bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Roger Penrose για το γιατί η συνείδηση ​​δεν υπολογίζει

Μόλις αρχίσετε να περιφέρεστε στο βούρκο των μελετών συνείδησης, σύντομα θα συναντήσετε το φάντασμα του Sir Roger Penrose, του διάσημου φυσικού της Οξφόρδης με μια τολμηρή —και πολύ πιθανότατα σπασμωδική— θεωρία για την κβαντική προέλευση της συνείδησης. Πιστεύει ότι πρέπει να πάμε πέρα ​​από τη νευροεπιστήμη και στον μυστηριώδη κόσμο της κβαντικής μηχανικής για να εξηγήσουμε την πλούσια διανοητική μας ζωή. Κανείς δεν ξέρει τι να κάνει με αυτή τη θεωρία, που αναπτύχθηκε με τον Αμερικανό αναισθησιολόγο Stuart Hameroff, αλλά η συμβατική σοφία είναι κάπως έτσι:Η θεωρία τους είναι σχεδόν σίγουρα λάθος, αλλά αφού ο Penrose είναι τόσο λαμπρός («Ένας από τους λίγους ανθρώπους που Συνάντησα στη ζωή μου που, χωρίς επιφυλάξεις, αποκαλώ ιδιοφυΐα», είπε ο φυσικός Lee Smolin), θα ήμασταν ανόητοι να απορρίψουμε τη θεωρία τους χωρίς έλεγχο.

Ο Penrose, 85, είναι ένας μαθηματικός φυσικός που έκανε το όνομά του πριν από δεκαετίες με πρωτοποριακή δουλειά στη γενική σχετικότητα και στη συνέχεια, συνεργαζόμενος με τον Stephen Hawking, βοήθησε να συλλάβουμε τις μαύρες τρύπες και τις βαρυτικές ιδιομορφίες, ένα σημείο άπειρης πυκνότητας από το οποίο μπορεί να σχηματίστηκε το σύμπαν. Εφηύρε επίσης τη «θεωρία του στρίβλου», έναν νέο τρόπο σύνδεσης της κβαντικής μηχανικής με τη δομή του χωροχρόνου. Η ανακάλυψή του ορισμένων γεωμετρικών μορφών γνωστών ως «Πλακάκια Penrose»—ένα έξυπνο σχέδιο μη επαναλαμβανόμενων μοτίβων—οδήγησε σε νέες κατευθύνσεις μελέτης στα μαθηματικά και την κρυσταλλογραφία.

Το εύρος των ενδιαφερόντων του Penrose είναι εξαιρετικό, κάτι που φαίνεται στο πρόσφατο βιβλίο του Μόδα, Πίστη και Φαντασία στη Νέα Φυσική του Σύμπαντος —ένας πυκνός τόμος 500 σελίδων που αμφισβητεί μερικές από τις πιο μοντέρνες αλλά ακόμα αναπόδεικτες θεωρίες στη φυσική, από τις πολλαπλές διαστάσεις της θεωρίας χορδών έως τον κοσμικό πληθωρισμό την πρώτη στιγμή του Big Bang. Θεωρεί ότι αυτές οι θεωρίες είναι φανταστικές και απίθανες.

Ο Πένροουζ δεν φαίνεται να ενοχλεί να χαρακτηριστεί ως τάφος, αν και αμφισβητεί την ετικέτα σε σχέση με τη δουλειά του στη φυσική. Όμως η θεωρία του για τη συνείδηση ​​ωθεί τα όρια αυτού που θεωρείται εύλογη επιστήμη και έχει αφήσει τους κριτικούς να αναρωτιούνται γιατί ασπάζεται μια θεωρία που βασίζεται σε τόσο λίγα στοιχεία.

Οι περισσότεροι επιστήμονες θεωρούν την κβαντική μηχανική ως άσχετη με την κατανόησή μας για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος. Ωστόσο, δεν είναι δύσκολο να καταλάβουμε γιατί η θεωρία του Penrose έχει κερδίσει την προσοχή. Οι ειδικοί της τεχνητής νοημοσύνης προβλέπουν κάποιο είδος εγκεφάλου υπολογιστή εδώ και δεκαετίες, με λίγα να δείξουν μέχρι στιγμής. Και παρ' όλες τις πρόσφατες εξελίξεις στη νευροβιολογία, δεν φαινόμαστε πιο κοντά στην επίλυση του προβλήματος του μυαλού-εγκεφάλου από ό,τι ήμασταν πριν από έναν αιώνα. Ακόμα κι αν οι νευρώνες, οι συνάψεις και οι νευροδιαβιβαστές του ανθρώπινου εγκεφάλου μπορούσαν να χαρτογραφηθούν πλήρως - κάτι που θα ήταν ένας από τους μεγάλους θριάμβους στην ιστορία της επιστήμης - δεν είναι ξεκάθαρο ότι θα ήμασταν πιο κοντά στο να εξηγήσουμε πώς αυτή η μάζα των 3 λιβρών υγρού ιστού δημιουργεί τον άυλο κόσμο των σκέψεων και των συναισθημάτων μας. Κάτι φαίνεται να λείπει στις τρέχουσες θεωρίες της συνείδησης. Ο φιλόσοφος Ντέιβιντ Τσάλμερς έχει υποθέσει ότι η συνείδηση ​​μπορεί να είναι μια θεμελιώδης ιδιότητα της φύσης που υπάρχει έξω από τους γνωστούς νόμους της φυσικής. Άλλοι —συχνά αποκαλούμενοι «μυστήριοι» — ισχυρίζονται ότι η υποκειμενική εμπειρία είναι απλώς πέρα ​​από την ικανότητα της επιστήμης να εξηγήσει.

Η θεωρία του Penrose υπόσχεται ένα βαθύτερο επίπεδο εξήγησης. Ξεκινά με την προϋπόθεση ότι η συνείδηση ​​δεν είναι υπολογιστική και είναι πέρα ​​από οτιδήποτε μπορεί τώρα να εξηγήσει η νευροεπιστήμη, η βιολογία ή η φυσική. «Χρειαζόμαστε μια μεγάλη επανάσταση στην κατανόησή μας για τον φυσικό κόσμο, προκειμένου να φιλοξενήσουμε τη συνείδηση», μου είπε ο Penrose σε μια πρόσφατη συνέντευξη. «Το πιο πιθανό μέρος, αν δεν πρόκειται να πάμε εντελώς έξω από τη φυσική, είναι σε αυτό το μεγάλο άγνωστο—δηλαδή, η κατανόηση της κβαντικής μηχανικής».

Βασίζεται στις βασικές ιδιότητες του κβαντικού υπολογισμού, στις οποίες τα bit (qubits) πληροφοριών μπορούν να βρίσκονται σε πολλαπλές καταστάσεις —για παράδειγμα, στη θέση «on» ή «off» ταυτόχρονα. Αυτές οι κβαντικές καταστάσεις υπάρχουν ταυτόχρονα - η «υπέρθεση» - πριν συνενωθούν σε έναν ενιαίο, σχεδόν στιγμιαίο, υπολογισμό. Η κβαντική συνοχή εμφανίζεται όταν ένας τεράστιος αριθμός πραγμάτων - ας πούμε, ένα ολόκληρο σύστημα ηλεκτρονίων - δρουν μαζί σε μια κβαντική κατάσταση.

Ήταν η ιδέα του Hameroff ότι η κβαντική συνοχή συμβαίνει σε μικροσωληνίσκους, δομές πρωτεΐνης μέσα στους νευρώνες του εγκεφάλου. Και τι είναι οι μικροσωληνίσκοι, ρωτάτε; Είναι σωληνοειδείς δομές μέσα στα ευκαρυωτικά κύτταρα (μέρος του κυτταροσκελετού) που παίζουν ρόλο στον προσδιορισμό του σχήματος του κυττάρου, καθώς και στις κινήσεις του, που περιλαμβάνει την κυτταρική διαίρεση - διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων κατά τη μίτωση. Ο Hameroff προτείνει ότι οι μικροσωληνίσκοι είναι η κβαντική συσκευή που έψαχνε ο Penrose στη θεωρία του. Στους νευρώνες, οι μικροσωληνίσκοι βοηθούν στον έλεγχο της ισχύος των συναπτικών συνδέσεων και το σχήμα τους που μοιάζει με σωλήνα μπορεί να τους προστατεύει από τον περιβάλλοντα θόρυβο του μεγαλύτερου νευρώνα. Η συμμετρία και η δομή του πλέγματος των μικροσωληνίσκων παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον Penrose. Πιστεύει ότι «αυτό μυρίζει κάτι κβαντομηχανικό».

Ωστόσο, θα χρειαστείτε κάτι περισσότερο από μια συνεχή πλημμύρα τυχαίων στιγμών κβαντικής συνοχής για να έχετε οποιοδήποτε αντίκτυπο στη συνείδηση. Η διαδικασία θα πρέπει να είναι δομημένη ή ενορχηστρωμένη, με κάποιο τρόπο, ώστε να μπορούμε να κάνουμε συνειδητές επιλογές. Στη θεωρία Penrose-Hameroff της Ενορχηστρωμένης Αντικειμενικής Αναγωγής, γνωστή ως Orch-OR, αυτές οι στιγμές συνειδητής επίγνωσης ενορχηστρώνονται από τους μικροσωληνίσκους στον εγκέφαλό μας, οι οποίοι –πιστεύουν– έχουν την ικανότητα να αποθηκεύουν και να επεξεργάζονται πληροφορίες και μνήμη.

Η «Αντικειμενική Αναγωγή» αναφέρεται στις ιδέες του Penrose σχετικά με την κβαντική βαρύτητα - πώς η υπέρθεση εφαρμόζεται σε διαφορετικές γεωμετρίες του χωροχρόνου - τις οποίες θεωρεί ως μια θεωρία που δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμη στη φυσική. Όλα αυτά είναι μια απίστευτα φιλόδοξη θεωρία που βασίζεται στη σκέψη του Penrose για τη βαθιά δομή του σύμπαντος, από την κβαντική μηχανική έως τη σχετικότητα. Όπως είπε ο Σμόλιν, «Όλες οι σκέψεις του Ρότζερ συνδέονται… η θεωρία του στρίβλου, η φιλοσοφική του σκέψη, οι ιδέες του για την κβαντομηχανική, οι ιδέες του για τον εγκέφαλο και το μυαλό».

Αυτή είναι μια μεθυστική παρασκευή, αλλά δεν πείθει τους κριτικούς. Οι περισσότεροι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο εγκέφαλος είναι πολύ ζεστός και υγρός ώστε οι κβαντικές καταστάσεις να έχουν οποιαδήποτε επίδραση στη νευρωνική δραστηριότητα, επειδή η κβαντική συνοχή φαίνεται δυνατή μόνο σε εξαιρετικά προστατευμένα και ψυχρά περιβάλλοντα. Η πιο καταδικαστική κριτική προήλθε από τον Max Tegmark, καθηγητή φυσικής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης, ο οποίος υπολόγισε ότι τυχόν κβαντικά φαινόμενα μέσα στους μικροσωληνίσκους θα καταρρεύσουν μετά από 100 τετράδιστη του δευτερολέπτου. «Για να αντιστοιχούν οι σκέψεις μου σε έναν κβαντικό υπολογισμό, θα έπρεπε να τελειώσουν πριν ξεκινήσει η αποσυνοχή, επομένως θα έπρεπε να μπορώ να σκέφτομαι αρκετά γρήγορα ώστε να έχω 10.000.000.000.000 σκέψεις κάθε δευτερόλεπτο», γράφει ο Tegmark στο βιβλίο του 2014 Το μαθηματικό μας σύμπαν: Η αναζήτηση μου για την απόλυτη φύση της πραγματικότητας . «Ίσως ο Ρότζερ Πένροουζ μπορεί να σκεφτεί τόσο γρήγορα, αλλά εγώ σίγουρα δεν μπορώ». Ακόμη και ο παλιός συνεργάτης του Penrose, Stephen Hawking, είναι αμφίβολος. «Αισθάνομαι ανήσυχος όταν οι άνθρωποι, ειδικά οι θεωρητικοί φυσικοί, μιλούν για τη συνείδηση», έγραψε. «Το επιχείρημά του φαινόταν να είναι ότι η συνείδηση ​​είναι ένα μυστήριο και η κβαντική βαρύτητα είναι ένα άλλο μυστήριο, επομένως πρέπει να σχετίζονται». Ο Penrose απορρίπτει την κριτική του Hawking, λέγοντας ότι η διαφωνία τους αφορά πραγματικά τη φύση της κβαντικής μηχανικής.

Πέρυσι είδα τον Penrose σε δράση σε ένα μονοήμερο συνέδριο για τη συνείδηση ​​στη Λουκέρνη της Ελβετίας. Ήταν μια ενδιαφέρουσα ποικιλία ομιλητών, συμπεριλαμβανομένου του νευροεπιστήμονα Christof Koch, του βουδιστή μοναχού Matthieu Ricard, του The Tao of Physics συγγραφέας Fritjof Capra, ακόμη και ειδικός της ayahuasca. Έπειτα, ήταν η Πένροουζ, η οποία έπαιξε το ρόλο του απόκοσμου δον της Οξφόρδης - ελαφρώς τσαλακωμένος στην εμφάνιση, με μια άσεμνη αίσθηση του χιούμορ. Είχε στήσει δύο προβολείς πάνω στη σκηνή και μετά έτρεχε πέρα ​​δώθε ανάμεσα σε αυτές τις μηχανές, τοποθετώντας μια σειρά από διαφάνειες γεμάτες με δικές του χειρόγραφες σημειώσεις και σχέδια νευρώνων και μικροσωληνίσκων, τον Πύργο της Πίζας, έναν πλωτό αστροναύτη και —όπως θυμάμαι— τη Μικρή Γοργόνα, όλα σε μια προσπάθεια να εξηγηθεί η θεωρία της συνείδησης Orch-OR. Η σύγχρονη επιστήμη μπορεί να είναι ένα παιχνίδι υψηλής τεχνολογίας, αλλά αυτό ήταν ένα εκθαμβωτικό έργο τέχνης περφόρμανς και το άπλετο κοινό το λάτρεψε.

Ο Χάμεροφ ήταν επίσης στο συνέδριο, και αποδείχθηκε ότι τα δωμάτια του ξενοδοχείου τους ήταν ακριβώς κάτω από το διάδρομο από τα δικά μου. Στις σύντομες επαφές μου μαζί τους, είχα την αίσθηση ότι ο Χάμεροφ παίζει το ρόλο του πρόθυμου συνεργού—όχι μόνο διαφημίζει την ιδιοφυΐα του Σερ Ρότζερ, αλλά και φροντίζει τον Πένροουζ όταν πρόκειται για ταξιδιωτικές διευθετήσεις και ακόμη και για τη μετάβαση στο χώρο του συνεδρίου. Ο Χάμεροφ μπορεί επίσης να είναι το επιθετικό μπουλντόγκ που υπερασπίζεται τη θεωρία του (κάτι που, στη συζήτηση στο πάνελ, το έκανε με τον Κοχ για διάφορες λεπτομέρειες της εγκεφαλικής δραστηριότητας).

Τον περασμένο Μάρτιο, όταν τηλεφώνησα στον Penrose στην Οξφόρδη, μου εξήγησε ότι το ενδιαφέρον του για τη συνείδηση ​​ανάγεται στην ανακάλυψή του για το θεώρημα της μη πληρότητας του Gödel ενώ ήταν μεταπτυχιακός φοιτητής στο Cambridge. Το θεώρημα του Gödel, ίσως θυμάστε, δείχνει ότι ορισμένοι ισχυρισμοί στα μαθηματικά είναι αληθινοί αλλά δεν μπορούν να αποδειχθούν. «Αυτή, για μένα, ήταν μια απολύτως εκπληκτική αποκάλυψη», είπε. "Μου είπε ότι οτιδήποτε συμβαίνει κατά την κατανόησή μας δεν είναι υπολογιστικό."

Συγκλονίστηκε επίσης από μια σειρά διαλέξεων για την κβαντική μηχανική από τον μεγάλο φυσικό Paul Dirac. Όπως πολλοί άλλοι, ο Penrose πάλεψε με το παράξενο της κβαντικής θεωρίας. «Όπως επεσήμανε ξεκάθαρα ο Σρέντινγκερ με τη φτωχή του γάτα, η οποία ήταν νεκρή και ζωντανή ταυτόχρονα, το έκανε επίτηδες για να δείξει γιατί η δική του εξίσωση δεν μπορεί να είναι όλη η αλήθεια. Λίγο-πολύ έλεγε, «Αυτό είναι ανοησία.» Για τον Penrose, το βασικό στοιχείο ήταν ότι κάτι δεν αθροίστηκε στην κβαντική θεωρία:«Ο Σρέντινγκερ ήταν πολύ αναστατωμένος από αυτό, όπως και ο Ντιράκ και ο Αϊνστάιν. Μερικές από τις σημαντικότερες προσωπικότητες της κβαντικής μηχανικής ήταν πιθανώς πιο αναστατωμένοι από εμένα.»

Αλλά, ρώτησα, τι σχέση έχει κάτι από αυτά με τη συνείδηση; «Βλέπετε, το επιχείρημά μου είναι πολύ κυκλικό. Νομίζω ότι αυτός είναι ο λόγος που οι άνθρωποι δεν τείνουν να με ακολουθούν. Θα το πάρουν αργότερα ή θα το απορρίψουν αργότερα, αλλά δεν ακολουθούν την επιχειρηματολογία». Ο Πένροουζ ξεκίνησε στη συνέχεια την κριτική του γιατί οι υπολογιστές, παρ' όλη την ωμή υπολογιστική τους δύναμη, δεν έχουν καμία κατανόηση του τι κάνουν. "Αυτό που λέω - και αυτό είναι το άλμα της φαντασίας μου στο οποίο οι άνθρωποι μπερδεύονται - λέω ότι αυτό που συμβαίνει στον εγκέφαλο πρέπει να εκμεταλλεύεται όχι μόνο την κβαντική μηχανική, αλλά και εκεί που πάει στραβά", είπε. «Είναι όπου η κβαντική μηχανική πρέπει να αντικατασταθεί». Χρειαζόμαστε λοιπόν μια νέα επιστήμη που δεν υπάρχει ακόμα; "Σωστά. Ακριβώς."

Αφού μιλήσαμε για 20 λεπτά, τόνισα ότι δεν είχε ακόμη αναφέρει τη βιολογία ή την ευρέως διαδεδομένη πεποίθηση ότι η συνείδηση ​​είναι μια αναδυόμενη ιδιότητα του εγκεφάλου. «Ξέρω, ξέρω», χαμογέλασε και μετά μου είπε γιατί ένιωθε υποχρεωμένος να γράψει το πρώτο του βιβλίο για τη συνείδηση, The Emperor’s New Mind , που δημοσιεύτηκε το 1989. Ήταν αφότου άκουσε μια συνέντευξη στο BBC με τον Μάρβιν Μίνσκι, έναν ιδρυτή πατέρα της τεχνητής νοημοσύνης, ο οποίος είχε δηλώσει περίφημα ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι «απλώς ένας υπολογιστής φτιαγμένος από κρέας». Οι ισχυρισμοί του Μίνσκι ανάγκασαν τον Πένροουζ να γράψει Το νέο μυαλό του αυτοκράτορα , υποστηρίζοντας ότι η ανθρώπινη σκέψη δεν θα μιμηθεί ποτέ μια μηχανή. Το βιβλίο είχε την αίσθηση ενός εκτεταμένου πειράματος σκέψης σχετικά με τη μη αλγοριθμική φύση της συνείδησης και γιατί μπορεί να γίνει κατανοητό μόνο σε σχέση με το θεώρημα του Γκέντελ και την κβαντική φυσική.

Ο Minsky, ο οποίος πέθανε πέρυσι, αντιπροσωπεύει μια εντυπωσιακή αντίθεση με την προσπάθεια του Penrose να αποκαλύψει τις ρίζες της συνείδησης. «Μπορώ να καταλάβω ακριβώς πώς λειτουργεί ένας υπολογιστής, αν και είμαι πολύ ασαφής με το πώς λειτουργούν τα τρανζίστορ», μου είπε ο Minsky σε μια συνέντευξη πριν από χρόνια. Ο Μίνσκι αποκάλεσε τη συνείδηση ​​μια «λέξη βαλίτσα» που δεν έχει την αυστηρότητα μιας επιστημονικής ιδέας. «Πρέπει να το αντικαταστήσουμε με «στοχασμό» και «αποφάσεις» και περίπου μια ντουζίνα άλλα πράγματα», είπε. «Αντί λοιπόν να μιλάμε για το μυστήριο της συνείδησης, ας μιλήσουμε για τις 20 ή 30 πραγματικά σημαντικές ψυχικές διεργασίες που εμπλέκονται. Και όταν τελειώσετε, κάποιος λέει, «Λοιπόν, τι γίνεται με τη συνείδηση;» και εσείς λέτε, «Α, γι' αυτό έχασαν τον χρόνο τους οι άνθρωποι τον 20ο αιώνα».

Αλλά η μελέτη της συνείδησης δεν πήγε όπως ήλπιζε ο Μίνσκι. Είναι πλέον μια βιομηχανία εξοχικών σπιτιών σε εργαστήρια νευροεπιστημών και βασικό στοιχείο συνεδρίων μεγάλης σκέψης σε όλο τον κόσμο. Ο Χάμεροφ είναι μια από τις κινητήριες δυνάμεις πίσω από αυτόν τον τρέχοντα ενθουσιασμό. Για χρόνια ο ίδιος και ο Chalmers διευθύνουν το διετές συνέδριο "Toward a Science of Consciousness" που περιλαμβάνει δεκάδες ομιλητές, από σκληροπυρηνικούς επιστήμονες έως τον γκουρού της Νέας Εποχής Deepak Chopra και τον ειδικό στα διαυγή όνειρα Stephen LaBerge. Η σύνδεση του Hameroff με τον Penrose πηγαίνει επίσης δεκαετίες πίσω. Επικοινώνησε για πρώτη φορά με την Penrose αφού διάβασε το The Emperor’s New Mind , υποδηλώνοντας ότι μπορεί να έχει το βιολογικό στοιχείο που λείπει που θα συμπλήρωνε τις ιδέες του Penrose σχετικά με τη φυσική της συνείδησης.

«Τελείωσα το βιβλίο χωρίς να ξέρω πραγματικά τι έκανα», θυμάται ο Penrose. «Ο Στιούαρτ μου έγραψε ένα παλιομοδίτικο γράμμα στο οποίο έλεγε:«Φαίνεται ότι δεν ξέρεις για τους μικροσωληνίσκους». Όταν συναντήθηκαν στην Οξφόρδη, ο Πένροουζ συνειδητοποίησε ότι οι μικροσωληνίσκοι είχαν την καλύτερη πιθανότητα από οτιδήποτε είχε δει. θα μπορούσε να μεσολαβήσει μεγάλης κλίμακας κβαντική συνοχή εντός του εγκεφάλου. Και από τότε, ο Penrose και ο Hameroff διαπραγματεύονται τη θεωρία τους. Στη συνέχεια, το 2013, επιστήμονες στην Ιαπωνία ανακοίνωσαν ότι είχαν ανιχνεύσει δονήσεις σε μικροσωληνίσκους, οι οποίοι, σύμφωνα με τους Penrose και Hameroff, φαινόταν να δείχνουν ότι ο εγκέφαλος δεν είναι πολύ ζεστός και θορυβώδης για λεπτή κβαντική δραστηριότητα, και ξεκίνησαν έναν νέο γύρο συζήτησης για το Orch-OR theory.

Κατά κάποιο τρόπο, ο Penrose και ο Hameroff είναι το περίεργο ζευγάρι της επιστήμης. Ο Χάμεροφ είναι εκ των προτέρων σχετικά με τις πνευματικές του απόψεις, μιλώντας ανοιχτά για την πιθανότητα ύπαρξης της ψυχής μετά τον θάνατο. Ο Penrose είναι ένας άθεος που αυτοαποκαλείται «ένα πολύ υλιστικό και φυσικιστικό είδος ανθρώπου» και ενοχλείται από τους New Ager που έχουν κολλήσει σε κβαντικές θεωρίες σχετικά με τη μη εντοπιότητα και τη διαπλοκή για να στηρίξουν τις παραφυσικές πεποιθήσεις τους.

Ρώτησα τι πιστεύει για τις μακρινές ιδέες του Χάμεροφ για την ασώματη συνείδηση. «Λοιπόν, πρέπει να του επιτρέψω την ελευθερία του», είπε. «Με ανησυχεί λίγο. Θέλω να πω, πάει πολύ πιο πέρα ​​από ό,τι θα ήμουν προετοιμασμένος». Ωστόσο, αναγνωρίζει ότι η συνείδηση ​​είναι ένα τεράστιο μυστήριο. «Δεν είμαι καν σίγουρος τι σημαίνει υλιστικός, ειλικρινά. Η κβαντομηχανική συμπεριφέρεται με τρόπους που κάποιος πιστεύει ότι είναι σίγουρα σε αντίθεση με την άποψη που είχαμε παλαιότερα."

Καθώς διερευνούσαμε τις βαθύτερες συνέπειες της θεωρίας του Penrose για τη συνείδηση, δεν ήταν πάντα σαφές πού να τραβήξουμε τη γραμμή μεταξύ της επιστημονικής και της φιλοσοφικής διάστασης της σκέψης του. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, την υπέρθεση στην κβαντική θεωρία. Πώς θα μπορούσε η γάτα του Σρέντινγκερ να είναι και νεκρή και ζωντανή προτού ανοίξουμε το κουτί; «Ένα στοιχείο πρωτοσυνείδησης λαμβάνει χώρα κάθε φορά που λαμβάνεται μια απόφαση στο σύμπαν», είπε. «Δεν μιλάω για τον εγκέφαλο. Μιλώ για ένα αντικείμενο που τοποθετείται σε μια υπέρθεση δύο θέσεων. Πείτε ότι είναι ένα κομμάτι σκόνης που βάζετε σε δύο σημεία ταυτόχρονα. Τώρα, σε ένα μικρό κλάσμα του δευτερολέπτου, θα γίνει το ένα ή το άλλο. Ποιο γίνεται; Λοιπόν, αυτό είναι μια επιλογή. Είναι επιλογή του σύμπαντος; Ο κόκκος της σκόνης κάνει αυτή την επιλογή; Ίσως είναι μια ελεύθερη επιλογή. Δεν έχω ιδέα."

Αναρωτήθηκα αν η θεωρία του Penrose έχει κάποια σχέση με το μακροχρόνιο φιλοσοφικό επιχείρημα μεταξύ της ελεύθερης βούλησης και του ντετερμινισμού. Πολλοί νευροεπιστήμονες πιστεύουν ότι οι αποφάσεις προκαλούνται από νευρικές διεργασίες που δεν διέπονται από τη συνειδητή σκέψη, καθιστώντας την όλη ιδέα της ελεύθερης βούλησης ξεπερασμένη. Αλλά η απροσδιοριστία που είναι εγγενής στην κβαντική θεωρία θα υποδηλώνει ότι οι αιτιακές συνδέσεις καταρρέουν στον συνειδητό εγκέφαλο. Η Penrose υποστηρίζει την υπόθεση με ελεύθερη βούληση;

«Όχι ακριβώς, αν και σε αυτό το στάδιο, μοιάζει», είπε. «Φαίνεται ότι αυτές οι επιλογές θα ήταν τυχαίες. Αλλά η ελεύθερη βούληση, είναι τυχαίο;» Όπως πολλές από τις σκέψεις του, υπάρχει ένα «ναι, αλλά» εδώ. Οι ισχυρισμοί του είναι προκλητικοί, αλλά συχνά είναι προσωρινοί. Και έτσι συμβαίνει με τις ιδέες του για την ελεύθερη βούληση. «Σίγουρα μεγάλωσα νομίζοντας ότι το σύμπαν είναι ντετερμινιστικό. Στη συνέχεια, εξελίχθηκα στο να λέω, «Λοιπόν, ίσως είναι ντετερμινιστικό, αλλά δεν είναι υπολογίσιμο.» Αλλά είναι κάτι πιο λεπτό από αυτό; Είναι αρκετά στρώματα πιο βαθιά; Εάν είναι κάτι που χρησιμοποιούμε για τη συνειδητή κατανόησή μας, θα είναι πολύ βαθύτερο ακόμη και από την απλή, μη υπολογίσιμη ντετερμινιστική φυσική. Είναι ένα είδος λεπτού ορίου μεταξύ εντελώς ντετερμινιστικής συμπεριφοράς και κάτι που είναι εντελώς ελεύθερο."

Είναι δύσκολο να ξέρεις τι να κάνεις με αυτές τις δηλώσεις. Ακόμα κι αν είστε δύσπιστοι για το επιχείρημα του Penrose για τη συνείδηση, είναι δελεαστικό να τον ριζώσετε. Η επιστήμη της συνείδησης αισθάνεται κολλημένη και εδώ υπάρχει μια θεωρία - όσο εικαστική κι αν είναι - που προτείνει έναν πιθανό δρόμο προς τα εμπρός. Το γεγονός ότι ο Penrose ζητά τόσα πολλά από εμάς -όχι μόνο να αποδεχτούμε την κβαντική συνοχή στους μικροσωληνίσκους, αλλά και τον ισχυρισμό του ότι η συνείδηση ​​μπορεί να εξηγηθεί μόνο από νόμους της φυσικής που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμα - μπορεί απλώς να είναι πολύ εκτεταμένο για να θεμελιώσει μια νέα επιστημονική θεωρία . Και υπάρχει και ένα άλλο πρόβλημα. Ας υποθέσουμε ότι σε 20 ή 200 χρόνια από τώρα επιβεβαιώνονται τα γενικά περιγράμματα του Orch-OR. Έχουμε εξηγήσει τη συνείδηση ​​- ή απλώς ωθήσαμε το πρόβλημα νου-εγκεφάλου σε ένα βαθύτερο μυστήριο, το κβαντικό πρόβλημα νου-σώματος; Μπορούμε ποτέ να γεφυρώσουμε το χάσμα μεταξύ του φυσικού και του άυλου κόσμου;

Καθώς αναρωτιόμουν γιατί ο Πένροουζ συνεχίζει να κρύβει τη θεωρία του για τη συνείδηση ​​μετά από τόσα χρόνια, τον ρώτησα αν πιστεύει ότι υπάρχει κάποιο εγγενές νόημα στο σύμπαν. Η απάντησή του με εξέπληξε. «Κάπως έτσι, η συνείδησή μας είναι ο λόγος που το σύμπαν είναι εδώ». Άρα πιστεύει ότι υπάρχει έξυπνη ζωή —ή συνείδηση— κάπου αλλού στον κόσμο; «Ναι, αλλά μπορεί να είναι εξαιρετικά σπάνιο». Αλλά αν η συνείδηση ​​είναι το νόημα όλου αυτού του shebang, δεν θα περιμένατε να βρείτε κάποια στοιχεία για αυτό πέρα ​​από τη Γη; «Λοιπόν, δεν είμαι τόσο σίγουρος ότι το δικό μας σύμπαν είναι τόσο ευνοϊκό προς τη συνείδηση», είπε. «Θα μπορούσατε να φανταστείτε ένα σύμπαν με πολύ περισσότερη συνείδηση ​​που είναι διασκορπισμένη παντού. Γιατί δεν βρισκόμαστε σε μία από αυτές και όχι σε αυτήν όπου φαίνεται να είναι μια μάλλον ασυνήθιστη δραστηριότητα;

«Λοιπόν, ναι, θέλουμε να δούμε τον σκοπό του. Δεν γνωρίζω. Ίσως αποδίδει λάθος λέξη. Σκοπός - τι σημαίνει αυτό;» Γέλασε.

Ο Steve Paulson είναι ο εκτελεστικός παραγωγός της εκπομπής To the Best of Our Knowledge του Wisconsin Public Radio. Είναι ο συγγραφέας του Άτομα και Εδέμ:Συνομιλίες για τη Θρησκεία και την Επιστήμη. Μπορείτε να εγγραφείτε στο podcast του TTBOOK εδώ.

Κορυφαίο κολάζ φωτογραφιών:Vanessa Penrose / Caroline Davis2010 / Flickr


Συνολικές εσωτερικές αντανακλάσεις και οι εφαρμογές τους

Μια πλήρης αντανάκλαση μιας δέσμης φωτός από τις γύρω επιφάνειες πίσω σε ένα μέσο όπως το νερό ή το γυαλί είναι γνωστή ως ολική εσωτερική ανάκλαση. Όταν η γωνία πρόσπτωσης υπερβαίνει μια συγκεκριμένη οριακή γωνία, γνωστή ως κρίσιμη γωνία, συμβαίνουν τα φαινόμενα. Η ολική εσωτερική ανάκλαση συμβαίνει

Τι χρειάζεται η σκοτεινή ύλη είναι τα νέα είδη πειραμάτων

Τρεις δεκαετίες έχουν περάσει από την πρώτη άμεση αναζήτηση για τη σκοτεινή ύλη, μια μέτρια προσπάθεια ανακύκλωσης των δεδομένων από έναν ανιχνευτή σωματιδίων που είχε αρχικά κατασκευαστεί για άλλο σκοπό. Αυτή η εργασία ήταν μια γρήγορη απάντηση σε μια πρόταση των θεωρητικών φυσικών Mark Goodman και

Τι είναι η κεντρομόλος επιτάχυνση και η φυγόκεντρη δύναμη;

Η κεντρομόλος επιτάχυνση είναι η επιτάχυνση προς το κέντρο του κύκλου ενώ η φυγόκεντρος δύναμη είναι η φαινομενική δύναμη που φαίνεται να τραβά τα αντικείμενα προς τα έξω. Η φυγόκεντρος δύναμη δεν είναι πραγματική δύναμη, αλλά μάλλον αποτέλεσμα αδράνειας. Μια επιτάχυνση, σύμφωνα με τον δεύτερο νόμ