Ja jums bija iespēja lasīt citu manu rakstu par Nobela prēmiju 2020. gadā fizikā, esmu pārliecināts, ka atceraties vienu no trim prēmijas laureātiem - Rodžeru Penrosu (Roger Penrose) - par viņa apbrīnojamajām matemātikas un rēķināšanas prasmēm.

Papildus šim darbam Penrouzs pēdējos gados ir publicējis arī rakstus par citu interesantu tēmu, kas atšķiras no melno caurumu jomas.

Penrouzam ir vēl viena pētniecības joma - apziņa un kvantu mehānika.

Labi, jūs varat teikt, ka kvantu mehānika arī ir matemātika un rēķināšana, bet mēs varam teikt, ka tā ir cita veida matemātika, kas ļoti atšķiras no melnajiem caurumiem.

Kvantu mehānika gandrīz pilnībā balstās uz Šrēdingera vienādojumu, bet melnās lomas - uz Einšteina vienādojumu, var teikt, ka pieeja katrā gadījumā ir atšķirīga.

Penrouzs uzskata un savā rakstā HAMEROFF; PENROSE, 2014 secina, ka pastāv saikne starp Visuma struktūrām un mūsu smadzenēm, precīzāk - smadzeņu biomolekulāro struktūru.

Un varbūt ar kvantu mehānikas palīdzību mēs varētu izskaidrot šo saistību. Bet kāda veida saistība tā varētu būt? Kā tādai lielai struktūrai kā Visums var būt kaut kas kopīgs ar mūsu mazajām lielajām spīdošajām galvām?

2018. gadā komiķis Džo Rogans (Joe Rogan) savā sarunu šovā uzņēma Penrosu, un gandrīz 2 stundas viņi runāja par Penrosa darbu, apziņu, kvantu mehāniku un daudz ko citu.

Runājot par apziņu, Penrouzs dalījās savās idejās par to, cik grūti ir formalizēt abstraktu apziņas izpratni un ievietot to datorā, kā kaut ko, ko var pārvērst skaitļos.

Pat ja jums ir kāds tulkojums un jūs domājat, ka arguments ir pareizs, lai jums būtu šāda sprieduma sajūta, jums ir jāņem vērā noteikumi, tātad jūs vadāties pēc šiem noteikumiem, un, iespējams, mūsu prāts neievēro nevienu no mums zināmajiem noteikumiem, padarot šo argumentu un tulkojumu vienkārši nereālu. Saprotat?

Lūk, kāda Penroza rindiņa par to: "Kas ir sapratne? Ko tā nozīmē? Vai tas ir kaut kas, kas ievēro noteikumus? Vai tas ir algoritms?

Tas nav algoritms...", Tātad, ja tas nav algoritms, tad kas tas ir? Un vai kvantu mehānika nav kaut kas tāds, ko mēs jau zinām?

Jā, mēs zinām, bet mēs zinām tikai mazu daļiņu no kaut kā, kas šķiet tik liels, sarežģīts un atšķirīgs no visa, ar ko mēs strādājam.

Kvantu līmenī lietas nenotiek tā, kā notiek mūsu realitātē, tās vada pavisam citi likumi, ja tādi vispār pastāv, un tas viss tāpēc, ka mēs to vēl nezinām.

Ja esat noskatījušies Marvel filmas Ant-Man, domāju, ka jūs saprotat, par ko es runāju.

Atcerēsimies uz brīdi Šrēdingera kaķi. Šrēdingers 1935. gadā, cenšoties izskaidrot kvantu mehānikas jēdzienu, to ietvēra domu eksperimentā, kurā slēgtā kastē ielika kaķi, vienu pudeli ar indi un radioaktīvu elementu.

Ja elements sabrūk, indes pudele tiek salauzta, un kaķis nomirst.

Runa ir par to, ka, kad kaste ir aizvērta, mēs nevaram redzēt, kas notiek tās iekšpusē, un, nezinot eksperimenta rezultātu, jūs nezināt, kas īsti notika, tāpēc kaķis var būt gan dzīvs, gan miris.

Tas ir interesanti kvantu mehānikā, ka lietas var būt divas lietas vienlaicīgi vai atrasties divās vietās vienlaikus.

Dzīvs un miris vienlaikus, saproti?

Penrouzs saka, lai būtu pārliecināts, ka tas, kas notiek mūsu galvās, nav algoritms, tas neatbilst nekādiem noteikumiem, viņš uzskata, ka ir kaut kas cits.

Kaut kas tāds, kas "prasa mūsu apzinātu izpratni par to, par ko mēs domājam, domāšana ir apzināta lieta, un izpratne ir apzināta darbība."

Būt sirdsapziņas aktivitāte, piemēram, spēlēt kādu instrumentu, būt radošam, strādāt vai iemīlēties. Šīs sirdsapziņas darbības acīmredzot nav skaitļošanas dati, ir kaut kas cits.

Par laimi, sākās daži skaidrojumi, kas izskaidroja visus zinātnieku jautājumus.

Atbilde varētu būt mūsu neironos, šūnās, kas pārnēsā sinapses ar visu veidu informāciju, ķīmiskām vielām, elektrību, mehāniku un termisku informāciju.

Penrouzs Roganam pastāstīja, ka pirms dažiem gadiem viņš saņēmis vēstuli no Stjuarta Hamerofa, kurā viņš apgalvoja, ka Penrouzs neņem vērā neironus un struktūras, ko sauc par mikrotubulām un kas varētu būt absolūti fundamentāls apziņas instruments.

Diemžēl, nav iespējams izolēt kvantu efektus neironos, jo jūs saņemsiet vides dekoherence, kas darbojas kvantu stāvoklī, nav reproducēt uz augšu līmeņa mērogā. 

"Tie izskatās tieši tāda veida lieta, kas varētu arī būt atbalsta veida līmeņa kvantu mehāniku līdz līmenim, ka jūs varētu sagaidīt kvantu stāvokli uz sabrukuma," saka Penrose Rogan par saturu Hameroff vēstules.

Mikrotubulas ir mazas caurulītes, kas sastāv no olbaltumvielas, ko sauc par tubulīnu, tām ir dažādas funkcijas mūsu organismā, bet smadzenēs papildus to parastajām funkcijām, piemēram, nodrošināt struktūras atbalstu un transportu, mikrotubulām var būt nozīme informācijas pārnēsāšanā neironā (DENT; BAAS, 2014).

Acīmredzot mikrotubulu subvienībām var būt divu veidu mijiedarbība - A tipa un B tipa.

Pirmais ir vissimetriskākais, tie izskatās vienādi visapkārt. Smadzenēs ir A tipa, jo simetrija ir vissvarīgākā īpašība, kas ļauj informāciju organizēt dažādi.

Galu galā, kas ir apziņa? Jautāts Džo, Penrouzs paskaidroja, ka mūsu apziņas līmenī ir saglabājies šāds kvantu stāvoklis un ka mikrotubulas varētu būt tās, kas nes kvantu efektu, taču viņš neizslēdz iespēju, ka ir iesaistītas arī citas struktūras, struktūras, kuras mēs vēl neesam atklājuši. 

Penrouzam radās aizdomas, ka šajās sinapsēs mīt molekulu klase, un tās ir simetriskas kā piecstūri un sešstūri, katrā virpulī ir Triskeliona formas proteīns, kas savienojas gar malām kā futbola bumbas raksts. Bet vai pietiek tikai ar simetriju? Vai no šīm olbaltumvielām veidotās vielas ir vēl viens svarīgs faktors? Un kāda patiesībā ir šo olbaltumvielu funkcija sinapsēs? Diemžēl mēs joprojām nezinām.

Acīmredzot simetrijai ir galvenā loma kvantu mehānikā, ko sauc par dzijas stāstītāja efektu.

Tas notiek, ja mums ir ļoti simetriska struktūra un ir iespējama liela plaisa starp zemāko enerģijas līmeni un nākamo.

Liela plaisa var slēpt svarīgu informāciju par zemāko enerģijas līmeni, un šis informācijas trūkums ir viena no problēmām. Taču "tas viss ir sava veida ierosinājums par kādu kvantu fenomenu, tur vēl ir daudz ko izprast," saka Penrouzs.

 Penrouzam ir taisnība, mums noteikti vēl daudz jāmācās, un soli pa solim mēs varam atklāt arvien vairāk un vairāk par kvantu mehānikas pasauli mūsu galvās.

Daži cilvēki mēdz teikt, ka mēs esam kā savienoti viens ar otru un ar Visumu caur frekvencēm un viļņiem, un, iespējams, zināmā mērā mēs esam. Bet, lai to droši zinātu, mums vēl ir vajadzīgi papildu pētījumi par to.

Ja vēlaties noskatīties visu sarunu šovu, klikšķiniet šeit vai lai uzzinātu vairāk par šo tēmu un Penroza darbu, zemāk ir daži no viņa publicētajiem rakstiem:

DENT, E. W.; BAAS, P. W. Mikrotubulas neironos kā informācijas nesēji. Journal of neiroķīmijas, t. 129, n. 2, p. 235-239, abr. 2014.

HAMEROFF, S.; PENROSE, R. Consciousness in the universe: Orch OR" teorijas pārskats. Dzīvības fizika Atsauksmes, v. 11, n. 1, p. 39-78, 1 mar. 2014.

PENROSE, R.; LANDAUER, R. The Emperor's New Mind: Par datoriem, prātiem un fizikas likumiem. Physics Today, t. 43, n. 6, p. 73, 2008. gada 11. janvāris.

Ja esat pētnieks neirozinātnes vai fizikas jomā, mēs varam palīdzēt jums izveidot infografiku par. neirozinātne, neiroloģija, šūnu bioloģija, bioķīmija, molekulārā bioloģija, un Fizika Mind the Graph. 

Mūsu mērķis ir panākt, lai jūsu zinātniskais saturs sasniegtu arvien vairāk cilvēku gan no akadēmiskās vides, gan ārpus tās, izmantojot atšķirīgu zinātnes komunikācijas veidu. Vai esat gatavi to izmēģināt?

Saistītie raksti
logotipa abonements

Abonēt mūsu biļetenu

Ekskluzīvs augstas kvalitātes saturs par efektīvu vizuālo
komunikācija zinātnē.

- Ekskluzīvs ceļvedis
- Dizaina padomi
- Zinātnes jaunumi un tendences
- Mācību pamācības un veidnes