कौन जानता है? हम या अंतरिक्ष-समय?

तत्वमीमांसा? कई वैज्ञानिकों को डर है कि मन और स्मृति की क्वांटम प्रकृति के बारे में परिकल्पनाएं इस प्रसिद्ध अवैज्ञानिक क्षेत्र से संबंधित हैं। दूसरी ओर, अलौकिक व्याख्याओं की खोज के बजाय चेतना के लिए भौतिक, यद्यपि क्वांटम, आधार की खोज, यदि विज्ञान नहीं तो क्या है?

1. माइक्रोट्यूबुल्स - विज़ुअलाइज़ेशन

न्यू साइंटिस्ट के दिसंबर अंक से उद्धृत करते हुए, एरिज़ोना के एनेस्थेटिस्ट स्टुअर्ट हैमरॉफ़ वर्षों से कह रहे हैं कि सूक्ष्मनलिकाएं - 20-27 एनएम के व्यास के साथ रेशेदार संरचनाएं, ट्यूबुलिन प्रोटीन के पोलीमराइजेशन के परिणामस्वरूप बनती हैं और एक साइटोस्केलेटन के रूप में कार्य करती हैं जो एक तंत्रिका कोशिका सहित एक कोशिका बनाती हैं (1) - में मौजूद हैं क्वांटम "सुपरपोज़िशन"जो उन्हें एक ही समय में दो अलग-अलग रूप रखने की अनुमति देता है। इनमें से प्रत्येक प्रपत्र एक निश्चित मात्रा में जानकारी से जुड़ा है, एक हाथ, इस मामले में इस प्रणाली की शास्त्रीय समझ से दोगुना डेटा संग्रहीत किया जा सकता है। अगर हम इसमें इस घटना को जोड़ दें विचित्र उलझाव, अर्थात, निकट निकटता में न होने वाले कणों की अंतःक्रिया दर्शाती है क्वांटम कंप्यूटर के रूप में मस्तिष्क की कार्यप्रणाली का मॉडलप्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी रोजर पेनरोज़ द्वारा वर्णित। हैमरॉफ़ ने भी उनके साथ सहयोग किया, इस प्रकार मस्तिष्क की असाधारण गति, लचीलेपन और बहुमुखी प्रतिभा को समझाया।

2. स्टुअर्ट हैमरॉफ़ और रोजर पेनरोज़

प्लैंक की माप की दुनिया

क्वांटम मन के सिद्धांत के समर्थकों के अनुसार, चेतना की समस्या प्लैंक पैमाने पर अंतरिक्ष-समय की संरचना से संबंधित है। यह पहली बार उपर्युक्त वैज्ञानिकों - पेनरोज़ और हैमरॉफ (90) ने दूसरी शताब्दी की शुरुआत में अपने कार्यों में बताया था। उनके अनुसार, यदि हम चेतना के क्वांटम सिद्धांत को स्वीकार करना चाहते हैं, तो हमें उस स्थान को चुनना होगा जिसमें क्वांटम प्रक्रियाएँ होती हैं। यह एक मस्तिष्क हो सकता है - क्वांटम सिद्धांत के दृष्टिकोण से, एक चार-आयामी अंतरिक्ष-समय जिसकी अपनी आंतरिक संरचना अकल्पनीय रूप से छोटे पैमाने पर 10-35 मीटर के क्रम में होती है। (प्लैंक लंबाई)। इतनी दूरी पर, अंतरिक्ष-समय एक स्पंज जैसा दिखता है, जिसके बुलबुले का आयतन होता है

10-105 एम3 (एक परमाणु स्थानिक रूप से लगभग एक सौ प्रतिशत क्वांटम वैक्यूम से बना होता है)। आधुनिक ज्ञान के अनुसार, ऐसा निर्वात परमाणुओं की स्थिरता की गारंटी देता है। यदि चेतना भी क्वांटम वैक्यूम पर आधारित है, तो यह पदार्थ के गुणों को प्रभावित कर सकती है।

पेनरोज़-हैमरॉफ़ परिकल्पना में सूक्ष्मनलिकाएं की उपस्थिति स्थानीय रूप से अंतरिक्ष-समय को संशोधित करती है। वह "जानती है" कि हम हैं, और सूक्ष्मनलिकाएं में क्वांटम अवस्थाओं को बदलकर हमें प्रभावित कर सकते हैं। इससे विचित्र निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, ऐसा कि अंतरिक्ष-समय के हमारे हिस्से में पदार्थ की संरचना में सभी परिवर्तन, चेतना द्वारा उत्पन्न, समय में किसी भी देरी के बिना, सैद्धांतिक रूप से अंतरिक्ष-समय के किसी भी हिस्से में दर्ज किए जा सकते हैं, उदाहरण के लिए, किसी अन्य आकाशगंगा में।

हैमरॉफ़ कई प्रेस साक्षात्कारों में दिखाई देते हैं। पैन्साइकिज्म सिद्धांतइस धारणा के आधार पर कि आपके आस-पास हर चीज में एक खास तरह की जागरूकता है। यह XNUMXवीं शताब्दी में स्पिनोज़ा द्वारा बहाल किया गया एक पुराना दृश्य है। एक और व्युत्पन्न अवधारणा है panprotopsychizm - दार्शनिक डेविड चाल्मर्स ने पेश किया। उन्होंने इसे इस अवधारणा के नाम के रूप में गढ़ा कि एक "संदिग्ध" अस्तित्व है, संभावित रूप से जागरूक है, लेकिन सक्रिय या विभाजित होने पर केवल वास्तव में जागरूक हो रहा है। उदाहरण के लिए, जब प्रोटोकोन्शियस एंटिटीज सक्रिय होती हैं या मस्तिष्क द्वारा एक्सेस की जाती हैं, तो वे सचेत हो जाती हैं और अनुभव के साथ तंत्रिका प्रक्रियाओं को समृद्ध करती हैं। हैमरॉफ़ के अनुसार, पैनप्रोटोप्सिकिक संस्थाओं को एक दिन ब्रह्मांड (3) के लिए भौतिकी के आधार पर वर्णित किया जा सकता है।

छोटे और बड़े पतन

कर्ट गोडेल के सिद्धांत के आधार पर, रोजर पेनरोज़ साबित करते हैं कि मन द्वारा किए गए कुछ कार्य अनगिनत हैं। दर्शाता है कि आप मानव विचार को एल्गोरिदमिक रूप से नहीं समझा सकते हैं, और इस अतुलनीयता को समझाने के लिए, आपको क्वांटम तरंग फ़ंक्शन और क्वांटम गुरुत्वाकर्षण के पतन को देखना होगा। कुछ साल पहले, पेनरोज़ को आश्चर्य हुआ कि क्या चार्ज या डिस्चार्ज किए गए न्यूरॉन्स का क्वांटम सुपरपोजिशन हो सकता है। उन्होंने सोचा कि न्यूरॉन मस्तिष्क में क्वांटम कंप्यूटर के बराबर हो सकता है। क्लासिकल कंप्यूटर में बिट्स हमेशा "चालू" या "बंद", "शून्य" या "एक" होते हैं। दूसरी ओर, क्वांटम कंप्यूटर क्वैब के साथ काम करते हैं, जो एक साथ "शून्य" और "एक" के सुपरपोजिशन में हो सकते हैं।

पेनरोज़ का ऐसा मानना ​​है द्रव्यमान अंतरिक्ष-समय की वक्रता के बराबर है. अंतरिक्ष-समय को कागज की द्वि-आयामी शीट के रूप में सरलीकृत रूप में कल्पना करना पर्याप्त है। सभी तीन स्थानिक आयाम x-अक्ष पर संपीड़ित होते हैं, जबकि समय y-अक्ष पर प्लॉट किया जाता है। एक स्थिति में एक द्रव्यमान एक दिशा में घुमावदार पृष्ठ है, और दूसरी स्थिति में एक द्रव्यमान दूसरी दिशा में घुमावदार है। मुद्दा यह है कि एक द्रव्यमान, स्थिति या स्थिति अंतरिक्ष-समय की मौलिक ज्यामिति में एक निश्चित वक्रता से मेल खाती है जो बहुत छोटे पैमाने पर ब्रह्मांड की विशेषता बताती है। इस प्रकार, सुपरपोज़िशन में कुछ द्रव्यमान का मतलब एक ही समय में दो या दो से अधिक दिशाओं में वक्रता है, जो अंतरिक्ष-समय ज्यामिति में बुलबुले, उभार या पृथक्करण के बराबर है। अनेक-विश्व सिद्धांत के अनुसार, जब ऐसा होता है, तो एक पूरा नया ब्रह्मांड अस्तित्व में आ सकता है - अंतरिक्ष-समय के पन्ने अलग-अलग हो जाते हैं और अलग-अलग खुल जाते हैं।

पेनरोज़ कुछ हद तक इस दृष्टिकोण से सहमत हैं। हालाँकि, वह आश्वस्त है कि बुलबुला अस्थिर है, अर्थात, यह एक निश्चित समय के बाद एक या दूसरी दुनिया में ढह जाता है, जो अलगाव के पैमाने या बुलबुले के अंतरिक्ष-समय के आकार से कुछ संबंध में है। इसलिए, कई दुनियाओं को स्वीकार करने की आवश्यकता नहीं है, बल्कि केवल छोटे क्षेत्रों को स्वीकार करने की आवश्यकता है जिनमें हमारा ब्रह्मांड टूटा हुआ है। अनिश्चितता सिद्धांत का उपयोग करते हुए, भौतिक विज्ञानी ने पाया कि एक बड़ा अलगाव जल्दी से ढह जाएगा, और एक छोटा सा धीरे-धीरे ढह जाएगा। इसलिए एक छोटा अणु, जैसे कि परमाणु, बहुत लंबे समय तक, मान लीजिए 10 मिलियन वर्षों तक सुपरपोज़िशन में रह सकता है। लेकिन एक किलोग्राम की बिल्ली जैसा बड़ा प्राणी सुपरपोज़िशन में केवल 10-37 सेकंड तक ही रह सकता है, इसलिए हम अक्सर बिल्लियों को सुपरपोज़िशन में नहीं देखते हैं।

हम जानते हैं कि मस्तिष्क की प्रक्रियाएँ दसियों से सैकड़ों मिलीसेकंड तक चलती हैं। उदाहरण के लिए, 40 हर्ट्ज की आवृत्ति वाले दोलनों के साथ, उनकी अवधि, यानी अंतराल, 25 मिलीसेकंड है। इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम पर अल्फा लय 100 मिलीसेकंड है। इस समय पैमाने के लिए सुपरपोज़िशन में बड़े पैमाने पर नैनोग्राम की आवश्यकता होती है। सुपरपोज़िशन में सूक्ष्मनलिकाएं के मामले में, 120 बिलियन ट्यूबिलिन की आवश्यकता होगी, यानी उनकी संख्या 20 XNUMX है। न्यूरॉन्स, जो मानसिक घटनाओं के लिए न्यूरॉन्स की उचित संख्या है।

वैज्ञानिक वर्णन करते हैं कि किसी सचेतन घटना के दौरान काल्पनिक रूप से क्या घटित हो सकता है। क्वांटम कंप्यूटिंग ट्यूबलिन्स में होती है और रोजर पेनरोज़ के कटौती मॉडल के अनुसार पतन की ओर ले जाती है। प्रत्येक पतन ट्यूबुलिन विन्यास के एक नए पैटर्न का आधार बनता है, जो बदले में यह निर्धारित करता है कि ट्यूबुलिन सिनैप्स आदि में सेलुलर कार्यों को कैसे नियंत्रित करते हैं। लेकिन इस प्रकार का कोई भी पतन अंतरिक्ष-समय की मौलिक ज्यामिति को भी पुनर्गठित करता है और इसकी पहुंच या सक्रियण को खोलता है। इस स्तर पर एम्बेडेड संस्थाएँ।

पेनरोज़ और हैमरॉफ़ ने अपने मॉडल का नाम रखा उद्देश्यपूर्ण कमी की रचना की (ऑर्च-ओआर-) क्योंकि जीव विज्ञान और क्वांटम उतार-चढ़ाव के "सद्भाव" या "संरचना" के बीच एक फीडबैक लूप है। उनकी राय में, सूक्ष्मनलिकाएं के आसपास साइटोप्लाज्म के भीतर जमाव की स्थिति द्वारा परिभाषित वैकल्पिक अलगाव और संचार चरण होते हैं, जो लगभग हर 25 मिलीसेकंड में होते हैं। इन "जागरूक घटनाओं" का क्रम हमारी चेतना की धारा के निर्माण की ओर ले जाता है। हम इसे एक निरंतरता के रूप में अनुभव करते हैं, जैसे एक फिल्म निरंतर प्रतीत होती है, हालांकि यह अलग-अलग फ़्रेमों की एक श्रृंखला बनी रहती है।

या शायद इससे भी कम

हालाँकि, भौतिक विज्ञानी क्वांटम मस्तिष्क परिकल्पना के बारे में संशय में थे। यहां तक ​​कि प्रयोगशाला क्रायोजेनिक स्थितियों में भी, क्वांटम अवस्थाओं की सुसंगति को एक सेकंड के अंश से अधिक समय तक बनाए रखना एक बड़ी समस्या है। गर्म और नम मस्तिष्क ऊतक के बारे में क्या?

हैमरॉफ़ का मानना ​​है कि पर्यावरणीय प्रभावों के कारण विघटन से बचने के लिए, क्वांटम सुपरपोजिशन पृथक रहना चाहिए. ऐसा लगता है कि अलगाव हो सकता है कोशिका के अंदर साइटोप्लाज्म मेंजहां, उदाहरण के लिए, सूक्ष्मनलिकाएं के चारों ओर पहले से उल्लिखित जमाव उनकी रक्षा कर सकता है। इसके अलावा, सूक्ष्मनलिकाएं न्यूरॉन्स की तुलना में बहुत छोटी होती हैं और क्रिस्टल की तरह संरचनात्मक रूप से जुड़ी होती हैं। आकार का पैमाना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह माना जाता है कि एक छोटा कण, जैसे कि इलेक्ट्रॉन, एक ही समय में दो स्थानों पर हो सकता है। कोई चीज़ जितनी बड़ी होती जाती है, प्रयोगशाला में उसे एक ही समय में दो स्थानों पर काम कराना उतना ही कठिन हो जाता है।

हालाँकि, उसी दिसंबर के न्यू साइंटिस्ट लेख में उद्धृत सांता बारबरा में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के मैथ्यू फिशर के अनुसार, हमारे पास सुसंगतता की समस्या को हल करने का मौका तभी है जब हम स्तर तक नीचे जाएँ। परमाणु घूमता है. विशेष रूप से, इसका मतलब मस्तिष्क के कामकाज के लिए महत्वपूर्ण रासायनिक यौगिकों के अणुओं में पाए जाने वाले फॉस्फोरस के परमाणु नाभिक में स्पिन है। फिशर ने मस्तिष्क में कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं की पहचान की जो सैद्धांतिक रूप से उलझी हुई अवस्था में फॉस्फेट आयन उत्पन्न करती हैं। रोजर पेनरोज़ ने स्वयं इन टिप्पणियों को आशाजनक पाया, हालाँकि वह अभी भी सूक्ष्मनलिका परिकल्पना के पक्षधर हैं।

4. कृत्रिम बुद्धि - दृष्टि

चेतना के क्वांटम आधार के बारे में परिकल्पनाओं का कृत्रिम बुद्धि के विकास की संभावनाओं पर दिलचस्प प्रभाव पड़ता है। उनकी राय में, हमारे पास शास्त्रीय, सिलिकॉन और ट्रांजिस्टर प्रौद्योगिकी के आधार पर वास्तव में जागरूक एआई (4) बनाने का कोई मौका नहीं है। केवल क्वांटम कंप्यूटर - वर्तमान या अगली पीढ़ी के नहीं - "वास्तविक", या सचेत, सिंथेटिक मस्तिष्क का रास्ता खोलेंगे।