कोण माहीत आहे? आम्ही किंवा अवकाश-काळ?

मेटाफिजिक्स? बर्‍याच शास्त्रज्ञांना भीती वाटते की मन आणि स्मरणशक्तीच्या क्वांटम स्वरूपाबद्दलची गृहीते या सुप्रसिद्ध अवैज्ञानिक क्षेत्राशी संबंधित आहेत. दुसरीकडे, विज्ञान नाही तर, अलौकिक स्पष्टीकरण शोधण्याऐवजी भौतिक, क्वांटम, चेतनेचा आधार शोधणे म्हणजे काय?

1. मायक्रोट्यूब्यूल्स - व्हिज्युअलायझेशन

न्यू सायंटिस्टच्या डिसेंबरच्या अंकातून उद्धृत करण्यासाठी, ऍरिझोना ऍनेस्थेटिस्ट स्टुअर्ट हॅमरॉफ अनेक वर्षांपासून म्हणत आहेत की सूक्ष्मनलिका - 20-27 एनएम व्यासासह तंतुमय संरचना, ट्यूबिलिन प्रथिनांच्या पॉलिमरायझेशनच्या परिणामी तयार झालेल्या आणि सायटोस्केलेटन म्हणून कार्य करतात जे एक पेशी बनवतात, ज्यामध्ये मज्जातंतू पेशी (1) - अस्तित्वात असतात क्वांटम "सुपरपोजिशन"जे त्यांना एकाच वेळी दोन भिन्न रूपे ठेवण्याची परवानगी देते. यापैकी प्रत्येक फॉर्म विशिष्ट माहितीशी संबंधित आहे, कुबिटेम, या प्रकरणात, या प्रणालीच्या शास्त्रीय समजावरून दिसते त्यापेक्षा दुप्पट डेटा संग्रहित करणे. त्यात भर टाकली तर प्रपंच qubit अडकणे, म्हणजे जवळ नसलेल्या कणांचे परस्परसंवाद, शो क्वांटम संगणक म्हणून मेंदूच्या कार्याचे मॉडेलप्रसिद्ध भौतिकशास्त्रज्ञ रॉजर पेनरोज यांनी वर्णन केले आहे. हॅमरॉफने देखील त्याच्याशी सहकार्य केले, अशा प्रकारे मेंदूची विलक्षण गती, लवचिकता आणि अष्टपैलुत्व स्पष्ट केले.

2. स्टुअर्ट हॅमरॉफ आणि रॉजर पेनरोज

प्लँकचे मोजमापाचे जग

क्वांटम मनाच्या सिद्धांताच्या समर्थकांच्या मते, चेतनेची समस्या प्लँक स्केलवरील स्पेस-टाइमच्या रचनेशी जोडलेली आहे. पेनरोज आणि हॅमरॉफ (90) या उपरोक्त शास्त्रज्ञांनी दुसऱ्या शतकाच्या सुरूवातीस त्यांच्या कामात प्रथमच हे निदर्शनास आणले. त्यांच्या मते, जर आपल्याला चेतनेचा क्वांटम सिद्धांत स्वीकारायचा असेल, तर आपण क्वांटम प्रक्रिया ज्या स्पेसमध्ये होतात ती निवडली पाहिजे. हा मेंदू असू शकतो - क्वांटम सिद्धांताच्या दृष्टिकोनातून, चार-आयामी स्पेस-टाइम ज्याची स्वतःची अंतर्गत रचना अकल्पनीयपणे लहान स्केलवर आहे, 10-35 मीटरच्या क्रमाने. (प्लँकची लांबी). अशा अंतरावर, स्पेस-टाइम स्पंज सारखा दिसतो, ज्याच्या बुडबुड्यांचा आकार असतो

10-105 m3 (अणू अवकाशात जवळजवळ शंभर टक्के क्वांटम व्हॅक्यूमचा समावेश असतो). आधुनिक ज्ञानानुसार, अशी व्हॅक्यूम अणूंच्या स्थिरतेची हमी देते. जर चेतना देखील क्वांटम व्हॅक्यूमवर आधारित असेल तर ते पदार्थाच्या गुणधर्मांवर प्रभाव टाकू शकते.

पेनरोज-हॅमेरॉफ गृहीतकामध्ये सूक्ष्मनलिकेची उपस्थिती स्थानिक पातळीवर अवकाश-काळ बदलते. तिला "माहित" आहे की आपण आहोत आणि मायक्रोट्यूब्यूल्समधील क्वांटम स्थिती बदलून ती आपल्यावर प्रभाव टाकू शकते. यावरून विचित्र निष्कर्ष काढता येतात. उदाहरणार्थ, असे अंतराळ-काळाच्या आपल्या भागातील पदार्थाच्या संरचनेतील सर्व बदल, चेतनेने निर्माण केलेले, वेळेचा विलंब न करता, सैद्धांतिकदृष्ट्या स्पेस-टाइमच्या कोणत्याही भागात रेकॉर्ड केले जाऊ शकतात, उदाहरणार्थ, दुसर्या आकाशगंगेत.

हॅमरॉफ अनेक पत्रकारांच्या मुलाखतींमध्ये दिसून येतो. पॅनसायकिझमचा सिद्धांततुमच्या सभोवतालच्या प्रत्येक गोष्टीमध्ये विशिष्ट प्रकारची जागरूकता आहे या गृहितकावर आधारित. हे स्पिनोझाने XNUMXव्या शतकात पुनर्संचयित केलेले जुने दृश्य आहे. दुसरी व्युत्पन्न संकल्पना आहे panprotopsychizm - तत्वज्ञानी डेव्हिड चाल्मर्स यांनी ओळख करून दिली. एक "अस्पष्ट" अस्तित्व आहे, संभाव्य जाणीव आहे, परंतु जेव्हा ते सक्रिय किंवा विभाजित होते तेव्हाच ते खरोखर जागरूक होते या संकल्पनेसाठी त्यांनी हे नाव दिले. उदाहरणार्थ, जेव्हा प्रोटोकॉन्शस घटक सक्रिय होतात किंवा मेंदूद्वारे प्रवेश केला जातो, तेव्हा ते जागरूक होतात आणि अनुभवाने तंत्रिका प्रक्रिया समृद्ध करतात. हॅमेरोफच्या मते, एक दिवस विश्वाच्या मूलभूत भौतिकशास्त्राच्या दृष्टीने पॅनप्रोटोसायकिक घटकांचे वर्णन केले जाऊ शकते (3).

लहान-मोठे कोसळतात

रॉजर पेनरोज, कर्ट गॉडेलच्या सिद्धांतावर आधारित, हे सिद्ध करतात की मनाने केलेल्या काही क्रिया अगणित असतात. असे सूचित करते तुम्ही मानवी विचारांचे अल्गोरिदम पद्धतीने स्पष्टीकरण देऊ शकत नाही, आणि ही अयोग्यता स्पष्ट करण्यासाठी, तुम्हाला क्वांटम वेव्ह फंक्शन आणि क्वांटम गुरुत्वाकर्षणाच्या संकुचिततेकडे लक्ष द्यावे लागेल. काही वर्षांपूर्वी, पेनरोजने विचार केला की चार्ज केलेल्या किंवा डिस्चार्ज केलेल्या न्यूरॉन्सचे क्वांटम सुपरपोझिशन असू शकते का. न्यूरॉन हे मेंदूतील क्वांटम कॉम्प्युटरच्या बरोबरीने असू शकते असे त्याला वाटले. शास्त्रीय संगणकातील बिट्स नेहमी "चालू" किंवा "बंद", "शून्य" किंवा "एक" असतात. दुसरीकडे, क्वांटम संगणक क्यूबिट्ससह कार्य करतात जे एकाच वेळी "शून्य" आणि "एक" च्या वरच्या स्थितीत असू शकतात.

असे पेनरोजचे मत आहे वस्तुमान स्पेसटाइमच्या वक्रतेच्या समतुल्य आहे. कागदाच्या द्विमितीय शीटच्या रूपात सरलीकृत स्वरूपात स्पेस-टाइमची कल्पना करणे पुरेसे आहे. तिन्ही अवकाशीय परिमाणे x-अक्षावर संकुचित केली जातात, तर y-अक्षावर वेळ प्लॉट केला जातो. एका स्थितीतील वस्तुमान हे एका दिशेने वक्र केलेले पृष्ठ असते आणि दुसऱ्या स्थितीतील वस्तुमान दुसऱ्या दिशेने वक्र केलेले असते. तळ ओळ अशी आहे की वस्तुमान, स्थिती किंवा अवस्था हे अवकाश-काळाच्या मूलभूत भूमितीमधील विशिष्ट वक्रतेशी संबंधित आहे जे विश्वाचे अगदी लहान प्रमाणात वैशिष्ट्य दर्शवते. अशा प्रकारे, सुपरपोझिशनमधील काही वस्तुमान म्हणजे एकाच वेळी दोन किंवा अधिक दिशांमधील वक्रता, जे स्पेस-टाइम भूमितीमध्ये बबल, फुगवटा किंवा विभक्ततेच्या समतुल्य आहे. अनेक-जागतिक सिद्धांतानुसार, जेव्हा हे घडते, तेव्हा एक संपूर्ण नवीन विश्व अस्तित्वात येऊ शकते - अवकाश-काळाची पृष्ठे वेगळ्या होतात आणि वैयक्तिकरित्या उलगडतात.

पेनरोज या दृष्टिकोनाशी काही प्रमाणात सहमत आहे. तथापि, त्याला खात्री आहे की बबल अस्थिर आहे, म्हणजे, तो दिलेल्या वेळेनंतर एका किंवा दुसर्या जगात कोसळतो, जो काही प्रमाणात विभक्त होण्याच्या प्रमाणात किंवा बबलच्या स्पेस-टाइमच्या आकाराशी संबंधित आहे. म्हणून, अनेक जग स्वीकारण्याची गरज नाही, परंतु केवळ लहान क्षेत्रे ज्यामध्ये आपले विश्व फाटलेले आहे. अनिश्चिततेच्या तत्त्वाचा वापर करून, भौतिकशास्त्रज्ञाला आढळले की एक मोठा वियोग त्वरीत कोसळेल आणि एक लहान हळूहळू. तर एक लहान रेणू, जसे की अणू, 10 दशलक्ष वर्षे, खूप काळ सुपरपोझिशनमध्ये राहू शकतो. परंतु एक किलोग्रॅम मांजरासारखा मोठा प्राणी केवळ 10-37 सेकंदांसाठी सुपरपोझिशनमध्ये राहू शकतो, म्हणून आपण मांजरींना सुपरपोझिशनमध्ये पाहत नाही.

आपल्याला माहित आहे की मेंदूच्या प्रक्रिया दहापट ते शेकडो मिलिसेकंदांपर्यंत चालतात. उदाहरणार्थ, 40 Hz च्या वारंवारतेसह दोलनांसह, त्यांचा कालावधी, म्हणजेच मध्यांतर, 25 मिलीसेकंद आहे. इलेक्ट्रोएन्सेफॅलोग्रामवरील अल्फा लय 100 मिलीसेकंद आहे. या टाइम स्केलला सुपरपोझिशनमध्ये वस्तुमान नॅनोग्राम आवश्यक आहे. सुपरपोझिशनमध्ये मायक्रोट्यूब्यूल्सच्या बाबतीत, 120 अब्ज ट्यूबिलिनची आवश्यकता असेल, म्हणजेच त्यांची संख्या 20 XNUMX आहे. न्यूरॉन्स, जे मानसिक घटनांसाठी न्यूरॉन्सची योग्य संख्या आहे.

जाणीवपूर्वक घडलेल्या घटनेच्या वेळी काल्पनिकपणे काय घडू शकते याचे शास्त्रज्ञ वर्णन करतात. क्वांटम संगणन ट्यूबिलिनमध्ये घडते आणि रॉजर पेनरोजच्या कपात मॉडेलनुसार संकुचित होते. प्रत्येक संकुचित ट्युब्युलिन कॉन्फिगरेशनच्या नवीन पॅटर्नचा आधार बनवते, ज्यामुळे ट्युब्युलिन सिनॅप्स इत्यादिंवर सेल्युलर फंक्शन्स कसे नियंत्रित करतात हे ठरवतात. परंतु या प्रकारच्या कोणत्याही संकुचिततेमुळे स्पेस-टाइमची मूलभूत भूमिती देखील पुनर्रचना होते आणि घटकांचा प्रवेश किंवा सक्रियता उघडते. या स्तरावर एम्बेड केलेले.

पेनरोज आणि हॅमरॉफ यांनी त्यांच्या मॉडेलचे नाव दिले संयोजित उद्दिष्ट घट (Orch-OR-) कारण जीवशास्त्र आणि क्वांटम उतार-चढ़ावांची "सुसंवाद" किंवा "रचना" यांच्यात फीडबॅक लूप आहे. त्यांच्या मते, मायक्रोट्यूब्यूल्सच्या सभोवतालच्या सायटोप्लाझममधील जेलेशनच्या अवस्थेद्वारे परिभाषित पर्यायी अलगाव आणि संप्रेषण टप्पे आहेत, अंदाजे प्रत्येक 25 मिलीसेकंदांनी होतात. या "जाणीव घटनांचा" क्रम आपल्या चेतनेच्या प्रवाहाच्या निर्मितीकडे नेतो. एक चित्रपट जसा सतत दिसतो, तरीही तो स्वतंत्र फ्रेम्सची मालिका राहतो, तसाच तो एक सातत्य म्हणून आपण अनुभवतो.

किंवा कदाचित त्याहूनही कमी

तथापि, भौतिकशास्त्रज्ञ क्वांटम मेंदूच्या गृहितकांबद्दल साशंक होते. प्रयोगशाळेतील क्रायोजेनिक परिस्थितीतही, एका सेकंदाच्या अपूर्णांकांपेक्षा जास्त काळ क्वांटम अवस्थांची सुसंगतता राखणे ही एक मोठी समस्या आहे. उबदार आणि ओलसर मेंदूच्या ऊतींचे काय?

हॅमरॉफचा असा विश्वास आहे की पर्यावरणीय प्रभावांमुळे होणारी विसंगती टाळण्यासाठी, क्वांटम सुपरपोझिशन वेगळे राहिले पाहिजे. असे दिसते की अलगाव होण्याची शक्यता जास्त आहे सायटोप्लाझममधील सेलच्या आतजेथे, उदाहरणार्थ, मायक्रोट्यूब्यूल्सभोवती आधीच नमूद केलेले जेलेशन त्यांचे संरक्षण करू शकते. याव्यतिरिक्त, मायक्रोट्यूब्यूल्स न्यूरॉन्सपेक्षा खूपच लहान असतात आणि ते क्रिस्टलप्रमाणे संरचनात्मकपणे जोडलेले असतात. आकारमानाचे प्रमाण महत्त्वाचे आहे कारण असे गृहीत धरले जाते की इलेक्ट्रॉनसारखा लहान कण एकाच वेळी दोन ठिकाणी असू शकतो. एखादी गोष्ट जितकी मोठी होईल तितकी ती एकाच वेळी दोन ठिकाणी काम करण्यासाठी प्रयोगशाळेत मिळणे कठीण आहे.

तथापि, सांता बार्बरा येथील कॅलिफोर्निया विद्यापीठाच्या मॅथ्यू फिशरच्या मते, त्याच डिसेंबरच्या न्यू सायंटिस्टच्या लेखात उद्धृत केले आहे, जर आपण पातळी खाली गेलो तरच आपल्याला सुसंगततेची समस्या सोडवण्याची संधी आहे. अणु फिरकी. विशेषतः, याचा अर्थ मेंदूच्या कार्यासाठी महत्त्वपूर्ण असलेल्या रासायनिक संयुगांच्या रेणूंमध्ये आढळणारे फॉस्फरसच्या अणू केंद्रकातील स्पिन. फिशरने मेंदूतील काही रासायनिक अभिक्रिया ओळखल्या ज्या सैद्धांतिकदृष्ट्या अडकलेल्या अवस्थेत फॉस्फेट आयन तयार करतात. रॉजर पेनरोजला स्वतः ही निरीक्षणे आशादायक वाटली, जरी तो अजूनही मायक्रोट्यूब्यूल गृहीतकाला अनुकूल आहे.

4. कृत्रिम बुद्धिमत्ता - दृष्टी

कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या विकासाच्या संभाव्यतेसाठी चेतनेच्या क्वांटम आधाराबद्दलच्या गृहितकांचे मनोरंजक परिणाम आहेत. त्यांच्या मते, शास्त्रीय, सिलिकॉन आणि ट्रान्झिस्टर तंत्रज्ञानावर आधारित खरोखर जागरूक AI (4) तयार करण्याची आपल्याकडे कोणतीही शक्यता नाही. केवळ क्वांटम संगणक - वर्तमान किंवा अगदी पुढच्या पिढीसाठी नाही - "वास्तविक" किंवा जागरूक, कृत्रिम मेंदूचा मार्ग उघडेल.