bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Τα ηλεκτρόνια μπορεί να είναι πολύ καλά συνειδητά

Καλές γιορτές. Αυτή την εβδομάδα επανεκτυπώνουμε τις κορυφαίες ιστορίες μας για το 2020. Αυτό το άρθρο εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο διαδίκτυο στο ιστολόγιό μας Facts So Romantic  τον Μάιο του 2020.

Τον Μάιο, το εξώφυλλο του New Scientist έγραφε τον τίτλο, "Είναι το Σύμπαν συνειδητό;" Ο μαθηματικός και φυσικός Johannes Kleiner, στο Κέντρο Μαθηματικής Φιλοσοφίας του Μονάχου στη Γερμανία, είπε στον συγγραφέα Michael Brooks ότι ένας μαθηματικά ακριβής ορισμός της συνείδησης θα μπορούσε να σημαίνει ότι το σύμπαν είναι γεμάτο με υποκειμενική εμπειρία. «Αυτή θα μπορούσε να είναι η αρχή μιας επιστημονικής επανάστασης», είπε ο Kleiner, αναφερόμενος στην έρευνα που διεξήγαγε ο ίδιος και άλλοι.

Ο Kleiner και οι συνεργάτες του επικεντρώνονται στην Ολοκληρωμένη Θεωρία Πληροφοριών της Συνείδησης, μια από τις πιο εξέχουσες θεωρίες της συνείδησης σήμερα. Όπως σημειώνει ο Kleiner, το IIT (όπως είναι γνωστή η θεωρία) είναι απολύτως πανψυχιστικό επειδή όλες οι ενσωματωμένες πληροφορίες έχουν τουλάχιστον ένα κομμάτι συνείδησης.

Μπορεί να δείτε την άνοδο του πανψυχισμού ως μέρος μιας τάσης του Κοπέρνικου - την ιδέα ότι δεν είμαστε ξεχωριστοί. Η Γη δεν είναι το κέντρο του σύμπαντος. Οι άνθρωποι δεν είναι ένα πολύτιμο δημιούργημα, ούτε καν η κορυφή της εξέλιξης. Γιατί λοιπόν να πιστεύουμε ότι τα πλάσματα με εγκέφαλο, όπως εμείς, είναι οι μοναδικοί φορείς της συνείδησης; Στην πραγματικότητα, ο πανψυχισμός υπάρχει εδώ και χιλιάδες χρόνια ως μία από τις διάφορες λύσεις στο πρόβλημα νου-σώματος. Το βιβλίο του David Skrbina το 2007, Πανψυχισμός στη Δύση , παρέχει μια εξαιρετική ιστορία αυτής της πνευματικής παράδοσης.

Ενώ υπάρχουν πολλές εκδοχές του πανψυχισμού, η εκδοχή που βρίσκω ελκυστική είναι γνωστή ως συστατικός πανψυχισμός . Δηλώνει, για να το θέσω απλά, ότι όλη η ύλη έχει κάποιο συνδεδεμένο μυαλό ή συνείδηση, και το αντίστροφο. Όπου υπάρχει μυαλό υπάρχει ύλη και όπου υπάρχει ύλη υπάρχει μυαλό. Πάνε μαζί. Όπως υποστήριξαν σύγχρονοι πανψυχολόγοι όπως ο Alfred North Whitehead, ο David Ray Griffin, ο Galen Strawson και άλλοι, όλη η ύλη έχει κάποια ικανότητα να αισθάνεται, αν και εξαιρετικά στοιχειώδες συναίσθημα στις περισσότερες διαμορφώσεις της ύλης.

Οι πανψυχολόγοι εξετάζουν τα πολλά σκαλοπάτια στη σκάλα πολυπλοκότητας της φύσης και δεν βλέπουν καμία προφανή γραμμή μεταξύ του νου και του μη νου. Ο φιλόσοφος Thomas Nagel ρώτησε περίφημα το 1974 πώς είναι να είσαι νυχτερίδα, να ηχολογείς και να πετάς; Δεν μπορούμε να γνωρίζουμε με βεβαιότητα, αλλά μπορούμε εύλογα να συμπεράνουμε, με βάση την παρατήρηση των πολύπλοκων συμπεριφορών τους και τη στενή γενετική συγγένεια μεταξύ όλων των θηλαστικών και των ανθρώπων - και το γεγονός ότι η εξέλιξη προχωρά σταδιακά - ότι οι νυχτερίδες έχουν μια πλούσια εσωτερική ζωή. Με την ίδια λογική, μπορούμε να εξετάζουμε σταθερά λιγότερο πολύπλοκες μορφές συμπεριφοράς που μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε εύλογα κάποιο είδος νου που σχετίζεται με όλους τους τύπους ύλης. Ναι, συμπεριλαμβανομένου ακόμη και του χαμηλού ηλεκτρονίου.

Ενώ η άψυχη ύλη δεν εξελίσσεται όπως η έμψυχη ύλη, η άψυχη ύλη συμπεριφέρεται. Κάνει πράγματα. Ανταποκρίνεται στις δυνάμεις. Τα ηλεκτρόνια κινούνται με συγκεκριμένους τρόπους που διαφέρουν κάτω από διαφορετικές πειραματικές συνθήκες. Αυτοί οι τύποι συμπεριφορών έχουν ωθήσει αξιοσέβαστους φυσικούς να προτείνουν ότι τα ηλεκτρόνια μπορεί να έχουν κάποιο είδος εξαιρετικά στοιχειώδους νου. Για παράδειγμα, ο αείμνηστος Freeman Dyson, ο γνωστός Αμερικανός φυσικός, δήλωσε στο βιβλίο του το 1979, Disturbing the Universe , ότι «οι διαδικασίες της ανθρώπινης συνείδησης διαφέρουν μόνο σε βαθμό αλλά όχι σε είδος από τις διαδικασίες επιλογής μεταξύ κβαντικών καταστάσεων τις οποίες ονομάζουμε «τυχαία» όταν γίνονται από ηλεκτρόνια». Η κβαντική πιθανότητα πλαισιώνεται καλύτερα ως κβαντική επιλογή - επιλογή, όχι τύχη, σε κάθε επίπεδο της φύσης. Ο David Bohm, ένας άλλος γνωστός Αμερικανός φυσικός, υποστήριξε με παρόμοιο τρόπο:«Η ικανότητα της μορφής να είναι ενεργή είναι το πιο χαρακτηριστικό γνώρισμα του νου και έχουμε κάτι που μοιάζει με το μυαλό ήδη με το ηλεκτρόνιο».

Πολλοί βιολόγοι και φιλόσοφοι έχουν αναγνωρίσει ότι δεν υπάρχει σκληρή γραμμή μεταξύ έμψυχου και άψυχου. J.B.S. Ο Haldane, ο διαπρεπής Βρετανός βιολόγος, υποστήριξε την άποψη ότι δεν υπάρχει σαφής διαχωριστική γραμμή μεταξύ του τι είναι ζωντανό και τι δεν είναι:«Δεν βρίσκουμε προφανή στοιχεία ζωής ή νου στη λεγόμενη αδρανή ύλη…. αλλά αν η επιστημονική άποψη είναι σωστή, θα τα βρούμε τελικά, τουλάχιστον σε στοιχειώδη μορφή, σε όλο το σύμπαν."

Ο Niels Bohr, ο Δανός φυσικός που ήταν σημαντικός στην ανάπτυξη της κβαντικής θεωρίας, δήλωσε ότι «οι ίδιοι οι ορισμοί της ζωής και της μηχανικής… είναι τελικά θέμα ευκολίας…. Το ζήτημα του περιορισμού της φυσικής στη βιολογία θα έχανε κάθε νόημα εάν, αντί να κάνουμε διάκριση μεταξύ ζωντανών οργανισμών και άψυχων σωμάτων, επεκτείναμε την ιδέα της ζωής σε όλα τα φυσικά φαινόμενα.»

Πιο πρόσφατα, ο αστροβιολόγος του Πανεπιστημίου του Κολοράντο Μπρους Τζακόσκι, ο οποίος έχει συνεργαστεί με τη NASA στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής, ρώτησε ρητορικά:«Υπήρξε μια ξεχωριστή στιγμή που η Γη πήγε από την έλλειψη ζωής στην ύπαρξη ζωής, σαν να είχε γυρίσει ένας διακόπτης; Η απάντηση είναι "μάλλον όχι."

Η θεωρητική φυσική Sabine Hossenfelder, συγγραφέας του βιβλίου του 2018 Lost in Math , έχει πάρει αντίθετη θέση. «[Εγώ] θέλετε ένα σωματίδιο να είναι συνειδητό, η ελάχιστη προσδοκία σας θα πρέπει να είναι ότι το σωματίδιο μπορεί να αλλάξει», υποστήριξε σε μια ανάρτηση με τίτλο «Τα ηλεκτρόνια δεν σκέφτονται». «Είναι δύσκολο να έχεις μια εσωτερική ζωή με μία μόνο σκέψη. Αλλά αν τα ηλεκτρόνια μπορούσαν να κάνουν σκέψεις, θα το είχαμε δει από καιρό σε συγκρούσεις σωματιδίων, επειδή θα άλλαζε τον αριθμό των σωματιδίων που παράγονται στις συγκρούσεις».

Ωστόσο, η «αλλαγή» σημαίνει πολλά διαφορετικά πράγματα, συμπεριλαμβανομένης της θέσης στο χώρο με την πάροδο του χρόνου. Αυτό που καταλαβαίνει ο Dyson στην παρατήρησή του σχετικά με τα ηλεκτρόνια και την κβαντική θεωρία είναι ότι τα πιθανολογικά αποτελέσματα κατανομής των κβαντικών πειραμάτων (όπως το πείραμα της διπλής σχισμής) εξηγούνται καλύτερα ως το γινόμενο, όχι ως καθαρή τύχη (άλλος τρόπος να πούμε "δεν «Ξέρω»), αλλά από πολυάριθμες εξαιρετικά στοιχειώδεις επιλογές από κάθε ηλεκτρόνιο σε κάθε στιγμή σχετικά με το πού και πώς να εκδηλωθεί.

Η ποικιλία του πανψυχισμού του Whitehead, που εξακολουθεί να είναι η πιο επεξεργασμένη εκδοχή του πανψυχισμού σήμερα, οραματίζεται εκ νέου τη φύση της ύλης με θεμελιώδη τρόπο. Για τον Whitehead, όλες οι πραγματικές οντότητες, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρονίων, των ατόμων και των μορίων, είναι «σταγόνες εμπειρίας» στο ότι απολαμβάνουν τουλάχιστον λίγη εμπειρία, λίγη επίγνωση. Εκ πρώτης όψεως είναι μια περίεργη προοπτική, αλλά τελικά έχει πολύ νόημα.

Αντί να είναι αμετάβλητα πράγματα που κινούνται σε ένα δοχείο χωροχρόνου - η σύγχρονη άποψη με λίγα λόγια - ο Whitehead αντιλαμβάνεται τα σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια ως μια αλυσίδα διαδοχικών επαναλήψεων ενός μόνο ηλεκτρονίου που μοιάζουν έντονα το ένα με το άλλο σε κάθε επανάληψη. αλλά δεν είναι πανομοιότυπα μεταξύ τους. Κάθε επανάληψη είναι λίγο διαφορετική από την προηγούμενη. Δεν υπάρχει στατικό και αμετάβλητο ηλεκτρόνιο. Ο βαθμός στον οποίο κάθε επανάληψη είναι περισσότερο ή λιγότερο διαφορετική από την τελευταία επανάληψη είναι το μέρος για ένα γιώτα επιλογής και νου. Αυτή η λίγη επιλογής συνδυάζεται προς τα πάνω και, μέσω της πορείας της βιολογικής εξέλιξης, οδηγεί στους πολύπλοκους τύπους νου και επιλογής που απολαμβάνουμε εμείς οι άνθρωποι και τα άλλα θηλαστικά.

Ο Whitehead, ένας μαθηματικός φιλόσοφος, εξέτασε λεπτομερώς αυτή τη διαδικασία της «συναίσθησης», την ταλαντευόμενη φύση οντοτήτων όπως τα ηλεκτρόνια από στιγμή σε στιγμή, στα φιλοσοφικά του έργα Science and the Modern World , Διαδικασία και πραγματικότητα , και Τρόποι σκέψης . Αυτά είναι μερικές φορές δύσκολα έργα, αλλά αξίζει τον κόπο να τα καταφέρετε, αν σας ενδιαφέρει να βασίσετε τη φυσική σε μια πιο εμπειρική μεταφυσική βάση.

Πολλοί σύγχρονοι στοχαστές έχουν ασπαστεί τον Γουάιτχεντ και τον πανψυχισμό σε διάφορους βαθμούς, συμπεριλαμβανομένου του Μπομ, του οποίου η Ολότητα και η εμπεριστατωμένη τάξη , το magnum opus του σχετικά με τη σύγχρονη φυσική και τη φύση της πραγματικότητας, αναφέρεται στον Whitehead ως έμπνευση.

Αναλύω στη δουλειά μου πώς μπορούμε να μετατρέψουμε αυτές τις «απλώς» φιλοσοφικές σκέψεις σχετικά με τη φύση του νου σε όλη τη φύση σε ένα ελεγχόμενο σύνολο πειραμάτων, με μερικές πρώιμες σκέψεις σκιαγραφημένες εδώ. Τέτοια πειράματα μετακινούν τις συζητήσεις για τον πανψυχισμό έξω από τη σφαίρα της φιλοσοφίας και πιο σταθερά στη σφαίρα της επιστήμης.

Έτσι, ναι, υπάρχει αρκετός χώρος στη σύγχρονη φυσική για τα ηλεκτρόνια να «σκεφτούν».

Η Ταμ Χαντ είναι λόγιος και συγγραφέας που συνδέεται με το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα. Είναι ο συγγραφέας του βιβλίου Eco, Ego, Eros, που εξερευνά τον πανψυχισμό σε διάφορα πεδία και του Γενική Θεωρία Συντονισμούτης συνείδησης, η οποία είναι πανψυχική στον προσανατολισμό. Δημοσιεύει blog στο μέσο.com.

Εικόνα επικεφαλής: Yurchanka Siarhei / Shutterstock


Δήλωση λειτουργίας

Αν σπουδάζετε ηλεκτρονικά, οι λογικές πύλες είναι ένα κρίσιμο θέμα. Αυτά είναι σημαντικά ψηφιακά gadget που βασίζονται κυρίως στη λειτουργία Boolean. Οι λογικές πύλες εκτελούν λογικές πράξεις σε μία ή περισσότερες δυαδικές εισόδους και εξάγουν μία μόνο δυαδική έξοδο. Οι λογικές πύλες είναι τα ηλεκτρ

Πάνω από το Σύμπαν—Οι καλύτερες αντιδράσεις στα μεγάλα νέα της φυσικής

Οι επιστήμονες, στο σύνολό τους, είναι πολύ προσεκτικοί. Όταν έρχονται αντιμέτωποι με ένα μικρόφωνο ή ένα σημειωματάριο ρεπόρτερ, οι περισσότεροι από αυτούς (εκτός από μια φωνητική μειοψηφία) φρενάρουν και μετριάζουν τη γλώσσα τους, προσθέτοντας επιφυλάξεις και προσόντα, θάβοντας σημαντικές ειδήσεις

Η φυσική κάνει τη γήρανση αναπόφευκτη, όχι η βιολογία

Το εσωτερικό κάθε κυττάρου στο σώμα μας είναι σαν μια πολυσύχναστη πόλη, γεμάτη με πίστες, μεταφορικά μέσα, βιβλιοθήκες, εργοστάσια, σταθμούς παραγωγής ενέργειας και μονάδες αποκομιδής σκουπιδιών. Οι εργαζόμενοι της πόλης είναι μηχανές πρωτεΐνης, που μεταβολίζουν τα τρόφιμα, βγάζουν τα σκουπίδια ή ε