Is bewustzijn gerelateerd aan kwantumfysica?

Proberen uit te leggen waar subjectieve ervaringen vandaan komen, lijkt weinig met natuurkunde te maken te hebben. Sommige wetenschappers hebben echter gespeculeerd dat misschien wel de diepste niveaus van de theoretische fysica de inzichten bevatten nodig om deze vraag te verhelderen door te suggereren dat kwantumfysica kan worden gebruikt om het bestaan ​​zelf te verklaren bewustzijn.

Een van de eerste manieren waarop bewustzijn en kwantumfysica samenkomen, is door de Kopenhagen-interpretatie van kwantumfysica. In deze theorie stort de kwantumgolffunctie in als gevolg van een bewuste waarnemer die een fysisch systeem meet. Dit is de interpretatie van kwantumfysica dat leidde tot de Schroedinger's kat gedachte-experiment, dat een zekere mate van absurditeit van deze manier van denken aantoont, behalve dat het volledig overeenkomt met het bewijs van wat wetenschappers op kwantumniveau waarnemen.

Een extreme versie van de interpretatie van Kopenhagen werd voorgesteld door John Archibald Wheeler en heet de

Natuurkundige David Bohm betoogde dat aangezien zowel de kwantumfysica als de relativiteitstheorie onvolledige theorieën waren, ze op een diepere theorie moesten wijzen. Hij geloofde dat deze theorie een kwantumveldentheorie zou zijn die een onverdeelde heelheid in het universum vertegenwoordigde. Hij gebruikte de term "impliciete orde" om uit te drukken wat hij dacht dat dit fundamentele niveau van realiteit moest zijn en geloofden dat wat we zien gebroken reflecties zijn van die fundamenteel geordende realiteit.

Bohm stelde het idee voor dat bewustzijn op de een of andere manier een manifestatie was van deze impliciete orde en dat een poging om bewustzijn te begrijpen puur door naar materie in de ruimte te kijken, gedoemd was mislukking. Hij heeft echter nooit een wetenschappelijk mechanisme voorgesteld om het bewustzijn te bestuderen, dus dit concept is nooit een volledig ontwikkelde theorie geworden.

Het concept van het gebruik van kwantumfysica om het menselijk bewustzijn te verklaren, kwam echt op gang met Roger Penrose's boek uit 1989, "The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Fysica. "Het boek is speciaal geschreven als reactie op de bewering van old school kunstmatige intelligentie-onderzoekers die geloofden dat de hersenen niet veel meer waren dan een biologische computer. In dit boek stelt Penrose dat de hersenen veel geavanceerder zijn dan dat, misschien dichter bij a kwantumcomputer. In plaats van strikt te opereren binair systeem van aan en uit, de menselijke brein werkt met berekeningen die zich tegelijkertijd in een superpositie van verschillende kwantumtoestanden bevinden.

Het argument hiervoor is een gedetailleerde analyse van wat conventionele computers daadwerkelijk kunnen bereiken. In feite lopen computers door geprogrammeerde algoritmen. Penrose duikt terug in de oorsprong van de computer door het werk te bespreken van Alan Turing, die een "universele Turing-machine" ontwikkelde die de basis vormt van de moderne computer. Penrose stelt echter dat dergelijke Turing-machines (en dus elke computer) bepaalde beperkingen hebben waarvan hij niet gelooft dat het brein dat noodzakelijkerwijs heeft.

Sommige voorstanders van kwantumbewustzijn hebben het idee naar voren gebracht dat kwantum-onbepaaldheid - het feit dat een kwantumsysteem nooit met zekerheid een uitkomst kan voorspellen, maar alleen als een waarschijnlijkheid uit de verschillende mogelijke toestanden - zou betekenen dat kwantumbewustzijn het probleem oplost van het feit of mensen wel of niet daadwerkelijk vrije zullen. Dus het argument luidt: als het menselijk bewustzijn wordt beheerst door kwantumfysische processen, dan is het niet deterministisch en heeft de mens daarom een ​​vrije wil.

Hier zijn een aantal problemen mee, die door neurowetenschapper Sam Harris worden samengevat in zijn korte boek "Free Will", waarin hij verklaarde:

'Als het determinisme waar is, is de toekomst bepaald - en dit omvat al onze toekomstige gemoedstoestanden en ons daaropvolgende gedrag. En voor zover de wet van oorzaak en gevolg onderhevig is aan indeterminisme - kwantum of anderszins - kunnen we geen eer opleggen voor wat er gebeurt. Er is geen combinatie van deze waarheden die verenigbaar lijkt met het populaire idee van vrije wil.

Een van de bekendste gevallen van kwantumonbepaaldheid is de kwantum dubbel spleet experiment, waarin de kwantumtheorie zegt dat er geen manier is om met zekerheid te voorspellen welke spleet een gegeven is deeltje gaat door, tenzij iemand er daadwerkelijk een observatie van maakt door het spleet. Er is echter niets aan deze keuze om deze meting uit te voeren die bepaalt door welke spleet het deeltje gaat. In de basisconfiguratie van dit experiment is er ook een kans van 50 procent dat het deeltje erdoorheen gaat spleet, en als iemand de spleten observeert, dan komen de experimentele resultaten overeen met die verdeling willekeurig.

De plaats in deze situatie waarin mensen een soort keuze lijken te hebben, is dat een persoon kan kiezen of ze de waarneming gaat maken. Als ze dat niet doet, gaat het deeltje niet door een specifieke spleet: het gaat in plaats daarvan door beide spleten. Maar dat is niet het deel van de situatie waar filosofen en voorstanders van vrije wil zich op beroepen als ze erover praten kwantum onbepaaldheid omdat dat eigenlijk een optie is tussen niets doen en een van de twee deterministische uitkomsten doen.