Если у вас была возможность прочитать другую мою статью о Нобелевской премии 2020 года по физике, я уверен, что вы помните одного из трех лауреатов премии, Роджера Пенроуза, за его удивительные способности к математике и вычислениям.

Помимо этой работы, Пенроуз также опубликовал статьи, в последние несколько лет посвященные другой интересной теме, отличной от области черных дыр.

У Пенроуза есть еще одна область исследований, связанная с сознанием и квантовой механикой.

Хорошо, вы можете сказать, что квантовая механика - это тоже математика и исчисление, но мы можем сказать, что это другой вид математики, сильно отличающийся от черных дыр.

Квантовая механика почти полностью основана на уравнении Шредингера, а черные роли - на уравнении Эйнштейна, можно сказать, что подход в каждом случае разный.

Пенроуз считает и делает вывод в своей статье HAMEROFF; PENROSE, 2014, что существует связь между структурами Вселенной и нашим мозгом, точнее, биомолекулярной структурой мозга.

И, возможно, с помощью квантовой механики мы могли бы объяснить эту связь. Но что это может быть за связь? Как такая большая структура, как Вселенная, может иметь что-то общее с нашими маленькими светящимися головками?

В 2018 году комик Джо Роган пригласил Пенроуза в свое ток-шоу, почти 2 часа они говорили о работе Пенроуза, сознании, квантовой механике и множестве других вещей.

Говоря о сознании, Пенроуз поделился своими мыслями о том, как трудно формализовать абстрактное понимание сознания и ввести его в компьютер, как нечто, что можно перевести в числа.

Даже если у вас есть какой-то перевод, и вы считаете, что аргумент верен, для того, чтобы у вас было такое чувство суждения, вы должны учитывать правила, поэтому вы руководствуетесь этими правилами, и, возможно, наш ум не следует ни одному правилу, о котором мы знаем, что делает этот аргумент и перевод просто не реальными. Понимаете?

Вот слова Пенроуза по этому поводу: "Что такое понимание? Что оно означает? Это что-то, что следует правилам? Это алгоритм?

Это не алгоритм...", Так если это не алгоритм, то что это? И разве квантовая механика - это не то, что мы уже знаем?

Да, мы знаем, но мы знаем только маленькую крошечную часть того, что кажется таким большим, сложным и отличным от всего, с чем мы работаем.

На квантовом уровне вещи происходят не так, как в нашей реальности, они подчиняются совершенно другим законам, если вообще существуют какие-либо законы, и все потому, что мы все еще не знаем.

Если вы смотрели фильм "Человек-муравей" из фильмов Marvel, думаю, вы понимаете, о чем я говорю.

Давайте на минуту вспомним кота Шредингера. Шредингер в 1935 году, пытаясь объяснить концепцию квантовой механики, поставил мысленный эксперимент, в котором кот, бутылка с ядом и радиоактивный элемент помещались в закрытый ящик.

Если элемент распадается, бутылочка с ядом разбивается, и кошка умирает.

Дело в том, что при закрытой коробке мы не можем видеть, что происходит внутри, не зная результата эксперимента, вы не знаете, что произошло на самом деле, поэтому кошка может быть как живой, так и мертвой.

В этом и заключается интересная часть квантовой механики: вещи могут быть двумя вещами одновременно, или могут находиться в двух местах одновременно.

Живой и мертвый одновременно, понятно?

По словам Пенроуза, чтобы убедиться в том, что то, что происходит у нас в голове, не является алгоритмом, не подчиняется никаким правилам, он верит в нечто иное.

То, что "требует от нас сознательного понимания того, о чем мы думаем, мышление - это сознание, а понимание - это сознательная деятельность".

Быть совестливой деятельностью, например, играть на инструменте, заниматься творчеством, работать или влюбляться. Эти совестливые действия, очевидно, не являются вычислительными данными, происходит что-то другое.

К счастью, начали происходить некоторые объяснения, объясняющие все вопросы ученых.

Ответ может быть в наших нейронах - клетках, которые передают по синапсам все виды информации, химическую, электрическую, механическую и термическую.

Пенроуз рассказал Рогану, что несколько лет назад он получил письмо от некоего Стюарта Хамероффа, в котором говорилось, что Пенроуз не рассматривает нейроны и структуры, называемые микротрубочками, которые могут быть абсолютным фундаментальным инструментом для сознания.

К сожалению, невозможно изолировать квантовые эффекты в нейронах, потому что вы получаете декогеренцию среды, то, что работает в квантовом состоянии, не воспроизводится на более высоком уровне. 

"Они выглядят именно так, что вполне могли бы поддерживать квантовую механику такого уровня, что можно было бы ожидать коллапса квантового состояния", - говорит Пенроуз Рогану о содержании письма Хамероффа.

Микротрубочки Это маленькие трубочки, состоящие из белка под названием тубулин, они имеют различные функции в нашем теле, но в мозге, помимо их обычных функций, таких как поддержка структуры и транспортировка, микротрубочки могут принимать участие в переносе информации в нейроне (DENT; BAAS, 2014).

По-видимому, субъединицы микротрубочек могут иметь два различных типа взаимодействий, А-тип и В-тип.

Первый - самый симметричный, они выглядят одинаково по всему периметру. В мозге присутствует именно А-тип, поскольку симметрия является наиболее важной характеристикой, позволяющей организовать информацию по-разному.

В конце концов, что такое сознание? На вопрос Джо, Пенроуз объяснил, что существует своего рода квантовое состояние, сохраняющееся на уровне нашего сознания, и что микротрубочки могут быть тем, что несет квантовый эффект, но он не исключает возможности, что в этом участвуют и другие структуры, структуры, которые мы еще не открыли. 

Пенроуз подозревал, что существует класс молекул, которые населяют эти синапсы, и они симметричны, как пятиугольники и шестиугольники, имея в каждом вихре белок с формой трискелиона, соединяющийся по краям, как узор футбольного мяча. Но достаточно ли только симметрии? Являются ли вещества, из которых состоят эти белки, еще одним важным фактором? И какова на самом деле функция этих белков в синапсах? К сожалению, мы до сих пор не знаем.

По-видимому, симметрия играет ключевую роль в том, что в квантовой механике называется эффектом Пряжи.

Это происходит, когда мы имеем высокосимметричную структуру и возможен большой разрыв между самым низким энергетическим уровнем и следующим.

Большой разрыв может скрывать важную информацию о самом низком энергетическом уровне, этот недостаток информации является одной из проблем. Но "все это - своего рода предположения о каком-то квантовом явлении, там еще многое предстоит понять", - говорит Пенроуз.

 Пенроуз прав, нам еще многое предстоит узнать, и шаг за шагом мы можем открывать все больше и больше о мире квантовой механики внутри наших голов.

Некоторые люди говорили, что мы как бы связаны друг с другом и со Вселенной посредством частот и волн, что ж, возможно, на определенном уровне это так. Но чтобы знать наверняка, необходимо провести дополнительные исследования.

Если вы хотите посмотреть ток-шоу полностью, нажмите здесь или узнать больше об этой теме и работе Пенроуза, ниже приведены некоторые из его опубликованных статей:

ДЕНТ, Е. В.; БААС, П. В. Микротрубочки в нейронах как носители информации. Журнал нейрохимии, v. 129, n. 2, p. 235-239, abr. 2014.

ХАМЕРОФФ, С.; ПЕНРОЗ, Р. Сознание во Вселенной: Обзор теории "Orch OR". Физика жизни Отзывы, v. 11, n. 1, p. 39-78, 1 mar. 2014.

ПЕНРОЗ, Р.; ЛАНДАУЭР, Р. Новый разум императора: О компьютерах, разуме и законах физики. Физика сегодня, v. 43, n. 6, p. 73, 11 янв. 2008.

Если вы исследователь из области неврологии или физики, мы поможем вам создать инфографику на тему неврология, неврология, клеточная биология, биохимия, молекулярная биологияи Физика в Mind the Graph. 

Наше намерение - сделать так, чтобы ваши научные материалы доходили до все большего числа людей из академического мира и за его пределами, используя другой способ распространения информации о науке. Готовы ли вы попробовать?

Похожие статьи
логотип-подписка

Подпишитесь на нашу рассылку

Эксклюзивный высококачественный контент об эффективных визуальных
коммуникация в науке.

- Эксклюзивный гид
- Советы по дизайну
- Научные новости и тенденции
- Учебники и шаблоны