Hipotēze, ka mūsu apziņu var uzskatīt par kvantu procesu, radās 90. gadu sākumā uz jaunas zinātniskās revolūcijas viļņa, virzot sabiedrību uz citu pasaules pārdomu. Hipotēze tika pieņemta ar naidīgu attieksmi, un līdz šai dienai tā tiek uzskatīta par marginālu. Tomēr katru gadu tā atrod arvien vairāk atbalstītāju.
Kvanta process
1900. gadā vācu fiziķis Makss Planks, kurš nodarbojās ar absolūti melna ķermeņa starojumu, ieviesa kvantitātes jēdzienu - nedalāmas enerģijas porcijas, kuras materiālie objekti apmainās savā starpā, sildot vai atdzesējot. Planka modelis bija pretrunā ar tajā laikā valdošajām fiziskajām teorijām, tāpēc viņš ilgi neuzdrošinājās to prezentēt kolēģiem, un, kad viņš to prezentēja, viņa idejas tika uztvertas kā sava veida "prāta spēle", kas palīdz vienkāršot aprēķinus.
Bet praktizējošie fiziķi drīz atklāja, ka Planka modelis ne tikai balstās uz elegantiem aprēķiniem, bet arī piekrīt eksperimentiem. 1905. gadā Alberts Einšteins publicēja trīs rakstus, vienā no kuriem viņš izvirzīja hipotēzi, ka gaismu izstaro un absorbē enerģijas kvanti, tādējādi atbalstot Planku. Nākamo divu desmitgažu laikā kvantu modelis ieguva arvien vairāk un vairāk atbalstītāju vadošo zinātnieku vidū, pārvēršoties no marginālā uz vienu no fundamentālajiem.
Sašķelšanās zinātniskajā pasaulē notika 1925. gadā, kad mēģinājumi aprakstīt kvantu procesus kā jaunu mehāniku noveda pie “ārprātīga” rezultāta - izrādījās, ka klasiskās mehānikas likumi nedarbojas kvantu līmenī, bet tiek novēroti efekti, kas ir pretrunā ar materiālisma skatījumu uz pasauli. Pēc desmit gadiem Ervīns Šrēdingers parādīja, ka jebkura kvantu sistēma atrodas nenoteiktības stāvoklī ("superpozīcija"), un to var novest kādā no stabiliem stāvokļiem, tieši novērojot sistēmu. Izrādījās, ka objektīvs pasaules attēls neeksistē, jo Visuma stāvoklis pamatlīmenī ir atkarīgs no … novērotāja subjektivitātes.
Ne visi fiziķi piekrita atzīt kvantu mehānikas radītāju secinājumu pareizību, jo tādā gadījumā viņiem nāksies upurēt savus uzskatus.
Reklāmas video:
GEDELEVSKY ARGUMENTS
Laika gaitā zinātne ir nonākusi pie paradoksālā kvantu efekta. Un turklāt es iemācījos tos izmantot praksē - piemēram, jaunās paaudzes tehnoloģijās: kvantu datorā un kvantu komunikācijā. Kvantu skaitļošanas pamati, kas darbojas ar nenoteiktību, līdz tiek iegūts rezultāts, fiziķiem lika domāt, ka kaut kas līdzīgs notiek ne tikai mirušās vielas līmenī, bet arī sarežģītās bioloģiskās sistēmās.
1989. gadā tika publicēta Oksfordas profesora Rodžersa Penrozes grāmata "Jaunais karaļa prāts", kurā viņš iepazīstināja sabiedrību ar savu viedokli par "kvantu apziņu". Zinātnieks apsvēra trīs viedokļus par apziņas raksturu. Pirmais (materiālistiskais) - apziņa radās parasto procesu gaitā, ievērojot klasiskos fizikas likumus, un tas ir veids, kā bioloģiski adaptēties augsti attīstītām smadzenēm un nervu sistēmai. Otrā (ideālistiskā) apziņa ir īpaša matērijas esamības forma, kas joprojām atrodas ārpus mūsu izpratnes un tiek pētīta ar spiritisma metodēm. Trešā (kvantu) apziņa rodas pēc virknes fizisku notikumu, kas notikuši kopš Visuma parādīšanās, tāpēc to var uzskatīt par vienu no mūsu pasaules pamatīpašībām. Penrose rakstīja, ka mēs nevaram teiktkurā brīdī parādās apziņas funkcijas, kas galvenokārt saistītas ar informācijas apstrādes formu (izziņu), taču viņš apgalvoja, ka ir iespējams izprast mūsu prāta būtību un izskaidrot dvēseles esamību, tikai ņemot vērā kvantu efektus.
Sava apgalvojuma pamatošanai Penrose ķērās pie tā dēvētā Gēdela argumenta. Šeit mums jāatgādina par nepabeigtības teorēmu, kuru 1930. gadā pierādīja austriešu matemātiķis Kurts Gēdels. Viņš parādīja, ka, ja pastāv noteikta konsekventa formālā sistēma, tad tajā noteikti ir nesaraujams un neapgāžams paziņojums. Pielietojot matemātikā, teorēmu var pārformulēt šādi: jebkurā aritmētiskajā sistēmā ir nesadalāma formula - piemēram, daudzu dažādu teorēmu pierādījumu pamats ir skaitļa vienādības formula pati par sevi, tā nav atvasināta no jebkuras vietas un nav atspēkojama, vienmēr paliekot aksioma.
Nepabeigtības teorēma savulaik tika pieņemta kā formāls mūsu prāta ierobežojumu pierādījums, taču Rodžers Penrozs ieteica to aplūkot no cita skatu punkta. Kā mēs zinām, datori darbojas ar aprēķiniem, kuru pamatā ir matemātiskā loģika, tāpēc to iespēju robežas ierobežo Gēdela teorēma. Bet cilvēka domāšana bieži pārsniedz formālo loģiku. Turklāt mēs varam mainīt jebkuru loģisko sistēmu tā, lai mainītos viss aksiomatiskais aparāts. Līdz ar to mūsu smadzenes ir veidotas uz principiem, kas ir tālu no datoros izmantotajiem un kuri, iespējams, ir saistīti ar kvantu efektiem.
KRĀJUMI
Penrose ir cienījams fiziķis, bet, diemžēl, ir slikti pārzinājis bioloģiju. Tāpēc viņš nevarēja droši pateikt, kuri cilvēka smadzeņu mehānismi ir atbildīgi par "kvantu" domāšanu.
Viņam palīdzēja amerikāņu neirozinātnieks Stjuarts Hameroffs, kurš apziņas būtību pēta kopš 1975. gada. 1987. gadā viņš publicēja grāmatu "Absolūtais dators", kurā viņš norādīja uz noslēpumainajām šķiedru struktūrām - smadzeņu neironu citoskeleta mikrotubulēm. Tie sastāv no olbaltumvielu tubulīna. Noteiktos apstākļos mikrotubulos esošie elektroni nonāk "iepinušies" stāvoklī, veidojot kvantu kvotas (informācijas kvantu bitus), kas ir mūsu prāta fiziskais pamats un spēj pārsniegt formālo loģiku.
1994. gadā Hameroffs un Penrose apvienoja spēkus, lai izveidotu “neirokomputeru apziņas modeli”, kas vēlāk pārtapa kvantu neirokomputerizācijas teorijā (Hameroff-Penrose teorija), kas turpinās līdz mūsdienām. Protams, viņa tikās ar asu kritiku. Pirmkārt, pretinieki norādīja uz kvotas “trauslumu”. Lai iznīcinātu sistēmas kvantu īpašības, pietiek ar sadursmi tikai ar vienu fotonu. Turklāt mūsdienu kvantu datori ir ļoti jutīgi pret troksni un spēj darboties temperatūrās, kas nedaudz pārsniedz absolūto nulli. Tāpēc ierosinātais modelis izskatās nereāls, ņemot vērā faktu, ka mēs runājam par siltām un mitrām smadzenēm. Kalifornijas Universitātes Kalifornijas universitātes neirozinātniece Patrīcija Čerlande sarkastiski paziņoja, ka tikpat labi varētu domāt par "pasaku putekļiem sinapsēs", lai izskaidrotu apziņas raksturu.
Neskatoties uz to, dažas parādības, kuras novērojuši biologi, var izskaidrot tikai ar kvantu mehāniku. Piemēram, jau 1986. gadā fiziķis Metjū Fišers veica virkni augsta profila eksperimentu par litija izotopu ietekmi uz žurku uzvedību, kura laikā viņš pierādīja, ka kvantu "iespiešanās" patiešām ietekmē kognitīvās spējas. Daudzus gadus vēlāk, 2015. gadā, viņš izteica hipotēzi, ka fosfātu molekulas smadzenēs varētu kalpot kā sava veida "noliktava" stabilām kvests.
NAV NĀVI?
Neskatoties uz kritiku, kvantu apziņas teorijas atbalstītāji argumentācijā devās vēl tālāk. Vienā no savām lekcijām Stjuarts Hameroffs paziņoja, ka viņa modelis ļauj jums atbildēt uz visiem satraucošo jautājumu par to, kas ar dvēseli notiek pēc nāves. Pēc viņa teiktā, mūsu apziņa ir pašmācības programma, kas attīstās apstrādātas informācijas dēļ, un viss šīs informācijas klāsts ir dvēsele. Galvenais ir tas, ka šī informācija nepazūd, paliekot globālā skaitļošanas procesa daļai, kas notiek kvantu līmenī. Droši vien pēc nāves mēs zaudēsim savu individualitāti, bet mēs kļūsim par kaut ko vairāk.
Protams, apsūdzības par ideālismu, pretzinātnēm un kvazi-reliģijas radīšanu nekavējoties krita uz Hameroffu. Tomēr mēs varam atcerēties, ka pagājušajā gadsimtā relativitātes teoriju, Lielā sprādziena teoriju un pašu kvantu mehāniku sauca par ideālistiskām. Varbūt to ir vērts gaidīt?..
Antons Pervušins