюдаемое поведение частиц при многократном повторении эксперимента отличается от того, которое следует из решений уравнений квантовой механики. Таким образом, идея свободы воли всё так же противоречит квантовой физике, как и классической.

Прочая критика[править]

Виктор Стенджер[править]

Физик Виктор Стенджер получает право последнего слова из-за своего решающего анализа квантовой чепухи:

Подавляющая масса доказательств, собранных за 70 лет экспериментов, не показывает ни намека на нарушение редукционистской, локальной, дискретной, не превышающей скорость света, нехолистической теории относительности и квантовой механики — без какого-либо фундаментального участия человеческого сознания, не считая нашего собственного субъективного восприятия какой бы то ни было реальности. Конечно, наши мыслительные процессы оказывают сильное влияние на наше восприятие. Но утверждение, будто наше восприятие по этой причине определяет или даже контролирует реальность, не имеет рациональной основы. Мир был бы совершенно другим местом для всех нас, если бы он существовал только у нас в голове - если бы мы действительно могли создавать свою собственную реальность, как считают представители течения Нью-Эйдж. Тот факт, что мир редко является тем, чего мы хотим, является лучшим доказательством того, что мы мало что можем сказать по этому поводу. Миф о квантовом сознании должен занять свое место вместе с богами, единорогами и драконами как ещё один продукт фантазии людей, не желающих принять то, что наука, разум и их собственные глаза говорят им о мире.[15]

См. также[править]

Внешние ссылки[править]

Примечания[править]

  1. Хотя иногда данная ошибка имеет место и в тех случаях, когда человек знает квантовую физику – как в случае с Роджером Пенроузом.
  2. "Wigner’s View of Physical Reality", Section 2.5 - Wigner’s later change of position
  3. Deepak Chopra, What Quantum Physics Tells Us About Consciousness.
  4. Эти идеи изложены в книге Пенроуза «Новый ум короля» и в некоторых из его более поздних работ, выраженных в нескольких предложениях.
  5. Max Tegmark. The Importance of Quantum Decoherence in Brain Processes. // Phys. Rev. E 61 (2000) 4194-4206. Версия в arXiv.
  6. Max Tegmark. The Importance of Quantum Decoherence in Brain Processes. // Phys. Rev. E 61 (2000) 4194-4206. Версия в arXiv Дополнительные пояснения и комментарии можно найти здесь.
  7. Reimers et al. Weak, strong, and coherent regimes of Fröhlich condensation and their applications to terahertz medicine and quantum consciousness. // Proceedings of the National Academy of Sciences Online, Feb. 2009.
  8. Georgiev, Danko (2006). Falsifications of Hameroff-Penrose Orch OR Model of Consciousness and Novel Avenues for Development of Quantum Mind Theory. // PhilSci Archive
  9. Sandra Handy via The Science Times: "Scientists Discovered Where Anesthesia Works On the Brain"
  10. Physicalistic Idealism: An experimentally testable conjecture about the nature of the physical world.
  11. Похожими, но не идентичными. См. работу Айзека Уайта GOFAI's Biological Assumption and Where It Leads о различиях между булевой логикой и нейронной активностью.
  12. Точнее, классическая механика дает очень точные приближения. Разумеется, нейроны подчиняются законам квантовой механики, как и любой объект во Вселенной. Тем не менее, квантовые поправки чрезвычайно малы по величине.
  13. Этот аргумент выдвигается рядом физиков и философов; в частности, он приводится в книге Стивена Хокинга и Леонарда Млодинова «Высший замысел».
  14. Хотя Luke Rhinehart не согласится.
  15. Victor J. Stenger. The Myth of Quantum Consciousness. // The Humanist, May/June 1992, Vol. 53, Number 3, pp. 13-15.