Qui està al corrent? Nosaltres o l'espai-temps?
Metafísica? Molts científics temen que les hipòtesis sobre la naturalesa quàntica de la ment i la memòria pertanyin a aquesta coneguda àrea no científica. D'altra banda, què és, si no ciència, la recerca d'una base física, encara que quàntica, per a la consciència, en lloc d'una recerca d'explicacions sobrenaturals?
1. Microtúbuls - Visualització
Per citar el número de desembre de New Scientist, l'anestesista d'Arizona Stuart Hameroff ha estat dient durant anys que microtúbuls - estructures fibroses amb un diàmetre de 20-27 nm, formades com a resultat de la polimerització de la proteïna tubulina i que actuen com a citoesquelet que forma una cèl·lula, inclosa una cèl·lula nerviosa (1) - existeixen a "Superposicions" quàntiquesque els permet tenir dues formes diferents alhora. Cadascun d'aquests formularis està associat a una determinada quantitat d'informació, kubitem, en aquest cas emmagatzemant el doble de dades del que semblaria des de la comprensió clàssica d'aquest sistema. Si a això afegim el fenomen entrellaçament qubit, és a dir, les interaccions de partícules que no estan a prop, mostra model del funcionament del cervell com a ordinador quànticdescrit pel famós físic Roger Penrose. Hameroff també va col·laborar amb ell, explicant així l'extraordinària velocitat, flexibilitat i versatilitat del cervell.
2. Stuart Hameroff i Roger Penrose
El món de les mesures de Planck
Segons els partidaris de la teoria de la ment quàntica, el problema de la consciència està connectat amb l'estructura de l'espai-temps a l'escala de Planck. Per primera vegada això va ser assenyalat pels científics esmentats anteriorment - Penrose i Hameroff (90) en els seus treballs a principis del segle II. Segons ells, si volem acceptar la teoria quàntica de la consciència, aleshores hem de triar l'espai en què tenen lloc els processos quàntics. Pot ser un cervell, des del punt de vista de la teoria quàntica, un espai-temps de quatre dimensions que té la seva pròpia estructura interna a una escala inimaginablement petita, de l'ordre de 10-35 metres. (Longitud de Planck). A aquestes distàncies, l'espai-temps s'assembla a una esponja, les bombolles de la qual tenen un volum
10-105 m3 (un àtom consta espacialment de gairebé un cent per cent de buit quàntic). Segons el coneixement modern, aquest buit garanteix l'estabilitat dels àtoms. Si la consciència també es basa en el buit quàntic, pot influir en les propietats de la matèria.
La presència de microtúbuls a la hipòtesi de Penrose-Hameroff modifica l'espai-temps localment. Ella "sap" que som i ens pot influir canviant els estats quàntics dels microtúbuls. D'això es poden extreure conclusions exòtiques. Per exemple, tal que tots els canvis en l'estructura de la matèria a la nostra part de l'espai-temps, produïts per la consciència, sense cap retard en el temps, es poden registrar teòricament en qualsevol part de l'espai-temps, per exemple, en una altra galàxia.
Hameroff apareix en moltes entrevistes de premsa. teoria del panpsiquismebasat en el supòsit que hi ha un cert tipus de consciència en tot el que t'envolta. Aquesta és una vista antiga restaurada al segle XIX per Spinoza. Un altre concepte derivat és panprotopsiquisme - Presentació del filòsof David Chalmers. El va encunyar com el nom del concepte que hi ha un ésser "ambigu", potencialment conscient, però que només esdevé realment conscient quan s'activa o es divideix. Per exemple, quan les entitats protoconscients són activades o accedides pel cervell, es tornen conscients i enriqueixen els processos neuronals amb experiència. Segons Hameroff, les entitats panprotopsíquiques es podrien descriure algun dia en termes de física fonamental per a l'univers (3).
Esfondraments petits i grans
Roger Penrose, al seu torn, basat en la teoria de Kurt Gödel, demostra que algunes accions realitzades per la ment són incalculables. Indica que no pots explicar el pensament humà de manera algorítmica, i per explicar aquesta incomputabilitat, has de mirar el col·lapse de la funció d'ona quàntica i la gravetat quàntica. Fa uns anys, Penrose es va preguntar si hi podria haver una superposició quàntica de neurones carregades o descarregades. Va pensar que la neurona podria estar a l'alçada de l'ordinador quàntic del cervell. Els bits d'un ordinador clàssic sempre estan "activats" o "desactivats", "zero" o "un". D'altra banda, els ordinadors quàntics treballen amb qubits que poden estar simultàniament en una superposició de "zero" i "un".
Penrose ho creu la massa és equivalent a la curvatura de l'espai-temps. N'hi ha prou d'imaginar l'espai-temps en una forma simplificada com un full de paper bidimensional. Les tres dimensions espacials es comprimeixen a l'eix X, mentre que el temps es representa a l'eix Y. Una massa en una posició és una pàgina corbada en una direcció, i una massa en una altra posició es corba en l'altra direcció. La conclusió és que una massa, posició o estat correspon a una certa curvatura en la geometria fonamental de l'espai-temps que caracteritza l'univers a una escala molt petita. Així, una mica de massa en superposició significa curvatura en dues o més direccions al mateix temps, la qual cosa equival a una bombolla, una protuberància o una separació en la geometria espai-temps. Segons la teoria de molts móns, quan això succeeix, pot sorgir un univers completament nou: les pàgines de l'espai-temps divergeixen i es desenvolupen individualment.
Penrose està d'acord fins a cert punt amb aquesta visió. Tanmateix, està convençut que la bombolla és inestable, és a dir, s'ensorra en un o altre món després d'un temps determinat, que està en certa relació amb l'escala de separació o la mida de l'espai-temps de la bombolla. Per tant, no cal acceptar molts mons, sinó només petites àrees en què el nostre univers està esquinçat. Utilitzant el principi d'incertesa, el físic va trobar que una gran separació col·lapsarà ràpidament i una petita lentament. Tan una molècula petita, com un àtom, pot romandre en superposició durant molt de temps, per exemple 10 milions d'anys. Però una criatura gran com un gat d'un quilogram només pot romandre en superposició durant 10-37 segons, de manera que sovint no veiem gats en superposició.
Sabem que els processos cerebrals duren des de desenes fins a centenars de mil·lisegons. Per exemple, amb oscil·lacions amb una freqüència de 40 Hz, la seva durada, és a dir, l'interval, és de 25 mil·lisegons. El ritme alfa d'un electroencefalograma és de 100 mil·lisegons. Aquesta escala de temps requereix nanogrames de massa en superposició. En el cas dels microtúbuls en superposició, es necessitarien 120 mil milions de tubulines, és a dir, el seu nombre és de 20 XNUMX. neurones, que és el nombre adequat de neurones per a esdeveniments psíquics.
Els científics descriuen el que hipotèticament podria passar en el transcurs d'un esdeveniment conscient. La computació quàntica té lloc en tubulines i condueix al col·lapse segons el model de reducció de Roger Penrose. Cada col·lapse constitueix la base d'un nou patró de configuracions de tubulines, que al seu torn determinen com les tubulines controlen les funcions cel·lulars a les sinapsis, etc. Però qualsevol col·lapse d'aquest tipus també reorganitza la geometria fonamental de l'espai-temps i obre l'accés o l'activació de la entitats integrades en aquest nivell.
Penrose i Hameroff van nomenar el seu model reducció objectiva composta (Orch-OR-) perquè hi ha un bucle de retroalimentació entre la biologia i la "harmonia" o la "composició" de les fluctuacions quàntiques. En la seva opinió, hi ha fases alternatives d'aïllament i comunicació definides per estats de gelificació dins del citoplasma que envolta els microtúbuls, que ocorren aproximadament cada 25 mil·lisegons. La seqüència d'aquests "esdeveniments conscients" condueix a la formació del nostre corrent de consciència. Ho vivim com una continuïtat, igual que una pel·lícula sembla contínua, encara que segueix sent una sèrie de fotogrames separats.
O potser fins i tot més baix
Tanmateix, els físics eren escèptics sobre les hipòtesis del cervell quàntic. Fins i tot en condicions criogèniques de laboratori, mantenir la coherència dels estats quàntics durant més de fraccions de segon és un gran problema. Què passa amb el teixit cerebral càlid i humit?
Hameroff creu que per evitar la decoherència per influències ambientals, La superposició quàntica ha de romandre aïllada. Sembla més probable que es produeixi l'aïllament dins de la cèl·lula al citoplasmaon, per exemple, la gelificació ja esmentada al voltant dels microtúbuls els pot protegir. A més, els microtúbuls són molt més petits que les neurones i estan connectats estructuralment com un cristall. L'escala de mida és important perquè se suposa que una partícula petita, com un electró, pot estar en dos llocs alhora. Com més gran es fa una cosa, més difícil és al laboratori aconseguir que funcioni en dos llocs alhora.
Tanmateix, segons Matthew Fisher, de la Universitat de Califòrnia a Santa Bàrbara, citat en el mateix article de desembre de New Scientist, només tenim l'oportunitat de resoldre el problema de la coherència si baixem al nivell. girs atòmics. En particular, això significa l'espin en els nuclis atòmics del fòsfor, que es troben en les molècules de compostos químics importants per al funcionament del cervell. Fisher va identificar certes reaccions químiques al cervell que teòricament produeixen ions fosfat en estats entrellaçats. El mateix Roger Penrose va trobar aquestes observacions prometedores, tot i que encara afavoreix la hipòtesi dels microtúbuls.
4. Intel·ligència artificial - visió
Les hipòtesis sobre la base quàntica de la consciència tenen implicacions interessants per a les perspectives del desenvolupament de la intel·ligència artificial. Segons la seva opinió, no tenim cap possibilitat de construir una IA realment conscient (4) basada en la tecnologia clàssica, de silici i de transistors. Només els ordinadors quàntics -i no l'actual ni tan sols la generació següent- obriran el camí cap a un cervell sintètic "real", o conscient.
