Объективная редукция ($OR$) – это предположение о том, что квантовая гравитация ведет к коллапсу волновой функции. Согласно теории Р. Пенроуза объективная редукция является процессом, связанным с эффектом когерентности потоков в микроканальцах, и позволяющим пояснить работу головного мозга.
В соответствии с гипотезой Р. Пенроуза объективная редукция волновой функции является некоторой формой декогеренции, которая способна появляться в результате взаимодействия с окружением или вследствие флуктуации пространственно-временной топологии.
Квантовые подходы к философии сознания
Первой попыткой объединения сознания и физики как науки была сделана немецким философом Г. Фехнером в XIX веке. Проблема сознания получила статус психофизической проблемы, к ней принципиально стало возможным применение точных, в том числе математических методов.
В настоящее время разгадку сознания предполагается искать одновременно с разгадкой тайны материи. Данную задачу решает квантовая физика.
Ряд ученых считает, что квантовая механика - это перспективный путь преодоления препятствий объединения «макро» и «микро»:
- физическими микропроцессами и
- сознательным поведением.
Квантовый подход к объяснению сознания начал активно использоваться в 1980 – 90 годы.
Ряд моделей, использующий квантовый подход к сознанию довольно большой. В большом числе случаев идеи используются из «классики» квантовой физики. Это:
- индетерминизм,
- квантовая случайность,
- неустранимость наблюдателя,
- принцип дополнительности,
- запутанность,
- декогерентность.
Одной из самых оригинальных моделей сознания предложена Р. Перроузом. Его заинтересовала связь поведения систем на макроуровне с явлениями на микроуровне, или на уровне квантовых процессов.
Одним из основных является вопрос о поведении человека в границах квантовой механики.
Основные утверждения Р. Пенроуза
Р. Пенроуз полагал, что дать точное определение понятию сознание, скорее всего, невозможно, но можно описывать его проявления и при этом не отходить от науки, прежде всего квантовой физики.
Р. Пенроуз поставил задачу связать сознательное поведение (на уровне мозга) и квантовые состояния (то есть связать макро и микро уровни). Ученый предложил квантовую версию физикализма.
Пенроуз предположил наличие связи между структурами головного мозга и квантовыми событиями. Смысл гипотезы можно выразить следующим: невозможность математического описания процессов сознания связывается с существованием объективного коллапса волновых функций макроскопических переменных. Из этого можно сделать вывод о том, что объективная редукция существует и в ней происходит редукция состояний к состояниям квантовым.
Пенроуз считает, что если все законы физики свести воедино, то свойства биологических объектов будут вытекать из физических. Биология должна естественным образом вытекать из физики.
Основные постулаты Пенроуза можно сформулировать следующим образом:
- Имеется объективная редукция волновой функции.
- $OR$ выполняет существенную роль в работе головного мозга.
- Объективную редукцию следует применять для объяснения сознания.
Самым сложным надо полагать стал вопрос о том, как физическое соединяется и биологическим. Р. Пенроуз и С. Хамерофф предложили модель в которой сознание возникает как результат квантовых эффектов, которые происходят во внутренних субклеточных структурах нейронов, которые называют микроканальцами. Ученые допускают, что микроканальцы – это пространство, где происходит редукция квантовых состояний. Внутренние условия этих структур более всего удовлетворяют условиям, в которых возможны объективные коллапсы, а результирующие само – коллапсы порождают когерентный поток, который регулирует нейронную активность мозга и создают возможность порождения неалгоритмических ментальных процессов. Их одномоментный коллапс понимается как индивидуальный акт сознания.
В модели, которую предложили Пенроуз и Хамерофф, вводится утверждение, что:
- акт сознания неалгоритмичен,
- его невозможно вычислить,
- он в нейрофизическом отношении является системой кванотово-гравитационных эффектов в микроканальцах,
Микроканальцы в рамках клеток выполняют роль организатора в работе нейронов, с этой целью вводится постулат о наличии «запутанных состояний» в микроканальцах. Эти состояния имеются не только в микроканальцах отдельных нейронов, но и во всей системе нейронов.
Реализм Пенроуза состоит в том, что он рассматривает проблему сознания, делая отправной точкой размышления о природе математики и ее возможности описания фундаментальных процессов в физике.
Пенроуз считает, что математика способна в точности описывать физические явления, то есть весь мир физики ведет себя в соответствии с законами математики. Весь мир можно описать математически.
Пенроуз жестко отвергает возможность компьютерного подхода к сознанию. Ученый стремится доказать, что умственную деятельность человека нельзя полностью описать с помощью компьютерной модели разума.
Мнение С. Хокинга о гипотезе Р. Пенроуза
С. Хокинг считал, что Р. Пенроузу не удалось выработать четкую теорию, которая позволяла бы вычислить, момент времени, в который должна идти объективная редукция.
Р. Пенроуз полагал, что $OR$ столь мала, что ее невозможно отличить от декогеренции, которая вызывается воздействием окружения. С. Хокинг полагал, что:
- в $OR$ нет необходимости, как в отдельном эффекте, для объяснения парадокса кота Шредингера;
- пока объект объективной редукции не будет сильным для опытной регистрации, ему нельзя приписывать роль, назначенную ему Р. Пенроузом;
- невозможно представить мозг, который содержит столь изолированные системы, что $OR$ в них можно отделить от декогеренции окружения, так как эти системы не могли бы осуществить необходимую скорость процессов мышления.
С. Хокинг отмечал, что Пенроуз верил в то, что сознание присуще исключительно живым существам и его в принципе нельзя моделировать при помощи компьютера. При этом Пенроузу не удалось четко установить объективную связь объективной редукции и сознания.
