ذهن کوانتومی، قسمت اول: ذهن کوانتومی چیست ؟

23

مکانیک کوانتومی، نظریه ی ابرپیچیده ای است که بشر از آن برای توصیف طبیعت استفاده می کند. از طرفی ذهن انسان نیز یکی از پیچیده ترین سیستم های طبیعت است که ویژگی بسیار اسرارآمیزی مانند آگاهی را از خود بروز می دهد. این شباهت باعث شد تا افراد زیادی علاقمند شوند تا ارتباط بین این دو پیچیده ترین را کشف کنند و به همین دلیل، مفهومی به نام ذهن کوانتومی پدید آمد. اما ذهن کوانتومی چیست ؟ برای یافتن پاسخ این سوال هیجان انگیز با دیپ لوک همراه باشید…

آگاهی کوانتومی، مغز کوانتومی و ذهن کوانتومی، عبارت هایی هستند که این روزها طرفداران زیادی پیدا کرده اند و البته مفاهیم بسیار وسوسه کننده ای هستند. البته این مفاهیم، این روزها، به نوعی شارلاتانیزم علمی تبدیل شده اند که افراد غیرمتخصص با استفاده از آنها، عوام فریبی می کنند. حالا در دیپ لوک سعی خواهیم کرد تا این مفاهیم را از دیدگاهی کاملا علمی و با زبانی ساده و جذاب بررسی کنیم.

بسیاری از دوستان دیپ لوکی، چه از طریق کامنت در پست های مختلف و چه از طریق ایمیل، درخواست انتشار مطالبی در مورد ذهن کوانتومی شده بودند. از این رو، مجموعه مقالاتی به صورت سریالی و در ۱۱ قسمت، تهیه شده که هر هفته یک قسمت از آن را در دیپ لوک منتشر خواهیم کرد. این مقالات به کمک تعداد زیادی از منابع معتبر (شامل وبسایت و کتاب) نگاشته شده، اما شاکله ی اصلی آن از دایره المعارف دانشگاه استنفورد در مورد ذهن کوانتومی گرفته شده است. لیست کامل این ۱۱ قسمت را می توانید در زیر مشاهده کنید.

  • قسمت اول: ذهن کوانتومی چیست؟
  • قسمت دوم: فرضیات فلسفی پیش نیاز
  • قسمت سوم: بررسی فیزیولوژی عصبی آگاهی
  • قسمت چهارم: راه های استفاده از نظریه ی کوانتوم
  • قسمت پنجم: واکنش های حالت کوانتومی و کنش های آگاهی
  • قسمت ششم: نظریه ی میدان کوانتومی ذهن/مواد مادی
  • قسمت هفتم: مکانیک کوانتومی در شکاف سیناپسی
  • قسمت هشتم: گرانش کوانتومی و میکروتیوبیول ها
  • قسمت نهم: ذهن و ماده، دو روی یک سکه
  • قسمت دهم: ویژگی های کوانتومی ذهن
  • قسمت یازدهم: نتیجه گیری

ذهن کوانتومی چیست ؟

ارتباط بین ماده و ذهن، را می توان از جنبه های متفاوتی بررسی کرد. از نظر تاریخی، این مسئله دارای دو بخش فلسفی و فیزیولوژیکی است که بعدها توسط علوم رفتاری، علوم شناختی و علوم اعصاب، به یکدیگر متصل شدند؛ اما در این میان، نباید از نقش فیزیک سیستم های پیچیده و فیزیک کوانتومی در شبیه سازی اینکه ذهن کوانتومی چیست ، غافل شد.

تردیدی نیست که مغز، یکی از پیچیده ترین و شاید پیچیده ترین سیستمی است که تاکنون کشف شده و به همین دلیل است که مطالعه ی شبکه های نورونی و ارتباط آنها با عملکرد هر نورون، از دیدگاه فیزیک سیستم های پیچیده، بررسی می شود. با توجه به فیزیک کوانتومی، هیچ شکی وجود ندارد که رویدادهای کوانتومی در مغز (مانند هرجای دیگری از جهان مادی، مانند سیستم های بیولوژیکی) رخ می دهند، اما سوال اینجاست که کدامیک از این رویدادها، به طور مستقیم بر جنبه های فعالیت روانی مغز و ذهن، تاثیر می گذارند. یعنی ذهن کوانتومی چیست ؟

جبرگرایی یا اراده ی آزاد؟

در اوایل قرن بیستم، انگیزه ی اصلی برای ارتباط دادن نظریه ی کوانتومی به آگاهی، کاملا فلسفی بود. در واقع مسئله ی اراده ی آزاد، موضوع چالش برانگیزی بود که این انگیزه را فراهم می کرد. اراده ی آزاد به این معناست که انسان ها با اختیار و بدون جبر، می توانند تصمیم گیری آزادانه ای داشته باشند. اما یک چیز این مفهوم را نقض می کرد و آن جبرگرایی یا تعیین گرایی بود. در واقع جبرگرایی، تصویری بود که دانشمندان و فلاسفه تا قبل ظهور مکانیک کوانتومی، نسبت به جهان داشتند. در جبرگرایی، قانون علیت بر جهان حکمرانی می کند. در این دیدگاه، هر پدیده ای،معلول یک علت در زمان گذشته و علت یک معلول در زمان آینده است. در این رویکرد، در صورتی که ما قوانین فیزیکی را به طور کامل و بی هیچ کم و کاستی بدانیم، می توانیم آینده ی جهان را به طور کامل پبش بینی کنیم! یعنی تمام وقایع، از پیش تعیین شده و معلوم هستند و فرقی نمی کند شما چه تصمیمی می گیرید! پس تکلیف اراده ی انسان در این دیدگاه چه می شود؟ این دیدگاه می گوید: اراده ی آزادی وجود ندارد! به همین دلیل است که جبرگرایی دقیقا به عنوان جبهه ی مقابل اراده ی آزاد شناخته می شود. در واقع دانشمندانی مانند کپلر معتقد بودند که عدم توانایی ما برای پیش بینی آینده، فقط به دلیل دانش ناکافی ما از قوانین فیزیکی است، اما درصورتی که قوانین فیزیکی را به طور کامل بشناسیم، قادر خواهیم بود تا آینده را هم به طور کامل پیش بینی کنیم! بسیاری از دانشمندان قرن هفدهم از جمله رنه دکارت، یوهانس کپلر و رابرت بویل، اصطلاح جهان  ماشینی یا ساعت گونه را برای چنین جهانی برگزیدند.

اما شرایط به شکل عجیبی متحول شد. همه چیز زمانی تغییر کرد که برای اولین بار سرو کله ی عدم قطعیت در قالب مکانیک کوانتومی پیدا شد، چیزی که ما آن را به عنوان اصل عدم قطعیت هایزنبرگ (یا تصادف کوانتومی) می شناسیم. همانطور که بارها در دیپ لوک توضیح داده شده، اصل عدم قطعیت، می گوید شما حتی با دانستن کامل تمام قوانین فیزیکی، باز نمی توانید هیچ نتیجه ای را با اطمینان ۱۰۰ درصد پیش بینی کنید! در واقع طبیعیت به شما این اجازه را نمی دهد. در چنین جهانی، شما فقط می توانید احتمال رخ دادن نتایج را محاسبه کنید نه نتیجه ی قطعی را. حالا این تصادف کوانتومی می تواند جایی برای اراده ی آزاد باز کند.

اراده ی آزاد - ذهن کوانتومی چیست
ذهن کوانتومی چیست ؟ انسان دارای اراده ی آزاد است

پس نظریه ی کوانتومی، نوعی تصادف یا شانس را معرفی نمود که در مقابل دیدگاه جبرگرایی، قدعلم کرد. تصادف کوانتومی بیان می کند که در پدیده هایی مانند تابش خودبخودی نور، واپاشی رادیواکتیو یا سایر مثال های کاهش حالت، آینده ی بنیادی طبیعت، مستقل از جهل یا دانش ما، دارای عدم قطعیت خواهد بود.

ممکن است این سوال پیش آید، پس چگونه ما می توانیم خواص ماکروسکوپی پدیده های زندگی هر روزمان را با دقت بسیار زیاد پیش بینی کنیم؟ پاسخ این است که جهان روزمره ی ما، یک جهان ماکروسکوپی است و خواصی که ما پیش بینی می کنیم، میانگینی از تعداد بسیار زیادی از خواص میکروسکوپی و کوانتومی است (به عبارت تخصصی تر ما با یک رویکرد مکانیک آماری و با استفاده از انسامبل ها، این خواص را پیش بینی می کنیم). پس در مقیاس میکروسکوپی و کوانتومی، همچنان عدم قطعیت ها، حمکرانی می کنند، در حالیکه با بزرگتر شدن مقیاس ها و نزدیک شدن به جهان ماکروسکوپی، با میانگین گیری کردن از تعداد زیادی از سیستم های کوچک کوانتومی، می توان خواص ماکروسکوپی را با دقت عالی پیش بینی کرد.

جمع بندی: ذهن کوانتومی چیست ؟

در قسمت اول، مقدمه ی کوتاهی در پاسخ به این سوال که ذهن کوانتومی چیست بیان کردیم. در این نظریه، سعی می شود تا ساختار و عملکرد مغز، ذهن و آگاهی با استفاده از قوانین مکانیک کوانتومی بررسی شود. در مورد تاثیر مکانیک کوانتومی بر یکی از مظاهر ذهن، یعنی اراده ی آزاد و تقابل آن با نظریه ی جبرگرایی صحبت کردیم.

سایر ویژگی های نظریه ی کوانتومی مانند مکملیت و درهم تنیدگی نیز در بحث آگاهی کوانتومی بسیار چالش برانگیز هستند. پیشگامان و به عبارتی پدران نظریه ی کوانتوم، یعنی پلانک، بور، شرودینگر و پائولی، معتقد بودند که نظریه ی کوانتومی، نقش های مختلفی در اراده ی آزاد و آگاهانه بازی می کند. در قسمت های بعدی، محبوب ترین نگرش ها برای اعمال نظریه ی کوانتومی به آگاهی، بررسی و مقایسه خواهند شد. پس به هیچ وجه قسمت های جذاب بعدی را از دست ندهید!

زاده ی اردیبهشت ۶۹ و دانشجوی دکترای شیمی کوانتوم محاسباتی در دانشگاه شهید بهشتی است.او علاقمند به دنیای کوانتوم، تکنولوژی، فوتبال و موسیقی (رپ/راک) بوده و علاوه بر سردبیری دیپ لوک، به طراحی وب و نویسندگی در گجت نیوز، بیگ تم و ماهنامه GB جی اس ام مشغول است.

گفتگو۲۳ دیدگاه

  1. خیلی خوشحالم که بحث ذهن و کوانتم را آغاز کردید که از مدت ها قبل منتظر بودم.
    ترتیب مطالب و آغاز و پایان به دست شما هست. برای من به عنوان مخاطب اول تحلیل مغز انسان شامل سخت افزار آن و سپس تحلیل آن هست تا برسیم به موارد بعدی و اما تخیلات من و سوالاتم:
    ۱- حافظه چیست؟ چرا بیماری مثل آلزایمر میتواند مرحله به مرحله حافظه را پاک کند. اگر بخواهم مثال بزنم. آلزایمر در مراحل اولیه اول هارد دیسک را پاک میکند و فرد اطلاعات را که به حافظه سپرده به خاطر نمی آورد (دقت کنیم اطلاعاتی را که به خاطر سپرده آگاهانه مثل اسامی فیلم ها کتاب ها آدرس ها و ….) در آخر اطلاعات بایوس (رام) مغز را پاک میکند و فرد اطلاعات ناخود آگاه ضبط شده را از دست میدهد ( شامل حرف زدن، کنترل کننده های بدن و احساسات) به نظر میرسد که تمام اطلاعات ادراکی انسان در دورن مغز ذخیره میشود.
    سوال: آیا حافظه کوانتمی بر اساس یک سخت افزار قابل تعریف است؟ آیا با برداشتن بخشی از مغز انسان فقط حافظه آن بخش از بین میرود یا اینکه تمام سیستم دچار اختلال میشود؟

    ۲- تابحال دقت کرده اید در محاسبات ذهن انسان؟ مثلا ژاوی هرناندز (برترین پاسور فوتبال دنیا) در زمین فوتبال در حال یازی است> بازیکنی را در فاصله ۶۰ متری می بیند، محاسبه میکند که با سرعت آن بازیکن چند لحظه دیگر در کجا خواهد بود، محاسبه میکند که با چه زاویه و قدرتی توپ را شوت کند و البته عواملی مثل باد، تا در لحظه دقیق روی پای بازیکن فرود آید. نکته این است که کل زمان در کسری از ثانیه رخ میدهد و خطای محاسبه هم واقعا پایین است. خب چطور این اتفاق می افتد.
    سوال: سیستم طرح محاسبه در ذهن و حل آن، آیا با محاسبات کوانتمی قابل تفسیر است؟
    ۳- به طور تخیل گونه ای اگر مغز برداشته شود و در یک شبیه ساز بدن که به طور عالی خون رسانی به مغز (شامل اکسیژن و بسته های انرژی)،، این سامانه میتواند تا بی نهایت وجود داشته باشد و مدام خودش را توسعه بدهد،، مدام بخواند و تحلیل کند؟ به نظرم عدم تامین غرایز یا نیاز های انسان خودبخود چنین مغزی را از بین میبرد و این عجیب تریت بخش ماجرا است. مثلا میتوان مدام به خود یک فرد تمام نیاز های تغذیه ای اش را از تزریق کرد و حتی سیستم گوارشش را برداشت ولی آیا نیاز به خودرن غذا دیوانه کننده نیست؟ نظر شما چیست؟ آیا این پدیده ها با کوانتم قابل توجیه است؟
    البته رشته شما فیزیولوژی نیست و انتظار ندارم جواب بدهید صرفا یک بحث است و تبادل نظر

    • ناهید سادات ریاحی

      سپاسگزارم دوست خوبم از نظر و بحثتون. امیدوارم با پیش رفتن در قسمت های بعدی ذهن کوانتومی، به پاسخ برخی از سوالاتتون برسید. به نظر من قطعا فرآیندهای کوانتومی در تمام این پدیده ها، نقش بسزایی دارند، چرا که مغز ما هم در نهایت یک جسم مادی هست ، اما جالبه که دانشمندان به این نتیجه رسیدند که یک مغز شبیه سازی شده (به وسیله ی مدارهای سیلیکونی) که تمام ویژگی های فیزیکی مغز ما رو داشته باشه، نمیتونه جایگزین واقعی مغز ما بشه! و این یعنی مغز، دقیقا همون چیزی نیست که ما فکر می کنیم.
      محاسباتی که درمغز پلی میکرهایی مثل ژاوی (که امسال در غیبتش در یورو، از هنرنمایی های پلیرمیکرهای دیگه مثل کروس لذت می بریم) صورت میگیره، در بسیاری از افراد دیگه و به شکل های مختلف، رخ میده؛ قطعا ریشه ای فیزیکی و کوانتومی داره.
      همون طور که گفتم در قسمت های بعدی، بیشتر وارد ساختار شگفت انگیز مغز میشیم و درک این مسائل احتمالا واضح تر میشه

        • ناهید سادات ریاحی

          دوست خوبم البته این اصطلاح رو در پاسخ به دوستی که در مورد ژاوی صحبت کرده بودن، گفتم و در واقع یه اصطلاح توی بازیهای ورزشیه. پلی میکر یا Play Maker در فوتبال به بازیکنی گفته میشه که با تکنیک، پاسهای حسا شده، قدرت پیش بینی و از همه مهم تر، خلاقیتش، جریان حمله رو در تیمش هدایت میکنه به طوری که در نهایت منجر به گل بشه

  2. واو!
    بالاخره رسید!
    خیلی منتظر این موضوع بودم!
    یعنی هر وقت توی ایمیلم یه پیام میدیدم از دیپ لوک اومده، هی خدا خدا میکردم که درباره مغز کوانتومی که قبلا قولش رو داده بودید باشه!

    خداروشکر
    تشکر واقعا
    راستی عیدتون هم مبارک باشه

    • ناهید سادات ریاحی

      خداروشکر که تونستم درخواست خیلی از دوستان رو پاسخ بدم، البته خیلی وقته که در فکر نوشتن این مقالات بودم، اما وقت اجازه نمیداد. امیدوارم مفید واقع بشه.
      مرسی. عید شما هم مبارک

  3. با سلام وعرض خسته نباشید
    خانم ریاحی اگر ممکن باشد لطفا مستند هایی را نیز درباره این مفاهیم یا ارائه نمایید ویا معرفی بفرمایید.باتشکر فراوان

  4. سلام خانم دکتر
    وقت بخیر
    من باب یادآوری میخاستم جمله خودتون رو براتون بنویسم:

    “مجموعه مقالاتی به صورت سریالی و در ۱۳ قسمت، تهیه شده که هر هفته یک قسمت از آن را در دیپ لوک منتشر خواهیم کرد”

  5. من که اصلا با مفهوم اراده ی آزاد راحت نیستم؛ کاش اسم مقاله رو میذاشتین ذهن کپنهاکی نه ذهن کوانتمی. چون این نوع رویکرد فقط در تفسیر کپنهاکی از مکانیک کوانتمی قابل پذیرشه. اگه مثلا شما از انتشارگرها و انتگرال مسیر فاینمن به مسئله نگاه کنین میبینین ذره مسیریو طی میکنه که انتگرال مسیرش مشخصه و اونقدا هم آزادانه رفتار نمیکنه (یعنی بین انتخابهای محدود حق انتخاب داره نه آزادانه) یا اگه از منظر تفسیر بوهمی مسئله رو ببینین یک متغیر پنهان جهانی وجود داره که باعث میشه ذره یکی از مسیرها رو -از دید ما تصادفی- انتخاب کنه.

    • ناهید سادات ریاحی

      دوست عزیز همونطور که خودتون هم اشاره کردین، اراده ی آزاد (تفسیر کپنهاگی) یا تفسیر بوهمی، تفسیرهای مختلف یه نظریه ی واحد، یعنی مکانیک کوانتومی هستن، پس عنوان مقاله درست هست. اما در مورد اینکه در نهایت کدوم تفسیر درست هست، هنوز چالش ها و بحث های زیادی وجود داره.

      • حرفاتون درسته اما بازم قانع کننده نیست که انسان ذهنش آزاد باشه دست کم من تجربه نکردم یعنی کسیو ندیدم که آزادانه فکر کنه یا عملیو انجام بده…به نظرم رفتار هر انسانیو بشه بر اساس نیازهاش، واکنشهای شیمیایی-هورمونی، و نظریه حد مرکزی یا به قول شما “آنسامبلی” پیشبینی کرد.

        • ناهید سادات ریاحی

          دوست خوبم، قطعا یه سری اعمال انسان محصول مستقیم فرایندهای فیزیولوژیکه، ولی یه سریشم واقعا حاصل تصمیم گیری و انتخاب هست

  6. اگر انسانی خواهان رسیدن به مغز کوانتومی باشد باید تغذیه عادی خود را کنار بگذارد. مایلم تبادل تجربه داشته باشیم، مایل بودید ایمیل بزنید

  7. سید مرتضی موسویان

    سلام عرض ادب واحترام
    اگرمن درست متوجه شده باشم یعنی ذهن انسان اگر قابلیت مشاهده رو ازطرف مشاهده گر داشته باشه میتونه گذشته ی خودش رو تغییر بده؛چون پالس های ذهنی نور هسنتند!ببینید من میدونم که آزادی مطلق وجود نداری که اگرداشت یک نفرمیتونست انتخاب نه که به دنیا نیاد یا نمیره ولی این ها درانتخاب مانیستند ازطرفی ما فقط انتخابات محدودی داریم که اصطلاحا خیروشر هستند به قول پیش گو درفیلم ماتریکس که به نئو میگه ما نیمدیم انتخاب کنیم اومدیم بفهمیم چرا انتخاب کردیم! اینها از عدم آزادی در انتخاب هست.شاید کوانتوم همون کنشی هست که ما درانتخابهامون ودر نتیجه میبینیم درمقیاس اتمی.یعنی انتخاب خیر انفعالاتی داره که مقصدش مکان Aوانتخاب شرانفعالاتی داره که مقصدش B باشه.چراتصورنشه که دو نوع ازترکیب های کوانتومی بیشتر وجود نداره. وسعی نشه اون دو نوع راکشف کرد.ظاهرا همه چیز دراین جهان جفت هستند در عین وحدت.

ارسال نظر


*