Paano nauugnay ang utak ng tao sa quantum physics?

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Walang nakakaalam kung ano ang kamalayan at kung paano ito gumagana. Siyempre, ang mga siyentipiko mula sa iba't ibang larangan ng agham ay may iba't ibang mga pagpapalagay sa markang ito, ngunit walang sinuman ang makapagbibigay ng eksaktong sagot sa tanong kung ano ang kamalayan. Ang isang katulad na sitwasyon ay sinusunod sa quantum mechanics - pag-aaral ng pakikipag-ugnayan ng pinakamaliit na particle ng Uniberso sa isa't isa, maraming natutunan ang mga physicist. Ngunit dahil ang quantum mechanics ay hindi sumasang-ayon sa teorya ni Einstein ng pangkalahatang relativity, hindi malaman ng mga mananaliksik kung paano sila dadalhin sa isang karaniwang denominator.

Ayon sa isa sa mga pinakadakilang siyentipiko ng ikadalawampu siglo, ang physicist na si Richard Feynman, walang sinuman ang tunay na nakakaintindi ng quantum mechanics. Kapansin-pansin, maaaring napag-usapan din niya ang tungkol sa isang magkatulad na problema ng kamalayan. Sa kabila ng katotohanan na ang ilang mga siyentipiko ay naniniwala na ang kamalayan ay isang ilusyon lamang, ang iba, sa kabaligtaran, ay naniniwala na hindi natin naiintindihan kung saan ito nanggaling.

Kaya't hindi nakakagulat na ang lumang misteryo ng kamalayan ay nag-udyok sa ilang mga mananaliksik na bumaling sa quantum physics upang ipaliwanag ito. Ngunit paano maipaliliwanag ng iba ang isang hindi nalutas na misteryo?

Ano ang Kamalayan?

Mahirap tukuyin ang kamalayan. Paano sasagutin ang tanong na "bakit ako ako" o "paano naiiba ang aking kamalayan sa kamalayan ng isang pusa?" o "bakit ko nakikita ang mundo sa ganitong paraan at hindi sa ibang paraan?" Sa kabutihang palad, may mga siyentipiko sa mundo na handang magbigay ng mga sagot, kung hindi lahat, pagkatapos ay maraming mga katanungan tungkol sa kung ano ang kamalayan ng tao.

Halimbawa, ang cognitive philosopher na si Daniel Dennett, propesor sa Tufts University (USA), sa kanyang aklat na "From Bacteria to Bach and Back" ay nag-uusap tungkol sa kung paano ang mga biological na proseso sa katawan ng tao ay lumikha ng isang stream ng mga kaisipan at mga imahe. Naniniwala ang propesor na ang subjective na pelikula na ginagampanan sa harap ng bawat isa sa atin ay walang iba kundi isang ilusyon na mahusay na hinabi ng ating utak. Naniniwala rin siya na ang kamalayan ay hindi kasing hiwaga gaya ng iniisip natin at naniniwala na dapat ipaliwanag ng agham ang layunin ng paggana ng utak.

Kabilang sa mga iskolar na hindi sumasang-ayon sa pananaw ni Dennett ay ang pilosopo at guro ng Australia na si David Chalmers. Iminumungkahi niyang isaalang-alang ang kamalayan bilang isang bagay na pangunahing, halimbawa, bilang mga batas ng pisika, na maaaring matuklasan sa hinaharap gamit ang pinakabagong teknolohiya. Ang kanyang pangalawang mas radikal na ideya ay tinatawag na "panspichism hypothesis", ayon sa kung saan ang kamalayan ay unibersal at anumang sistema ay nagtataglay nito sa ilang lawak, kahit na mga elementarya na particle at photon. At kung saan may mga photon, maaaring mayroong quantum mechanics.

Paano nauugnay ang quantum physics sa kamalayan?

Noong 1921, si Albert Einstein ay ginawaran ng Nobel Prize sa Physics para sa kanyang pagtuklas ng batas ng photoelectric effect. Naniniwala ang physicist na ang liwanag, na karaniwang itinuturing na tuluy-tuloy na alon, ay maaari ding ipamahagi sa quanta, na tinatawag nating mga photon. Ang kaganapang ito, kasama ang pag-unawa ni Max Planck sa blackbody radiation, ang bagong atomic model ni Niels Bohr, ang X-ray na pag-aaral ni Arthur Compton at ang pag-aakala ni Louis de Broglie na ang bagay ay may mga katangiang tulad ng alon, na nagmarka ng simula ng isang bagong quantum era kung saan ikaw at ako. ay mapalad na mabuhay.

Nakakagulat ba na lumitaw ang isang bagong quantum theory of consciousness na tinatawag na Orchestrated Objective Reduction (Orch OR), na itinataguyod ng Nobel Prize Winner sa Physics Professor Roger Penrose ng University of Oxford at anesthesiologist na si Stuart Hameroff ng University of Arizona.

Ang teorya ng Orch OR, bagama't ito ay dumaan sa ilang mga pagbabago mula noong ito ay nagsimula, sa pangkalahatan ay nagsasaad na ang pagtuklas ng mga quantum oscillations sa "microtubules" na nasa loob ng mga neuron ng utak ay nagbibigay ng kamalayan. Ang mga microtubule (protein polymers) ay kumokontrol sa mga neuronal at synaptic function at nag-uugnay sa mga proseso ng utak sa mga proseso ng pag-aayos sa sarili sa isang antas ng quantum. Naniniwala ang mga siyentipiko na ang bagong teorya ay maaaring ipaliwanag ang kabilang buhay.

Pansinin na ang teorya ng Penrose at Hameroff ay nagdulot ng ilang mga kritisismo, gayunpaman, ang aplikasyon ng quantum theory sa isang biyolohikal na konteksto ay nagpatuloy at nagkaroon ng pinakamalaking tagumpay kaugnay ng photosynthesis. Kapansin-pansin, ang mga pag-aaral ng amoy, enzymes, at maging ang DNA ng ibon ay nagmumungkahi din na ang mga quantum effect ay maaaring mas malawak na kasangkot sa paggana ng mga biological na organismo.

Ang mag-aaral ng PhD na si Bethany Adams ay naglathala kamakailan ng isang papel sa Physics World sa papel ng mga quantum effect sa utak. Ang pag-aaral ni Adams ay nagha-highlight ng isang hanay ng mga posibleng quantum effect sa utak, ngunit ang kanyang pag-aaral ng doktor

nakatutok sa quantum entanglement sa pagitan ng mga neuron at kung paano ito maaapektuhan ng mga pharmaceutical tulad ng lithium.

Habang ang trabaho ni Adams ay sumasaklaw sa ilang mga potensyal na aplikasyon, siya mismo ay umaasa na ang kanyang pananaliksik ay magdadala sa mundo ng isang mas mahusay na pag-unawa sa kung paano gumagana ang mga antidepressant at mood stabilizer, pati na rin ang mga bagong paggamot para sa maraming mga sakit sa isip. Ngunit sino ang nakakaalam, marahil ang kanyang trabaho ay magbibigay-daan sa mga siyentipiko na ipaliwanag kung paano gumagana ang kamalayan at kung saan ito nanggaling.