Kan kwantumfysica worden gebruikt om het bestaan ​​van bewustzijn te verklaren?

Proberen uit te leggen waar subjectieve ervaringen vandaan komen, lijkt weinig met fysica te maken te hebben. Sommige wetenschappers hebben echter gespeculeerd dat misschien de diepste niveaus van theoretische fysica de inzichten bevatten die nodig zijn om deze vraag te verhelderen door te suggereren dat kwantumfysica kan worden gebruikt om het bestaan ​​van bewustzijn te verklaren.

Bewustzijn en kwantumfysica

Een van de eerste manieren waarop bewustzijn en kwantumfysica samenkomen, is via de Kopenhagen-interpretatie van kwantumfysica. In deze theorie stort de kwantumgolffunctie in doordat een bewuste waarnemer een fysiek systeem meet. Dit is de interpretatie van de kwantumfysica die het katgedachte-experiment van Schroedinger heeft aangewakkerd, wat een zekere mate van absurditeit van deze manier van denken aantoont, behalve dat het volledig overeenkomt met het bewijs van wat wetenschappers op kwantumniveau waarnemen.

Een extreme versie van de Kopenhagen-interpretatie werd voorgesteld door John Archibald Wheeler en wordt het participatieve antropische principe genoemd, dat zegt dat het hele universum ineenstortte in de staat die we specifiek zien omdat er bewuste waarnemers aanwezig moesten zijn om de ineenstorting te veroorzaken. Alle mogelijke universums die geen bewuste waarnemers bevatten, worden automatisch uitgesloten.

De impliciete bestelling

Natuurkundige David Bohm beweerde dat, aangezien zowel kwantumfysica als relativiteit onvolledige theorieën waren, ze op een diepere theorie moeten wijzen. Hij geloofde dat deze theorie een kwantumveldentheorie zou zijn die een onverdeelde heelheid in het universum zou vertegenwoordigen. Hij gebruikte de term 'impliciete orde' om uit te drukken hoe hij dacht dat dit fundamentele niveau van de realiteit eruit moest zien, en geloofde dat wat we zien gebroken weerspiegelingen zijn van die fundamenteel geordende realiteit.

Bohm stelde het idee voor dat bewustzijn op de een of andere manier een manifestatie van deze impliciete orde was en dat het proberen te begrijpen van het bewustzijn louter door naar materie in de ruimte te kijken, gedoemd was te mislukken. Hij heeft echter nooit een wetenschappelijk mechanisme voor het bestuderen van bewustzijn voorgesteld, dus dit concept is nooit een volledig ontwikkelde theorie geworden.

Het menselijk brein

Het concept om de kwantumfysica te gebruiken om het menselijk bewustzijn uit te leggen, is echt van start gegaan met Roger Penrose's boek uit 1989, "The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics". Het boek is specifiek geschreven naar aanleiding van de bewering van old-school kunstmatige intelligentie-onderzoekers die geloofden dat het brein weinig meer was dan een biologische computer. In dit boek beweert Penrose dat het brein veel geavanceerder is dan dat, misschien dichter bij een kwantumcomputer. In plaats van te werken op een strikt binair systeem van aan en uit, werkt het menselijk brein met berekeningen die tegelijkertijd in een superpositie van verschillende kwantumtoestanden liggen.

Het argument hiervoor omvat een gedetailleerde analyse van wat conventionele computers daadwerkelijk kunnen bereiken. Kortom, computers doorlopen geprogrammeerde algoritmen. Penrose duikt terug in de oorsprong van de computer door het werk van Alan Turing te bespreken, die een "universele Turing-machine" ontwikkelde die de basis vormt voor de moderne computer. Penrose beweert echter dat dergelijke Turing-machines (en dus elke computer) bepaalde beperkingen hebben die volgens hem niet noodzakelijkerwijs door de hersenen bestaan.

Quantum onbepaaldheid

Sommige voorstanders van kwantumbewustzijn hebben het idee geopperd dat kwantumonbepaaldheid - het feit dat een kwantumsysteem nooit een uitkomst met zekerheid kan voorspellen, maar alleen als een kans uit de verschillende mogelijke toestanden - zou betekenen dat kwantumbewustzijn het probleem oplost of of niet mensen hebben eigenlijk vrije wil. Dus het argument luidt: als het menselijk bewustzijn wordt beheerst door kwantumfysische processen, dan is het niet deterministisch en hebben mensen daarom een ​​vrije wil.

Er zijn een aantal problemen hiermee, die worden samengevat door neurowetenschapper Sam Harris in zijn korte boek 'Free Will', waarin hij verklaarde:

"Als determinisme waar is, is de toekomst bepaald - en dit omvat al onze toekomstige gemoedstoestanden en ons daaropvolgende gedrag. En voor zover de wet van oorzaak en gevolg onderworpen is aan indeterminisme - kwantum of anderszins - kunnen we geen eer aannemen voor wat er gebeurt. Er is geen combinatie van deze waarheden die compatibel lijkt met het populaire idee van vrije wil.

Het Double-Slit Experiment

Een van de meest bekende gevallen van kwantumonbepaaldheid is het kwantum-experiment met dubbele spleet, waarin de kwantumtheorie zegt dat er geen manier is om met zekerheid te voorspellen welke spleet een bepaald deeltje zal doorlopen tenzij iemand daadwerkelijk waarneemt dat het gaat door de gleuf. Er is echter niets aan deze keuze om deze meting te maken die bepaalt welke spleet het deeltje zal doorlopen. In de basisconfiguratie van dit experiment is er een kans van 50 procent dat het deeltje door een van de spleten gaat, en als iemand de spleten observeert, dan zullen de experimentele resultaten willekeurig overeenkomen met die verdeling.

De plaats in deze situatie waar mensen een soort keuze lijken te hebben, is dat een persoon kan kiezen of ze de observatie gaat doen. Als ze dat niet doet, gaat het deeltje niet door een specifieke spleet: het gaat in plaats daarvan door beide spleten. Maar dat is niet het deel van de situatie dat filosofen en pro-vrije wil bepleiten wanneer ze het hebben over kwantumonbepaaldheid, want dat is echt een optie tussen niets doen en een van de twee deterministische resultaten doen.