ใครอยู่ในความรู้? เราหรือกาลอวกาศ?

อภิปรัชญา? นักวิทยาศาสตร์หลายคนกลัวว่าสมมติฐานเกี่ยวกับธรรมชาติของควอนตัมของจิตใจและความทรงจำนั้นเป็นของพื้นที่ที่ไม่เป็นวิทยาศาสตร์ที่รู้จักกันดี ในทางกลับกัน หากไม่ใช่วิทยาศาสตร์ การค้นหาทางกายภาพ แม้ว่าควอนตัม เป็นพื้นฐานของจิตสำนึก แทนที่จะเป็นการค้นหาคำอธิบายเหนือธรรมชาติคืออะไร

1. Microtubules - การสร้างภาพ

อ้างจาก New Scientist ฉบับเดือนธันวาคม Stuart Hameroff วิสัญญีแพทย์ในรัฐแอริโซนาได้กล่าวไว้หลายปีแล้วว่า ไมโครทูบูล - โครงสร้างเส้นใยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20-27 นาโนเมตร เกิดขึ้นจากการพอลิเมอไรเซชันของโปรตีนทูบูลินและทำหน้าที่เป็นโครงร่างโครงร่างของเซลล์ซึ่งรวมถึงเซลล์ประสาท (1) - มีอยู่ใน ควอนตัม "การทับซ้อน"ซึ่งช่วยให้พวกเขามีสองรูปแบบที่แตกต่างกันในเวลาเดียวกัน แต่ละแบบฟอร์มเหล่านี้เกี่ยวข้องกับข้อมูลจำนวนหนึ่ง kubitemในกรณีนี้จะจัดเก็บข้อมูลได้มากเป็นสองเท่าจากความเข้าใจดั้งเดิมของระบบนี้ ถ้าเราเพิ่มปรากฏการณ์นี้เข้าไป สิ่งกีดขวาง qubit, เช่น ปฏิกิริยาของอนุภาคที่ไม่ได้อยู่ในระยะใกล้, แสดงให้เห็น แบบจำลองการทำงานของสมองในฐานะคอมพิวเตอร์ควอนตัมอธิบายโดยนักฟิสิกส์ชื่อดัง โรเจอร์ เพนโรส Hameroff ยังร่วมมือกับเขาด้วย ดังนั้นจึงเป็นการอธิบายความเร็ว ความยืดหยุ่น และความเก่งกาจของสมองที่ไม่ธรรมดา

2. Stuart Hameroff และ Roger Penrose

โลกแห่งการวัดของพลังค์

ตามที่ผู้สนับสนุนทฤษฎีควอนตัมมายด์ปัญหาของจิตสำนึกนั้นเชื่อมโยงกับโครงสร้างของกาลอวกาศในระดับพลังค์ เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ที่กล่าวถึงข้างต้นได้ชี้ให้เห็นสิ่งนี้ - Penrose และ Hameroff (90) ในงานของพวกเขาเมื่อต้นศตวรรษที่ 2 ตามที่พวกเขา, หากเราต้องการยอมรับทฤษฎีควอนตัมแห่งจิตสำนึก เราจะต้องเลือกพื้นที่ที่กระบวนการควอนตัมเกิดขึ้น มันสามารถเป็นสมองได้ - จากมุมมองของทฤษฎีควอนตัม กาล-อวกาศสี่มิติที่มีโครงสร้างภายในของมันเองในระดับที่เล็กจนเกินจินตนาการ ซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 10-35 เมตร (ความยาวแผ่น) ในระยะทางดังกล่าวกาลอวกาศมีลักษณะคล้ายฟองน้ำซึ่งมีฟองอากาศอยู่

10-105 m3 (อะตอมเชิงพื้นที่ประกอบด้วยสุญญากาศควอนตัมเกือบร้อยเปอร์เซ็นต์) ตามความรู้สมัยใหม่ สุญญากาศดังกล่าวรับประกันความเสถียรของอะตอม หากจิตสำนึกมีพื้นฐานมาจากสุญญากาศควอนตัมด้วย ก็อาจส่งผลต่อคุณสมบัติของสสารได้

การปรากฏตัวของ microtubules ในสมมติฐาน Penrose-Hameroff จะปรับเปลี่ยนกาลอวกาศในพื้นที่ เธอ "รู้" ว่าเราเป็น และสามารถมีอิทธิพลต่อเราโดยการเปลี่ยนสถานะควอนตัมในไมโครทูบูล จากสิ่งนี้สามารถสรุปข้อสรุปที่แปลกใหม่ได้ ตัวอย่างเช่น เช่นนั้น การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในโครงสร้างของสสารในส่วนอวกาศ-เวลาของเรา ซึ่งเกิดจากจิตสำนึกโดยไม่ชักช้า สามารถบันทึกในทางทฤษฎีในส่วนใดก็ได้ของกาลอวกาศ ตัวอย่างเช่น ในดาราจักรอื่น

Hameroff ปรากฏตัวในการให้สัมภาษณ์กับสื่อมวลชนหลายฉบับ ทฤษฎีจิตวิปริตตามสมมติฐานที่ว่ามีความตระหนักรู้บางอย่างในทุกสิ่งรอบตัวคุณ นี่คือมุมมองเก่าที่ได้รับการบูรณะในศตวรรษที่ XNUMX โดย Spinoza อีกแนวคิดที่ได้มาคือ panprotoppsychizm - นักปรัชญา David Chalmers แนะนำ เขาตั้งชื่อให้มันเป็นชื่อสำหรับแนวคิดว่ามีสิ่งมีชีวิตที่ "คลุมเครือ" อาจรู้ตัว แต่จะมีสติอย่างแท้จริงก็ต่อเมื่อมันถูกกระตุ้นหรือถูกแบ่งออก ตัวอย่างเช่น เมื่อเอนทิตีของโปรโตสำนึกถูกเปิดใช้งานหรือเข้าถึงโดยสมอง พวกมันจะรู้สึกตัวและเสริมสร้างกระบวนการทางประสาทด้วยประสบการณ์ อ้างอิงจากส Hameroff เอนทิตี panprotopsychic วันหนึ่งอาจได้รับการอธิบายในแง่ของฟิสิกส์ที่เป็นพื้นฐานของจักรวาล (3)

ถล่มทั้งเล็กทั้งใหญ่

ในทางกลับกัน Roger Penrose ซึ่งมีพื้นฐานมาจากทฤษฎีของ Kurt Gödel พิสูจน์ให้เห็นว่าการกระทำบางอย่างที่กระทำโดยจิตใจนั้นไม่สามารถคำนวณได้ แสดงว่า คุณไม่สามารถอธิบายความคิดของมนุษย์แบบอัลกอริธึมได้ และเพื่ออธิบายความไม่สามารถคำนวณได้ คุณต้องดูที่การล่มสลายของฟังก์ชันคลื่นควอนตัมและแรงโน้มถ่วงควอนตัม ไม่กี่ปีที่ผ่านมา Penrose สงสัยว่าอาจมีการทับซ้อนของควอนตัมของเซลล์ประสาทที่มีประจุหรือปล่อยออกมา เขาคิดว่าเซลล์ประสาทสามารถเทียบได้กับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในสมอง บิตในคอมพิวเตอร์คลาสสิกมักจะ "เปิด" หรือ "ปิด" "ศูนย์" หรือ "หนึ่ง" เสมอ ในทางกลับกัน คอมพิวเตอร์ควอนตัมทำงานกับ qubits ซึ่งสามารถอยู่ในตำแหน่งซ้อนทับของ "ศูนย์" และ "หนึ่ง" พร้อมกันได้

เพนโรสเชื่อว่า มวลเท่ากับความโค้งของกาลอวกาศ. ก็เพียงพอแล้วที่จะจินตนาการถึงกาลอวกาศในรูปแบบที่เรียบง่ายเป็นกระดาษสองมิติ มิติเชิงพื้นที่ทั้งสามถูกบีบอัดบนแกน x ในขณะที่เวลาถูกพล็อตบนแกน y มวลในตำแหน่งหนึ่งเป็นหน้าที่โค้งไปในทิศทางเดียว และมวลในอีกตำแหน่งหนึ่งจะโค้งในอีกทิศทางหนึ่ง สิ่งสำคัญที่สุดคือมวล ตำแหน่ง หรือสถานะสอดคล้องกับความโค้งบางอย่างในเรขาคณิตพื้นฐานของกาลอวกาศซึ่งกำหนดลักษณะเอกภพในระดับที่เล็กมาก ดังนั้น มวลบางส่วนในการทับซ้อนหมายถึงความโค้งในสองทิศทางหรือมากกว่าในเวลาเดียวกัน ซึ่งเทียบเท่ากับฟองอากาศ ส่วนที่นูน หรือการแยกตัวในเรขาคณิตของกาลอวกาศ ตามทฤษฎีหลายโลก เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น จักรวาลใหม่ทั้งหมดสามารถเกิดขึ้นได้—หน้าของกาลอวกาศ-เวลาแยกออกและคลี่ออกทีละหน้า

เพนโรสเห็นด้วยกับวิสัยทัศน์นี้ในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม เขาเชื่อว่าฟองสบู่นั้นไม่เสถียร กล่าวคือ มันยุบเป็นโลกหนึ่งหรืออีกโลกหนึ่งหลังจากเวลาที่กำหนด ซึ่งสัมพันธ์กับมาตราส่วนของการแยกตัวหรือขนาดของกาลอวกาศ-เวลาของฟองสบู่ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องยอมรับโลกมากมาย แต่มีเพียงพื้นที่เล็ก ๆ ที่จักรวาลของเราถูกฉีกออกจากกัน ด้วยการใช้หลักการความไม่แน่นอน นักฟิสิกส์พบว่าการแยกขนาดใหญ่จะยุบตัวลงอย่างรวดเร็ว และการแยกส่วนเล็กออกอย่างช้าๆ ดังนั้น โมเลกุลขนาดเล็ก เช่น อะตอม สามารถคงอยู่ในการทับซ้อนเป็นเวลานานมาก กล่าวคือ 10 ล้านปี แต่สิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่อย่างแมวน้ำหนัก 10 กิโลกรัมสามารถอยู่ในตำแหน่งซ้อนทับได้เพียง 37-XNUMX วินาที ดังนั้นเราจึงไม่ค่อยเห็นแมวซ้อนทับกัน

เรารู้ว่ากระบวนการของสมองใช้เวลาตั้งแต่สิบถึงหลายร้อยมิลลิวินาที ตัวอย่างเช่น ด้วยการแกว่งที่มีความถี่ 40 Hz ระยะเวลาของความถี่ดังกล่าว คือ ช่วงเวลาคือ 25 มิลลิวินาที จังหวะอัลฟาบนคลื่นไฟฟ้าสมองคือ 100 มิลลิวินาที มาตราส่วนเวลานี้ต้องใช้นาโนแกรมจำนวนมากในการทับซ้อน ในกรณีของไมโครทูบูลที่ซ้อนทับกัน จะต้องใช้ทูบูลิน 120 พันล้านอัน นั่นคือ จำนวนของพวกเขาคือ 20 XNUMX เซลล์ประสาท ซึ่งเป็นจำนวนเซลล์ประสาทที่เหมาะสมสำหรับเหตุการณ์ทางจิต

นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าสิ่งที่สมมุติอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างเหตุการณ์ที่มีสติสัมปชัญญะ คอมพิวเตอร์ควอนตัมเกิดขึ้นในทูบูลินและนำไปสู่การยุบตัวตามแบบจำลองการลดขนาดของโรเจอร์ เพนโรส การยุบแต่ละครั้งเป็นพื้นฐานของรูปแบบใหม่ของการกำหนดค่าทูบูลิน ซึ่งจะกำหนดวิธีที่ทูบูลินควบคุมการทำงานของเซลล์ที่ไซแนปส์ ฯลฯ แต่การล่มสลายของประเภทนี้ยังจัดโครงสร้างเรขาคณิตพื้นฐานของกาลอวกาศและเปิดการเข้าถึงหรือการเปิดใช้งานของ หน่วยงานที่ฝังอยู่ในระดับนี้

Penrose และ Hameroff ตั้งชื่อนางแบบของพวกเขา ประกอบด้วยการลดวัตถุประสงค์ (Orch-OR-) เพราะมีวงจรป้อนกลับระหว่างชีววิทยากับ "ความสามัคคี" หรือ "องค์ประกอบ" ของความผันผวนของควอนตัม ในความเห็นของพวกเขา มีขั้นตอนการแยกและการสื่อสารทางเลือกที่กำหนดโดยสถานะของเจเลชันภายในไซโตพลาสซึมรอบไมโครทูบูล ซึ่งเกิดขึ้นทุกๆ 25 มิลลิวินาทีโดยประมาณ ลำดับของ "เหตุการณ์ที่มีสติ" เหล่านี้นำไปสู่การก่อตัวของกระแสจิตสำนึกของเรา เราสัมผัสได้ถึงความต่อเนื่อง เช่นเดียวกับภาพยนตร์ที่ดูเหมือนว่าจะต่อเนื่อง แม้ว่าจะยังคงเป็นชุดของเฟรมที่แยกจากกัน

หรืออาจจะต่ำกว่านั้นก็ได้

อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์ยังสงสัยเกี่ยวกับสมมติฐานของสมองควอนตัม แม้ภายใต้สภาวะการแช่แข็งในห้องปฏิบัติการ การรักษาความสอดคล้องของสถานะควอนตัมนานกว่าเศษเสี้ยววินาทีก็เป็นปัญหาใหญ่ แล้วเนื้อเยื่อสมองที่อบอุ่นและชื้นล่ะ?

Hameroff เชื่อว่าเพื่อหลีกเลี่ยงการถอดรหัสเนื่องจากอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม การทับซ้อนของควอนตัมจะต้องแยกออกจากกัน. มีแนวโน้มว่าการแยกตัวอาจเกิดขึ้นได้ ภายในเซลล์ในไซโตพลาสซึมตัวอย่างเช่น เจลเลชั่นรอบๆ ไมโครทูบูลที่กล่าวถึงแล้วสามารถป้องกันพวกมันได้ นอกจากนี้ ไมโครทูบูลมีขนาดเล็กกว่าเซลล์ประสาทมาก และมีโครงสร้างที่เชื่อมต่อกันเหมือนคริสตัล มาตราส่วนขนาดมีความสำคัญเนื่องจากสันนิษฐานว่าอนุภาคขนาดเล็ก เช่น อิเล็กตรอน สามารถอยู่ในสองตำแหน่งในเวลาเดียวกัน ยิ่งของใหญ่มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งยากขึ้นในแล็บที่จะให้มันทำงานในสองแห่งพร้อมกัน

อย่างไรก็ตาม ตาม Matthew Fisher จาก University of California at Santa Barbara ที่อ้างถึงในบทความ New Scientist ฉบับเดียวกันในเดือนธันวาคม เรามีโอกาสที่จะแก้ปัญหาการเชื่อมโยงกันก็ต่อเมื่อเราลงไปถึงระดับ อะตอมหมุน. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นี่หมายถึงการหมุนในนิวเคลียสอะตอมของฟอสฟอรัส ซึ่งพบในโมเลกุลของสารประกอบทางเคมีที่มีความสำคัญต่อการทำงานของสมอง ฟิชเชอร์ระบุปฏิกิริยาทางเคมีบางอย่างในสมองที่ผลิตไอออนฟอสเฟตในทางทฤษฎีในสภาวะที่พันกัน โรเจอร์ เพนโรสเองก็พบว่าข้อสังเกตเหล่านี้มีแนวโน้มดี แม้ว่าเขาจะยังคงสนับสนุนสมมติฐานไมโครทูบูลก็ตาม

4. ปัญญาประดิษฐ์ - วิสัยทัศน์

สมมติฐานเกี่ยวกับพื้นฐานควอนตัมของจิตสำนึกมีนัยที่น่าสนใจสำหรับโอกาสในการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ ตามความเห็นของพวกเขา เราไม่มีโอกาสสร้าง AI ที่มีสติอย่างแท้จริง (4) โดยอิงจากเทคโนโลยีคลาสสิก ซิลิกอน และทรานซิสเตอร์ เฉพาะคอมพิวเตอร์ควอนตัมเท่านั้น และไม่ใช่คอมพิวเตอร์รุ่นปัจจุบันหรือรุ่นต่อๆ ไป ที่จะเปิดทางให้สมองสังเคราะห์ "ของจริง" หรือที่มีสติสัมปชัญญะ