Тео­рия кван­то­во­го со­зна­ния: на­у­ка или ре­ли­гия?

Ги­по­те­за о том, что на­ше со­зна­ние мо­жет рас­смат­ри­вать­ся как кван­то­вый про­цесс, воз­ник­ла в на­ча­ле 1990-х го­дов на волне но­вой на­уч­ной ре­во­лю­ции, под­тал­ки­ва­ю­щей об­ще­ство к оче­ред­но­му пе­ре­осмыс­ле­нию ми­ра. Ги­по­те­зу при­ня­ли в шты­ки, и по сей день она счи­та­ет­ся

Veliky Providents - - Первая Страница - Ан­тон ПЕРВУШИН

Кван­то­вый про­цесс

В 1900 го­ду немец­кий фи­зик Макс Планк, за­ни­мав­ший­ся во­про­са­ми из­лу­че­ния аб­со­лют­но чер­но­го те­ла, ввел по­ня­тие кван­тов — неде­ли­мых пор­ций энер­гии, ко­то­ры­ми ма­те­ри­аль­ные объ­ек­ты об­ме­ни­ва­ют­ся друг с дру­гом при на­гре­ве или охла­жде­нии. Мо­дель План­ка про­ти­во­ре­чи­ла гос­под­ство­вав­шим в то вре­мя фи­зи­че­ским тео­ри­ям, поэтому он долго не ре­шал­ся пред­ста­вить ее кол­ле­гам, а ко­гда пред­ста­вил, то его идеи бы­ли вос­при­ня­ты как своего ро­да «иг­ра ума», по­мо­га­ю­щая упро­стить рас­че­ты.

Но вско­ре прак­ти­ку­ю­щие фи­зи­ки об­на­ру­жи­ли, что мо­дель План­ка не толь­ко сво­дит­ся к изящ­ным вы­чис­ле­ни­ям, но и со­гла­су­ет­ся с экс­пе­ри­мен­та­ми. В 1905 го­ду Аль­берт Эйн­штейн опуб­ли­ко­вал три ста­тьи, в од­ной из ко­то­рых вы­ска­зал ги­по­те­зу, что свет ис­пус­ка­ет­ся и по­гло­ща­ет­ся кван­та­ми энер­гии, тем са­мым под­дер­жав План­ка. В по­сле­ду­ю­щие два де­ся­ти­ле­тия кван­то­вая мо­дель на­би­ра­ла все боль­ше сто­рон­ни­ков сре­ди пе­ре­до­вых уче­ных, пре­вра­тив­шись из мар­ги­наль­ной в од­ну из ос­но­во­по­ла­га­ю­щих.

Рас­кол в на­уч­ном ми­ре про­изо­шел в 1925 го­ду, ко­гда по­пыт­ки опи­сать кван­то­вые про­цес­сы как но­вую ме­ха­ни­ку при­ве­ли к «безум­но­му» ре­зуль­та­ту — ока­за­лось, что на кван­то­вом уровне за­ко­ны клас­си­че­ской ме­ха­ни­ки не ра­бо­та­ют, а на­блю­да­ют­ся эф­фек­ты, всту­па­ю­щие в про­ти­во­ре­чие с ма­те­ри­а­ли­сти­че­ским взгля­дом на мир. Еще че­рез 10 лет Эр­вин Шре­дин­гер по­ка­зал, что лю­бая кван­то­вая си­сте­ма на­хо­дит­ся в со­сто­я­нии неопре­де­лен­но­сти («су­пер­по­зи­ции»), а при­ве­сти ее к од­но­му из ста­биль­ных со­сто­я­ний можно, осу­ще­ствив пря­мое на­блю­де­ние за си­сте­мой. По­лу­ча­лось, что объ­ек­тив­ной кар­ти­ны ми­ра не су­ще­ству­ет, ведь со­сто­я­ние Все­лен­ной на ба­зо­вом уровне за­ви­сит от... субъ­ек­тив­но­сти на­блю­да­те­ля.

Далеко не все фи­зи­ки со­гла­си­лись при­знать вер­ность вы­во­дов со­зда­те­лей кван­то­вой ме­ха­ни­ки, ведь в та­ком слу­чае при­шлось бы по­жерт­во­вать соб­ствен­ны­ми убеж­де­ни­я­ми. Ге­де­лев­ский ар­гу­мент

Со вре­ме­нем на­у­ка при­ми­ри­лась с па­ра­док­саль­ны­ми кван­то­вы­ми эф­фек­та­ми. И боль­ше то­го, на­учи­лась их ис­поль­зо­вать на прак­ти­ке — на­при­мер, в тех­но­ло­ги­ях но­во­го по­ко­ле­ния: в кван­то­вом ком­пью­те­ре и кван­то­вой свя­зи. Ос­но­вы кван­то­вых вы­чис­ле­ний, опе­ри­ру­ю­щих не- опре­де­лен­но­стью до по­лу­че­ния ре­зуль­та­та, на­ве­ли фи­зи­ков на мысль, что нечто по­доб­ное про­ис­хо­дит не толь­ко на уровне мерт­вой ма­те­рии, но и в слож­ных био­ло­ги­че­ских си­сте­мах.

В 1989 го­ду вы­шла кни­га окс­форд­ско­го про­фес­со­ра Род­же­ра Пе­н­ро­уза «Но­вый ум ко­ро­ля», в ко­то­рой он пред­ста­вил пуб­ли­ке свои со­об­ра­же­ния о «кван­то­вом со­зна­нии». Уче­ный рас­смат­ри­вал три точ­ки зре­ния на при­ро­ду со­зна­ния. Пер­вая (ма­те­ри­а­ли­сти­че­ская) — со­зна­ние воз­ник­ло в хо­де обыч­ных про­цес­сов, под­чи­ня­ю­щих­ся клас­си­че­ским за­ко­нам фи­зи­ки, и яв­ля­ет­ся спо­со­бом био­ло­ги­че­ской адап­та­ции вы­со­ко­раз­ви­то­го моз­га и нерв­ной си­сте­мы. Вто­рая (иде­а­ли­сти­че­ская) — со­зна­ние пред­став­ля­ет со­бой осо­бую фор­му су­ще­ство­ва­ния ма­те­рии, ко­то­рая по­ка на­хо­дит­ся вне на­ше­го по­ни­ма­ния и изу­ча­ет­ся ме­то­да­ми спи­ри­ту­а­лиз­ма. Тре­тья (кван­то­вая) — со­зна­ние воз­ни­ка­ет как ре­зуль­тат ря­да фи­зи­че­ских со­бы­тий, про­ис­хо­дя­щих с мо­мен­та воз­ник­но­ве­ния Все­лен­ной, поэтому его можно счи­тать од­ним из фун­да­мен­таль­ных свойств на­ше­го ми­ра. Пе­н­ро­уз пи­сал, что мы не мо­жем ска­зать, в ка­кой мо­мент воз­ни­ка­ют функ­ции со­зна­ния, свя­зан­ные преж­де все­го с фор­мой об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции (ко­гни­тив­но­стью), од­на­ко утвер­ждал, что по­нять при­ро­ду на­ше­го ра­зу­ма и объ­яс­нить су­ще­ство­ва­ние ду­ши воз­мож­но толь­ко с уче­том кван­то­вых эф­фек­тов.

Что­бы обос­но­вать свое утверж де­ние, Пе­н­ро­уз при­бег к так на­зы­ва­е­мо­му ге­де­лев­ско­му ар­гу­мен­ту. Тут нуж­но вспомнить тео­ре­му о непол­но­те, до­ка­зан­ную ав­стрий­ским ма­те­ма­ти­ком Кур­том Ге­де­лем в 1930 го­ду. Он по­ка­зал, что ес­ли су­ще­ству­ет некая непро­ти­во­ре­чи­вая фор­маль­ная си­сте­ма, то в ней обя­за­тель­но есть невы­во­ди­мое и неопро­вер­жи­мое утвер­жде­ние. При­ме­ни­тель­но к ма­те­ма­ти­ке тео­ре­му можно пе­ре­фор­му­ли­ро­вать так: в лю­бой ариф­ме­ти­че­ской си­сте­ме есть невы­во­ди­мая фор­му­ла — на­при­мер, в ос­но­ве мно­же­ства до­ка­за­тельств раз­лич­ных тео­рем ле­жит фор­му­ла ра­вен­ства чис­ла са­мо­му се­бе, оно не вы­во­дит­ся от­ку­да-ли­бо и не мо­жет быть опро­верг­ну­то, всегда оста­ва­ясь ак­си­о­мой.

Тео­ре­му о непол­но­те в свое вре­мя при­ня­ли как фор­маль­ное до­ка­за­тель­ство огра­ни­чен­но­сти на­ше­го ра­зу­ма, од­на­ко Род­жер Пе­н­ро­уз пред­ло­жил взгля­нуть на нее под дру­гим уг­лом. Как мы зна­ем, ком­пью­те­ры опе­ри­ру­ют вы­чис­ле­ни­я­ми, по­стро­ен­ны­ми на ма­те­ма­ти­че­ской ло­ги­ке, поэтому пре­де­лы их воз­мож­но­стей огра­ни­че­ны тео­ре­мой Ге­де­ля. Но че­ло­ве­че­ское мыш­ле­ние ча­сто вы­хо­дит за фор­маль­ную ло­ги­ку. Боль­ше то­го, мы спо­соб­ны по­ме­нять лю­бую ло­ги­че­скую си­сте­му так, что­бы по­ме­нял­ся весь ак­си­о­ма­ти­че­ский ап­па­рат. Сле­до­ва­тель­но, наш мозг по­стро­ен на прин­ци­пах, ко­то­рые да­ле­ки от ис­поль­зу­е­мых в ком­пью­те­рах и ко­то­рые, ве­ро­ят­но, свя­за­ны с кван­то­вы­ми эф­фек­та­ми. Ку­би­ты моз­га

Пе­н­ро­уз — ав­то­ри­тет­ный фи­зик, но, увы, сла­бо раз­би­ра­ет­ся в био­ло­гии. Поэтому он не смог опре­де­лен­но ска­зать, ка­кие именно ме­ха­низ­мы в че­ло­ве­че­ском моз­гу от­ве­ча­ют за кван­то­вое мыш­ле­ние.

Ему на по­мощь при­шел аме­ри­кан­ский ней­ро­био­лог Стю­арт Ха­ме­ро­фф, ко­то­рый с 1975 го­да за­ни­ма­ет­ся изу­че­ни­ем при­ро­ды со­зна­ния. В 1987 го­ду он опуб­ли­ко­вал кни­гу «Аб­со­лют­ный ком­пью­тер», в ко­то­рой ука­зал на за­га­доч­ные во­лок­ни­стые струк­ту­ры — мик­ро­тру­боч­ки ци­тос­ке­ле­та ней­ро­нов го­лов­но­го моз­га. Они со­сто­ят из бел­ка ту­бу­ли­на. При опре­де­лен­ных условиях элек­тро­ны, на­хо­дя­щи­е­ся в пре­де­лах мик­ро­тру­бо­чек, всту­па­ют в «за­пу­тан­ное» со­сто­я­ние, об­ра­зуя кван­то­вые ку­би­ты (кван­то­вые би­ты ин­фор­ма­ции), ко­то­рые и яв­ля­ют­ся фи­зи­че­ской ос­но­вой на­ше­го ра­зу­ма, спо­соб­но­го выходить за пре­де­лы фор­маль­ной ло­ги­ки.

В 1994 го­ду Ха­ме­ро­фф и Пе­н­ро­уз, объ­еди­нив уси­лия, со­зда­ли «ней­ро­ком­пью­тер­ную мо­дель со­зна­ния», ко­то­рая позд­нее пре­вра­ти­лась в тео­рию кван­то­во­го ней­ро­ком­пью­тин­га (тео­рию Ха­ме­ро­ффа — Пе­н­ро­уза), раз­ви­ва­ю­щу­ю­ся по сей день. Ра­зу­ме­ет­ся, она встре­ти­ла рез­кую кри­ти­ку. Преж­де все­го оп­по­нен­ты ука­зы­ва­ли на «хруп­кость» ку­би­та. До­ста­точ­но столк­но­ве­ния с од­ним лишь фо­то­ном, что­бы раз­ру­шить кван­то­вые свой­ства си­сте­мы. Кро­ме то­го, со­вре­мен­ные кван­то­вые ком­пью­те­ры очень чув­стви­тель­ны к шу­му и спо­соб­ны работать при тем­пе­рат урах, нена­мно­го пре­вы­ша­ю­щих аб­со­лют­ный нуль. Поэтому пред­ло­жен­ная мо­дель вы­гля­дит нере­а­ли­стич­ной с уче­том то­го, что речь идет о теп­лом и влаж­ном моз­ге. Ней­ро­био­лог Пат­ри­сия Черчленд из Ка­ли­фор­ний­ско­го уни­вер­си­те­та яз­ви­тель­но за­ме­ти­ла, что с тем же успе­хом для объ­яс­не­ния при­ро­ды со­зна­ния можно рас­суж­дать о «пыль­це фей в си­нап­сах».

Тем не ме­нее неко­то­рые яв­ле­ния, на­блю­да­е­мые био­ло­га­ми, на­хо­дят объ­яс­не­ния толь­ко с по­зи­ций кван­то­вой ме­ха­ни­ки. На­при­мер, еще в 1986 го­ду фи­зик Мэтью Фи­шер про­вел се­рию на­шу­мев­ших экс­пе­ри­мен­тов о вли­я­нии изо­то­пов ли­тия на по­ве­де­ние крыс, в хо­де ко­то­рых до­ка­зал, что кван­то­вая «за­пу­тан­ность» дей­стви­тель­но вли­я­ет на ко­гни­тив­ные спо­соб­но­сти. Че­рез мно­го лет, в 2015 го­ду, он озву­чил ги­по­те­зу, что мо­ле­ку­лы фос­фа­тов в го­лов­ном моз­ге мо­гут слу­жить чем-то вро­де хра­ни­ли­ща ста­биль­ных ку­би­тов. Смер­ти нет?

Несмот­ря на кри­ти­ку, сто­рон­ни­ки тео­рии кван­то­во­го со­зна­ния по­шли еще даль­ше в рас­суж­де­ни­ях. Во вре­мя од­ной из сво­их лек­ций Стю­арт Ха­ме­ро­фф за­явил, что его мо­дель поз­во­ля­ет от­ве­тить на тре­во­жа­щий всех вопрос о том, что про­ис­хо­дит с ду­шой по­сле смер­ти. По его сло­вам, на­ше со­зна­ние — это са­мо­обу­ча­ю­ща­я­ся про­грам­ма, ко­то­рая раз­ви­ва­ет­ся за счет пе­ре­ра­ба­ты­ва­е­мой ин­фор­ма­ции, а весь мас­сив этой ин­фор­ма­ции яв­ля­ет­ся ду­шой. Глав­ное, что эта ин­фор­ма­ция не ис­че­за­ет, оста­ва­ясь ча­стью гло­баль­но­го вы­чис­ли­тель­но­го про­цес­са, про­ис­хо­дя­ще­го на кван­то­вом уровне. Ве­ро­ят­но, по­сле смер­ти мы утра­тим ин­ди­ви­ду­аль­ность, но за­то ста­нем чем-то боль­шим.

Ко­неч­но же, в ад­рес Ха­ме­ро­ффа немед­лен­но по­сы­па­лись об­ви­не­ния в иде­а­лиз­ме, ан­ти­на­уч­но­сти и со­зда­нии ква­зи­ре­ли­гии. Од­на­ко можно вспомнить, что в про­шлом ве­ке иде­а­ли­сти­че­ски­ми на­зы­ва­ли и тео­рию от­но­си­тель­но­сти, и тео­рию Боль­шо­го взры­ва, и са­му кван­то­вую ме­ха­ни­ку. Мо­жет быть, сто­ит по­до­ждать?..

Стю­арт Ха­ме­ро­фф

Макс Планк

Newspapers in Russian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.