Pokud jste měli možnost přečíst si jiný článek, který jsem napsal o Nobelově ceně 2020 za fyziku, určitě si pamatujete jednoho ze tří laureátů této ceny, Rogera Penrose, pro jeho úžasné schopnosti s matematikou a výpočty.

Kromě této práce Penrose v posledních letech publikoval články na jiné zajímavé téma, které se liší od oblasti černých děr.

Penrose se věnuje další oblasti výzkumu vědomí a kvantové mechaniky.

Dobře, můžete říct, že kvantová mechanika je také matematika a kalkul, ale můžeme říct, že je to jiný druh matematiky, velmi odlišný od černých děr.

Kvantová mechanika je téměř celá založena na Schrödingerově rovnici, zatímco černé role jsou založeny na Einsteinově rovnici, dá se říci, že přístup je v každém případě jiný.

Penrose se domnívá a ve svém článku HAMEROFF; PENROSE, 2014 dochází k závěru, že existuje spojení mezi strukturami vesmíru a naším mozkem, konkrétně biomolekulární strukturou mozku.

A možná bychom tuto souvislost mohli vysvětlit pomocí kvantové mechaniky. Ale jaká souvislost by to mohla být? Jak může mít tak velká struktura, jako je vesmír, něco společného s našimi malými velkými zářícími hlavami?

V roce 2018 přivítal komik Joe Rogan Penrose ve své talk show a téměř dvě hodiny mluvili o Penroseově práci, vědomí, kvantové mechanice a spoustě dalších věcí.

V souvislosti s tématem vědomí se Penrose podělil o své představy o tom, jak těžké je formalizovat abstraktní chápání vědomí a vložit ho do počítače, jako něco, co lze převést na čísla.

I když máte nějaký překlad a myslíte si, že argument je správný, abyste mohli mít tento pocit úsudku, musíte vzít v úvahu pravidla, takže se jimi řídíte, a naše mysl se možná neřídí žádným pravidlem, které o ní víme, takže tento argument a překlad prostě není skutečný. Chápete to?

Zde je řádek z Penrose o tom: "Co je to porozumění? Co to znamená? Je to něco, co se řídí pravidly? Je to algoritmus?

Není to algoritmus...", Takže pokud to není algoritmus, co to je? A není kvantová mechanika něco, co už známe?

Ano, víme, ale známe jen malou část něčeho, co se zdá být tak velké a složité a odlišné od všeho, s čím pracujeme.

Na kvantové úrovni se věci nedějí jako v naší realitě, řídí se úplně jinými zákony, pokud vůbec nějaké zákony existují, a to vše proto, že o nich zatím nevíme.

Pokud jste sledovali Ant-Mana z filmů Marvelu, myslím, že chápete, o čem mluvím.

Vzpomeňme si na chvíli na Schrödingerovu kočku. Schrödinger se v roce 1935 snažil vysvětlit pojem kvantové mechaniky a vložil do uzavřené krabice myšlenkový experiment s kočkou, jednou lahvičkou jedu a radioaktivním prvkem.

Pokud se prvek rozpadne, lahvička s jedem se rozbije a kočka zemře.

Jde o to, že když je krabice zavřená, nevidíme, co se děje uvnitř, a bez znalosti výsledku experimentu nevíme, co se skutečně stalo, takže kočka může být živá i mrtvá.

To je na kvantové mechanice zajímavé, že věci mohou být dvěma věcmi současně nebo se mohou nacházet na dvou místech najednou.

Živý a mrtvý zároveň, chápeš?

Penrose říká, že je přesvědčen, že to, co se odehrává v našich hlavách, není algoritmus, neřídí se to žádným pravidlem, věří, že je to něco jiného.

Něco, co "vyžaduje naše vědomé uvědomění si toho, o čem přemýšlíme, myšlení je vědomá věc a porozumění je vědomá činnost".

Být svědomí činnost, jako je, hrát na nástroj, být kreativní, práce, nebo zamilovanost. Tyto činnosti svědomí zřejmě nejsou výpočetní data, děje se něco jiného.

Naštěstí se začalo objevovat několik vysvětlení, která všechny otázky vědců vysvětlila.

Odpověď může být v našich neuronech, buňkách, které přenášejí synapse s nejrůznějšími informacemi, chemickými, elektrickými, mechanickými a tepelnými.

Penrose Roganovi řekl, že před několika lety dostal dopis od jistého Stuarta Hameroffa, v němž stálo, že Penrose nebere v úvahu neurony a struktury zvané mikrotubuly, které mohou být naprosto zásadním nástrojem vědomí.

Bohužel, není možné izolovat kvantové efekty v neuronech, protože dostanete prostředí dekoherence, co funguje v kvantovém stavu, nereprodukují na vyšší úrovni měřítka. 

"Vypadají přesně ten druh věcí, které by mohly být dobře podporuje druh úrovně kvantové mechaniky až do úrovně, že byste mohli očekávat, že kvantový stav ke kolapsu," říká Penrose Rogan o obsahu Hameroffova dopisu.

Mikrotubuly jsou malé trubičky složené z bílkoviny zvané Tubulin, mají v našem těle různé funkce, ale v mozku kromě jejich konvenční funkce, jako je podpora struktury a dopravy, mikrotubuly mohou mít roli v přenosu informací v neuronu (DENT; BAAS, 2014).

Mikrotubulární podjednotky mohou zřejmě mít dva různé typy interakcí, typ A a typ B.

První z nich je nejsymetričtější, vypadají po celém obvodu stejně. V mozku je přítomen typ A, přičemž symetrie je nejdůležitější vlastností, která umožňuje uspořádat informace různým způsobem.

Koneckonců, co je to vědomí? Na otázku Joea Penrose vysvětlil, že v úrovni našeho vědomí je zachován tento druh kvantového stavu a že mikrotubuly by mohly být tím, co je nositelem kvantového efektu, ale nevylučuje, že se na tom podílejí i jiné struktury, které zatím neznáme. 

Penrose měl podezření, že existuje třída molekul, které obývají tyto synapse a jsou symetrické jako pětiúhelníky a šestiúhelníky, přičemž v každém víru mají bílkovinu ve tvaru Triskelionu, spojující se podél okrajů jako vzor fotbalového míče. Stačí však pouze symetrie? Jsou dalším významným faktorem látky, z nichž jsou tyto bílkoviny vyrobeny? A jaká je vlastně funkce těchto proteinů v synapsích? To bohužel stále nevíme.

Symetrie zřejmě hraje klíčovou roli v jevu zvaném v kvantové mechanice Yarn teller effect.

Stává se to, když máme vysoce symetrickou strukturu a je možné mít velkou mezeru mezi nejnižší a následující energetickou hladinou.

Velká mezera může skrývat důležité informace o nejnižší energetické hladině, tento nedostatek informací je jedním z problémů. Ale "to všechno jsou jen jakési náznaky nějakého kvantového jevu, je tam ještě hodně věcí k pochopení," říká Penrose.

 Penrose má pravdu, stále se máme co učit a krok za krokem můžeme objevovat další a další informace o světě kvantové mechaniky v našich hlavách.

Někteří lidé si zvykli říkat, že jsme tak nějak propojeni mezi sebou a s vesmírem prostřednictvím frekvencí a vln, no, možná, že na určité úrovni ano. Ale abychom to věděli jistě, potřebujeme ještě další studie.

Pokud se chcete podívat na celou talk show, klikněte zde nebo se o tomto tématu a Penroseově práci dozvědět více níže jsou uvedeny některé z jeho publikovaných článků:

DENT, E. W.; BAAS, P. W. Mikrotubuly v neuronech jako nosiče informací. Časopis Journal of neurochemistry, v. 129, č. 2, s. 235-239, abr. 2014.

HAMEROFF, S.; PENROSE, R. Vědomí ve vesmíru: R.: Vědomí ve vědomí: přehled teorie "Orch OR". Fyzika života Recenze, v. 11, č. 1, s. 39-78, 1. března. 2014.

PENROSE, R.; LANDAUER, R. Císařův nový rozum: O počítačích, myslích a fyzikálních zákonech. Physics Today, v. 43, č. 6, s. 73, 11. ledna 2008.

Jste-li výzkumník z oblasti neurověd nebo fyziky, můžeme vám pomoci vytvořit infografiku na téma neurovědy, neurologie, buněčná biologie, biochemie, molekulární biologiea Fyzika v Mind the Graph. 

Naším záměrem je, aby se váš vědecký obsah dostal ke stále většímu počtu lidí z akademického světa i mimo něj, a to jiným způsobem komunikace vědy. Jste připraveni to zkusit?

Související články
logo-odběr

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru

Exkluzivní vysoce kvalitní obsah o efektivním vizuálním
komunikace ve vědě.

- Exkluzivní průvodce
- Tipy pro návrh
- Vědecké novinky a trendy
- Výukové programy a šablony