Ako súvisí ľudský mozog s kvantovou fyzikou?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Nikto nevie, čo je vedomie a ako funguje. Samozrejme, vedci z rôznych oblastí vedy majú o tomto skóre rôzne predpoklady, ale nikto nemôže dať presnú odpoveď na otázku, čo je vedomie. Podobná situácia je pozorovaná pri kvantovej mechanike - pri štúdiu interakcie najmenších častíc vesmíru sa fyzici veľa naučili. Ale keďže kvantová mechanika nesúhlasí s Einsteinovou teóriou všeobecnej relativity, výskumníci nevedia prísť na to, ako ich priviesť k spoločnému menovateľovi.

Podľa jedného z najväčších vedcov dvadsiateho storočia, fyzika Richarda Feynmana, nikto skutočne nerozumie kvantovej mechanike. Je zaujímavé, že mohol rovnako dobre hovoriť o rovnako spletitom probléme vedomia. Napriek tomu, že niektorí vedci veria, že vedomie je len ilúzia, iní sa naopak domnievajú, že vôbec nechápeme, odkiaľ pochádza.

Nie je teda prekvapujúce, že odveká záhada vedomia podnietila niektorých výskumníkov, aby sa obrátili na kvantovú fyziku, aby ju vysvetlili. Ale ako sa dá jedna nevyriešená záhada vysvetliť inou?

Čo je Vedomie?

Je ťažké definovať vedomie. Ako odpovedať na otázku "prečo som ja" alebo "ako sa moje vedomie líši od vedomia mačky?" alebo "prečo vnímam svet tak a nie inak?" Našťastie sú na svete vedci, ktorí sú pripravení dať odpovede, ak nie všetky, tak mnohé otázky o tom, čo je ľudské vedomie.

Napríklad kognitívny filozof Daniel Dennett, profesor na Tufts University (USA), vo svojej knihe „From Bacteria to Bach and Back“hovorí o tom, ako biologické procesy v ľudskom tele vytvárajú prúd myšlienok a obrazov. Profesor sa domnieva, že subjektívny film, ktorý sa hrá pred očami každého z nás, nie je ničím iným ako ilúziou umne utkanou naším mozgom. Tiež verí, že vedomie nie je také tajomné, ako si myslíme, a verí, že veda by mala vysvetliť objektívne fungovanie mozgu.

Medzi vedcov, ktorí nesúhlasia s Dennettovým názorom, patrí austrálsky filozof a učiteľ David Chalmers. Navrhuje považovať vedomie za niečo zásadné, napríklad ako fyzikálne zákony, ktoré možno v budúcnosti objaviť pomocou najnovších technológií. Jeho druhá ešte radikálnejšia myšlienka sa nazýva „hypotéza panspichizmu“, podľa ktorej je vedomie univerzálne a do určitej miery ho vlastní akýkoľvek systém, dokonca aj elementárne častice a fotóny. A tam, kde sú fotóny, môže byť kvantová mechanika.

Ako súvisí kvantová fyzika s vedomím?

V roku 1921 dostal Albert Einstein Nobelovu cenu za fyziku za objav zákona o fotoelektrickom jave. Fyzik veril, že svetlo, ktoré sa zvyčajne považuje za súvislú vlnu, môže byť distribuované aj v kvantách, ktoré nazývame fotóny. Táto udalosť, spolu s Max Planckovým chápaním žiarenia čierneho telesa, novým atómovým modelom Nielsa Bohra, röntgenovými štúdiami Arthura Comptona a predpokladom Louisa de Broglieho, že hmota má vlnové vlastnosti, znamenali začiatok novej kvantovej éry, v ktorej vy a ja mali to šťastie žiť.

Nie je prekvapením, že sa objavila nová kvantová teória vedomia s názvom Orchestrated Objective Reduction (Orch OR), ktorú sponzorujú nositeľ Nobelovej ceny za fyziku profesor Roger Penrose z Oxfordskej univerzity a anestéziológ Stuart Hameroff z Arizonské univerzity.

Teória Orch OR, hoci od svojho vzniku prešla množstvom zmien, vo všeobecnosti uvádza, že objavenie kvantových oscilácií v „mikrotubuloch“, ktoré sú vo vnútri neurónov mozgu, dáva vznik vedomiu. Mikrotubuly (proteínové polyméry) riadia neurónové a synaptické funkcie a spájajú mozgové procesy so samoorganizujúcimi sa procesmi na kvantovej úrovni. Vedci sa domnievajú, že nová teória môže dokonca vysvetliť posmrtný život.

Všimnite si, že teória Penrosa a Hameroffa vyvolala množstvo kritiky, avšak aplikácia kvantovej teórie v biologickom kontexte pokračovala a mala najväčší úspech vo vzťahu k fotosyntéze. Zaujímavé je, že štúdie čuchu, enzýmov a dokonca aj vtáčej DNA tiež naznačujú, že kvantové efekty sa môžu vo väčšom rozsahu podieľať na fungovaní biologických organizmov.

Doktorandka Bethany Adamsová nedávno publikovala článok vo Physics World o úlohe kvantových efektov v mozgu. Adamsova štúdia poukazuje na celý rad možných kvantových účinkov na mozog, ale jej doktorandská štúdia

sa zameriava na kvantové zapletenie medzi neurónmi a na to, ako ho môžu ovplyvniť liečivá, ako je lítium.

Zatiaľ čo Adamsova práca zahŕňa niekoľko potenciálnych aplikácií, ona sama dúfa, že jej výskum prinesie svetu lepšie pochopenie toho, ako fungujú antidepresíva a stabilizátory nálady, ako aj nové spôsoby liečby mnohých duševných chorôb. Ale ktovie, možno jej práca umožní vedcom vysvetliť, ako vedomie funguje a odkiaľ pochádza.