थाहामा को को हुनुहुन्छ ? हामी वा स्पेस-टाइम?

मेटाफिजिक्स? धेरै वैज्ञानिकहरू डराउँछन् कि दिमाग र मेमोरीको क्वांटम प्रकृतिको बारेमा परिकल्पनाहरू यो प्रसिद्ध अवैज्ञानिक क्षेत्र हो। अर्कोतर्फ, यदि विज्ञान होइन भने, अलौकिक व्याख्याहरूको खोजीको सट्टा भौतिक, क्वान्टम, चेतनाको आधारको खोजी के हो?

1. माइक्रोट्यूब्युल - दृश्य

नयाँ वैज्ञानिकको डिसेम्बर अंकबाट उद्धृत गर्न, एरिजोना एनेस्थेटिस्ट स्टुअर्ट ह्यामरफले वर्षौंदेखि भन्दै आएका छन्। माइक्रोट्यूब्युल्स - 20-27 एनएमको व्यास भएको रेशेदार संरचनाहरू, ट्युब्युलिन प्रोटीनको पोलिमराइजेशनको परिणामको रूपमा बनाइन्छ र स्नायु कोशिका सहित कोशिका बन्ने साइटोस्केलेटनको रूपमा कार्य गर्दछ (1) - मा अवस्थित छ। क्वान्टम "सुपरपोजिसन"जसले तिनीहरूलाई एकै समयमा दुई फरक रूपहरू हुन अनुमति दिन्छ। यी प्रत्येक फारम जानकारी को एक निश्चित मात्रा संग सम्बन्धित छ, kubitem, यस अवस्थामा यो प्रणालीको शास्त्रीय बुझाइबाट लाग्ने भन्दा दुई गुणा धेरै डाटा भण्डारण गर्नुहोस्। यदि हामी यो घटना थप्छौं qubit उलझन, अर्थात् निकटतामा नभएका कणहरूको अन्तरक्रिया, शो क्वान्टम कम्प्युटरको रूपमा मस्तिष्कको कार्यको मोडेलप्रसिद्ध भौतिकशास्त्री रोजर पेनरोज द्वारा वर्णन गरिएको। ह्यामरफले पनि उहाँसँग सहकार्य गरे, यसरी मस्तिष्कको असाधारण गति, लचिलोपन र बहुमुखी प्रतिभाको व्याख्या गर्दै।

2. स्टुअर्ट हेमेरोफ र रोजर पेनरोज

प्लान्कको मापनको संसार

क्वान्टम माइन्डको सिद्धान्तका समर्थकहरूका अनुसार चेतनाको समस्या प्लाङ्क स्केलमा स्पेस-टाइमको संरचनासँग जोडिएको छ। पहिलो पटक यो माथि उल्लेखित वैज्ञानिकहरू - Penrose र Hameroff (90) 2nd शताब्दीको सुरुमा आफ्नो काममा औंल्याइएको थियो। उनीहरुका अनुसार वि. यदि हामी चेतनाको क्वान्टम सिद्धान्त स्वीकार गर्न चाहन्छौं भने, हामीले क्वान्टम प्रक्रियाहरू हुने ठाउँ रोज्नुपर्छ। यो मस्तिष्क हुन सक्छ - क्वान्टम सिद्धान्तको दृष्टिकोणबाट, चार-आयामी अन्तरिक्ष-समय जसको आफ्नै आन्तरिक संरचना अकल्पनीय रूपमा सानो स्केलमा 10-35 मिटरको छ। (प्लाङ्क लम्बाइ)। यस्तो दूरीमा, स्पेस-टाइम स्पन्ज जस्तै देखिन्छ, जसको बुलबुले एक मात्रा छ

10-105 m3 (एटम स्थानिय रूपमा लगभग एक सय प्रतिशत क्वान्टम भ्याकुम हुन्छ)। आधुनिक ज्ञानको अनुसार, यस्तो वैक्यूमले परमाणुहरूको स्थिरताको ग्यारेन्टी गर्दछ। यदि चेतना पनि क्वान्टम वैक्यूममा आधारित छ भने, यसले पदार्थको गुणहरूलाई प्रभाव पार्न सक्छ।

Penrose-Hameroff परिकल्पनामा माइक्रोट्यूब्युलहरूको उपस्थितिले स्थान-समयलाई स्थानीय रूपमा परिमार्जन गर्दछ। उहाँलाई "जान्नुहुन्छ" कि हामी हौं, र माइक्रोट्यूब्युलहरूमा क्वान्टम अवस्थाहरू परिवर्तन गरेर हामीलाई प्रभाव पार्न सक्छ। यसबाट, विदेशी निष्कर्ष निकाल्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, यस्तो अन्तरिक्ष-समयको हाम्रो भागमा पदार्थको संरचनामा भएका सबै परिवर्तनहरू, चेतनाद्वारा उत्पादित, समयको कुनै ढिलाइ बिना, सैद्धान्तिक रूपमा अन्तरिक्ष-समयको कुनै पनि भागमा रेकर्ड गर्न सकिन्छ, उदाहरणका लागि, अर्को आकाशगंगामा।

Hameroff धेरै प्रेस साक्षात्कार मा देखा पर्दछ। panpsychism सिद्धान्ततपाईको वरिपरि सबै कुरामा एक निश्चित प्रकारको जागरूकता छ भन्ने धारणामा आधारित। यो पुरानो दृश्य हो जुन XNUMX औं शताब्दीमा स्पिनोजाद्वारा पुनर्स्थापित गरिएको थियो। अर्को व्युत्पन्न अवधारणा हो panprotopsychizm - दार्शनिक डेभिड चाल्मर्स परिचय। उनले यसलाई "अस्पष्ट" अस्तित्व, सम्भावित रूपमा सचेत, तर सक्रिय वा विभाजित हुँदा मात्र सचेत बन्ने अवधारणाको लागि नामको रूपमा गठित गरे। उदाहरणका लागि, जब प्रोटोकोन्सस संस्थाहरू सक्रिय हुन्छन् वा मस्तिष्कद्वारा पहुँच गरिन्छ, तिनीहरू सचेत हुन्छन् र अनुभवको साथ तंत्रिका प्रक्रियाहरूलाई समृद्ध बनाउँछन्। Hameroff को अनुसार, panprotopsychic संस्थाहरु एक दिन ब्रह्माण्ड को लागि भौतिक विज्ञान को आधार मा वर्णन गर्न सकिन्छ (3)।

साना-ठूला भत्किने

रोजर पेनरोज, बदलेमा, कर्ट गोडेलको सिद्धान्तमा आधारित, दिमागद्वारा गरिएका केही कार्यहरू अगणित छन् भनेर प्रमाणित गर्दछ। भन्ने संकेत गर्छ तपाईले मानव विचारलाई एल्गोरिदमिक रूपमा व्याख्या गर्न सक्नुहुन्न, र त्यो अयोग्यताको व्याख्या गर्न, तपाईले क्वान्टम वेभ प्रकार्य र क्वान्टम गुरुत्वाकर्षणको पतन हेर्नु पर्छ। केही वर्ष पहिले, पेनरोजले चार्ज वा डिस्चार्ज गरिएको न्यूरोन्सको क्वान्टम सुपरपोजिसन हुन सक्छ कि भनेर सोचेका थिए। मस्तिष्कमा रहेको क्वान्टम कम्प्यूटरसँग न्युरोन बराबर हुनसक्छ भन्ने उनको विचार थियो। शास्त्रीय कम्प्युटरमा बिट्स सधैं "अन" वा "अफ", "शून्य" वा "एक" हुन्छन्। अर्कोतर्फ, क्वान्टम कम्प्युटरहरूले qubits सँग काम गर्दछ जुन एकैसाथ "शून्य" र "एक" को सुपरपोजिसनमा हुन सक्छ।

पेनरोजको विश्वास छ पिण्ड स्पेसटाइमको वक्रता बराबर हुन्छ। कागजको दुई-आयामी पानाको रूपमा सरल रूपमा स्पेस-टाइम कल्पना गर्न पर्याप्त छ। सबै तीनवटा स्थानिय आयामहरू x-अक्षमा संकुचित हुन्छन्, जबकि समयलाई y-अक्षमा प्लट गरिएको हुन्छ। एउटा स्थानमा रहेको द्रव्यमान एक दिशामा घुमाइएको पृष्ठ हो, र अर्को स्थानमा रहेको वस्तु अर्को दिशामा घुमाइएको हुन्छ। बिन्दु यो हो कि द्रव्यमान, स्थिति, वा अवस्था अन्तरिक्ष-समयको आधारभूत ज्यामितिमा एक निश्चित वक्रतासँग मेल खान्छ जसले ब्रह्माण्डलाई धेरै सानो स्तरमा चित्रण गर्दछ। तसर्थ, सुपरपोजिसनमा केही द्रव्यमानको अर्थ एकै समयमा दुई वा बढी दिशाहरूमा वक्रता हो, जुन स्पेस-टाइम ज्यामितिमा बबल, बल्ज वा विभाजनको बराबर हुन्छ। बहु-विश्व सिद्धान्तका अनुसार, जब यो हुन्छ, एक पूरै नयाँ ब्रह्माण्ड अस्तित्वमा आउन सक्छ - अन्तरिक्ष-समयका पानाहरू भिन्न हुन्छन् र व्यक्तिगत रूपमा प्रकट हुन्छन्।

पेनरोज यस दृष्टिकोणसँग केही हदसम्म सहमत छन्। यद्यपि, उहाँ विश्वस्त हुनुहुन्छ कि बबल अस्थिर छ, अर्थात्, यो निश्चित समय पछि एक वा अर्को संसारमा पतन हुन्छ, जुन पृथकताको मापन वा बबलको स्पेस-टाइमको आकारसँग सम्बन्धित छ। त्यसकारण, त्यहाँ धेरै संसारहरू स्वीकार गर्न आवश्यक छैन, तर केवल सानो क्षेत्रहरू जसमा हाम्रो ब्रह्माण्ड टुक्रिएको छ। अनिश्चितता सिद्धान्त प्रयोग गर्दै, भौतिकशास्त्रीले पत्ता लगाए कि ठूलो विभाजन छिट्टै पतन हुनेछ, र सानो बिस्तारै। त्यसैले एउटा सानो अणु, जस्तै एक परमाणु, धेरै लामो समय सम्म सुपरपोजिसनमा रहन सक्छ, भन्नुहोस् 10 मिलियन वर्ष। तर एक किलोग्राम बिरालो जस्तो ठूलो प्राणी 10-37 सेकेन्डको लागि मात्र सुपरपोजिसनमा रहन सक्छ, त्यसैले हामी प्राय: बिरालाहरूलाई सुपरपोजिसनमा देख्दैनौं।

हामीलाई थाहा छ मस्तिष्क प्रक्रियाहरू दशौंदेखि सयौं मिलिसेकेन्डसम्म रहन्छ। उदाहरण को लागी, 40 Hz को आवृत्ति संग दोलन संग, तिनीहरूको अवधि, अर्थात् अन्तराल, 25 मिलिसेकेन्ड छ। इलेक्ट्रोएन्सेफालोग्राममा अल्फा रिदम १०० मिलिसेकेन्ड हुन्छ। यो टाइम स्केललाई सुपरपोजिसनमा मास न्यानोग्राम चाहिन्छ। सुपरपोजिसनमा माइक्रोट्यूब्युलहरूको अवस्थामा, 100 बिलियन ट्युब्युलिनहरू आवश्यक पर्दछ, अर्थात् तिनीहरूको संख्या 120 20 हो। न्यूरोन्स, जुन मनोवैज्ञानिक घटनाहरूको लागि न्यूरोनको उपयुक्त संख्या हो।

वैज्ञानिकहरूले एक सचेत घटनाको क्रममा काल्पनिक रूपमा के हुन सक्छ भनेर वर्णन गर्छन्। क्वान्टम कम्प्युटिङले ट्युब्युलिनमा स्थान लिन्छ र रोजर पेनरोजको रिडक्सन मोडेल अनुसार पतन हुन्छ। प्रत्येक पतनले ट्युब्युलिन कन्फिगरेसनको नयाँ ढाँचाको आधार बनाउँछ, जसले ट्युब्युलिनले कसरी सिनेप्सेस इत्यादिमा सेलुलर कार्यहरू नियन्त्रण गर्छ भनेर निर्धारण गर्दछ। तर यस प्रकारको कुनै पनि पतनले अन्तरिक्ष-समयको आधारभूत ज्यामितिलाई पनि पुनर्गठन गर्दछ र पहुँच वा सक्रियता खोल्छ। यस स्तरमा सम्मिलित संस्थाहरू।

Penrose र Hameroff ले आफ्नो मोडेल नाम राखे रचना उद्देश्य कमी (Orch-OR-) किनभने त्यहाँ जीवविज्ञान र क्वान्टम उतार-चढ़ावको "सद्भाव" वा "रचना" बीचको प्रतिक्रिया लुप छ। उनीहरुको विचारमा, त्यहाँ माइक्रोट्यूब्युल वरपरको साइटोप्लाज्म भित्र जेलेसन अवस्थाहरू द्वारा परिभाषित वैकल्पिक अलगाव र संचार चरणहरू छन्, लगभग हरेक 25 मिलिसेकेन्डमा हुने। यी "चेतन घटनाहरू" को अनुक्रमले हाम्रो चेतनाको स्ट्रिमको गठनमा नेतृत्व गर्दछ। हामी यसलाई निरन्तरताको रूपमा अनुभव गर्छौं, जसरी कुनै फिल्म निरन्तर देखिन्छ, यद्यपि यो अलग फ्रेमहरूको श्रृंखला रहन्छ।

वा सायद अझ कम

यद्यपि, भौतिकशास्त्रीहरू क्वान्टम मस्तिष्क परिकल्पनाहरूको बारेमा शंकास्पद थिए। प्रयोगशाला क्रायोजेनिक अवस्थाहरूमा पनि, सेकेन्डको अंशभन्दा लामो समयसम्म क्वान्टम अवस्थाहरूको सुसंगतता कायम राख्नु ठूलो समस्या हो। न्यानो र ओसिलो मस्तिष्क ऊतकको बारेमा के हो?

हामेरोफ विश्वास गर्छन् कि वातावरणीय प्रभावहरूको कारणले गर्दा असन्तुष्ट हुनबाट बच्न, क्वान्टम सुपरपोजिसन अलग रहनु पर्छ। यो एक्लोपन हुन सक्ने सम्भावना बढी देखिन्छ cytoplasm मा कोशिका भित्रजहाँ, उदाहरणका लागि, माइक्रोट्यूब्युल वरिपरि पहिले नै उल्लेख गरिएको जिलेसनले तिनीहरूलाई सुरक्षित गर्न सक्छ। थप रूपमा, माइक्रोट्युब्युलहरू न्यूरन्स भन्दा धेरै सानो हुन्छन् र संरचनात्मक रूपमा क्रिस्टल जस्तै जोडिएका हुन्छन्। साइज स्केल महत्त्वपूर्ण छ किनभने यो मानिन्छ कि सानो कण, जस्तै इलेक्ट्रोन, एकै समयमा दुई ठाउँमा हुन सक्छ। जति ठुलो कुरा प्राप्त हुन्छ, ल्याबमा एकै समयमा दुई ठाउँमा काम गर्न त्यति नै गाह्रो हुन्छ।

यद्यपि, सान्ता बारबराको क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालयका म्याथ्यू फिशरका अनुसार, त्यही डिसेम्बर न्यू साइन्टिस्ट लेखमा उद्धृत गरिएको छ, हामीसँग स्तरमा जाँदा मात्र समन्वय समस्या समाधान गर्ने मौका छ। परमाणु स्पिन। विशेष गरी, यसको अर्थ मस्तिष्कको कार्यका लागि महत्त्वपूर्ण रासायनिक यौगिकहरूको अणुहरूमा पाइने फस्फोरसको परमाणु केन्द्रकमा भएको स्पिन हो। फिशरले मस्तिष्कमा केही रासायनिक प्रतिक्रियाहरू पहिचान गरे जसले सैद्धान्तिक रूपमा फस्फेट आयनहरू अलमलिएको अवस्थाहरूमा उत्पादन गर्दछ। रोजर पेनरोज आफैंले यी अवलोकनहरू आशाजनक पाए, यद्यपि उहाँ अझै पनि माइक्रोट्यूब्युल परिकल्पनाको पक्षमा हुनुहुन्छ।

4. कृत्रिम बुद्धि - दृष्टि

चेतना को क्वांटम आधार को बारे मा परिकल्पनाहरु कृत्रिम बुद्धि को विकास को लागी संभावनाहरु को लागी रोचक प्रभावहरु छन्। तिनीहरूको विचारमा, हामीसँग क्लासिकल, सिलिकन र ट्रान्जिस्टर प्रविधिमा आधारित साँच्चै सचेत एआई (4) निर्माण गर्ने कुनै सम्भावना छैन। केवल क्वान्टम कम्प्युटरहरू - हालको वा अर्को पुस्ताको पनि होइन - "वास्तविक", वा सचेत, सिंथेटिक मस्तिष्कको लागि बाटो खोल्नेछ।