Hipoteza, da lahko našo zavest gledamo kot kvantni proces, se je pojavila v začetku devetdesetih let na valu nove znanstvene revolucije, ki je potiskala družbo k drugemu premisleku sveta. Hipotezo so sprejeli sovražno in do danes velja za marginalno. Vendar pa vsako leto najde vse več podpornikov.
KOLIČINSKI PROCES
Leta 1900 je nemški fizik Max Planck, ki se je ukvarjal s sevanjem absolutno črnega telesa, uvedel koncept kvantne - neločljive dele energije, ki si jih materialni predmeti izmenjujejo med segrevanjem ali hlajenjem. Planckov model je nasprotoval prevladujočim fizikalnim teorijam v tistem času, zato si ga dolgo ni upal predstaviti svojim kolegom in ko so ga predstavili, so njegove ideje dojemali kot nekakšno "igro uma", ki pomaga poenostaviti izračune.
Toda fiziki, ki delujejo, so kmalu odkrili, da se Planckov model ne spušča samo v elegantne izračune, ampak se strinja tudi s poskusi. Leta 1905 je Albert Einstein objavil tri članke, v enem od katerih je domneval, da svetloba oddaja in absorbira energijske kvante in s tem podpira Plancka. V naslednjih dveh desetletjih je kvantni model pridobival vse več podpornikov med vodilnimi znanstveniki, ki so se iz marginalnega spremenili v enega temeljnih.
Do razkola v znanstvenem svetu je prišlo leta 1925, ko so poskusi opisovanja kvantnih procesov kot nove mehanike privedli do "norega" rezultata - izkazalo se je, da zakoni klasične mehanike ne delujejo na kvantni ravni, opažajo pa se učinki, ki nasprotujejo materialističnemu pogledu na svet. Deset let pozneje je Erwin Schrödinger pokazal, da je kateri koli kvantni sistem v negotovosti ("superpozicija") in ga lahko z neposrednim opazovanjem sistema pripeljemo v eno od stabilnih stanj. Izkazalo se je, da objektivna slika sveta ne obstaja, saj je stanje Vesolja na osnovni ravni odvisno od … subjektivnosti opazovalca.
Niso se vsi fiziki strinjali, da bi priznali pravilnost sklepov ustvarjalcev kvantne mehanike, ker bi v tem primeru morali žrtvovati lastna prepričanja.
Promocijski video:
GEDELEVSKI ARGUMENT
Sčasoma se je znanost sprijaznila s paradoksalnimi kvantnimi učinki. In poleg tega sem se naučil, kako jih uporabiti v praksi - na primer v tehnologijah nove generacije: v kvantnem računalniku in kvantni komunikaciji. Osnove kvantnega računanja, ki delujejo z negotovostjo, dokler ne dobijo rezultata, so fizike prepričali, da se nekaj podobnega dogaja ne le na ravni mrtve snovi, temveč tudi v zapletenih bioloških sistemih.
Leta 1989 je izšla knjiga oksfordskega profesorja Rogerja Penrosea "Novi um kralja", v kateri je javnosti predstavil svoje poglede na "kvantno zavest". Znanstvenik je obravnaval tri stališča o naravi zavesti. Prva (materialistična) - zavest je nastala med običajnimi procesi, ki so upoštevali klasične fizikalne zakone, in je način biološke prilagoditve visoko razvitega možganov in živčnega sistema. Druga (idealistična) - zavest je posebna oblika obstoja materije, ki je še vedno zunaj našega razumevanja in se preučuje z metodami spiritizma. Tretja (kvantna) - zavest nastane kot posledica vrste fizičnih dogodkov, ki so se zgodili od nastanka Vesolja, zato ga lahko štejemo za eno temeljnih lastnosti našega sveta. Penrose je napisal, da tega ne moremo rečina kateri točki se pojavijo funkcije zavesti, povezane predvsem z obliko obdelave informacij (kognitivnost), vendar je trdil, da je mogoče razumeti naravo našega uma in razložiti obstoj duše le ob upoštevanju kvantnih učinkov.
V utemeljitev svoje trditve se je Penrose zatekel k tako imenovani "Gödeljevi trditvi." Tu se moramo spomniti teorema o nepopolnosti, ki ga je leta 1930 dokazal avstrijski matematik Kurt Gödel. Pokazal je, da če obstaja določen dosleden formalni sistem, potem nujno vsebuje neizpodbitno in neizpodbitno izjavo. Če se uporablja za matematiko, je teorem mogoče preoblikovati na naslednji način: v katerem koli aritmetičnem sistemu obstaja nezdružljiva formula - na primer, osnova mnogih dokazov različnih teoremov je formula za enakost števila samemu sebi, ne izvira od nikoder in ga ni mogoče ovržiti, vedno pa ostane aksiom.
Teorem o nepopolnosti je bil nekoč sprejet kot formalni dokaz omejitev našega uma, vendar je Roger Penrose predlagal, da ga pogledamo z drugega zornega kota. Kot vemo, računalniki delujejo z izračuni, ki temeljijo na matematični logiki, zato so meje njihovih zmožnosti omejene z Gödelovim izrekom. Toda človeško razmišljanje pogosto presega formalno logiko. Poleg tega lahko spremenimo kateri koli logični sistem, tako da se spremeni celoten aksiomatični aparat. Posledično so naši možgani zgrajeni na načelih, ki so daleč od tistih, ki se uporabljajo v računalnikih in so verjetno povezana s kvantnimi učinki.
ZAVORNE KUBE
Penrose je cenjen fizik, vendar, žal, biološko slabo pozna. Zato ni mogel zagotovo reči, kateri mehanizmi v človeških možganih so odgovorni za "kvantno" razmišljanje.
Pomagal mu je ameriški nevroznanstvenik Stuart Hameroff, ki naravo zavesti proučuje od leta 1975. Leta 1987 je izdal knjigo "Absolutni računalnik", v kateri je izpostavil skrivnostne vlaknaste strukture - mikrotubule citoskeleta nevronov v možganih. Sestavljajo jih beljakovinski tubulin. Pod določenimi pogoji elektroni v mikrotubulah vstopijo v "zapleteno" stanje in tvorijo kvantne kvite (kvantne bite informacij), ki so fizična osnova našega uma, sposobna preseči formalno logiko.
Leta 1994 sta Hameroff in Penrose združila moči, da bi ustvarila "nevroračunalniški model zavesti", ki se je kasneje razvil v teorijo kvantnega nevroračunalništva (Hameroff-Penroseova teorija), ki traja še danes. Seveda se je srečala z ostrimi kritikami. Najprej so nasprotniki opozorili na "krhkost" kita. Trk z le enim fotonom je dovolj, da uniči kvantne lastnosti sistema. Poleg tega so sodobni kvantni računalniki zelo občutljivi na hrup in lahko delujejo pri temperaturah nekoliko nad absolutno ničlo. Zato je predlagani model videti nerealno ob dejstvu, da govorimo o toplih in vlažnih možganih. Nevroznanstvenik Patricia Churchland z univerze v Kaliforniji je sarkastično dejal, da bi človek prav tako lahko razmišljal o "pravljičnem prahu v sinapsah", da bi razložil naravo zavesti.
Kljub temu je nekatere pojave, ki jih opažajo biologi, mogoče razložiti le v smislu kvantne mehanike. Na primer, že leta 1986 je fizik Matthew Fisher izvedel vrsto senzacionalnih eksperimentov o vplivu litijevih izotopov na vedenje podgan, med katerimi je dokazal, da kvantno "zapletanje" resnično vpliva na kognitivne sposobnosti. Mnogo let pozneje, leta 2015, je izrazil hipotezo, da lahko molekule fosfatov v možganih služijo kot nekakšno "skladišče" stabilnih kitov.
NI SMRTI?
Kljub kritikam so podporniki teorije kvantne zavesti šli še dlje v sklepanje. Med enim od svojih predavanj je Stuart Hameroff izjavil, da njegov model omogoča, da odgovorite na zaskrbljujoče vprašanje vseh o tem, kaj se zgodi z dušo po smrti. Po njegovem mnenju je naša zavest samoučni program, ki se razvije zaradi predelanih informacij, celotna paleta teh informacij pa je duša. Glavna stvar je, da te informacije ne izginejo in ostanejo del globalnega računalniškega procesa, ki poteka na kvantni ravni. Verjetno bomo po smrti izgubili svojo individualnost, vendar bomo postali nekaj več.
Seveda so na Hameroff takoj padle obtožbe idealizma, antiznanosti in ustvarjanja kvazireligije. Lahko pa se spomnimo, da so se v zadnjem stoletju teorija relativnosti, teorija velikega poka in sama kvantna mehanika imenovali idealistična. Mogoče je vredno počakati?..
Anton Pervušin