Jei turėjote galimybę skaityti kitą mano straipsnį apie 2020 m. Nobelio fizikos premiją, esu tikras, kad prisimenate vieną iš trijų premijos laureatų - Rogerį Penrose'ą - dėl jo nuostabių matematikos ir skaičiavimo įgūdžių.

Be šio darbo, per pastaruosius kelerius metus Penrouzas taip pat paskelbė straipsnių kita įdomia tema, nesusijusia su juodųjų skylių sritimi.

Penrouzas atlieka dar vieną tyrimų sritį, susijusią su sąmone ir kvantine mechanika.

Gerai, galite sakyti, kad kvantinė mechanika taip pat yra matematika ir skaičiavimas, bet galime sakyti, kad tai yra kitos rūšies matematika, labai besiskirianti nuo juodųjų skylių.

Kvantinė mechanika beveik visiškai pagrįsta Šrėdingerio lygtimi, o juodosios rolės - Einšteino lygtimi, galima sakyti, kad požiūris kiekvienu atveju yra skirtingas.

Penrose'as savo straipsnyje HAMEROFF; PENROSE, 2014, tiki ir daro išvadą, kad egzistuoja ryšys tarp visatos struktūrų ir mūsų smegenų, tiksliau, biomolekulinės smegenų struktūros.

Ir galbūt pasitelkę kvantinę mechaniką galėtume paaiškinti šį ryšį. Tačiau koks tai galėtų būti ryšys? Kaip tokia didelė struktūra kaip visata gali turėti kažką bendro su mūsų mažomis didelėmis spindinčiomis galvomis?

2018 m. komikas Joe Roganas priėmė Penrose'ą savo pokalbių laidoje ir beveik 2 valandas kalbėjo apie Penrose'o darbą, sąmonę, kvantinę mechaniką ir daugybę kitų dalykų.

Kalbėdamas apie sąmonę, Penrouzas dalijosi mintimis apie tai, kaip sunku formalizuoti abstraktų sąmonės supratimą ir perkelti jį į kompiuterį, kaip kažką, ką galima išversti į skaičius.

Net jei turite tam tikrą vertimą ir manote, kad argumentas yra teisingas, tam, kad pajustumėte, jog sprendžiate, turite atsižvelgti į taisykles, todėl vadovaujatės šiomis taisyklėmis, o galbūt mūsų protas nesilaiko jokios mums žinomos taisyklės, todėl šis argumentas ir vertimas tiesiog nėra tikras. Suprantate?

Štai Penrouzo eilutė apie tai: "Kas yra supratimas? Ką tai reiškia? Ar tai kažkas, kas laikosi taisyklių? Ar tai algoritmas?

Tai nėra algoritmas...", Taigi, jei tai nėra algoritmas, kas tai yra? Ir ar kvantinė mechanika nėra kažkas, ką mes jau žinome?

Na, taip, mes žinome, bet žinome tik mažą mažytę dalį to, kas, atrodo, yra taip daug, sudėtinga ir skiriasi nuo visko, su kuo dirbame.

Kvantiniame lygmenyje viskas vyksta ne taip, kaip mūsų realybėje, o pagal visiškai kitokius dėsnius, jei tokie dėsniai apskritai egzistuoja, nes mes jų dar nežinome.

Jei žiūrėjote "Marvel" filmą "Ant-Man", manau, suprantate, apie ką kalbu.

Akimirką prisiminkime Šredingerio katę. 1935 m. Schrödingeris, bandydamas paaiškinti kvantinės mechanikos sąvoką, atliko mintinį eksperimentą: į uždarą dėžę įdėjo katę, vieną buteliuką nuodų ir radioaktyvų elementą.

Jei elementas suyra, nuodų buteliukas sudūžta ir katė miršta.

Esmė ta, kad uždarytoje dėžutėje negalime matyti, kas vyksta viduje, nežinodami eksperimento rezultatų nežinote, kas iš tikrųjų įvyko, todėl katė gali būti ir gyva, ir negyva.

Kvantinė mechanika įdomi tuo, kad daiktai vienu metu gali būti dviem daiktais arba būti dviejose vietose vienu metu.

Gyvas ir miręs tuo pačiu metu, suprantate?

Penrouzas sako esąs įsitikinęs, kad tai, kas vyksta mūsų galvose, nėra algoritmas, jis nesivadovauja jokia taisykle, jis mano, kad tai yra kažkas kita.

Kažkas, kas "reikalauja mūsų sąmoningo suvokimo to, apie ką mąstome, mąstymas yra sąmonės dalykas, o supratimas yra sąmoninga veikla".

Būti sąmoninga veikla, pavyzdžiui, groti instrumentu, būti kūrybingas, dirbti ar įsimylėti. Šios sąžinės veiklos, matyt, nėra skaičiavimo duomenys, vyksta kažkas kita.

Laimei, pradėta aiškintis, kaip paaiškinti visus mokslininkams kylančius klausimus.

Atsakymas gali slypėti mūsų neuronuose - ląstelėse, per kurias sinapsėmis perduodama įvairiausia informacija, cheminės, elektrinės, mechaninės ir šiluminės medžiagos.

Penrouzas pasakojo Roganui, kad prieš kelerius metus jis gavo laišką iš Stiuarto Hamerofo, kuriame teigiama, kad Penrouzas neatsižvelgė į neuronus ir struktūras, vadinamas mikrotubulėmis, o tai gali būti absoliučiai esminis sąmonės įrankis.

Deja, neįmanoma izoliuoti kvantinių efektų neuronuose, nes atsiranda aplinkos dekoherencija, o tai, kas veikia kvantinėje būsenoje, neatsikartoja aukštesnio lygio mastu. 

"Jie atrodo kaip tik toks dalykas, kad galėtų būti gerai remti lygio kvantinės mechanikos natūra iki tokio lygio, kad jūs galite tikėtis, kad kvantinės būsenos į žlugimo," sako Penrose Rogan apie Hameroff laiško turinį.

Mikrotubulės tai maži vamzdeliai, sudaryti iš baltymo tubulino, jie atlieka įvairias funkcijas mūsų organizme, tačiau smegenyse, be įprastų funkcijų, tokių kaip struktūros palaikymas ir transportavimas, mikrotubulės gali būti susijusios su informacijos pernešimu neuronuose (DENT; BAAS, 2014).

Akivaizdu, kad mikrotubulų subvienetai gali turėti dviejų skirtingų tipų sąveiką - A ir B tipo.

Pirmasis yra simetriškiausias, jie atrodo vienodi iš visų pusių. Smegenyse vyrauja A tipas, nes simetrija yra svarbiausia savybė, leidžianti kitaip organizuoti informaciją.

Juk kas yra sąmonė? Paklaustas Džo, Penrouzas paaiškino, kad mūsų sąmonės lygmenyje yra išlikusi tokia kvantinė būsena ir kad mikrotubulės gali būti tas dalykas, kuris perneša kvantinį efektą, tačiau jis neatmeta galimybės, kad su tuo susijusios ir kitos struktūros, kurių mes dar neatradome. 

Penrouzas įtarė, kad šiose sinapsėse gyvena tam tikros klasės molekulės, kurios yra simetriškos kaip penkiakampiai ir šešiakampiai, kiekviename sūkuryje turinčios po Triskelionio formos baltymą, susijungiantį išilgai kraštų kaip futbolo kamuolio raštas. Tačiau ar pakanka vien simetrijos? Ar iš šių baltymų pagamintos medžiagos yra dar vienas svarbus veiksnys? Ir kokia iš tikrųjų yra šių baltymų funkcija sinapsėse? Deja, to vis dar nežinome.

Akivaizdu, kad simetrija vaidina svarbų vaidmenį kvantinėje mechanikoje vadinamame siūlų pasakotojo efekte.

Taip atsitinka, kai turime labai simetrišką struktūrą ir tarp žemiausio ir kito energijos lygmens gali būti didelis tarpas.

Didelis atotrūkis gali slėpti svarbią informaciją apie žemiausią energijos lygį, todėl informacijos trūkumas yra viena iš problemų. Tačiau "visa tai yra tam tikra tam tikro kvantinio reiškinio užuomina, čia dar daug ką reikia suprasti", - sako Penrouzas.

 Penrouzas teisus, mums tikrai dar daug ką reikia išmokti, ir žingsnis po žingsnio mes galime vis daugiau sužinoti apie kvantinės mechanikos pasaulį, esantį mūsų galvose.

Kai kurie žmonės sakydavo, kad esame tarsi sujungti vienas su kitu ir su visata per dažnius ir bangas, na, galbūt tam tikru lygmeniu taip ir yra. Bet kad tai tikrai žinotume, reikia atlikti daugiau tyrimų.

Jei norite žiūrėti visą pokalbių laidą, Spauskite čia arba norėdami sužinoti daugiau apie šią temą ir Penrose'o darbą, žemiau rasite keletą jo publikuotų straipsnių:

DENT, E. W.; BAAS, P. W. Mikrotubulės neuronuose kaip informacijos nešėjos. Neurochemijos žurnalas, t. 129, Nr. 2, p. 235-239, abr. 2014.

HAMEROFF, S.; PENROSE, R. Sąmonė visatoje: Orch OR" teorijos apžvalga. Gyvenimo fizika Atsiliepimai, t. 11, b. 1, p. 39-78, 1 mar. 2014.

PENROSE, R.; LANDAUER, R. The Emperor's New Mind: Apie kompiuterius, protus ir fizikos dėsnius. "Physics Today, t. 43, n. 6, p. 73, 2008 m. sausio 11 d.

Jei esate neurologijos ar fizikos srities tyrėjas, galime padėti jums sukurti infografiką apie neurologija, neurologija, ląstelių biologija, biochemija, molekulinė biologija, ir Fizika Mind the Graph. 

Siekiame, kad jūsų mokslinis turinys pasiektų vis daugiau žmonių iš akademinio pasaulio ir už jo ribų, ir taip būtų kitaip perteiktas mokslas. Ar esate pasirengę tai išbandyti?

Susiję straipsniai
logotipas-užsisakyti

Prenumeruokite mūsų naujienlaiškį

Išskirtinis aukštos kokybės turinys apie veiksmingą vaizdinį
bendravimas mokslo srityje.

- Išskirtinis vadovas
- Dizaino patarimai
- Mokslo naujienos ir tendencijos
- Mokomosios medžiagos ir šablonai