Den Quantum tankene eller quantum bevissthet er en hypotese som antyder at kvantefenomener, for eksempel sammenfiltring og overlagring av tilstander , er involvert i funksjonen av hjernen og spesielt i fremveksten av bevissthet . Denne hypotesen er basert på det kontroversielle prinsippet om at klassisk fysikk og dens determinisme ikke kan forklare bevissthet. Dens teoretiske grunnlag ble lagt på vitenskapen på 1960-tallet, men siden den gang har støttespillere ennå ikke lyktes i å demonstrere det, og hypotesene til kvantesinnet er fortsatt i spekulasjonstilstand.
Denne hypotesen har støtte fra Roger Penrose og Stuart Hameroff . Karl H. Pribram og Henry Stapp på sin side foreslo en variant.
Påstander om at bevissthet på en eller annen måte er kvante, finnes i kvantemystikk , en pseudo-vitenskapelig bevegelse som særlig tildeler overnaturlige egenskaper til forskjellige kvantefenomener som ikke-lokalitet og innflytelse fra l 'observatør. Både vitenskapelige og filosofiske debatter eksisterer for å prøve å forklare bevissthet fra vinkelen til såkalte kvantefenomener.
Hovedargumentet til kvantesinnhypotesen er at klassisk fysikk alene ikke kunne forklare bevissthet . Dette er fordi Galileo og Newton utelukker opplevelser fra den fysiske verden.
Fritjof Capra skrev:
“For at forskere skal kunne beskrive naturen matematisk, mente Galileo at de måtte nøye seg med å studere de essensielle egenskapene til legemer - form, antall og bevegelse - som kunne måles og kvantifiseres. De andre egenskapene som farge, lyd, smak eller lukt var ganske enkelt subjektive representasjoner, som måtte utelukkes fra vitenskapens rike. "
Dette spørsmålet om kvalia , kvalitative fenomenale opplevelser, blir ofte referert til som det vanskelige problemet eller det vanskelige ( harde problemet ), uttrykket til filosofen David Chalmers .
Filosofen David Chalmers erklærer i form av et vittighet at viljen til teoriene på kvantesinnet er: "a Law of Mystery Reduction: bevissthet er mystisk og kvantemekanikk er også, kanskje da har disse to mysteriene en felles kilde. "
Teoriene til Roger Penrose og Stuart Hameroff og Gustav Bernroider er basert på nevrofysiologi, nærmere bestemt på mulige effekter av kvantekoherens i nervesystemet, noe som ville sikre koherens i stor skala og ville danne materialbaser (men av naturen kvante, ikke -lokal) bevissthet (se 40 Hz, bevissthetsfrekvens? ). Penrose og Hameroff er interessert i avlokalisering av elektroner i de hydrofobe lommene på mikrotubuli , som danner ryggraden i cellen , mens Gustav Bernroider et al. studere lignende lommer, men i midten av ionekanaler , som ligger på celleoverflaten.
Bohms teori er mer i tråd med Bohrs filosofi (uten å utelukke mulige nevrokjemiske korrelater av bevissthet), men avviser postulatet om at det er umulig (i kraft av komplementaritetsprinsippet ) å beskrive kvanteverdenen. For Bohm, Hiley , Peat , Pylkkänen et al. Er det skillet mellom materie og ånd som først må tenkes på nytt.
I sitt oppslagsverk Quantum Theory observerer Bohm, i tråd med Bohr og hans komplementaritetsprinsipp , at umuligheten av å måle både posisjonen og hastigheten ( momentum ) til en partikkel ( prinsippet om ubestemmelighet ) er analog med umuligheten av å vite innholdet i en tanke samtidig som det den har en tendens til (se intensjon ). Paavo Pylkkänen illustrerer dette ved eksempelet på en person som blir bedt om å beskrive hva hun tenker mens hun er i en tenkeprosess : denne bevegelsen blir avbrutt når bevisstheten om hva som skjer. Hva hun tenker. Bohm søkte å vite om det sto bak kvantevirkeligheten og sinnets realiteter, en vanlig forklaring på disse paradoksene.
Implisitt rekkefølgeDavid Bohm hevder at kvantemekanikken og relativitetsteorien er motstridende, og at denne motsigelsen innebærer at det er et enda mer grunnleggende nivå i det fysiske universet, som ville være en udelelig enhet, en implisitt rekkefølge hvorfra den eksplisitte rekkefølgen av universet vises slik vi kjenner det. Bohms implisitte orden gjelder både materie og bevissthet, og han foreslår at denne implisitte ordenen kunne forklare forholdet mellom materie og bevissthet. Sinn og materie blir sett på som projeksjoner i vår eksplisitte orden fra den underliggende virkeligheten i den implisitte ordenen.
I Bohms formalisme er det et grunnleggende nivå der bevissthet ikke er forskjellig fra materie. Bohms stilling til bevissthet er knyttet til Karl Pribams holografiske hjerne teori. Denne vurderer at synet og de andre sansene er linser uten at de andre sansene fremstår som hologrammer. Pribam hevder at informasjon blir registrert i hele hjernen og er pakket inn i en helhet på en måte som ligner på et hologram. Det antydes at minner kobles sammen ved tilknytning og at de manipuleres av logisk tenkning. Hvis hjernen også mottar informasjon gjennom sansene våre, antas minner, assosiasjoner, logisk tenkning og sensorisk oppfatning å være enhetlig i den samlede opplevelsen av bevissthet.
Når han prøver å beskrive naturens bevissthet, fremkaller Bohm opplevelsen av å lytte til musikk. Han mener at følelsen av bevegelse og endring som utgjør opplevelsen av musikk kommer fra både den umiddelbare fortiden og nåtiden som holdes sammen i hjernen, at notater fra fortiden blir sett på som transformasjoner i stedet for minner. Merknader som var implisitte i umiddelbar fortid blir sett på som eksplisitte i nåtiden. Bohm sammenligner dette fenomenet med bevisstheten som kommer fra den implisitte ordenen.
Bohm anser bevegelse, endringer og også konsistensen av opplevelser som å lytte til musikk som manifestasjon av en implisitt orden. Han hevder å ha bevis på hva han hevder basert på arbeidet til Piaget (16) på nyfødte. Han sier at dette arbeidet viser at babyer må lære tid og rom som er en del av den eksplisitte ordenen, men på den annen side har de en oppfatning av bevegelse som er hardkodet fordi den er en del av den underforståtte ordenen. Bohm sammenligner denne hardkodingen med Chomskys teori om at grammatikk er hardkodet i barns hjerner. I sine publikasjoner foreslo Bohm ikke en bestemt hjernemekanisme som den implisitte ordenen kunne dukke opp i forhold til bevissthet.
Implikasjonene av Bohms teori innen kropp-sinn-problemet blir for tiden studert av Paavo Pylkkänen .
Nylige artikler av fysiker Gustav Bernroider har antydet at han antar at Bohms implisitte / eksplisitte struktur kan tas i betraktning for forholdet mellom nevrale prosesser og bevissthet. I en artikkel publisert i 2005 avklarte Bernroider avhandlingen sin om de fysiske grunnlagene for denne prosessen. Hovedideen som er utviklet i artikkelen hans er at kvantekoherens kan opprettholdes i ionekanalene til nevroner lenge nok til å kunne brukes av nevrale prosesser. I tillegg kan disse kanalene overlappe med omkringliggende lipider, proteiner og andre kanaler i samme membran. Ionkanaler regulerer det elektriske potensialet over axonmembranen, og spiller derfor en sentral rolle i hjernens prosessering av informasjon.
Bernroider baserer sitt arbeid på nylige studier av kalium (K + ) ionekanalen i grunntilstand. Det er spesielt inspirert av forskning på spektroskopi på atomnivå i MacKinnons team. Ionkanaler har en region som fungerer som et filter som godtar K + -ioner , men som ikke tillater andre ioner å passere. Disse arbeidene viser at filterområdet har en struktur på 5 sett med 4 oksygenatomer. Denne strukturen er en del av karboksylgruppen av syre-aminomolekyler i det omkringliggende proteinet. Disse kalles bindelommer. To K + -ioner er fanget i filteret for valg av lukket ionekanal. Hver av disse ionene er elektrostatisk bundet til 2 sett oksygenatomer eller bindingslommer, som totalt involverer 8 oksygenatomer. Hver av disse ionene i kanalen svinger mellom to konfigurasjoner.
Bernroider bruker denne nylig oppdagede strukturen for å spekulere i muligheten for kvantekoherens av ionekanaler. Beregningene til Bernroider og hans medforfatter Sisir Roy får dem til å tro at oppførselen til ionene i K-kanalen bare kan forstås på kvantenivå. Dette er deres starthypotese. Så lurer de på om strukturen til ionekanalen kan relateres til logiske tilstander. Ytterligere beregninger får dem til å tro at K + -ionene og oksygenatomene i bindingslommene er to overlagrede kvantesystemer, som de deretter kan tenke på som en kvantecomputer som utfører beregningen av en korrespondanse. Ionene som er beregnet på å bli utvist fra kanalen skal kode informasjon om oksygenatomens tilstand. Det foreslås også at de separerte ionekanalene kan kobles på kvantenivå.
I Emperor's New Spirit and Shadows of the Spirit sier Roger Penrose :
1. Mennesker har evner, spesielt i matematikk, som ingen algoritmisk datamaskin (som Turing-maskinen ) kan ha. Dette er fordi datamaskiner er begrenset av Gödels ufullstendighetssetning . Han ser med andre ord mennesker som hyperkomputere . (Argument opprinnelig reist av John Lucas .)
Penroses tanke er veldig kontroversiell: det menneskelige fakultetet, som genererer teoremer, kan gå utover det som kan påvises av matematiske aksiomer. Av denne grunn er det noe i hjernen som ikke går algoritmisk (ved et beregningssystem).
Penrose er ikke interessert i å forklare bevissthet eller kvalia , generelt sett ansett for å være de mer mystiske egenskapene til bevissthet. Det er heller orientert mot kognitive kapasiteter hos matematikere.
Disse påstandene har blitt bestridt av mange kritikere og særlig av filosofene Churchland og Grush.
2. Penrose hevder at den fremdeles uutforskede prosessen som er basert på bølgepakkereduksjon, gir dette ikke-algoritmiske elementet. Det tilfeldige valget, for eksempel, om posisjonering av en partikkel, engasjert i kollaps av bølgefunksjonen, var den eneste prosessen som Penrose fant, som ikke er basert på en algoritme. Den ubestemte karakteren oppmuntret imidlertid ikke til "kvaliteten på matematisk vurdering", fremsatt av Gödels teorem.
Penrose vurderer at når bølgefunksjonen kollapser når den måles eller av dekoherens , kan dette etterlate et alternativ til denne kollapsen, som han kalte objektiv reduksjon (OR). I dette tilfellet har hver kvantesuperposisjon sin egen spatiotemporal struktur. Når den skilles med mer enn Plancks konstant , påvirkes den av tyngdekraften, blir ustabil og kollapser. Dette er veldig forskjellig fra den tradisjonelle ortodoksien til Niels Bohr og hans tolkning av København og til og med fra mer moderne teorier som omgår kollapsen av bølgefunksjonen: intervensjonen av flere verdener ( Everetts teori ) eller visse former for teorien om dekoherens.
Videre mener Penrose at objektiv reduksjon ikke foregår algoritmisk eller tilfeldig, det er 'ikke-beregningsmessig', og velger dataene som finnes på et grunnleggende spatiotemporal nivå.
3. Kollaps krever en overlagret tilstand for at den skal studeres. Penrose låner fra Stuart Hamerrof, intervensjonen av mikrotubuli, som forbinder nevroner.
Opprinnelig manglet Penrose en forklaring på hvordan OR kunne gripe inn i hjernen. Det var fellesarbeidet med Hameroff som ga dem. Mikrotubuli var virkelig kjernen i Hameroffs samtale.
Møte Stuart HameroffMikrotubuli er viktige deler av cytoskelettet . De hydrofobe lommene på tubulinmolekyler (proteiner som, når de regelmessig settes sammen for å danne et rør, utgjør mikrotubuli) er steder hvor elektroner blir avlokalisert (se aromatiske molekyler og benzen ). Delokaliseringen er et fenomen av kvante-natur i den forstand at sannsynligheten for tilstedeværelse av et elektron opphører å være begrenset til omgivelsene til atomets kjerne: fra dette øyeblikket kan flere delokaliserte elektroner teoretisk virke på en sammenhengende måte til tross for av viktige avstander. Hameroff, som er anestesilege, forsøkte å forstå hvordan så mange strukturelt forskjellige bedøvelsesmidler kan gi det samme resultatet - bevissthetstap . Mangfoldet av disse midlene, det faktum at de alle syntes å virke på de hydrofobe områdene av proteiner, spesielt tubulin, og det faktum at de handlet på bevissthet, førte til at Hameroff så avlokaliseringen av elektroner som grunnlaget for en mulig kvantekohærens som ville utvide til store skalaer, til den nevrologiske skalaen.
Det er blitt hevdet at aktiviteten til synapser påvirker og påvirkes av aktiviteten til mikrotubuli. Det Penrose og Hameroff kaller en "orkestrering". Fra dette kommer navnet på teorien om objektiv reduksjon eller ofte kalt Orch Gold.
Paavo Pylkkänen, som samarbeider med Basil Hiley på nivået med fysikkens filosofi, i fotsporene til Bohm, studerer også de nevrologiske bevissthetsgrunnlagene i samarbeid med Stuart Hameroff.
Fröhlich kondenserer kontroversDet ble foreslått at disse mikrotubuli kunne inneholde kvanteelementer kjent som Fröhlich-kondensater . Det antydes at når en av disse delene kollapser, forårsaker det et øyeblikk av bevissthet, blir informasjon fra et grunnleggende spatiotemporal nivå gjort tilgjengelig for hjernen. Det finnes flere typer Fröhlich-kondensat, og den som er påkalt av Penrose og Hamerhoff, aldri tidligere observert eksperimentelt, er det såkalte koherente kondensatet. Laura McKemmish og professor Hush ved University of Sidney hevder å ha demonstrert i 2009 at Penrose-Hameroff-forslaget er biologisk uholdbart på grunn av dets uforenlighet med vår kunnskap om mikrotubuli-biologi.
Generell kritikk av dekoherensForslagene fra disse to forskerne reiser annen kritikk, den vanligste er at forholdene i hjernen bare kan føre til en kjede, overliggende stater og kollapser, altfor raske til å være relevante for studien. Nivå av nevroner og derfor av bevissthet .
Hovedargumentet mot kvantesinnforslaget er at kvantetilstander i hjernen ville bli dekoheret før de nådde en makroskopisk skala, der de kunne være nyttige for nevral prosessering. Dette argumentet ble utviklet av fysikeren Max Tegmark . Basert på beregningene konkluderte Tegmark med at kvantesystemer i hjernen forfaller raskt og ikke kan kontrollere hjernens funksjon. Han hevder at “denne konklusjonen stemmer ikke overens med forslagene fra Penrose og andre om at hjernen fungerer som en kvantecomputer, og at kvantekoherens er knyttet til bevissthet på en grunnleggende måte. "
Slik det står, forblir antagelsene fra kvantehjerne hypotetiske spekulasjoner, slik Penrose og Hameroff innrømmer i sitt arbeid. Inntil en prediksjon kan testes av erfaring, vil ikke disse hypotesene være basert på empiriske bevis. Prosessen med å verifisere disse hypotesene gjennom eksperimentering gir mange konseptuelle, teoretiske, praktiske og etiske problemer.
Tanken om at en kvanteeffekt er nødvendig for bevissthetens funksjon, ligger fortsatt i filosofiens domene. Penrose foreslår at det er nødvendig, men andre bevissthetsteorier indikerer ikke at det er det. For eksempel foreslo Daniel Dennett en teori kalt en "multiple-draft model" som ikke sier at kvanteeffekter er nødvendige. Et filosofisk argument på begge sider er ikke vitenskapelig bevis, selv om filosofisk analyse kan peke på viktige forskjeller i modelltypene og vise hva slags eksperimentelle forskjeller som kan observeres. Imidlertid må dette filosofiske argumentet oppnå enighet.
I følge Futura Science har vitenskapelig arbeid med kvante-teorier blitt forvrengt og kapret av pseudo-vitenskapelige bevegelser.
Hovedargumentet mot kvantesinnforslaget er at kvantefysikk gjelder den subatomære verden og ikke makrostrukturer, som hjernen. Den decoherence av bølgepakker inne i hjernen, antas å være altfor hurtig til å spille en betydelig rolle i nevrale behandling.
Ifølge skeptikerne i Quebec bruker kvantemekanikkens bidrag til moderne teorier (filosofisk eller åndelig) bevissthet og hjerne lønnsomt bruk av disse nye utforskningene til å foreslå nye paradigmer og programmer for "selvtransformasjon" ved å innprente overbevisningen om at alle er til slutt ansvarlig for å skape sin egen virkelighet. Dette oppmuntrer oss til å skille vitenskap forsiktig fra åndelige strømmer, fordi det er en situasjon der vitenskap (sammen med kvantemekanikk) blir tatt ut av sin sammenheng.
En ofte uttalt kritikk er at ingen fysisk teori, enten klassisk eller kvante, virkelig er i stand til å forklare bevissthet, spesielt i sin mest problematiske form: fenomenal bevissthet eller kvalia , kjent for å være det vanskelige problemet . Hvis ingen fysisk teori kan uttrykke hva kvalia er, kan ingen fysisk teori fullstendig forklare bevisstheten. Å erstatte prosessene i klassisk fysikk med kvantefysikkens prosesser er derfor ikke til hjelp for forståelsen av bevissthet.
Filosof David Chalmers kritiserer begge teoriene og legger til: “Kvante tilnærminger til fornuft lider av de samme manglene som nevrale eller beregningsmessige forklaringer. Kvantefenomener har fantastiske egenskaper, som fravær av determinisme og ikke-lokalitet. Det er derfor naturlig å tenke at disse egenskapene kan spille en rolle i forklaringen av kognitive funksjoner, som tilfeldige valg eller assimilering av informasjon. Men når vi må forklare hva erfaring er, er kvanteforklaringer i samme inhabilitet som andre tilnærminger. Spørsmålet om hvorfor disse prosessene skal gi opphav til erfaringens fødsel er fremdeles åpent. "
”Spekulasjonene til Penrose og Hameroff forblir stimulerende, men vi er fremdeles på scenen med arbeidshypoteser som vi fremdeles må utvikle og teste eksperimentelt, noe de to mennene ikke ser ut til å benekte. "