Ինչպե՞ս է մարդու ուղեղը կապված քվանտային ֆիզիկայի հետ:

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:08

Ոչ ոք չգիտի, թե ինչ է գիտակցությունը և ինչպես է այն գործում։ Իհարկե, գիտության տարբեր բնագավառների գիտնականներն այս գնահատականի վերաբերյալ տարբեր ենթադրություններ ունեն, բայց ոչ ոք չի կարող ճշգրիտ պատասխան տալ այն հարցին, թե ինչ է գիտակցությունը։ Նմանատիպ իրավիճակ է նկատվում նաև քվանտային մեխանիկայի դեպքում՝ ուսումնասիրելով Տիեզերքի ամենափոքր մասնիկների փոխազդեցությունը միմյանց հետ, ֆիզիկոսները շատ բան են սովորել։ Բայց քանի որ քվանտային մեխանիկան համաձայն չէ Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսության հետ, հետազոտողները չեն կարող պարզել, թե ինչպես դրանք բերել ընդհանուր հայտարարի:

Ըստ քսաներորդ դարի մեծագույն գիտնականներից մեկի՝ ֆիզիկոս Ռիչարդ Ֆեյնմանի, ոչ ոք իրականում չի հասկանում քվանտային մեխանիկա: Հետաքրքիր է, որ նա կարող էր նույնքան խճճված գիտակցության խնդրի մասին խոսել: Չնայած այն հանգամանքին, որ որոշ գիտնականներ կարծում են, որ գիտակցությունը պարզապես պատրանք է, մյուսները, ընդհակառակը, կարծում են, որ մենք ընդհանրապես չենք հասկանում, թե որտեղից է այն գալիս։

Ուստի զարմանալի չէ, որ գիտակցության դարավոր առեղծվածը որոշ հետազոտողների դրդել է դիմել քվանտային ֆիզիկային՝ այն բացատրելու համար: Բայց ինչպե՞ս կարելի է մի չբացահայտված առեղծվածը բացատրել մյուսով։

Ի՞նչ է Գիտակցությունը:

Դժվար է որոշել գիտակցությունը։ Ինչպե՞ս պատասխանել «ինչու եմ ես» կամ «ինչո՞վ է իմ գիտակցությունը տարբերվում կատվի գիտակցությունից» հարցին։ կամ «ինչու՞ եմ ես աշխարհը ընկալում այսպես և ոչ այլ կերպ»: Բարեբախտաբար, աշխարհում կան գիտնականներ, ովքեր պատրաստ են պատասխաններ տալ, եթե ոչ բոլորը, ապա շատ հարցեր, թե ինչ է իրենից ներկայացնում մարդու գիտակցությունը։

Օրինակ, ճանաչողական փիլիսոփա Դանիել Դենեթը, Թաֆթսի համալսարանի պրոֆեսորը (ԱՄՆ), իր «Բակտերիայից մինչև Բախ և հետ» գրքում խոսում է այն մասին, թե ինչպես են մարդու մարմնում կենսաբանական գործընթացները ստեղծում մտքերի և պատկերների հոսք: Պրոֆեսորը կարծում է, որ սուբյեկտիվ ֆիլմը, որը խաղում է յուրաքանչյուրիս աչքի առաջ, ոչ այլ ինչ է, քան մեր ուղեղի կողմից հմտորեն հյուսված պատրանք։ Նա նաև կարծում է, որ գիտակցությունն այնքան էլ խորհրդավոր չէ, որքան մենք կարծում ենք, և կարծում է, որ գիտությունը պետք է բացատրի ուղեղի օբյեկտիվ գործունեությունը:

Դենեթի տեսակետի հետ չհամաձայնվող գիտնականների թվում է ավստրալացի փիլիսոփա և ուսուցիչ Դեյվիդ Չալմերսը։ Նա առաջարկում է գիտակցությունը դիտարկել որպես ինչ-որ հիմնարար բան, օրինակ՝ որպես ֆիզիկայի օրենքներ, որոնք հնարավոր է հայտնաբերել ապագայում՝ օգտագործելով նորագույն տեխնոլոգիաները։ Նրա երկրորդ նույնիսկ ավելի արմատական գաղափարը կոչվում է «պանսպիխիզմի հիպոթեզ», ըստ որի գիտակցությունը ունիվերսալ է և ցանկացած համակարգ ինչ-որ չափով տիրապետում է դրան, նույնիսկ տարրական մասնիկներն ու ֆոտոնները։ Իսկ որտեղ կան ֆոտոններ, այնտեղ կարող է լինել քվանտային մեխանիկա։

Ինչպե՞ս է քվանտային ֆիզիկան կապված գիտակցության հետ:

1921 թվականին Ալբերտ Էյնշտեյնը ֆիզիկայի ոլորտում Նոբելյան մրցանակի է արժանացել ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի օրենքի բացահայտման համար։ Ֆիզիկոսը կարծում էր, որ լույսը, որը սովորաբար համարվում է շարունակական ալիք, կարող է բաշխվել նաև քվանտներով, որոնք մենք անվանում ենք ֆոտոններ։ Այս իրադարձությունը, սև մարմնի ճառագայթման Մաքս Պլանկի ըմբռնման, Նիլս Բորի նոր ատոմային մոդելի, Արթուր Քոմփթոնի ռենտգեն հետազոտությունների և Լուի դը Բրոլիի ենթադրության հետ մեկտեղ, որ նյութն ունի ալիքային հատկություններ, նշանավորեցին նոր քվանտային դարաշրջանի սկիզբը, որտեղ ես և դու։ նրանց բախտ է վիճակվել ապրել:

Զարմանալի է, որ գիտակցության նոր քվանտային տեսություն է ի հայտ եկել, որը կոչվում է Orchestrated Objective Reduction (Orch OR), որը հովանավորվում է ֆիզիկայի ոլորտում Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Օքսֆորդի համալսարանի պրոֆեսոր Ռոջեր Պենրոուզի և Արիզոնայի համալսարանի անեսթեզիոլոգ Ստյուարտ Համերոֆի կողմից:

Orch OR տեսությունը, թեև իր սկզբնավորման օրվանից ենթարկվել է մի շարք փոփոխությունների, ընդհանուր առմամբ նշում է, որ ուղեղի նեյրոնների ներսում գտնվող «միկրոխողովակներում» քվանտային տատանումների հայտնաբերումը առաջացնում է գիտակցություն:Միկրոխողովակները (սպիտակուցային պոլիմերներ) վերահսկում են նեյրոնային և սինապտիկ գործառույթները և կապում ուղեղի գործընթացները քվանտային մակարդակում ինքնակազմակերպվող գործընթացների հետ: Գիտնականները կարծում են, որ նոր տեսությունը կարող է նույնիսկ բացատրել հետմահու կյանքը:

Նշենք, որ Պենրոուզի և Համերոֆի տեսությունը մի շարք քննադատությունների պատճառ է դարձել, սակայն քվանտային տեսության կիրառումը կենսաբանական համատեքստում շարունակվել է և ամենամեծ հաջողությունն ունեցել ֆոտոսինթեզի հետ կապված։ Հետաքրքիր է, որ հոտի, ֆերմենտների և նույնիսկ թռչունների ԴՆԹ-ի ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ քվանտային ազդեցությունները կարող են ավելի լայնորեն ներգրավված լինել կենսաբանական օրգանիզմների գործունեության մեջ:

Ասպիրանտ Բեթանի Ադամսը վերջերս հոդված է հրապարակել Physics World-ում՝ ուղեղում քվանտային էֆեկտների դերի մասին: Ադամսի ուսումնասիրությունը ընդգծում է ուղեղի վրա հնարավոր քվանտային ազդեցությունների մի շարք, բայց նրա դոկտորական ուսումնասիրությունը

կենտրոնանում է նեյրոնների միջև քվանտային խճճվածության վրա և այն մասին, թե ինչպես կարող է դրա վրա ազդել դեղագործական արտադրանքները, ինչպիսիք են լիթիումը:

Չնայած Ադամսի աշխատանքն ընդգրկում է մի քանի պոտենցիալ կիրառություններ, նա ինքը հուսով է, որ իր հետազոտությունը աշխարհին ավելի լավ կհասկանա, թե ինչպես են գործում հակադեպրեսանտները և տրամադրության կայունացուցիչները, ինչպես նաև շատ հոգեկան հիվանդությունների բուժման նոր միջոցներ: Բայց ով գիտի, գուցե նրա աշխատանքը թույլ կտա գիտնականներին բացատրել, թե ինչպես է գործում գիտակցությունը և որտեղից է այն գալիս: