La coscienza è collegata alla fisica quantistica?

Cercare di spiegare da dove provengono le esperienze soggettive sembrerebbe avere poco a che fare con la fisica. Alcuni scienziati, tuttavia, hanno ipotizzato che forse i livelli più profondi della fisica teorica contengano le intuizioni necessario per illuminare questa domanda suggerendo che la fisica quantistica può essere usata per spiegare l'esistenza stessa di coscienza.

Uno dei primi modi in cui la coscienza e la fisica quantistica si incontrano è attraverso l'interpretazione di Copenaghen della fisica quantistica. In questa teoria, la funzione dell'onda quantistica collassa a causa di un osservatore cosciente che effettua una misurazione di un sistema fisico. Questa è l'interpretazione di fisica quantistica che ha scatenato il Il gatto di Schroedinger esperimento di pensiero, dimostrando un certo livello di assurdità di questo modo di pensare, tranne per il fatto che corrisponde completamente all'evidenza di ciò che gli scienziati osservano a livello quantico.

Una versione estrema dell'interpretazione di Copenaghen è stata proposta da John Archibald Wheeler ed è chiamata principio antropico partecipativo, che dice che l'intero universo è crollato nello stato che vediamo specificamente perché dovevano essere presenti osservatori coscienti per causare il collasso. Ogni possibile universo che non contiene osservatori coscienti viene automaticamente escluso.

Il fisico David Bohm sosteneva che, poiché sia ​​la fisica quantistica che la relatività erano teorie incomplete, devono indicare una teoria più profonda. Credeva che questa teoria sarebbe stata una teoria dei campi quantistici che rappresentava una totalità indivisa nell'universo. Usò il termine "ordine implicito" per esprimere ciò che pensava dovesse essere questo livello fondamentale della realtà piace, e credevamo che ciò che stiamo vedendo siano riflessi rotti di quella realtà fondamentalmente ordinata.

Bohm propose l'idea che la coscienza fosse in qualche modo una manifestazione di questo ordine implicito e che il tentativo di comprendere la coscienza semplicemente guardando la materia nello spazio era condannato a fallimento. Tuttavia, non ha mai proposto alcun meccanismo scientifico per studiare la coscienza, quindi questo concetto non è mai diventato una teoria pienamente sviluppata.

Il concetto di usare la fisica quantistica per spiegare la coscienza umana è davvero decollato con il libro di Roger Penrose del 1989, "La nuova mente dell'imperatore: i computer, le menti e le leggi di Roger Fisica. "Il libro è stato scritto specificamente in risposta alle affermazioni dei ricercatori di intelligenza artificiale della vecchia scuola che credevano che il cervello fosse poco più che un biologico computer. In questo libro, Penrose sostiene che il cervello è molto più sofisticato di quello, forse più vicino a un computer quantistico. Invece di operare rigorosamente binario sistema di accensione e spegnimento, il cervello umano funziona con calcoli che sono in una sovrapposizione di diversi stati quantistici allo stesso tempo.

L'argomento per questo comporta un'analisi dettagliata di ciò che i computer convenzionali possono effettivamente realizzare. Fondamentalmente, i computer eseguono algoritmi programmati. Penrose ripercorre le origini del computer, discutendo del lavoro di Alan Turing, che ha sviluppato una "macchina universale di Turing" che è alla base del computer moderno. Tuttavia, Penrose sostiene che tali macchine di Turing (e quindi qualsiasi computer) hanno alcune limitazioni che non crede necessariamente al cervello.

Alcuni sostenitori della coscienza quantistica hanno avanzato l'idea che l'indeterminatezza quantistica - il fatto che un sistema quantistico non può mai prevedere un risultato con certezza, ma solo come una probabilità tra i vari stati possibili - significherebbe che la coscienza quantistica risolve il problema se gli umani abbiano o meno liberi volontà. Quindi l'argomento va, se la coscienza umana è governata da processi fisici quantistici, allora non è deterministica, e quindi gli umani hanno il libero arbitrio.

Ci sono una serie di problemi con questo, che sono riassunti dal neuroscienziato Sam Harris nel suo breve libro "Free Will", in cui ha affermato:

"Se il determinismo è vero, il futuro è fissato e questo include tutti i nostri stati mentali futuri e il nostro comportamento successivo. E nella misura in cui la legge di causa ed effetto è soggetta all'indeterminismo - quantico o meno - non possiamo prenderci il merito di ciò che accade. Non esiste una combinazione di queste verità che sembra compatibile con la nozione popolare di libero arbitrio.

Uno dei casi più noti di indeterminazione quantistica è il esperimento quantico a doppia fenditura, in cui la teoria quantistica dice che non c'è modo di prevedere con certezza quale fenditura un dato la particella passerà attraverso a meno che qualcuno non ne osservi effettivamente la via fessura. Tuttavia, non c'è nulla in questa scelta di effettuare questa misurazione che determina quale fenditura attraverserà la particella. Nella configurazione base di questo esperimento, c'è una probabilità del 50 percento che la particella attraversi entrambi fessura, e se qualcuno sta osservando le fessure, i risultati sperimentali corrisponderanno a quella distribuzione a caso.

Il posto in questa situazione in cui gli umani sembrano avere una sorta di scelta è che una persona può scegliere se fare l'osservazione. In caso contrario, la particella non passa attraverso una fenditura specifica: passa invece attraverso entrambe le fenditure. Ma questa non è la parte della situazione che i filosofi e i sostenitori del libero arbitrio invocano quando parlano indeterminatezza quantistica perché questa è davvero un'opzione tra non fare nulla e fare uno dei due risultati deterministici.