Jaki jest związek ludzkiego mózgu z fizyką kwantową?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Nikt nie wie, czym jest świadomość i jak działa. Oczywiście naukowcy z różnych dziedzin nauki mają w tej kwestii różne założenia, ale nikt nie jest w stanie udzielić dokładnej odpowiedzi na pytanie, czym jest świadomość. Podobną sytuację obserwuje się w mechanice kwantowej – badając wzajemne oddziaływanie najmniejszych cząstek Wszechświata, fizycy wiele się nauczyli. Ale ponieważ mechanika kwantowa nie zgadza się z ogólną teorią względności Einsteina, naukowcy nie mogą wymyślić, jak sprowadzić je do wspólnego mianownika.

Według jednego z największych naukowców XX wieku, fizyka Richarda Feynmana, nikt tak naprawdę nie rozumie mechaniki kwantowej. Co ciekawe, równie dobrze mógł mówić o równie zawiłym problemie świadomości. Pomimo tego, że niektórzy naukowcy uważają, że świadomość jest tylko iluzją, inni wręcz przeciwnie, uważają, że wcale nie rozumiemy, skąd się bierze.

Nic więc dziwnego, że odwieczna tajemnica świadomości skłoniła niektórych badaczy do zwrócenia się do fizyki kwantowej, aby ją wyjaśnić. Ale jak można wyjaśnić jedną nierozwiązaną zagadkę inną?

Czym jest świadomość?

Trudno jest zdefiniować świadomość. Jak odpowiedzieć na pytanie „dlaczego jestem sobą” lub „czym moja świadomość różni się od świadomości kota?” lub „dlaczego postrzegam świat w ten, a nie inaczej?” Na szczęście są na świecie naukowcy, którzy są gotowi udzielić odpowiedzi, jeśli nie na wszystkie, to wiele pytań o to, czym jest ludzka świadomość.

Na przykład filozof kognitywny Daniel Dennett, profesor na Uniwersytecie Tufts (USA), w swojej książce „Od bakterii do Bacha iz powrotem” opowiada o tym, jak procesy biologiczne w ludzkim ciele tworzą strumień myśli i obrazów. Profesor uważa, że subiektywny film, który jest odtwarzany na oczach każdego z nas, to nic innego jak iluzja umiejętnie utkana przez nasz mózg. Uważa również, że świadomość nie jest tak tajemnicza, jak nam się wydaje, i uważa, że nauka powinna wyjaśniać obiektywne funkcjonowanie mózgu.

Wśród uczonych, którzy nie zgadzają się z punktem widzenia Dennetta, jest australijski filozof i nauczyciel David Chalmers. Proponuje traktować świadomość jako coś fundamentalnego, na przykład jako prawa fizyki, które można odkryć w przyszłości przy użyciu najnowszych technologii. Jego drugi, jeszcze bardziej radykalny pomysł nazywa się „hipotezą panspichizmu”, zgodnie z którą świadomość jest uniwersalna i każdy system posiada ją do pewnego stopnia, nawet elementarne cząstki i fotony. A tam, gdzie są fotony, może być mechanika kwantowa.

Jaki związek ma fizyka kwantowa ze świadomością?

W 1921 roku Albert Einstein otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie prawa efektu fotoelektrycznego. Fizyk uważał, że światło, które zwykle uważane jest za falę ciągłą, może być również rozłożone w kwantach, które nazywamy fotonami. To wydarzenie, wraz ze zrozumieniem promieniowania ciała doskonale czarnego przez Maxa Plancka, nowym modelem atomowym Nielsa Bohra, badaniami rentgenowskimi Arthura Comptona i założeniem Louisa de Broglie, że materia ma właściwości falowe, zapoczątkowało nową erę kwantową, w której ty i ja mieli szczęście żyć.

Czy może być zaskoczeniem, że pojawiła się nowa kwantowa teoria świadomości zwana Orkiestrowaną Obiektywną Redukcją (Orch OR), sponsorowaną przez laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, profesora Rogera Penrose'a z Uniwersytetu Oksfordzkiego i anestezjologa Stuarta Hameroffa z Uniwersytetu w Arizonie.

Teoria Orch OR, chociaż przeszła wiele zmian od czasu jej powstania, ogólnie stwierdza, że odkrycie oscylacji kwantowych w „mikrotubulach” znajdujących się w neuronach mózgu daje początek świadomości. Mikrotubule (polimery białkowe) kontrolują funkcje neuronalne i synaptyczne oraz łączą procesy mózgowe z procesami samoorganizacji na poziomie kwantowym. Naukowcy uważają, że nowa teoria może nawet wyjaśniać życie pozagrobowe.

Należy zauważyć, że teoria Penrose'a i Hameroffa wywołała wiele krytyki, jednak zastosowanie teorii kwantowej w kontekście biologicznym jest kontynuowane i odniosło największy sukces w odniesieniu do fotosyntezy. Co ciekawe, badania zapachu, enzymów, a nawet ptasiego DNA sugerują również, że efekty kwantowe mogą być szerzej zaangażowane w funkcjonowanie organizmów biologicznych.

Doktorantka Bethany Adams opublikowała niedawno w Physics World artykuł na temat roli efektów kwantowych w mózgu. Badanie Adams podkreśla szereg możliwych efektów kwantowych na mózg, ale jej badanie doktoranckie

skupia się na splątaniu kwantowym między neuronami i tym, jak mogą na nie wpływać leki, takie jak lit.

Chociaż prace Adams obejmują kilka potencjalnych zastosowań, ona sama ma nadzieję, że jej badania przyniosą światu lepsze zrozumienie działania leków przeciwdepresyjnych i stabilizatorów nastroju, a także nowych metod leczenia wielu chorób psychicznych. Ale kto wie, może jej praca pozwoli naukowcom wyjaśnić, jak działa świadomość i skąd pochodzi.