Kwantowanie czasoprzestrzeni a kwantowanie świadomości
advertisement
Tekst opublikowany w: Antoni Szczuciński (red.), Wokół kwantów i grawitacji [Poznańskie zeszyty filozofii fizyki, t. 1], Wyd. Naukowe Instytutu Filozofii UAM, Poznań 2006, ss. 75-90 (dodano drobne korekty). W tekście zamieszczono odnośniki do stron oryginalnego wydania. MAREK WOSZCZEK KWANTOWANIE CZASOPRZESTRZENI A KWANTOWANIE ŚWIADOMOŚCI (75) Problem miejsca świadomości w przyrodzie nie jest w żadnym wypadku problemem nowym i z pewnością nie pojawił się wraz z rozwojem współczesnych teorii fizycznych, np. mechaniki kwantowej. W zależności od ramifikacji pojęciowej posiada on liczne inkarnacje w tak odmiennych systemach filozoficznych jak jońskie, spekulatywne filozofie przyrody (peri physeos) na Zachodzie czy wedanta i nauka o widzu (drasztr) w jodze klasycznej na Wschodzie. Jego korzenie mają zapewne proweniencję pozafilozoficzną, tym niemniej stał się on – trudno ten fakt ukrywać czy zlekceważyć – jednym z najtrudniejszych zagadnień ontologii. Współcześnie, pomimo największych wysiłków skierowanych na jego rozwiązanie, nie udało się niestety uczynić żadnego decydującego kroku w tym kierunku, a zatem nadal fakt istnienia i mocy poznawczych ludzkiej świadomości pozostaje, by użyć słynnego wyrażenia Schopenhauera, tajemniczym „węzłem świata”. Oczywiście w ramach fizyki problem świadomości można wprost zredukować do problemu obserwatora, ponieważ dotyczy on nie tyle samego człowieka i jego szczególności jako podmiotu poznającego, lecz każdego „układu” obserwującego, tj. dokonującego pomiaru. Niestety, kwestia statusu obserwatora w świetle mechaniki kwantowej jest, jak wiadomo, jednym z najbardziej kłopotliwych zagadnień, jakie w ogóle pojawiły się w fizyce XX-wiecznej, prowadząc do krańcowo odmiennych interpretacji (76) zachodzących procesów. (W tym też sensie można powiedzieć, iż niejasność tej sytuacji powoduje ciągnący się na dobrą sprawę od lat 20. XX wieku permanentny kryzys konceptualny w podstawach fizyki.) Formalizm zespolonej przestrzeni wektorowej Hilberta [H], który jest powszechnie wykładany i używany przez fizyków, opiera się na dualizmie funkcji reprezentujących stany w H oraz hermitowskich operatorów liniowych (co jest konieczne dla zachowania fundamentalnej zasady superpozycji) o podprzestrzeniach rzutowych pokrywających w całości przestrzeń H. Takie ujęcie, wypracowane przez szkołę kopenhaską, wprowadza jednak fundamentalną niejasność w odniesieniu do fizycznego sensu operacji działania na promieniach w H reprezentujących stany i w tajemniczy sposób wyróżnia moment obserwacji oraz rolę obserwatora. Taką niejasną sytuację wprowadził m. in. J. von Neumann swoim postulatem rzutowania w H i określeniem operacji obserwacji jako nieprzyczynowej i nieciągłej1. Najbardziej radykalne ujęcie roli świadomości w mechanice kwantowej jako rozwinięcie teorii von Neumanna zaproponowali w późnych latach 30. F. London i E. Bauer2. Interpretacja kopenhaska zawiera także podstawową skazę w postaci niejasności co do relacji układu makroskopowego (takiego jak fizyk lub detektor cząstek) i kwantowego (mikroskopowego), ponieważ każdy układ jest de facto kwantowy, o ile mechanika kwantowa jest rzeczywiście teorią fundamentalną. Bohr upierał się przy poglądzie, iż cały proces pomiaru jest nierozkładalną, nieredukowalna całością3, lecz takie podejście czyni fakt istnienia i „aktualizującego” działania ludzkiej świadomości jeszcze większą tajemnicą. Być może klucz do rozjaśnienia problemu tkwi w rezygnacji z formalizmu przestrzeni Hilberta (podobnie jak i formalizmu macierzowego) i w powtórzeniu za J. von Neumannem jego „niemoralnego wyznania” (immoral confession) jakie uczynił w liście do Birkoffa: „Wcale nie wierzę już absolutnie w przestrzeń Hilberta”4. Jeśli mechanika kwantowa ma być teorią fundamentalną mikrofizyki, musi dostarczać opisu procesów bez sugerowania decydującej roli makroskopowych układów klasycznych – powinna (77) opisać wyłanianie się zaktualizowanych stanów układu bez wskazania, że dopiero obecność obserwatora w makroskali wywołuje redukcję stanów potencjalnych. Argumentacja przeciwników interpretacji kopenhaskiej jest klarowna: nawet gdyby świadomość rzeczywiście miała decydujące znaczenie w aktualizacji stanów kwantowych, to i tak musi ona zostać opisana w języku teorii kwantów (a więc skwantowana), a nie wprowadzana na prawach dualizmu jako tajemniczy 1 J. von Neumann, Die mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik, Berlin 1932. F. London, E. Bauer, „The theory of observation in quantum mechanics”, [w:] J. A. Wheeler, W. H. Zurek (eds), Quantum Theory and Measurement, Princeton 1983, ss. 217 - 259. 3 N. Bohr, Fizyka atomowa a wiedza ludzka, Warszawa 1963. 4 Interesujące studium postawy von Neumanna przedstawił M. Rédei, „Why von Neumann did not like the Hilbert space formalism of quantum mechanics (and what he liked instead)”, Stud. Hist. Phil. Mod. Phys., 1996, 27, ss. 493 - 510. 2 czynnik działający na stany w H, nawet jeśli stanowi to w wielu sytuacjach wygodne przybliżenie (uproszczenie). Mówiąc najkrócej, należy wyjaśnić, czy akt pomiaru pełni rzeczywiście tak fundamentalną rolę jak się wydaje, czy też może sam jest w istocie procesem czysto kwantowym jako „wyłaniający się” kwantowy stan świadomości obserwatora5. W filozofii umysłu wprowadza się użyteczną zasadę, która pozwala sklasyfikować różnorodne stanowiska w kwestii relacji stanów fizycznych i mentalnych – zasadę superweniencji. Zasada ta w swej silnej wersji, umożliwiająca w istocie oddzielenie stanowiska fizykalistycznego od niefizykalistycznych, wyróżnia dwa wspomniane typy stanów w świecie: stany fizyczne i stany mentalne, aby następnie określić ich wzajemne warunkowanie za pomocą prostej implikacji. Głosi ona, iż jeśli własności mentalne superweniują na własnościach fizycznych, to mówimy, że dla każdej własności mentalnej M w czasie t istnieje własność fizyczna F taka, iż jeśli dany przedmiot x (np. mózg) posiada w t własność F, to posiada również M, czyli: x t [F(x, t) M(x, t)]6. Zasadę superweniencji można również wyrazić w postaci „zasady nieodróżnialności”, która mówi, iż dwa układy nieodróżnialne w t ze względu na swe stany fizyczne są również nieodróżnialne w t pod względem własności mentalnych. Takie sformułowanie zależności stanów fizycznych i mentalnych umożliwia oddzielenie silnego dualizmu w ontologii świadomości (nieuznającego tej zasady) od monizmów fizykalistycznych oraz dualizmu umiarkowanego. Nie jest zaskakujące, iż w ramach rozważań nad kwantową naturą świadomości pojawiły się stanowiska zarówno uznające zasadę superweniencji, jak i ją zawieszające (78) (dualizm interakcjonistyczny). Ponieważ kanoniczny formalizm matematyczny mechaniki kwantowej [KQM] sam dopuszcza interpretację dualistyczną, a jednocześnie fundamentalnym postulatem pozostaje statystyczna natura przewidywań wartości uzyskanych w pomiarze, dlatego pojawia się pewna niejednoznaczność, którą próbuje klaryfikować w swoim rozumieniu kwantowej natury świadomości np. Henry Stapp 7. Oczywiście sama teza o superweniencji nie jest żadną teorią umysłu, a jedynie pozwala sklasyfikować stanowiska ontologiczne z jednej strony i uporządkować kategorie, którymi filozofia umysłu posługuje się mówiąc o relacji ciało-umysł (materia-duch) z drugiej. Jednocześnie w perspektywie ontologicznej z powyższego, zdawałoby się prostego sformułowania wypływa bardzo poważny, właściwie podstawowy problem, którego kognitywiści 5 Por. D. Bohm, Wholeness and the Implicate Order, London 1980 (wyd. pol.: Ukryty porządek, Warszawa 1988); D. Bohm, B. Hiley, The Undivided Universe, London 1993. 6 Zob.: J. Kim, Umył w świecie fizycznym. Esej na temat problemu umysłu i ciała oraz przyczynowania mentalnego, Warszawa 2002. 7 H. P. Stapp, Mind, Matter and Quantum Mechanics, Berlin 1993; tegoż, „From quantum nonlocality to mind-brain interaction”, arXiv: quant-ph/0009062 (2000); tegoż, „Quantum theory and the role of mind in nature”, Found. Phys., 2001, 31, ss. 1465 - 1499. raczej unikają: nie ma żadnego jasnego czy tym bardziej oczywistego i przyjmowanego przez wszystkich sensu wyrażenia „stan fizyczny”. Badacze tacy jak John Searle8, Patricia Smith Churchland9 czy Christof Koch10 (nastawieni biologistycznie) bronią tezy, iż „stany fizyczne”, na których superweniują „stany mentalne” są po prostu lokalnymi lub globalnymi stanami makroskopowymi w tkance nerwowej ośrodkowego układu nerwowego. Już tylko w świetle poczynionych powyżej uwag jest jednak jasne, iż nie ma żadnego fundamentalnego powodu, poza zdroworozsądkowym oczekiwaniem, by stany czynnościowe układu nerwowego jakiegokolwiek organizmu miały być wyróżnione jako „stany bazowe” dla relacji superweniencji – jest to po prostu założenie ad hoc. Z perspektywy fizyka kwantowego takie postawienie sprawy jest wręcz problematyczne, ponieważ na poziomie makroskopowym miałaby się pojawić jakaś emergentna jakość (świadomość), która odpowiada za aktualizację stanów fizycznych na niższym poziomie (mikroświat), z którego sama się wyłoniła. Jeśli chcemy wziąć mechanikę kwantową poważnie, a jednocześnie upierać się przy neurobiologicznym emergentyzmie, wtedy stajemy wobec widma przykrego paradoksu barona Münchhausena, który sam siebie wyciąga z trzęsawiska trzymając się za własną brodę. (79) Zastanawiając się nad wyróżnieniem pewnych fundamentalnych stanów fizycznych, musimy w taki czy inny sposób dojść do wniosku, iż na owo miano zasługują jedynie stany kwantowe (podstawowe z definicji), zarówno w odniesieniu do materii i oddziaływań, jak i czasoprzestrzeni. Podobnie jak problem świadomości jest z punktu widzenia fizyki problemem obserwatora dokonującego pomiaru, tak też kwestia bazowych stanów we Wszechświecie, na których w ostateczności trzeba definiować jakąkolwiek superweniencję, jest w zasadzie zagadnieniem kwantyzacji materii i czasoprzestrzeni, co w istocie sprawia, iż relacja stanów fizycznych i mentalnych rzeczywiście zaczyna przypominać „węzeł świata”, niemający nic wspólnego ze znalezieniem takiego czy innego zespołu neuronów „produkujących” świadomość. Pytanie, które się teraz nasuwa jest następujące: czy zmiana skali (ze stanów czynnościowych w tkance nerwowej na stany kwantowe materii i czasoprzestrzeni) przybliża nas w jakikolwiek sposób do wyjaśnienia źródła świadomości? Na pierwszy rzut oka wydaje się, że z pewnością nie możemy liczyć na żadne wyjaśnienie sensu stricto, gdyż jedyny zabieg jakiego dokonaliśmy polega na redefinicji „stanu fizycznego”. Wśród większości ontologów panuje powszechny pogląd, iż wprowadzenie teorii fizycznych do rozważanego zagadnienia jest bezużyteczne, gdyż, po pierwsze, same teorie fizyczne muszą zakładać jakąś ontologię (są to ukryte lub jawne 8 J. Searle, The Rediscovery of the Mind, Cambridge 1992 (wyd. pol.: Umysł na nowo odkryty, Warszawa 1999). P. S. Churchland, Neurophilosophy: Toward a Unified Science of the Mind-Brain, Cambridge 1986. 10 F. Crick, C. Koch, „Towards a neurobiological theory of consciousness”, Sem. Neurosci., 1990, 2, ss. 263 - 275; C. Koch, The Quest for Consciousness: A Neurobiological Approach, Englewood 2004. 9 „zobowiązania metafizyczne” teorii naukowych), i po drugie, sama KQM, zarówno w warstwie formalizmu, jak i eksperymentalnej, nie zawiera nic, co rozjaśniałoby problem. Paavo Pylkkänen z Uniwersytetu w Skövde (Szwecja), przyjaciel i współpracownik Davida Bohma, w jednym ze swoich wykładów11 słusznie zauważył, iż mechanika kwantowa w swojej klasycznej postaci jest antymetafizyczna i została sformułowana w dominującym klimacie logicznego pozytywizmu oraz szerszego „zwrotu antymetafizycznego” w filozofii (przełamywanego dopiero przez takie postaci jak Heidegger), a więc w takiej formie z pewnością musi mieć niewiele do powiedzenia na temat ontologii świadomości. Należy jednak na serio zastanowić się, czy nie jest tak, iż pogłębienie rozumienia relacji pomiędzy stanami fizycznymi (80) a stanami mentalnymi o poziom fundamentalny w ramach pewnej szerszej ontologii nie tylko wzbogaca nasze poszukiwania teorii świadomości, ale też jest jedynym naprawdę konsekwentnym podejściem w ramach fizykalizmu12. Ontologia, która dopuściłaby głęboką więź między kwantowymi stanami czasoprzestrzeni i materii oraz jakościami umysłowymi (nie tylko qualiami, ale i procesami psychicznymi) – nawet bez jej wyjaśniania w ścisłym sensie – byłaby z pewnością jakąś formą teorii fundamentalnej, by użyć określenia D. Chalmersa13. Jeśli więź taka istnieje realnie (a dopuszczają ją niekiedy nawet tacy uczeni, jak Antonio R. Damasio14 czy noblista Brian D. Josephson15), w żadnym wypadku nie musi zostać zinterpretowana w ramach eliminatywizmu (redukcjonizmu fizykalistycznego). Istnieje kilka strategii czy opcji zmierzających do kwantowania świadomości (w wyżej określonym sensie), z których jedne są konsekwentne w zachowaniu zasady superpozycji, zaś inne zmierzają w kierunku dopuszczenia zdecydowanego dualizmu psychofizycznego. Propozycja Henry’ego P. Stappa z Lawrence Berkeley National Laboratory16 jest na przykład konsekwentnym, dualistycznym rozwinięciem interpretacji von Neumanna, niewymagającym jednak żadnych dodatkowych zmian czy innowacji w formalizmie KQM. Podstawowe stany fizyczne są stanami kwantowymi mózgu samego obserwatora, który spełnia rolę „interfejsu”, zaś cały proces obserwacji można rozumieć jako interakcję materii i umysłu posiadającego właściwość wolnej woli (wybór obserwabli). W swoich ostatnich pracach Stapp podkreśla 11 P. Pylkkänen, „Why do physicalists ignore quantum physics?”, wystąpienie na międzynarodowej konferencji Toward a Science of Consciousness 2004, 10 IV 2004, Tucson, Arizona, USA. 12 Tamże. 13 Zob. D. Chalmers, The Conscious Mind: In Search of a Fundamental Theory, New York 1996. 14 A. R. Damasio, „Jak mózg tworzy umysł”, Świat Nauki, 2003, 1, s. 6. 15 B. D. Josephson, F. Pallikari-Viras, „Biological utilisation of quantum nonlocality”, Found. Phys., 1991, 21, ss. 197 - 207; B. Josephson, „Mind, self-organisation and quantum physics”, wykład na konferencji Quantum Approaches to Consciousness, 30 VII 1999, Flagstaff, Arizona, USA; B. Josephson, „’Beyond quantum theory: a realist psychobiological interpretation of reality’ revisited”, Biosystems, 2002, 64, ss. 43 - 45. 16 H. P. Stapp, „Quantum ontology and mind-matter synthesis”, [w:] P. Blanchard, A. Jadczyk (eds), Quantum Future. Proceedings of the Xth Max Born Symposium (Przesieka/Poland, 24-27 IX 1997), Berlin – New York 1999, ss. 156 - 204. prostotę tego modelu, w którym występują jedynie wolne akty woli obserwatora oraz serie globalnych przeskoków kwantowych pomiędzy kolejnymi stanami, zaś fizyka klasyczna jest jedynie przybliżeniem indeterministycznych procesów kwantowych w skali Plancka, gdzie akty wyboru są realnie operatywne w przeciwieństwie do domeny klasycznej, w której obserwator wydaje się bierny i poddany całkowitemu determinizmowi. Z kolei w innym interakcjonistycznym modelu dualistycznym, również niewymagającym zmian w formalizmie KQM, (81) zaproponowanym przez neurofizjologa-noblistę Sir Johna C. Ecclesa (1903 – 1997) oraz fizyka atomowego Friedricha Becka z Technische Hochschule w Darmstadcie17, w mózgu ma zachodzić bezpośrednia interakcja niematerialnej jaźni oraz materii (ciała) polegająca na subtelnych odchyleniach kwantowych amplitud (oraz prawdopodobieństw) stanów. Kwantowe sprzężenie jaźni i mózgu (oraz działanie wolnej woli) jest możliwe dzięki procesom zachodzącym w mikrozłączach synaptycznych neuronów z uwagi na parakrystaliczną strukturę tzw. stref aktywnych błony presynaptycznej (gdzie zakotwiczone są pęcherzyki zawierające neurotransmitery) oraz probabilistyczną naturę egzocytozy tych neurotransmiterów do przestrzeni synapsy (prawdopodobieństwo prawie nigdy nie wynosi 1, zwykle nie przekracza wartości 0,3 i uwalniany jest tylko jeden pęcherzyk). Interakcja taka jest możliwa ponieważ nie polega ona na przeniesieniu energii, lecz jedynie informacji, a zatem w sensie formalnym taki interakcjonizm nie różni się od dualizmu Stappa, który również dopuszcza możliwość modyfikacji kwantowych amplitud stanów przez aktywny umysł (taka modyfikacja na mikropoziomie kwantowym byłaby jednak niewykrywalna eksperymentalnie, ponieważ nie pogwałca postulatu Borna, podobnie jak koncepcja ukrytych zmiennych D. Bohma w pełni odtwarza stochastyczne właściwości KQM w wyniku założenia nieliniowości w ruchu cząstek – gęstość prawdopodobieństw i tak dąży w obu przypadkach do 2). Zarówno w ujęciu Stappa, jak i Becka oraz Ecclesa umysł może aktywnie wpływać na stany makroskopowe (np. dowolne poruszenie ręką), ponieważ mikrostany kwantowe w mózgu są fizjologicznie wzmacniane do pewnej akcji behawioralnej. Odmienne podejście do kwantowania świadomości, oparte na kwantowej teorii pola i mechanizmie spontanicznego łamania symetrii wiąże się z koncepcjami wysuwanymi przez takich badaczy, jak L. M. Ricciardi, H. Umezawa, C. I. J. Stuart, Y. Takahashi, M. Jibu, K. Yasue, czy ostatnio G. Vitiello, który rozwija dyssypatywny model kwantowy pamięci i percepcji 18. 17 (82) W F. Beck, J. C. Eccles, „Quantum aspects of brain activity and the role of consciousness”, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1992, 89, ss. 11 357 - 11361; F. Beck, „Quantum brain dynamics and consciousness”, [w:] P. van Loocke (ed.), The Physical Nature of Consciousness, Amsterdam 2001, ss. 83 – 116. 18 G. Vitiello, „Dissipation and memory capacity in the quantum brain model”, Int. J. Mod. Phys. B, 1995, 9, ss. 973 989; tegoż, My Double Unveiled, Amsterdam 2001; E. Alfinito, G. Vitiello, „Formation and life-time of memory modelach tych struktura reprezentacji psychicznej ma być odzwierciedlana w stanach globalnego uporządkowania kwantowego, które w kwantowej teorii pola zachodzi na skutek kondensacji pewnych szczególnych bozonów w stanie podstawowym próżni (tzw. bozonów Nambu Goldstone’a, które są kolektywnymi modami całego układu kwantowego i tworzą w nim wielkoskalowe korelacje). Takie stabilne stany próżni z określonymi parametrami uporządkowania (możliwa jest ich nieskończona liczba) odpowiadają po prostu pewnym stabilnym wzorcom pobudzeń neuronalnych, a zatem mamy tutaj do czynienia z faktycznym modelem kwantyzacji świadomości: stany świadomości mają swój odpowiednik w kwantowych konfiguracjach próżni porządkowanej przez pewne bezmasowe (globalne) mody kwantowe. Vitiello rozwinął również interesującą koncepcję reprezentacji psychicznych jako kwantowych, odwróconych w czasie kopii stanów mózgu związanych ze stanami otoczenia, co powoduje, że psychika i materia mogą być rozpatrywane jako dwa zwierciadlane odbicia sprzężone relacją „dualności”19. David Bohm w swoim słynnym artykule Nowa teoria relacji umysłu i materii20 zaproponował z kolei nowe ujęcie ontologiczne, które wypracował w oparciu o własną interpretację mechaniki kwantowej (ujęcie to rozwijają m. in. Basil Hiley, wspomniany Paavo Pylkkänen oraz wybitny neurofizjolog amerykański Karl H. Pribram). Bohm przedstawił pewną formę kwantowego hylemorfizmu (cząstki materii nierozerwalnie związane z formalnymi, ale rzeczywistymi i samoorganizującymi się potencjałami kierującymi ich ruchem), w którym aktywna informacja działająca na poziomie kwantowym posiada cechy protopsychiczne, podobnie np. do myśli sterującej zachowaniem. Ontologia Bohma jest jednak znacznie szersza: obejmuje rozumienie ewolucji kwantowej jako wyłaniania się „porządku jawnego” z „porządku ukrytego” w procesie „holoruchu” (ruchu całościowego), który jest globalny i tylko w dostatecznie grubym przybliżeniu przypomina strukturę lokalnego zdarzenia (centralną rolę w interpretacji Bohma pełni radykalna nielokalność świata!)21. W tym ujęciu nie istnieją żadne nieprzekraczalne bariery (83) pomiędzy różnymi poziomami organizacji świata – jak pisze Bohm, „jest raczej tak, że na każdym etapie mostem jest pewnego rodzaju informacja”22. Ontologia Bohma w sposób jawny wprowadza, podobnie jak omówione wcześniej modele kwantowopolowe, panprotopsychizm poprzez przyznanie materii i jej dynamice na poziomie fundamentalnym właściwości domains in the dissipative quantum model of brain”, Int. J. Mod. Phys. B, 2000, 14, ss. 853 - 868 ; E. Pessa, G. Vitiello, „Quantum noise, entanglement and chaos in the quantum field theory of mind/brain states”, Mind and Matter, 2003, 1, ss. 59 - 79. 19 G. Vitiello, My Double..., dz. cyt. 20 D. Bohm, „A new theory of the relationship of mind and matter”, Philosph. Psychol., 1990, 3, ss. 271 - 286. 21 Zob. D. Bohm, B. Hiley, The Undivided Universe, dz. cyt. 22 D. Bohm, "A new theory...", op. cit. psychicznych (czy raczej psychoidalnych, ponieważ nie jest to oczywiście świadomość takiego typu, jak zwierzęca czy ludzka), czym odróżnia się w zasadzie od koncepcji zdecydowanie dualistycznych Stappa i Ecclesa. Jest to niezwykle interesująca konsekwencja myślenia Bohma zwłaszcza, iż posiada ona niesłychanie rozległe korzenie filozoficzno-religijne i ujawnia się wielokrotnie również współcześnie, począwszy na ideach wielkiego XIX-wiecznego matematyka W. K. Clifforda i psychologa G. T. Fechnera, poprzez takie postaci jak A. N. Whitehead i Teilhard de Chardin, aż po wspomnianego już D. Chalmersa23. Bohm wprowadza panprotopsychizm zupełnie świadomie (podobnie, jak na przykład robi to wciąż fascynujący Whitehead) i umieszcza go jako integralną część swojej ontologii i interpretacji mechaniki kwantowej. (Kwestia tego, czy radykalnie przekształca on formalizm KQM wprowadzając nieliniowość do równań kwantowych, czy też tylko wydobywa ukrytą w równaniu Schrödingera strukturę jest wciąż otwarta.) Niezwykle ważne jest jednak, iż u Bohma świadomość jest również skwantowana, ponieważ stany umysłu nie są zewnętrzne wobec obserwowanego świata (interakcjonizm), ale muszą być rozumiane jako część samego procesu kwantowego opisanego formalnie jako „holoruch” (interakcja umysł-ciało jest więc dla Bohma takim samym przybliżeniem jak klasyczna lokalność czy statystyczne rozkłady wyników pomiarów kwantowych). Takie ujęcie, niezwykle dojrzałe i wnikliwe w porównaniu z innymi, stosunkowo wąskimi modelami, nie dostarcza jednak pełnej odpowiedzi na podstawowe pytanie: jak należy rozumieć fundamentalne stany fizyczne i dlaczego świadomość taka jak ludzka ujawnia się w mezoskali? Świadomość z pewnością nie może być związana jedynie ze stanami kwantowymi samej materii takiego układu, jak mózg, (84) gdyż jedną z podstawowych jej charakterystyk jest doświadczenie czasu i samej siebie w czasie (samoświadomość), tak jak ujmuje to w swych analizach Husserl. Oczywiście ontologia czasu jest nadal jedną z najtrudniejszych kwestii, jakie można sobie wyobrazić24, tym niemniej rodzi się pytanie, czy nie jest przypadkiem sensowne rozpatrywanie jako naprawdę fundamentalnych właśnie kwantowych stanów czasoprzestrzeni. Jeśli mamy mówić o pierwotnych ontologicznie stanach świata, które budują znane nam z doświadczenia kontinua przyrody i naszej własnej świadomości, na przykład w sensie Whiteheadowskim, to z pewnością stany te muszą obejmować również samą czasoprzestrzeń. Problem kwantyzacji czasoprzestrzeni jest jedną z najtrudniejszych kwestii, przed jakimi stoi fizyka również dlatego, że takie efekty kwantowe muszą ujawniać się przy ogromnych temperaturach, gęstościach oraz w skali długości Plancka. Samo zjawisko „ziarnistości” czasoprzestrzeni (pozostające w niezgodzie z teorią względności, która modeluje ją na kontinuum) 23 24 Zob. też: W. Seager, „Consciousness, information and panpsychism”, J. Conscious. Stud., 1995, 2, ss. 272 - 288. Zob. np. zbiór prac: M. Heller, J. Mączka (red.), Czas..., Kraków 2001. ma jednak decydujące znaczenie nie tylko dla mikrofizyki, ale przede wszystkim dla termodynamiki, kwantowej teorii informacji i kosmologii, ponieważ jest tak naprawdę jedynym sensownym wyjaśnieniem uniwersalnego w naszym Wszechświecie ograniczenia dozwolonej wielkości entropii i jej zależności od pola powierzchni horyzontu poruszającego się w czasoprzestrzeni obserwatora! W świetle wcześniejszych uwag widać, iż fakt ten nie jest w żadnym wypadku kolejną abstrakcją, lecz ma dla nas bezprecedensowe znaczenie: jeśli świadomość nie jest mistycznym bytem spoza Wszechświata (jak głosi skrajny dualizm kartezjański), lecz rzeczywiście spełnia jakąkolwiek zasadę superweniencji, wtedy istnieje fundamentalne ograniczenie jej informacyjnej zawartości (entropii), które nie może zostać przekroczone przez jakikolwiek umysł. Granica ta ma bezpośredni związek ze skwantowaną pojemnością informacyjną samej czasoprzestrzeni, której obiektem jest działający mózg obserwatora. Jeśli zatem możemy w jakikolwiek sposób odpowiedzieć na postawione wyżej pytanie, to powinniśmy powiedzieć, iż kwantowe stany czasoprzestrzeni są jednocześnie kwantowymi stanami umysłu jakiegokolwiek obserwatora istniejącego w naszym (85) Wszechświecie. W sensie fizycznym możemy wyrazić to jako „uniwersalne ograniczenie wiedzy”: obserwator nie może wiedzieć więcej, niż pozwala na to ograniczenie entropii jego umysłu. Pomimo, iż zasada ta, jako fizykalne uzupełnienie zasady superweniencji, brzmi na pozór dziwacznie (na skutek powiązania „entropii” i kategorii „umysłu”), jest jasne, iż trzeba ją przyjąć, o ile nie jesteśmy naprawdę radykalnymi dualistami. Co więcej, jesteśmy zmuszeni ją respektować, nawet jeśli bronimy autentycznego interakcjonizmu w wersji J. C. Ecclesa i F. Becka. Jeśli rozważymy świadomość z perspektywy kwantowej teorii informacji i termodynamiki, staje się jasne, iż muszą istnieć pewnego typu kwantowe jej stany („kwanty umysłu”). Nawet, gdy trzymamy się biologistycznego stanowiska, iż stany umysłu są czynnościowymi stanami zespołów neuronów, to i tak pozostaje w mocy ograniczenie entropii materii i czasoprzestrzeni, które są fizycznym substratem umysłu, a zatem nawet wtedy mówienie o „kwantach świadomości” nie jest tylko metaforą, ponieważ możliwość zaistnienia takiego zjawiska jak „świadomość” oraz jej struktura muszą być już zawarte (zakodowane) w samej naturze świata, w jakim się pojawiają (o ile nie są jakimiś procesami rzeczywiście magicznymi). Czas doświadczany subiektywnie jako czas wewnętrzny, mimo iż wydaje się ciągły, również musi być skwantowany na pewnym fundamentalnym poziomie wbrew oczywistości naszego doświadczenia, zaś pozorna jego ciągłość (podobnie jak i przestrzeni poznawanej zmysłowo i rekonstruowanej w umyśle) powinna być pewnego rodzaju złudzeniem. Pojawia się zatem wspomniana już interesująca możliwość związku takich skwantowanych stanów czasoprzestrzeni z elementarnymi zdarzeniami psychicznymi, pewnego typu „percepcjami”, o których pisze Whitehead, będącymi dla tak złożonych umysłów jak ludzkie całkowicie niedostępnymi, jednakże budującymi w większej skali to, co określamy jako „proces psychiczny” i wyznaczającymi jego graniczną pojemność informacyjną. Jedną z najdojrzalszych teorii tego typu konstruuje od lat Roger Penrose25 oraz kilku innych badaczy, m. in. anestezjolog Stuart R. Hameroff, fizycy (86) Jack Tuszynski i Scott Hagan, czy neurobiolog Nancy Woolf. W hipotezie Penrose’a centralną rolę odgrywają efekty kwantowograwitacyjne aktualizujące kwantowe stany czasoprzestrzeni, które opisane są matematycznie przez tzw. sieci spinowe (używane również w teorii pętlowej kwantowej grawitacji). Sieć taka ewoluuje unitarnie, zgodnie z równaniem Schrödingera (ten stan w modelu Penrose’a i Hameroffa odpowiada nieświadomości), aż do momentu redukcji, który jest wywołany fundamentalnym efektem grawitacyjnym (jest to moment świadomości lub „percepcji” w terminologii Whitheada). Rycina obrazuje schematycznie tę unitarną ewolucję U stanu czasoprzestrzeni (M) aż do momentu t0, gdy na skutek różnic w rozkładach masy dla poszczególnych stanów kwantowych wybrana zostaje tylko jedna konfiguracja sieci spinowej (OR: obiektywna redukcja stanu, tj. skwantowanej geometrii czasoprzestrzeni). W tej hipotezie, podobnie jak w ontologicznym modelu Bohma, pierwotny stan psychiczny (kwant świadomości) zawsze jest związany ze zredukowanym stanem kwantowym samej czasoprzestrzeni, której elementem jest oczywiście mózg obserwatora. Penrose ujmuje zatem ewolucję sieci spinowej (kwantowej geometrii czasoprzestrzeni) i jej redukcję do pewnego wybranego, wyróżnionego stanu jako fizyczny proces, który leży również u 25 (87) podstaw R. Penrose, Shadows of the Mind, Oxford 1994 (wyd. pol.: Cienie umysłu, Poznań 2000); S. R. Hameroff, R. Penrose, „Orchestrated reduction of quantum coherence in brain microtubules: A model for consciousness”, [w:] S. R. Hameroff, A. Kaszniak, A. Scott (red.), Toward a Science of Consciousness – The First Tucson Discussions and Debates, Cambridge 1996, ss. 507 - 540, oraz [w:] Mathematics and Computers in Simulation, 1996, 40, ss. 453 480; S. R. Hameroff, R. Penrose, „Conscious events as orchestrated space-time selections”, J. Conscious. Stud., 1996, 3, ss. 36 - 53; S. R. Hameroff, R. Penrose, „Quantum computation in brain microtubules? The PenroseHameroff’ Orch OR’ model of consciousness”, Philos. Trans. R. Soc. London A, 1998, 356, ss. 1869 - 1896. procesu przechodzenia od stanu nieświadomości do świadomości. Gdy proces ten zostaje wzmocniony do mezoskali w takim układzie tkankowym jak mózg człowieka na skutek wykorzystania możliwości kwantowej koherencji większej ilości materii, wtedy pojawia się tak złożona świadomość jak zwierzęca czy ludzka. Hipoteza ta jest konsekwentnym panprotopsychizmem do tego stopnia, iż można powiedzieć, iż sama czasoprzestrzeń jest w zasadzie budowana przez świadomość (prawdziwa jest też zależność odwrotna!). W podobnym kierunku zmierzał Bohm pisząc w cytowanym wyżej artykule 26, iż stany fizyczne oraz stany psychiczne są na najgłębszym poziomie (w mikroświecie) tak ściśle ze sobą związane, że traci sens mówienie o nich z osobna, co oczywiście ma sens w makroskali, gdzie ludzkie doświadczenie wewnętrzne nie jest przez obserwatora odczuwane jako stany jego materialnego mózgu (samo ciało może właśnie zostać doświadczone jedynie za pośrednictwem świadomości). Sytuacja ta jest analogiczna do faktu „stapiania się” czasu i przestrzeni w skali Plancka (gdzie stają się one nierozróżnialne) – można zatem powiedzieć, iż w skali nad progiem Plancka wraz ze spadkiem temperatury, gęstości i łamaniem kolejnych kwantowych symetrii natury złamana została również symetria „najgłębsza” pomiędzy materią i umysłem (świadomością), który tę materię może postrzegać. W tym też sensie świadomość tego, kto „ogląda” jest wbudowana u Penrose’a i Bohma w sam Wszechświat, gdyż owa w istocie najbardziej ukryta symetria przyrody (Schopenhauerowski „węzeł świata”) ma właściwie wymiar kosmologiczno-antropiczny27. (Tłumaczy to fakt, dlaczego problem psychofizyczny, sens zasady antropicznej i zamieszanie wokół roli obserwatora w KQM wydają się najtrudniejszymi zagadnieniami ontologii.) Teorie panpsychistyczne, takie jak koncepcje Bohma i Penrose’a nie udzielają (jak słusznie zauważa D. Chalmers) żadnego wyjaśnienia związku umysłu i materii, tj. źródła tego fenomenu, gdyż zwykle unikają bardziej jeszcze fundamentalnej metafizyki takiej, jak Spinozjańska, Leibnizjańska czy Whiteheadowska, lecz mają bardzo ważną zaletę: oferują dodatkowy impuls i wzbogacają (88) rozwój ontologii najbardziej zaawansowanych teorii fizycznych, bez której ich rozumienie, jak pokazuje to wiele konceptualnych trudności teorii kwantowania grawitacji, jest niemożliwe. 26 D. Bohm, „A new theory...”, dz. cyt. Por. C. King, „Fractal neurodynamics and quantum chaos: resolving the mind - brain paradox through novel biophysics”, [w:] E. MacCormac, M. I. Stamenov (eds), Fractals of brain, fractals of mind: in search of a symmetry bond, Amsterdam 1996, ss. 179 - 232. 27
