Liittyykö tietoisuus kvanttifysiikkaan?

Yritetään selittää mistä subjektiiviset kokemukset tulevat näyttävän olevan vähän tekemistä fysiikan kanssa. Jotkut tutkijat ovat kuitenkin spekuloineet, että teoreettisen fysiikan syvimmät tasot sisältävät näkemyksiä Tarvittiin valaisemaan tätä kysymystä esittämällä, että kvantfysiikkaa voidaan käyttää selittämään tietoisuus.

Yksi ensimmäisistä tavoista, joilla tietoisuus ja kvanttifysiikka yhdistyvät, on kvanttifysiikan Kööpenhaminan tulkinta. Tässä teoriassa kvanttiaaltofunktio romahtaa tietoisen tarkkailijan suorittaessa fyysisen järjestelmän mittauksen. Tämä on tulkinta kvanttifysiikka joka herätti Schroedingerin kissa ajatuskoe, osoittaen jonkin verran tämän ajattelutavan absurdisuutta, paitsi että se vastaa täysin todisteita siitä, mitä tutkijat tarkkailevat kvantitasolla.

John Archibald Wheeler ehdotti yhtä Kööpenhaminan tulkinnan äärimmäistä versiota, ja sitä kutsutaan osallistava antropinen periaate, joka sanoo, että koko maailmankaikkeus romahti tilaan, jonka näemme erityisesti siksi, että läsnäolon oli oltava tietoisia tarkkailijoita aiheuttamaan romahtamisen. Mahdolliset maailmankaikkeudet, jotka eivät sisällä tietoisia tarkkailijoita, poistetaan automaattisesti.

Fyysikko David Bohm väitti, että koska sekä kvanttifysiikka että suhteellisuusteoria olivat puutteellisia teorioita, heidän on osoitettava syvemmälle teorialle. Hän uskoi, että tämä teoria olisi kvanttikenttäteoria, joka edustaisi jakautumatonta kokonaisuutta maailmankaikkeudessa. Hän käytti termiä "epäsuora järjestys" ilmaistakseen, minkä hän ajatteli tämän todellisuuden perustavan tason olevan kuten, ja uskoivat, että näkemämme ovat rikkoutuneita heijastuksia siitä pohjimmiltaan järjestetystä todellisuudesta.

Bohm ehdotti ajatusta, että tietoisuus oli jotenkin tämän implisiittisen järjestyksen ilmentymä ja että yritys ymmärtää tietoisuus puhtaasti tutkimalla avaruuden ainetta oli tuomittu vajaatoiminta. Hän ei kuitenkaan koskaan ehdottanut mitään tieteellistä mekanismia tietoisuuden tutkimiseksi, joten tästä käsitteestä ei tullut koskaan täysin kehittynyttä teoriaa.

Käsitys kvanttifysiikan käytöstä ihmisen tietoisuuden selittämiseksi otettiin todellakin käyttöön Roger Penrose'n vuonna 1989 antamassa kirjassa "Keisarin uusi mieli: tietokoneita, mieliä ja Fysiikka. "Kirja on kirjoitettu vastauksena vanhan koulun tekoälyn tutkijoiden väitteille, jotka uskoivat aivojen olevan vähän enemmän kuin biologinen tietokone. Tässä kirjassa Penrose väittää, että aivot ovat paljon hienostuneempia kuin ehkä lähempänä a: ta kvantitietokone. Sen sijaan, että toimisimme tiukasti binääri - järjestelmän kytkentä päälle ja pois, ihmisaivot toimii laskelmien kanssa, jotka ovat samanaikaisesti eri kvanttitilojen superpositiossa.

Tämän perusteena on yksityiskohtainen analyysi siitä, mitä perinteiset tietokoneet voivat tosiasiallisesti suorittaa. Periaatteessa tietokoneet ajavat ohjelmoitujen algoritmien läpi. Penrose kaipaa takaisin tietokoneen alkuperää keskustelemalla Alan Turingin työstä. Hän kehitti "universaalin Turingin koneen", joka on nykyaikaisen tietokoneen perusta. Penrose kuitenkin väittää, että sellaisilla Turingin koneilla (ja siten kaikilla tietokoneilla) on tiettyjä rajoituksia, joita hän ei usko, että aivoilla välttämättä on.

Jotkut kvantitietoisuuden kannattajat ovat esittäneet ajatuksen, että kvantti määrittelemättömyys - tosiasia, että kvanttijärjestelmä ei voi koskaan ennustaa tulosta varmuudella, mutta vain todennäköisyytenä erilaisten mahdollisten tilojen joukosta - tarkoittaisi, että kvantitietoisuus ratkaisee ongelman siitä, onko ihmisillä todella vapaa tahtoa. Joten väite pätee, jos ihmisen tietoisuutta hallitsevat kvantfyysiset prosessit, niin se ei ole deterministinen, ja siksi ihmisillä on vapaa tahto.

Tähän liittyy useita ongelmia, joista neurotieteilijä Sam Harris on tiivistänyt lyhyessä kirjassaan "Vapaa tahto", jossa hän totesi:

"Jos determinismi on totta, tulevaisuus asetetaan - ja tämä kattaa kaikki tulevaisuuden mielentilamme ja sitä seuraava käyttäytyminen. Ja siltä osin kuin syyn ja seurauksen laki on indeterminismin alainen - kvantti tai muuten -, emme voi luottaa siihen, mitä tapahtuu. Näiden totuuksien yhdistelmää ei voida näyttää sopusoinnussa suositun vapaan tahdon käsitteen kanssa.

Yksi tunnetuimmista kvanttimäärittelemättömistä tapauksista on kaksoisrakoinen kvanttikoe, jossa kvanttiteoria sanoo, ettei ole mitään keinoa ennustaa varmasti, mikä viipaloi tietyn hiukkanen tulee menemään läpi, ellei joku tosiasiallisesti tee havaintoa sen läpi viilto. Tässä mittauksen tekemisessä ei kuitenkaan ole mitään, joka määrittäisi, mikä rako hiukkasen läpi menee. Tämän kokeen peruskonfiguraatiossa on 50 prosentin mahdollisuus, että hiukkanen käy läpi jommankumman rako, ja jos joku tarkkailee rakoja, kokeelliset tulokset vastaavat tätä jakaumaa satunnaisesti.

Paikka tässä tilanteessa, jossa ihmisillä näyttää olevan jonkinlainen valinta, on se, että henkilö voi valita, aikooko hän tehdä havainnon. Jos hän ei tee niin, hiukkanen ei kulje tietyn raon läpi: Sen sijaan se menee molempien rakojen läpi. Mutta se ei ole osa tilannetta, johon filosofit ja vapaat puolustajat vetoavat puhuttaessaan kvantimäärittelemättömyys, koska se on todellakin vaihtoehto tekemättä jättämisen ja yhden kahdesta deterministisestä lopputuloksesta välillä.