Dacă ați avut ocazia să citiți un alt articol pe care l-am scris despre Premiul Nobel 2020 pentru Fizică, sunt sigur că vă amintiți de unul dintre cei trei câștigători ai premiului, Roger Penrose, pentru abilitățile sale uimitoare în matematică și calcul.

Pe lângă această lucrare, Penrose a mai publicat în ultimii ani și articole despre o altă temă interesantă, diferită de domeniul găurilor negre.

Penrose are un alt domeniu de cercetare, cel al conștiinței și al mecanicii cuantice.

Bine, puteți spune că mecanica cuantică este, de asemenea, matematică și calcul, dar putem spune că este un alt fel de matematică, foarte diferită de găurile negre.

Mecanica cuantică se bazează aproape în întregime pe ecuația lui Schrödinger, în timp ce rolurile negre se bazează pe ecuația lui Einstein, se poate spune că abordarea în fiecare caz este diferită.

Penrose crede și concluzionează în articolul său HAMEROFF; PENROSE, 2014 că există o legătură între structurile universului și creierul nostru, mai precis structura biomoleculară a creierului.

Și poate că, prin mecanica cuantică, am putea explica această legătură. Dar ce fel de legătură ar putea fi? Cum poate o structură atât de mare precum universul să aibă ceva în comun cu micile noastre capete mari și strălucitoare?

În 2018, un comediant pe nume Joe Rogan l-a primit pe Penrose în talk-show-ul său, timp de aproape 2 ore au vorbit despre munca lui Penrose, despre conștiință, mecanica cuantică și o mulțime de alte lucruri.

În ceea ce privește conștiința, Penrose și-a împărtășit ideile despre cât de greu este să formalizăm o înțelegere abstractă a conștiinței și să o introducem în computer, ca ceva ce poate fi tradus în numere.

Chiar dacă ai un fel de traducere și crezi că argumentul este corect, pentru a avea acest sentiment de judecată trebuie să iei în considerare reguli, astfel încât să fii ghidat de aceste reguli și poate că mintea noastră nu respectă nicio regulă pe care o cunoaștem, ceea ce face ca acel argument și acea traducere să nu fie reale. Ați înțeles?

Iată o replică a lui Penrose în acest sens: "Ce este înțelegerea? Ce înseamnă ea? Este ceva care respectă regulile? Este un algoritm?

Nu este un algoritm...", Deci, dacă nu este un algoritm, atunci ce este? Și mecanica cuantică nu este ceva ce cunoaștem deja?

Ei bine, da, știm, dar cunoaștem doar o mică parte din ceva care pare a fi atât de mare și de complex și diferit de tot ceea ce lucrăm.

La nivel cuantic, lucrurile nu se întâmplă așa cum se întâmplă în realitatea noastră, ci sunt ghidate de legi total diferite, dacă există vreo lege, pentru că încă nu știm.

Dacă ați urmărit Ant-Man din filmele Marvel, cred că ați înțeles despre ce vorbesc.

Să ne amintim pentru un moment de pisica lui Schrödinger. În 1935, Schrödinger, încercând să explice conceptul de mecanică cuantică, a prezentat un experiment de gândire în care o pisică, o sticlă de otravă și un element radioactiv erau introduse într-o cutie închisă.

Dacă elementul se descompune, sticla de otravă se sparge, iar pisica moare.

Ideea este că, dacă închidem cutia, nu putem vedea ce se întâmplă înăuntru, fără a cunoaște rezultatul experimentului nu știm ce s-a întâmplat cu adevărat, astfel încât pisica poate fi atât vie, cât și moartă.

Aceasta este partea interesantă a mecanicii cuantice: lucrurile pot fi două lucruri în același timp sau pot fi în două locuri în același timp.

Viu și mort în același timp, pricepi?

Penrose spune că pentru a fi convins că ceea ce se întâmplă în capul nostru nu este un algoritm, nu urmează nicio regulă, el crede că este altceva.

Ceva care "necesită aprecierea noastră conștientă a ceea ce gândim, gândirea este un lucru al conștiinței, iar înțelegerea este o activitate conștientă".

Fiind o activitate de conștiință, cum ar fi, să cânți la un instrument, să fii creativ, să lucrezi sau să te îndrăgostești. Aceste activități de conștiință aparent nu sunt date de calcul, este altceva ce se întâmplă.

Din fericire, au început să apară câteva explicații pentru a lămuri toate întrebările oamenilor de știință.

Răspunsul ar putea fi în neuronii noștri, celulele care transportă sinapsele cu tot felul de informații, chimice, electrice, mecanice și termice.

Penrose i-a spus lui Rogan că, în urmă cu câțiva ani, a primit o scrisoare de la Stuart Hameroff, în care acesta spunea că Penrose nu ia în considerare neuronii și structurile numite microtubuli, care ar putea fi instrumentul fundamental absolut pentru conștiință.

Din păcate, nu este posibilă izolarea efectelor cuantice în neuroni, deoarece se produce decoerența mediului, ceea ce funcționează în starea cuantică nu se reproduce la un nivel superior. 

"Ele arată exact genul de lucruri care ar putea susține mecanica cuantică până la un nivel la care te-ai putea aștepta la un colaps al stării cuantice", îi spune Penrose lui Rogan despre conținutul scrisorii lui Hameroff.

Microtubuli sunt tuburi mici compuse dintr-o proteină numită tubulină, au diferite funcții în corpul nostru, dar în creier, pe lângă funcția lor convențională, cum ar fi susținerea structurii și transportul, microtubulii pot avea un rol în transportul informațiilor în neuron (DENT; BAAS, 2014).

Aparent, subunitățile microtubulare pot avea două tipuri diferite de interacțiuni, de tip A și de tip B.

Primul este cel mai simetric, arată la fel de jur împrejur. În creier, tipul A este cel prezent, simetria fiind cea mai importantă caracteristică pentru a permite organizarea informației într-un mod diferit.

La urma urmei, ce este conștiința? Întrebat de Joe, Penrose a explicat că există acest tip de stare cuantică păstrată în nivelul nostru de conștiință și că microtubulele ar putea fi ceea ce poartă efectul cuantic, dar nu exclude posibilitatea ca și alte structuri să fie implicate, structuri pe care nu le descoperim încă. 

Penrose a bănuit că există o clasă de molecule care locuiesc în aceste sinapse și că acestea sunt simetrice ca pentagoni și hexagoane, având în fiecare vortex o proteină cu formă de Triskelion, care se unesc de-a lungul marginilor ca modelul unei mingi de fotbal. Dar este suficientă doar simetria? Sunt substanțele din care sunt făcute aceste proteine un alt factor important? Și care este cu adevărat funcția acestor proteine în sinapse? Din păcate, încă nu știm.

Se pare că simetria joacă un rol cheie în mecanica cuantică în ceea ce privește efectul "Yarn teller".

Acest lucru se întâmplă atunci când avem o structură foarte simetrică și este posibil să existe un decalaj mare între cel mai mic nivel energetic și cel următor.

Diferența mare poate ascunde informații importante despre cel mai scăzut nivel energetic, această lipsă de informații fiind una dintre probleme. Dar "toate acestea sunt un fel de sugestie a unui fel de fenomen cuantic, mai sunt încă multe de înțeles acolo", spune Penrose.

 Penrose are dreptate, mai avem încă multe de învățat, cu siguranță, și pas cu pas putem descoperi din ce în ce mai multe despre lumea mecanicii cuantice din interiorul capetelor noastre.

Unii oameni obișnuiau să spună că suntem într-un fel conectați unii cu alții și cu universul prin frecvențe și unde, ei bine, poate că la un anumit nivel suntem. Dar, pentru a fi siguri, avem încă nevoie de mai multe studii în acest sens.

Dacă doriți să urmăriți emisiunea integrală, click aici sau pentru a afla mai multe despre acest subiect și despre activitatea lui Penrose, vă prezentăm mai jos câteva dintre articolele publicate de acesta:

DENT, E. W.; BAAS, P. W. Microtubulii din neuroni ca purtători de informație. Jurnalul de neurochimie, v. 129, n. 2, p. 235-239, abr. 2014.

HAMEROFF, S.; PENROSE, R. Conștiința în univers: O analiză a teoriei "Orch OR". Fizica vieții Recenzii, v. 11, nr. 1, p. 39-78, 1 mar. 2014.

PENROSE, R.; LANDAUER, R. The Emperor's New Mind: Despre calculatoare, minți și legile fizicii. Fizica azi, v. 43, n. 6, p. 73, 11 ian. 2008.

Dacă ești cercetător în domeniul neuroștiințelor sau al fizicii, te putem ajuta să creezi un infografic despre neuroștiință, neurologie, biologie celulară, biochimie, biologie moleculară, și Fizică în Mind the Graph. 

Intenția noastră este de a face conținutul științific să ajungă la tot mai multe persoane din interiorul și din afara lumii academice, într-un mod diferit de a comunica știința. Sunteți gata să încercați?

Articole conexe
logo-abonare

Abonează-te la newsletter-ul nostru

Conținut exclusiv de înaltă calitate despre vizuale eficiente
comunicarea în domeniul științei.

- Ghid exclusiv
- Sfaturi de design
- Știri și tendințe științifice
- Tutoriale și șabloane