Jika Anda berkesempatan membaca artikel lain yang saya tulis tentang Hadiah Nobel Fisika 2020, saya yakin Anda ingat salah satu dari tiga pemenang hadiah tersebut, Roger Penrose, karena kemampuannya yang luar biasa dalam matematika dan kalkulus.

Selain karya ini, Penrose juga telah menerbitkan artikel dalam beberapa tahun terakhir tentang tema menarik lainnya, yang berbeda dari bidang lubang hitam.

Penrose memiliki bidang penelitian lain dengan kesadaran dan mekanika kuantum.

Baiklah, Anda bisa mengatakan bahwa mekanika kuantum juga merupakan matematika dan kalkulus, tapi kita bisa mengatakan bahwa itu adalah jenis matematika yang berbeda, sangat berbeda dengan lubang hitam.

Mekanika kuantum hampir seluruhnya didasarkan pada persamaan Schrödinger, sementara peran hitam didasarkan pada persamaan Einstein, Anda dapat mengatakan bahwa pendekatan dalam setiap kasus berbeda.

Penrose percaya dan menyimpulkan dalam artikelnya HAMEROFF; PENROSE, 2014 bahwa ada hubungan antara struktur alam semesta dan otak kita, lebih spesifik lagi struktur biomolekuler otak.

Dan mungkin melalui mekanika kuantum, kita bisa menjelaskan hubungan ini. Tapi, hubungan seperti apa yang bisa terjadi? Bagaimana struktur besar seperti alam semesta bisa memiliki kesamaan dengan kepala kecil kita yang bersinar terang?

Pada tahun 2018, seorang komedian bernama Joe Rogan menyambut Penrose dalam acara bincang-bincangnya, selama hampir 2 jam mereka berbicara tentang karya Penrose, kesadaran, mekanika kuantum, dan banyak hal lainnya.

Dalam subjek kesadaran, Penrose berbagi gagasannya tentang betapa sulitnya memformalkan pemahaman abstrak tentang kesadaran dan memasukkannya ke dalam komputer, seperti sesuatu yang dapat diterjemahkan ke dalam angka.

Bahkan jika Anda memiliki semacam terjemahan dan Anda berpikir bahwa argumen itu benar, agar Anda memiliki perasaan penilaian, Anda harus mempertimbangkan aturan, jadi Anda dibimbing oleh aturan-aturan ini, dan mungkin pikiran kita tidak mengikuti aturan apa pun yang kita ketahui, membuat argumen dan terjemahan itu tidak nyata. Paham?

Berikut ini adalah kutipan dari Penrose mengenai hal tersebut: "Apa itu pemahaman? Apa artinya? Apakah itu sesuatu yang mengikuti aturan? Apakah itu sebuah algoritma?

Ini bukan algoritma...", Jadi, jika ini bukan algoritma, lalu apa itu? Dan bukankah mekanika kuantum adalah sesuatu yang sudah kita ketahui?

Ya, kami tahu, tetapi kami hanya mengetahui sebagian kecil dari sesuatu yang tampaknya begitu besar dan kompleks dan berbeda dari semua yang kami kerjakan.

Pada tingkat kuantum, segala sesuatu tidak terjadi seperti yang terjadi dalam realitas kita, mereka dipandu oleh hukum yang sama sekali berbeda, jika memang ada hukum, semua itu karena kita masih belum mengetahuinya.

Jika Anda menonton film Ant-Man dari film Marvel, saya rasa Anda mengerti apa yang saya bicarakan.

Mari kita ingat sejenak tentang kucing Schrödinger. Schrödinger pada tahun 1935 mencoba menjelaskan konsep mekanika kuantum dengan memasukkan seekor kucing, satu botol racun, dan elemen radioaktif ke dalam sebuah kotak tertutup.

Jika elemen tersebut membusuk, botol racun akan pecah, dan kucing akan mati.

Intinya di sini adalah, dengan kotak tertutup, kita tidak dapat melihat apa yang terjadi di dalamnya, tanpa mengetahui hasil percobaan, Anda tidak tahu apa yang sebenarnya terjadi, sehingga kucing bisa saja hidup dan mati.

Itulah bagian yang menarik dari mekanika kuantum, segala sesuatu bisa menjadi dua hal pada saat yang sama, atau bisa juga di dua tempat sekaligus.

Hidup dan mati pada saat yang sama, mengerti?

Penrose mengatakan untuk meyakinkan bahwa apa yang terjadi di dalam kepala kita bukanlah sebuah algoritma, tidak mengikuti aturan apapun, ia percaya sebagai sesuatu yang lain.

Sesuatu yang "membutuhkan apresiasi sadar kita terhadap apa yang kita pikirkan, berpikir adalah hal yang disadari, dan memahami adalah aktivitas yang disadari."

Menjadi aktivitas hati nurani seperti, memainkan alat musik, berkreasi, bekerja, atau jatuh cinta. Kegiatan hati nurani ini rupanya bukan data perhitungan, ada hal lain yang terjadi.

Untungnya, beberapa penjelasan mulai diberikan untuk menjelaskan semua pertanyaan para ilmuwan.

Jawabannya mungkin ada pada neuron kita, sel-sel yang membawa sinapsis dengan semua jenis informasi, bahan kimia, listrik, mekanik, dan termis.

Penrose mengatakan kepada Rogan bahwa beberapa tahun yang lalu ia menerima surat dari Stuart Hameroff, yang mengatakan bahwa Penrose tidak mempertimbangkan neuron dan struktur yang disebut mikrotubulus dan yang mungkin merupakan alat fundamental absolut untuk kesadaran.

Sayangnya, tidak mungkin untuk mengisolasi efek kuantum dalam neuron karena Anda mendapatkan dekoherensi lingkungan, apa yang bekerja dalam keadaan kuantum, tidak direproduksi pada skala tingkat atas. 

"Mereka terlihat seperti hal yang bisa jadi mendukung jenis mekanika kuantum tingkat tinggi hingga ke tingkat di mana Anda dapat mengharapkan keadaan kuantum runtuh," kata Penrose kepada Rogan tentang isi surat Hameroff.

Mikrotubulus Mikrotubulus adalah tabung kecil yang tersusun dari protein yang disebut Tubulin, mereka memiliki fungsi yang berbeda di dalam tubuh kita, tetapi di dalam otak selain fungsi konvensionalnya seperti memberikan dukungan struktur dan transportasi, mikrotubulus mungkin memiliki peran dalam membawa informasi di dalam neuron (DENT; BAAS, 2014).

Ternyata, subunit mikrotubulus dapat memiliki dua jenis interaksi yang berbeda, yaitu tipe A dan tipe B.

Yang pertama adalah yang paling simetris, mereka terlihat sama di sekelilingnya. Dalam otak, tipe A adalah yang ada, karena simetri adalah karakteristik yang paling penting untuk memungkinkan informasi diatur dengan cara yang berbeda.

Lagipula, apakah kesadaran itu? Kepada Joe, Penrose menjelaskan bahwa ada semacam keadaan kuantum yang dipertahankan dalam tingkat kesadaran kita dan mikrotubulus bisa jadi merupakan hal yang membawa efek kuantum, tetapi dia tidak mengesampingkan kemungkinan bahwa ada struktur lain yang terlibat, struktur yang belum kita temukan. 

Penrose menduga bahwa ada kelas molekul yang menghuni sinapsis ini dan mereka simetris seperti segi lima dan segi enam, yang memiliki protein dengan bentuk Triskelion di setiap pusarannya, yang menyatukan diri mereka di sepanjang tepinya seperti pola bola sepak. Tapi apakah hanya simetri saja sudah cukup? Apakah zat yang terbuat dari protein ini merupakan faktor utama lainnya? Dan apa sebenarnya fungsi protein-protein ini dalam sinapsis? Sayangnya, kita masih belum tahu.

Tampaknya, simetri adalah peran kunci dalam hal yang disebut efek Yarn teller dalam mekanika kuantum.

Hal ini terjadi ketika kita memiliki struktur yang sangat simetris dan memungkinkan untuk memiliki kesenjangan yang besar antara tingkat energi terendah dan tingkat energi berikutnya.

Celah yang besar dapat menyembunyikan informasi penting tentang tingkat energi terendah, kurangnya informasi ini adalah salah satu masalah. Tapi "semua itu adalah semacam saran dari semacam fenomena kuantum, masih banyak yang harus dipahami di sana," kata Penrose.

 Penrose benar, kita masih harus banyak belajar, dan selangkah demi selangkah kita bisa menemukan lebih banyak lagi tentang dunia mekanika kuantum di dalam kepala kita.

Beberapa orang pernah mengatakan bahwa kita terhubung satu sama lain dan dengan alam semesta melalui frekuensi dan gelombang, ya, mungkin pada tingkat tertentu kita memang terhubung. Namun untuk mengetahui secara pasti, kita masih membutuhkan lebih banyak penelitian tentang hal itu.

Jika Anda ingin menonton talkshow selengkapnya, klik di sini atau untuk mengetahui lebih lanjut tentang subjek dan karya Penrose, di bawah ini adalah beberapa artikelnya yang telah diterbitkan:

DENT, EW; BAAS, PW Mikrotubulus dalam neuron sebagai pembawa informasi. Jurnal neurokimia, v. 129, n. 2, p. 235-239, abr. 2014.

HAMEROFF, S.; PENROSE, R. Kesadaran di alam semesta: Sebuah tinjauan terhadap teori 'Orch OR'. Ulasan Fisika Kehidupan, v. 11, n. 1, p. 39-78, 1 mar. 2014.

PENROSE, R.; LANDAUER, R. Pikiran Baru Kaisar: Tentang Komputer, Pikiran, dan Hukum Fisika. Fisika Hari Ini, v. 43, n. 6, hal. 73, 11 Januari 2008.

Jika Anda seorang peneliti dari bidang ilmu saraf atau fisika, kami dapat membantu Anda membuat infografik tentang ilmu saraf, neurologi, biologi sel, biokimia, biologi molekulerdan Fisika dalam Mind the Graph. 

Tujuan kami adalah membuat konten ilmiah Anda menjangkau lebih banyak orang dari dalam dan luar dunia akademis, dengan cara yang berbeda dalam mengkomunikasikan ilmu pengetahuan. Apakah Anda siap untuk mencobanya?

Artikel Terkait
logo-langganan

Berlangganan buletin kami

Konten eksklusif berkualitas tinggi tentang visual yang efektif
komunikasi dalam sains.

- Panduan Eksklusif
- Kiat desain
- Berita dan tren ilmiah
- Tutorial dan templat