Sapa sing ngerti? We utawa spasi-wektu?

Metafisika? Akeh ilmuwan wedi yen hipotesis babagan sifat kuantum pikiran lan memori kalebu ing bidang unscientific sing kondhang iki. Ing sisih liya, apa, yen dudu ilmu, yaiku nggoleki dhasar fisik, sanajan kuantum, kanggo kesadaran, tinimbang nggoleki penjelasan gaib?

1. Mikrotubulus - Visualisasi

Kanggo ngutip saka edisi Desember New Scientist, ahli anestesi Arizona Stuart Hameroff wis pirang-pirang taun ujar manawa mikrotubulus - struktur serat kanthi diameter 20-27 nm, dibentuk minangka asil polimerisasi protein tubulin lan tumindak minangka sitoskeleton sing mbentuk sel, kalebu sel saraf (1) - ana ing Kuantum "superposisi"sing ngidini dheweke duwe rong wujud sing beda ing wektu sing padha. Saben formulir kasebut digandhengake karo jumlah informasi tartamtu, sak asta, ing kasus iki nyimpen kaping pindho minangka akeh data minangka bakal koyone saka pemahaman klasik saka sistem iki. Yen kita nambah fenomena iki qubit entanglement, IE interaksi partikel ora ing jarak cedhak, nuduhake model fungsi otak minangka komputer kuantumditerangake dening fisikawan misuwur Roger Penrose. Hameroff uga kerja sama karo dheweke, saengga nerangake kacepetan, keluwesan lan fleksibilitas otak sing luar biasa.

2. Stuart Hameroff lan Roger Penrose

jagad pangukuran Planck

Miturut panyengkuyung teori pikiran kuantum, masalah kesadaran disambungake karo struktur ruang-wektu ing skala Planck. Kanggo pisanan iki dituduhake dening ilmuwan ndhuwur-kasebut - Penrose lan Hameroff (90) ing karya ing awal abad kaping 2. Miturut wong-wong mau, yen kita pengin nampa teori kuantum kesadaran, banjur kita kudu milih papan ing ngendi proses kuantum dumadi. Bisa dadi otak - saka sudut pandang teori kuantum, ruang-wektu papat dimensi sing nduweni struktur internal dhewe ing skala cilik sing ora bisa dibayangake, kanthi urutan 10-35 meter. (Panjang Planck). Ing jarak kasebut, spasi-wektu meh padha karo spons, gelembung sing duwe volume

10-105 m3 (atom sacara spasial dumadi saka meh satus persen vakum kuantum). Miturut kawruh modern, vakum kuwi njamin stabilitas saka atom. Yen eling uga adhedhasar vakum kuantum, bisa mengaruhi sifat materi.

Anane mikrotubulus ing hipotesis Penrose-Hameroff ngowahi spasi-wektu sacara lokal. Dheweke "ngerti" manawa kita, lan bisa mengaruhi kita kanthi ngganti kahanan kuantum ing mikrotubulus. Saka iki, kesimpulan eksotis bisa ditarik. Contone, kaya ngono kabeh owah-owahan ing struktur materi ing bagean kita ruang-wektu, diprodhuksi dening eling, tanpa wektu tundha, miturut teori bisa direkam ing sembarang bagéan saka papan-wektu, contone, ing galaksi liyane.

Hameroff katon ing akeh wawancara pers. teori panpsychismadhedhasar asumsi sing ana jinis tartamtu saka kesadaran ing kabeh watara sampeyan. Iki minangka tampilan lawas sing dibalekake ing abad kaping XNUMX dening Spinoza. Konsep turunan liyane yaiku panprotopsychizm - Filsuf David Chalmers ngenalaken. Dheweke nyipta minangka jeneng kanggo konsep yen ana makhluk "ambigu", duweni potensi sadar, nanging mung dadi sadar nalika diaktifake utawa dibagi. Contone, nalika entitas protoconscious diaktifake utawa diakses dening otak, dheweke dadi sadar lan nambah proses saraf kanthi pengalaman. Miturut Hameroff, entitas panprotopsychic bisa uga diterangake ing babagan fisika dhasar kanggo alam semesta (3).

Cilik lan gedhe ambruk

Roger Penrose, adhedhasar teori Kurt Gödel, mbuktekake manawa sawetara tumindak sing ditindakake dening pikiran ora bisa diitung. Nuduhake sing sampeyan ora bisa nerangake pamikiran manungsa kanthi algoritma, lan kanggo nerangake incomputability, sampeyan kudu ndeleng ambruk fungsi gelombang kuantum lan gravitasi kuantum. Sawetara taun kepungkur, Penrose kepingin weruh yen bisa uga ana superposisi kuantum neuron sing diisi utawa dibuwang. Dheweke mikir yen neuron bisa setara karo komputer kuantum ing otak. Bit ing komputer klasik tansah "on" utawa "mati", "nol" utawa "siji". Ing sisih liya, komputer kuantum bisa digunakake kanthi qubit sing bisa uga ana ing superposisi "nol" lan "siji".

Penrose percaya yen massa iku padha karo lengkungan spacetime. Cukup kanggo mbayangno papan-wektu ing wangun sing disederhanakake minangka lembaran kertas rong dimensi. Kabeh telung dimensi spasial dikompres ing sumbu x, nalika wektu diplot ing sumbu y. Massa ing posisi siji minangka kaca sing mlengkung ing arah siji, lan massa ing posisi liyane mlengkung ing arah liyane. Intine yaiku massa, posisi, utawa negara sing cocog karo lengkungan tartamtu ing geometri dhasar ruang-wektu sing dadi ciri alam semesta kanthi ukuran sing cilik banget. Dadi, sawetara massa ing superposisi tegese kelengkungan ing rong arah utawa luwih ing wektu sing padha, sing padha karo gelembung, bulge, utawa pamisahan ing geometri spasi-wektu. Miturut teori akeh-donya, nalika kedadeyan kasebut, jagad anyar kabeh bisa dumadi - kaca-kaca ruang-wektu beda lan mbukak kanthi individu.

Penrose setuju karo visi kasebut. Nanging, dheweke yakin manawa gelembung kasebut ora stabil, yaiku, ambruk menyang siji utawa jagad liyane sawise wektu tartamtu, sing ana hubungane karo ukuran pemisahan utawa ukuran ruang-wektu gelembung. Mulane, ora perlu nampa akeh donya, nanging mung wilayah cilik sing alam semesta kita ambruk. Nggunakake prinsip kahanan sing durung mesthi, fisikawan nemokake yen pemisahan gedhe bakal ambruk kanthi cepet, lan sing cilik alon-alon. Dadi molekul cilik, kayata atom, bisa tetep ing superposition kanggo dangu, ngandika 10 yuta taun. Nanging makhluk gedhe kaya kucing siji kilogram mung bisa tetep ing superposisi sajrone 10-37 detik, mula kita ora kerep ndeleng kucing ing superposisi.

Kita ngerti yen proses otak tahan saka puluhan nganti atusan milidetik. Contone, kanthi osilasi kanthi frekuensi 40 Hz, durasi, yaiku, interval, yaiku 25 milidetik. Irama alfa ing electroencephalogram yaiku 100 milidetik. Skala wektu iki mbutuhake nanogram massa ing superposisi. Ing kasus mikrotubulus ing superposisi, 120 milyar tubulin bakal dibutuhake, yaiku jumlahe 20 XNUMX. neuron, yaiku jumlah neuron sing cocog kanggo acara psikis.

Ilmuwan njlèntrèhaké apa hypothetically bisa kelakon ing Course saka acara sadar. Komputasi kuantum dumadi ing tubulin lan ndadékaké ambruk miturut model reduksi Roger Penrose. Saben ambruk mbentuk basis saka pola anyar konfigurasi tubulin, kang siji nemtokake cara tubulin ngontrol fungsi seluler ing sinapsis, lan sapiturute. entitas sing dipasang ing level iki.

Penrose lan Hameroff jenenge modele reduksi obyektif disusun (Orch-OR-) amarga ana loop umpan balik antarane biologi lan "harmoni" utawa "komposisi" fluktuasi kuantum. Miturut panemune, ana fase isolasi lan komunikasi alternatif sing ditetepake dening negara gelasi ing sitoplasma sing ngubengi mikrotubulus, kedadeyan kira-kira saben 25 milidetik. Urutan "kedadeyan sadar" iki ndadékaké pambentukan aliran kesadaran kita. We nemu minangka terus-terusan, kaya film sing katon terus-terusan, sanajan tetep dadi seri pigura sing kapisah.

Utawa bisa uga luwih murah

Nanging, ahli fisika mamang babagan hipotesis otak kuantum. Malah ing kahanan cryogenic laboratorium, njaga koherensi negara kuantum luwih suwe tinimbang pecahan detik minangka masalah gedhe. Kepiye babagan jaringan otak sing anget lan lembab?

Hameroff percaya yen kanggo ngindhari dekoherensi amarga pengaruh lingkungan, superposisi kuantum kudu tetep terisolasi. Katon luwih kamungkinan yen isolasi bisa kedadeyan ing njero sel ing sitoplasmangendi, contone, gelation wis kasebut watara microtubule bisa nglindhungi. Kajaba iku, mikrotubulus luwih cilik tinimbang neuron lan kanthi struktur disambungake kaya kristal. Skala ukuran penting amarga dianggep partikel cilik, kayata elektron, bisa ana ing rong panggonan ing wektu sing padha. Sing luwih gedhe, luwih angel ing laboratorium supaya bisa digunakake ing rong papan ing wektu sing padha.

Nanging, miturut Matthew Fisher saka Universitas California ing Santa Barbara, sing dikutip ing artikel Ilmuwan Anyar Desember sing padha, kita duwe kesempatan kanggo ngatasi masalah koherensi mung yen kita mudhun menyang level. muter atom. Utamane, iki tegese spin ing inti atom fosfor, ditemokake ing molekul senyawa kimia sing penting kanggo fungsi otak. Fisher ngidentifikasi reaksi kimia tartamtu ing otak sing sacara teoritis ngasilake ion fosfat ing negara-negara entangled. Roger Penrose dhewe nemokake pengamatan kasebut janjeni, sanajan dheweke isih seneng karo hipotesis mikrotubulus.

4. Artificial intelligence - sesanti

Hipotesis babagan basis kuantum kesadaran duwe implikasi sing menarik kanggo prospek pangembangan intelijen buatan. Ing mratelakake panemume, kita ora duwe kesempatan kanggo mbangun AI sing bener-bener sadar (4) adhedhasar teknologi klasik, silikon lan transistor. Mung komputer kuantum - dudu saiki utawa malah generasi sabanjure - bakal mbukak dalan menyang otak sintetik "nyata", utawa sadar.