من يعرف؟ نحن أم الزمكان؟
الميتافيزيقا؟ ويخشى العديد من العلماء أن تنتمي الفرضيات المتعلقة بالطبيعة الكمومية للعقل والذاكرة إلى هذا المجال غير العلمي المعروف. ومن ناحية أخرى، ما هو البحث عن أساس مادي، وإن كان كميًا، للوعي، إن لم يكن العلم، بدلاً من البحث عن تفسيرات خارقة للطبيعة؟
1. الأنابيب الدقيقة - التصور
وعلى حد تعبير عدد ديسمبر من مجلة New Scientist، فإن طبيب التخدير في أريزونا ستيوارت هاميروف ظل يقول منذ سنوات: أنابيب مجهرية - الهياكل الليفية التي يبلغ قطرها 20-27 نانومتر ، تكونت نتيجة بلمرة بروتين التوبولين وتعمل كهيكل خلوي يشكل خلية ، بما في ذلك الخلية العصبية (1) - موجودة في "التراكبات" الكموميةمما يسمح لهم بالحصول على شكلين مختلفين في نفس الوقت. ويرتبط كل شكل من هذه النماذج بكمية معينة من المعلومات، ذراع، في هذه الحالة يتم تخزين ضعف كمية البيانات التي قد تظهر من الفهم الكلاسيكي لهذا النظام. وإذا أضفنا إلى هذه الظاهرة تشابك الكيوبت، أي تفاعلات الجزيئات غير القريبة نموذج لعمل الدماغ كحاسوب كميوصفها الفيزيائي الشهير روجر بنروز. تعاون هاميروف معه أيضًا، موضحًا السرعة غير العادية والمرونة وتعدد استخدامات الدماغ.
2. ستيوارت هاميروف وروجر بنروز
عالم بلانك للقياسات
وفقًا لمؤيدي نظرية العقل الكمي ، ترتبط مشكلة الوعي ببنية الزمكان على مقياس بلانك. لأول مرة تم الإشارة إلى هذا من قبل العلماء المذكورين أعلاه - Penrose و Hameroff (90) في أعمالهم في بداية القرن الثاني. وفقا لهم، إذا أردنا قبول نظرية الكم للوعي ، فيجب علينا اختيار المساحة التي تحدث فيها العمليات الكمومية. يمكن أن يكون دماغًا - من وجهة نظر نظرية الكم ، زمكان رباعي الأبعاد له هيكله الداخلي على نطاق صغير لا يمكن تصوره ، بترتيب 10-35 مترًا. (طول بلانك). في مثل هذه المسافات، يشبه الزمكان الإسفنجة، التي تحتوي فقاعاتها على حجم
10-105 م3 (تتكون الذرة مكانيًا من فراغ كمي بنسبة مائة بالمائة تقريبًا). ووفقا للمعرفة الحديثة، فإن مثل هذا الفراغ يضمن استقرار الذرات. إذا كان الوعي يعتمد أيضًا على الفراغ الكمي، فيمكنه التأثير على خصائص المادة.
يؤدي وجود الأنابيب الدقيقة في فرضية بنروز-هاميروف إلى تعديل الزمكان محليًا. إنها "تعرف" أننا كذلك، ويمكنها التأثير علينا من خلال تغيير الحالات الكمومية في الأنابيب الدقيقة. يمكن استخلاص استنتاجات غريبة من هذا. على سبيل المثال، مثل ذلك جميع التغييرات في بنية المادة في الجزء الخاص بنا من الزمكان، والتي تنتج عن الوعي، دون أي تأخير في الوقت المناسب، يمكن تسجيلها نظريًا في أي جزء من الزمكان، على سبيل المثال، في مجرة أخرى.
يظهر هاميروف في العديد من المقابلات الصحفية. نظرية الروحانية الشاملةبناءً على افتراض أن هناك نوعًا معينًا من الوعي في كل شيء من حولك. هذا منظر قديم استعاده سبينوزا في القرن التاسع عشر. مفهوم مشتق آخر هو com.panprotopsychizm - قدم الفيلسوف ديفيد تشالمرز. لقد صاغها كاسم لمفهوم وجود كائن "غامض" ، يحتمل أن يكون واعيًا ، ولكن يصبح واعيًا حقًا فقط عندما يتم تنشيطه أو تقسيمه. على سبيل المثال ، عندما يتم تنشيط الكيانات الواعية أو الوصول إليها بواسطة الدماغ ، فإنها تصبح واعية وتثري العمليات العصبية بالخبرة. وفقًا لهاميروف ، قد يتم في يوم من الأيام وصف الكيانات الشاملة للبروتوبسيك من حيث الفيزياء الأساسية للكون (3).
انهار الصغيرة والكبيرة
ويثبت روجر بنروز بدوره، بناءً على نظرية كورت جودل، أن بعض الأفعال التي يقوم بها العقل لا يمكن حسابها. يدل علي لا يمكنك تفسير الفكر البشري خوارزميًا، ولتفسير عدم القدرة على الحساب هذا، عليك أن تنظر إلى انهيار دالة الموجة الكمومية والجاذبية الكمية. قبل بضع سنوات، تساءل بنروز عما إذا كان من الممكن أن يكون هناك تراكب كمي للخلايا العصبية المشحونة أو المفرغة. كان يعتقد أن الخلية العصبية يمكن أن تكون على قدم المساواة مع الكمبيوتر الكمومي في الدماغ. تكون البتات الموجودة في الكمبيوتر الكلاسيكي دائمًا "تشغيل" أو "إيقاف" أو "صفر" أو "واحد". من ناحية أخرى، تعمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية مع الكيوبتات، والتي يمكن أن تكون في نفس الوقت في حالة تراكب "صفر" و"واحد".
يعتقد بنروز ذلك الكتلة تعادل انحناء الزمكان. ويكفي أن نتخيل الزمكان في شكل مبسط كورقة ثنائية الأبعاد من الورق. يتم ضغط الأبعاد المكانية الثلاثة على طول المحور X، ويتم رسم الوقت على طول المحور Y. الكتلة في موضع واحد عبارة عن صفحة منحنية في اتجاه واحد، والكتلة في موضع آخر منحنية في اتجاه مختلف. الفكرة هي أن الكتلة أو الموقع أو الحالة تتوافق مع انحناء معين في الهندسة الأساسية للزمكان الذي يميز الكون على نطاق صغير جدًا. وبالتالي، فإن بعض الكتلة في التراكب تعني الانحناء في اتجاهين أو أكثر في نفس الوقت، وهو ما يعادل فقاعة أو انتفاخ أو انقسام في هندسة الزمكان. وفقًا لنظرية العوالم المتعددة، عندما يحدث هذا، يمكن أن ينشأ كون جديد تمامًا، حيث تتباعد صفحات الزمكان وتتكشف بشكل فردي.
ويوافق بنروز إلى حد ما على هذه الرؤية. ومع ذلك، فهو مقتنع بأن الفقاعة غير مستقرة، أي أنها تنهار في عالم معين بعد وقت معين، وهو ما يرتبط إلى حد ما بحجم الانفصال أو حجم الزمكان للفقاعة. لذلك، ليست هناك حاجة لقبول عوالم كثيرة، بل فقط مساحات صغيرة يتمزق فيها كوننا. وباستخدام مبدأ عدم اليقين، وجد الفيزيائي أن الانفصال الكبير سوف ينهار بسرعة، والفصل الصغير سينهار ببطء. لذا يمكن لجزيء صغير، مثل الذرة، أن يبقى في حالة تراكب لفترة طويلة جدًا، على سبيل المثال 10 ملايين سنة. لكن مخلوقًا كبيرًا مثل قطة يبلغ وزنها كيلوغرامًا واحدًا يمكنه البقاء في حالة تراكب لمدة 10-37 ثانية فقط، لذلك لا نرى غالبًا القطط في حالة تراكب.
نحن نعلم أن عمليات الدماغ تستمر من عشرات إلى مئات المللي ثانية. على سبيل المثال، مع التذبذبات بتردد 40 هرتز، تكون مدتها، أي الفاصل الزمني، 25 مللي ثانية. إيقاع ألفا على مخطط كهربية الدماغ هو 100 مللي ثانية. يتطلب هذا المقياس الزمني وجود كتل نانوجرامية في حالة التراكب. في حالة الأنابيب الدقيقة في حالة التراكب، ستكون هناك حاجة إلى 120 مليار تيوبيولين، أي أن هناك 20 مليار تيوبيولين. الخلايا العصبية، وهو العدد المناسب من الخلايا العصبية للأحداث العقلية.
يصف العلماء ما يمكن أن يحدث افتراضيًا في سياق حدث واعٍ. تتم الحوسبة الكمومية في الأنابيب وتؤدي إلى الانهيار وفقًا لنموذج الاختزال لروجر بنروز. يشكل كل انهيار أساسًا لنمط جديد من تكوينات التوبولين، والذي يحدد بدوره كيفية تحكم التوبولينات في الوظائف الخلوية في المشابك العصبية، وما إلى ذلك. لكن أي انهيار من هذا النوع يعيد أيضًا تنظيم الهندسة الأساسية للزمكان ويفتح الوصول إلى أو تنشيط الكيانات المضمنة في هذا المستوى.
قام بنروز وهاميروف بتسمية نموذجهم يتكون التخفيض الموضوعي (Orch-OR-) لأن هناك حلقة تغذية مرتدة بين علم الأحياء و"الانسجام" أو "تكوين" التقلبات الكمومية. في رأيهم، هناك مراحل عزل واتصال بديلة تحددها حالات التبلور داخل السيتوبلازم المحيط بالأنيبيبات الدقيقة، والتي تحدث كل 25 مللي ثانية تقريبًا. يؤدي تسلسل هذه "الأحداث الواعية" إلى تكوين تيار وعينا. إننا نختبره كاستمرارية، تمامًا كما يبدو الفيلم متواصلًا، على الرغم من أنه يظل سلسلة من الإطارات المنفصلة.
أو ربما أقل
ومع ذلك، كان الفيزيائيون متشككين بشأن فرضيات الدماغ الكمومي. وحتى في ظل الظروف المبردة المختبرية، فإن الحفاظ على تماسك الحالات الكمومية لفترة أطول من أجزاء من الثانية يمثل مشكلة كبيرة. ماذا عن أنسجة المخ الدافئة والرطبة؟
يعتقد هاميروف أنه من أجل تجنب عدم الترابط بسبب التأثيرات البيئية، يجب أن يظل التراكب الكمي معزولا. يبدو من المرجح أن تحدث العزلة داخل الخلية في السيتوبلازمحيث، على سبيل المثال، يمكن أن يحميها الجيلي الذي سبق ذكره حول الأنابيب الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأنابيب الدقيقة أصغر بكثير من الخلايا العصبية وهي متصلة هيكليًا مثل البلورة. مقياس الحجم مهم لأنه يفترض أن الجسيم الصغير، مثل الإلكترون، يمكن أن يكون في مكانين في نفس الوقت. كلما أصبح الشيء أكبر، أصبح من الصعب في المختبر جعله يعمل في مكانين في نفس الوقت.
ومع ذلك، وفقًا لما ذكره ماثيو فيشر من جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا، والذي تم اقتباسه في نفس مقالة مجلة New Scientist في شهر ديسمبر، فإن لدينا فرصة لحل مشكلة التماسك فقط إذا نزلنا إلى المستوى يدور الذرية. ويعني هذا على وجه الخصوص الدوران في نوى ذرات الفسفور، الموجود في جزيئات المركبات الكيميائية المهمة لعمل الدماغ. حدد فيشر تفاعلات كيميائية معينة في الدماغ تنتج نظريًا أيونات الفوسفات في حالات متشابكة. وجد روجر بنروز نفسه هذه الملاحظات واعدة، على الرغم من أنه لا يزال يفضل فرضية الأنابيب الدقيقة.
4. الذكاء الاصطناعي - الرؤية
إن الفرضيات حول الأساس الكمي للوعي لها آثار مثيرة للاهتمام على آفاق تطور الذكاء الاصطناعي. ووفقًا لهم، ليس لدينا أي فرصة لبناء ذكاء اصطناعي واعي حقًا (4) استنادًا إلى التكنولوجيا الكلاسيكية والسيليكون والترانزستور. فقط أجهزة الكمبيوتر الكمومية - وليس الجيل الحالي أو حتى الجيل القادم - هي التي ستفتح الطريق أمام دماغ اصطناعي "حقيقي" أو واعي.
