Pwy sy'n gwybod? Ni neu ofod-amser?
Metaffiseg? Mae llawer o wyddonwyr yn ofni bod damcaniaethau am natur cwantwm meddwl a chof yn perthyn i'r maes anwyddonol adnabyddus hwn. Ar y llaw arall, beth, os nad gwyddoniaeth, yw'r chwilio am sail ffisegol, er cwantwm, i ymwybyddiaeth, yn lle chwilio am esboniadau goruwchnaturiol?
1. Microtubules - Delweddu
I ddyfynnu o rifyn mis Rhagfyr o New Scientist, mae anesthetydd Arizona, Stuart Hameroff, wedi bod yn dweud ers blynyddoedd bod microtubules - strwythurau ffibrog â diamedr o 20-27 nm, a ffurfiwyd o ganlyniad i bolymeru'r protein tubulin a gweithredu fel cytoskeleton sy'n ffurfio cell, gan gynnwys cell nerfol (1) - yn bodoli yn "arosodiadau" cwantwmsy'n caniatáu iddynt gael dwy ffurf wahanol ar yr un pryd. Mae pob un o'r ffurflenni hyn yn gysylltiedig â rhywfaint o wybodaeth, cubitem, yn yr achos hwn storio dwywaith cymaint o ddata ag y byddai'n ymddangos o ddealltwriaeth glasurol y system hon. Os byddwn yn ychwanegu at hyn y ffenomen qubit entanglement, h.y. rhyngweithiadau gronynnau nad ydynt yn agos, yn dangos model o weithrediad yr ymennydd fel cyfrifiadur cwantwma ddisgrifiwyd gan y ffisegydd enwog Roger Penrose. Bu Hameroff hefyd yn cydweithio ag ef, gan egluro cyflymder, hyblygrwydd ac amlbwrpasedd rhyfeddol yr ymennydd.
2. Stuart Hameroff a Roger Penrose
Byd mesuriadau Planck
Yn ôl cefnogwyr theori meddwl cwantwm, mae problem ymwybyddiaeth yn gysylltiedig â strwythur gofod-amser ar raddfa Planck. Am y tro cyntaf amlygwyd hyn gan y gwyddonwyr uchod - Penrose a Hameroff (90) yn eu gweithiau ar ddechrau'r 2il ganrif. Yn ôl nhw, os ydym am dderbyn y ddamcaniaeth cwantwm o ymwybyddiaeth, yna rhaid inni ddewis y gofod y mae prosesau cwantwm yn digwydd ynddo. Gall fod yn ymennydd - o safbwynt theori cwantwm, gofod-amser pedwar dimensiwn sydd â'i strwythur mewnol ei hun ar raddfa annirnadwy o fach, tua 10-35 metr. (Hyd planck). Ar bellteroedd o'r fath, mae gofod-amser yn debyg i sbwng, y mae gan ei swigod gyfaint
10-105 m3 (mae atom yn ofodol yn cynnwys bron i gant y cant o wactwm cwantwm). Yn ôl gwybodaeth fodern, mae gwactod o'r fath yn gwarantu sefydlogrwydd yr atomau. Os yw ymwybyddiaeth hefyd yn seiliedig ar y gwactod cwantwm, gall ddylanwadu ar briodweddau mater.
Mae presenoldeb microtubules yn rhagdybiaeth Penrose-Hameroff yn addasu gofod-amser yn lleol. Mae hi'n "gwybod" ein bod ni, ac yn gallu dylanwadu arnom trwy newid y cyflyrau cwantwm mewn microtiwbiau. O hyn, gellir dod i gasgliadau egsotig. Er enghraifft, felly Yn ddamcaniaethol, gellir cofnodi pob newid yn strwythur mater yn ein rhan ni o ofod-amser, a gynhyrchir gan ymwybyddiaeth, heb unrhyw oedi mewn amser, mewn unrhyw ran o ofod-amser, er enghraifft, mewn galaeth arall.
Mae Hameroff yn ymddangos mewn llawer o gyfweliadau â'r wasg. theori panseiciaethyn seiliedig ar y rhagdybiaeth bod yna fath penodol o ymwybyddiaeth ym mhopeth o'ch cwmpas. Mae hon yn hen olygfa a adferwyd yn yr XNUMXfed ganrif gan Spinoza. Cysyniad deilliadol arall yw panprotopsychizm - Cyflwynodd yr Athronydd David Chalmers. Fe'i bathodd fel yr enw ar y cysyniad bod yna fod "amwys", a allai fod yn ymwybodol, ond dim ond yn dod yn wirioneddol ymwybodol pan gaiff ei actifadu neu ei rannu. Er enghraifft, pan fydd endidau protoymwybod yn cael eu hysgogi neu eu cyrchu gan yr ymennydd, maent yn dod yn ymwybodol ac yn cyfoethogi prosesau niwral gyda phrofiad. Yn ôl Hameroff, efallai y bydd un diwrnod yn disgrifio endidau panprotopsychig yn nhermau ffiseg sy'n sylfaenol i'r bydysawd (3).
Cwympiadau bach a mawr
Mae Roger Penrose, yn ei dro, yn seiliedig ar ddamcaniaeth Kurt Gödel, yn profi bod rhai gweithredoedd a gyflawnir gan y meddwl yn anfesuradwy. Yn dynodi hynny ni allwch esbonio meddwl dynol yn algorithmig, ac i egluro'r anghyfrifoldeb hwnnw, mae'n rhaid i chi edrych ar gwymp swyddogaeth tonnau cwantwm a disgyrchiant cwantwm. Ychydig flynyddoedd yn ôl, roedd Penrose yn meddwl tybed a ellid cael arosodiad cwantwm o niwronau wedi'u gwefru neu eu rhyddhau. Credai y gallai'r niwron fod ar yr un lefel â'r cyfrifiadur cwantwm yn yr ymennydd. Mae darnau mewn cyfrifiadur clasurol bob amser "ymlaen" neu "i ffwrdd", "sero" neu "un". Ar y llaw arall, mae cyfrifiaduron cwantwm yn gweithio gyda qubits a all ar yr un pryd fod mewn arosodiad o "sero" ac "un".
Mae Penrose yn credu hynny mae màs yn gyfwerth â chrymedd amser gofod. Mae'n ddigon dychmygu gofod-amser ar ffurf symlach fel dalen o bapur dau ddimensiwn. Mae pob un o'r tri dimensiwn gofodol yn cael eu cywasgu ar yr echelin x, tra bod amser yn cael ei blotio ar yr echelin-y. Mae màs mewn un safle yn dudalen wedi'i chrwm i un cyfeiriad, ac mae màs mewn safle arall yn grwm i'r cyfeiriad arall. Y pwynt yw bod màs, safle, neu gyflwr yn cyfateb i grymedd penodol yn geometreg sylfaenol gofod-amser sy'n nodweddu'r bydysawd ar raddfa fach iawn. Felly, mae rhywfaint o fàs mewn arosodiad yn golygu crymedd i ddau gyfeiriad neu fwy ar yr un pryd, sy'n cyfateb i swigen, chwydd, neu wahaniad mewn geometreg gofod-amser. Yn ôl y ddamcaniaeth fyd-eang, pan fydd hyn yn digwydd, gall bydysawd cwbl newydd ddod i fodolaeth - mae tudalennau gofod-amser yn ymwahanu ac yn datblygu'n unigol.
Mae Penrose yn cytuno i raddau â'r weledigaeth hon. Fodd bynnag, mae'n argyhoeddedig bod y swigen yn ansefydlog, hynny yw, mae'n cwympo i fyd un neu'r llall ar ôl amser penodol, sydd mewn rhyw berthynas â graddfa'r gwahaniad neu faint gofod-amser y swigen. Felly, nid oes angen derbyn llawer o fydoedd, ond dim ond ardaloedd bach lle mae ein bydysawd wedi'i rwygo'n ddarnau. Gan ddefnyddio'r egwyddor ansicrwydd, canfu'r ffisegydd y bydd gwahaniad mawr yn cwympo'n gyflym, ac un bach yn araf. Felly gall moleciwl bach, fel atom, aros mewn arosodiad am amser hir iawn, dyweder 10 miliwn o flynyddoedd. Ond dim ond am 10-37 eiliad y gall creadur mawr fel cath un cilogram aros mewn arosodiad, felly nid ydym yn aml yn gweld cathod mewn arosodiad.
Gwyddom fod prosesau'r ymennydd yn para o ddegau i gannoedd o filieiliadau. Er enghraifft, gydag osgiliadau ag amledd o 40 Hz, eu hyd, h.y., y cyfwng, yw 25 milieiliad. Y rhythm alffa ar electroenseffalogram yw 100 milieiliad. Mae'r raddfa amser hon yn gofyn am naogramau màs mewn arosodiad. Yn achos microtiwbwlau mewn arosodiad, byddai angen 120 biliwn o dwbwlinau, h.y. eu rhif yw 20 XNUMX. niwronau, sef y nifer priodol o niwronau ar gyfer digwyddiadau seicig.
Mae gwyddonwyr yn disgrifio'r hyn a allai ddigwydd yn ddamcaniaethol yn ystod digwyddiad ymwybodol. Mae cyfrifiadura cwantwm yn digwydd mewn tiwbinau ac yn arwain at gwymp yn ôl model lleihau Roger Penrose. Mae pob cwymp yn sail i batrwm newydd o gyfluniadau tubulin, sydd yn ei dro yn pennu sut mae tiwbinau'n rheoli swyddogaethau cellog mewn synapsau, ac ati. Ond mae unrhyw gwymp o'r math hwn hefyd yn ad-drefnu geometreg sylfaenol gofod-amser ac yn agor mynediad i neu actifadu'r endidau sydd wedi’u gwreiddio ar y lefel hon.
Enwodd Penrose a Hameroff eu model lleihad gwrthrychol cyfansoddiadol (Orch-OR-) oherwydd bod dolen adborth rhwng bioleg a "cytgord" neu "gyfansoddiad" amrywiadau cwantwm. Yn eu barn nhw, mae cyfnodau ynysu a chyfathrebu amgen wedi'u diffinio gan gyflwr gelation o fewn y cytoplasm o amgylch y microtiwbwlau, sy'n digwydd tua bob 25 milieiliad. Mae dilyniant y "digwyddiadau ymwybodol" hyn yn arwain at ffurfio ein llif o ymwybyddiaeth. Rydym yn ei brofi fel dilyniant, yn union fel y mae ffilm yn ymddangos yn barhaus, er ei bod yn parhau i fod yn gyfres o fframiau ar wahân.
Neu efallai hyd yn oed yn is
Fodd bynnag, roedd ffisegwyr yn amheus ynghylch rhagdybiaethau ymennydd cwantwm. Hyd yn oed o dan amodau cryogenig labordy, mae cynnal cydlyniad cyflyrau cwantwm am gyfnod hwy na ffracsiynau eiliad yn broblem fawr. Beth am feinwe ymennydd cynnes a llaith?
Mae Hameroff yn credu, er mwyn osgoi dad-gydlyniad oherwydd dylanwadau amgylcheddol, rhaid i arosodiad cwantwm aros yn ynysig. Mae'n ymddangos yn fwy tebygol y gallai ynysu ddigwydd tu mewn i'r gell yn y cytoplasmlle, er enghraifft, gall y gelation a grybwyllwyd eisoes o amgylch microtubules eu hamddiffyn. Yn ogystal, mae microtubules yn llawer llai na niwronau ac maent wedi'u cysylltu'n strwythurol fel grisial. Mae'r raddfa maint yn bwysig oherwydd tybir y gall gronyn bach, fel electron, fod mewn dau le ar yr un pryd. Po fwyaf y mae rhywbeth yn ei gael, y mwyaf anodd yw hi yn y labordy i'w gael i weithio mewn dau le ar yr un pryd.
Fodd bynnag, yn ôl Matthew Fisher o Brifysgol California yn Santa Barbara, a ddyfynnwyd yn yr un erthygl New Scientist ym mis Rhagfyr, dim ond os awn i lawr i'r lefel y mae gennym gyfle i ddatrys y broblem cydlyniad. troelli atomig. Yn benodol, mae hyn yn golygu'r troelliad yn niwclysau atomig ffosfforws, a geir ym moleciwlau cyfansoddion cemegol sy'n bwysig i weithrediad yr ymennydd. Nododd Fisher adweithiau cemegol penodol yn yr ymennydd sy'n cynhyrchu ïonau ffosffad yn ddamcaniaethol mewn cyflyrau sydd wedi'u maglu. Roedd y sylwadau hyn yn addawol i Roger Penrose ei hun, er ei fod yn dal i ffafrio'r rhagdybiaeth microtiwb.
4. Deallusrwydd artiffisial - gweledigaeth
Mae gan ddamcaniaethau ynghylch sail cwantwm ymwybyddiaeth oblygiadau diddorol i'r rhagolygon ar gyfer datblygu deallusrwydd artiffisial. Yn eu barn nhw, nid oes gennym unrhyw siawns o adeiladu AI gwirioneddol ymwybodol (4) yn seiliedig ar dechnoleg glasurol, silicon a transistor. Dim ond cyfrifiaduron cwantwm - nid y presennol na hyd yn oed y genhedlaeth nesaf - fydd yn agor y ffordd i ymennydd synthetig "go iawn", neu ymwybodol.
