Kako je ljudski mozak povezan sa kvantnom fizikom?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Niko ne zna šta je svest i kako ona funkcioniše. Naravno, naučnici iz različitih oblasti nauke imaju različite pretpostavke po tom pitanju, ali niko ne može dati tačan odgovor na pitanje šta je svest. Slična situacija se opaža i s kvantnom mehanikom - proučavajući međusobnu interakciju najmanjih čestica svemira, fizičari su naučili mnogo. Ali pošto se kvantna mehanika ne slaže sa Ajnštajnovom teorijom opšte relativnosti, istraživači ne mogu da smisle kako da ih dovedu do zajedničkog nazivnika.

Prema jednom od najvećih naučnika dvadesetog veka, fizičaru Ričardu Fejnmanu, niko istinski ne razume kvantnu mehaniku. Zanimljivo je da je isto tako mogao govoriti o jednako zamršenom problemu svijesti. Uprkos činjenici da neki naučnici smatraju da je svijest samo iluzija, drugi, naprotiv, vjeruju da uopće ne razumijemo odakle dolazi.

Stoga nije iznenađujuće da je prastara misterija svijesti navela neke istraživače da se okrenu kvantnoj fizici kako bi je objasne. Ali kako se jedna neriješena misterija može objasniti drugom?

Šta je svijest?

Teško je definisati svest. Kako odgovoriti na pitanje "zašto sam ja" ili "kako se moja svijest razlikuje od svijesti mačke?" ili "zašto ja doživljavam svijet na ovaj način, a ne drugačije?" Srećom, u svijetu postoje naučnici koji su spremni dati odgovore, ako ne na sva, onda na mnoga pitanja o tome šta je ljudska svijest.

Na primjer, kognitivni filozof Daniel Dennett, profesor na Univerzitetu Tufts (SAD), u svojoj knjizi "Od bakterija do Baha i nazad" govori o tome kako biološki procesi u ljudskom tijelu stvaraju tok misli i slika. Profesor smatra da subjektivni film koji se igra pred očima svakog od nas nije ništa drugo do iluzija koju vješto satka naš mozak. On također vjeruje da svijest nije toliko tajanstvena kao što mislimo i vjeruje da bi nauka trebala objasniti objektivno funkcioniranje mozga.

Među naučnicima koji se ne slažu sa Dennettovom tačkom gledišta je australijski filozof i učitelj David Chalmers. On predlaže da se svijest smatra nečim fundamentalnim, na primjer, kao zakoni fizike, koji se mogu otkriti u budućnosti koristeći najnoviju tehnologiju. Njegova druga još radikalnija ideja zove se "hipoteza panspihizma", prema kojoj je svijest univerzalna i bilo koji sistem je u određenoj mjeri posjeduje, čak i elementarne čestice i fotoni. A tamo gdje postoje fotoni, možda postoji i kvantna mehanika.

Kako je kvantna fizika povezana sa svešću?

Godine 1921. Albert Ajnštajn je dobio Nobelovu nagradu za fiziku za otkriće zakona fotoelektričnog efekta. Fizičar je vjerovao da svjetlost, koja se obično smatra kontinuiranim talasom, može biti raspoređena i u kvantima, koje nazivamo fotonima. Ovaj događaj, zajedno sa Max Planckovim razumijevanjem zračenja crnog tijela, novim atomskim modelom Nielsa Bora, rendgenskim studijama Arthura Comptona i pretpostavkom Louisa de Brogliea da materija ima svojstva nalik na valove, označio je početak nove kvantne ere u kojoj vi i ja imali sreće da žive.

Da li je iznenađenje što se pojavila nova kvantna teorija svijesti pod nazivom Orchestrated Objective Reduction (Orch OR), koju su sponzorirali dobitnik Nobelove nagrade za fiziku, profesor Roger Penrose sa Univerziteta Oxford i anesteziolog Stuart Hameroff sa Univerziteta Arizona.

Orch OR teorija, iako je doživjela niz promjena od svog nastanka, općenito navodi da otkriće kvantnih oscilacija u "mikrotubulama" koje se nalaze unutar neurona mozga dovodi do svijesti. Mikrotubule (proteinski polimeri) kontroliraju neuronske i sinaptičke funkcije i povezuju moždane procese sa samoorganizirajućim procesima na kvantnom nivou. Naučnici vjeruju da nova teorija može čak i objasniti zagrobni život.

Napominjemo da je teorija Penrosea i Hameroffa izazvala brojne kritike, međutim, primjena kvantne teorije u biološkom kontekstu je nastavljena i imala je najveći uspjeh u odnosu na fotosintezu. Zanimljivo je da studije mirisa, enzima, pa čak i DNK ptica također sugeriraju da kvantni efekti mogu biti šire uključeni u funkcioniranje bioloških organizama.

Doktorandica Bethany Adams nedavno je objavila rad u Physics Worldu o ulozi kvantnih efekata u mozgu. Adamsova studija naglašava niz mogućih kvantnih efekata na mozak, ali njena doktorska studija

fokusira se na kvantnu isprepletenost između neurona i kako na nju mogu utjecati farmaceutski proizvodi kao što je litij.

Iako Adamsov rad pokriva nekoliko potencijalnih primjena, ona se sama nada da će njeno istraživanje donijeti svijetu bolje razumijevanje kako antidepresivi i stabilizatori raspoloženja djeluju, kao i nove tretmane za mnoge mentalne bolesti. Ali ko zna, možda će njen rad omogućiti naučnicima da objasne kako svest funkcioniše i odakle dolazi.