Некоторые исследователи предполагают, что субъективный опыт возникает не только из работы физического мозга, но и из загадочной квантовой активности внутри него.
Что вы узнаете из этой статьи
Часть физиков выдвигает гипотезу, что сознание функционирует как голограмма. То есть наш субъективный опыт проецируется из информации, закодированной на квантовом уровне.
«Голографический принцип» обычно применяют для описания космических явлений, например чёрных дыр, которые проектируют информацию в трёхмерное пространство.
Хотя применение этого принципа к сознанию остаётся спорным и во многом гипотетическим, оно может объяснить, каким образом физические процессы мозга порождают осознанность.
Вселенная как голограмма
Согласно одной из моделей устройства Вселенной, всё, что вы видите, трогаете и ощущаете, является своего рода проекцией. Она возникает из информации, содержащейся в двухмерной реальности. Такая идея подразумевает, что окружающий нас мир — это космическая голограмма.
Это не сюжет фантастического сериала, а современная концепция в физике — голографический принцип. Его уравнения показывают, что время, пространство и даже сама гравитация могут быть закодированы в измерении меньшей размерности. Например, в случае чёрной дыры предполагается, что все её свойства определяются двухмерной границей, а трёхмерный объём лишь проецируется, словно изображение с плоского экрана.
На первый взгляд это звучит дико, однако такая мысль заставила некоторых исследователей задуматься: если сама Вселенная может быть голографической, то может ли так же работать и разум?
Сознание и квантовая дуальность
Узиэль Аврет, физик и старший исследователь некоммерческого института Inspire Institute в Александрии (Вирджиния, США), изучает природу сознания. Он считает, что, подобно Вселенной, мозг может проявлять «голографическую дуальность». Это означает, что два совершенно разных описания реальности могут одинаково точно описывать одну и ту же систему — как две стороны одной монеты.
Важное свойство квантовой механики — явление запутанности. Частицы могут быть связаны между собой на любом расстоянии. Изменение одной моментально отражается на другой. Эйнштейн называл это «жутковатым действием на расстоянии». Но физики уверяют, что ничего «жуткого» здесь нет. Через призму квантовой информации запутанность выглядит естественным явлением и необходима для понимания устройства Вселенной. Так считает, например, Крис Ферри, доктор наук и сотрудник Центра квантового программного обеспечения и информации в Технологическом университете Сиднея.
По мнению Аврета, физика уже сама по себе достаточно странна и богата идеями, чтобы попытаться объяснить разум. Если дуальность помогает совместить чёрные дыры и информацию, почему бы ей не объединить мозг и субъективный опыт? В этом случае сознание можно представить как монету. На одной стороне — «чистый» субъективный опыт, на другой — физическая активность мозга, включая процессы на квантовом уровне.
Запутанный мозг
Если сознание действительно работает как двойная система, где одна часть скрыта в квантовой области, то частицы мозга не могут действовать изолированно. Они должны соединяться, словно невидимыми нитями.
По словам Аврета, если мозг является «большой системой запутанных частиц», это означает, что множество его элементов взаимодействует как единая команда. Другими словами, мозг — это не просто миллиарды нейронов, которые срабатывают по отдельности. Если их активность связана запутанностью, то это может объяснить, как рождается наш субъективный опыт.
Тем не менее, даже если мозг действительно представляет собой систему запутанных квантовых частиц, сам по себе этот процесс не объясняет, почему красный цвет воспринимается именно как красный, боль ощущается как страдание, а запах кофе пробуждает в нас чувство свежего начала. И всё же, когда мозг работает, именно такие ощущения мы и получаем.
Трудная проблема сознания
Философы называют это фундаментальное противоречие «проблемой структурного несоответствия». Оно является частью «трудной проблемы сознания»: как субъективный опыт возникает из обычной материи.
Аврет считает, что воспринимать сознание как одну-единственную «трудную проблему» ошибочно. Он видит целый «кластер связанных вопросов». Это не только то, как мозг рождает осознанность, но и то, как работает метасознание — самосознание.
Он задаётся вопросами: «Как сознание воздействует на физику мозга, чтобы заявить о своём существовании? Почему мы вообще способны задавать такие вопросы?» По словам Аврета, всё это похоже на игру на гигантском пианино: сознание должно сыграть правильную мелодию, чтобы проявиться.
Учёный считает, что не стоит сразу браться за самую сложную загадку. Если удастся найти правильную «физическую область», то один и тот же механизм может объяснить сразу несколько аспектов, потому что они взаимосвязаны.
Зомби и пределы философии
Австралийский философ Дэвид Чалмерс, автор термина «трудная проблема сознания», предлагал мысленный эксперимент с философскими зомби. Представьте существо, чей мозг полностью копирует работу человеческого, но при этом не имеет внутренней жизни. Оно ведёт себя как человек, но сознание в нём отсутствует.
Этот парадокс показывает, что одними физическими процессами сознание объяснить сложно.
Однако некоторые учёные считают, что философия имеет свои границы. Джонатан Бэрент, приглашённый лектор Стэнфорда и основатель нейротехнологической компании NextSense, убеждён, что искать природу сознания нужно в физике. Он не видит доказательств «голографической теории мозга». Но при этом он признаёт: в этой области есть множество загадок, которые нынешние технологии пока не могут объяснить.
Например, он приводит случай нейрохирурга Эбена Александера. Тот впал в кому из-за бактериального менингита. Его электроэнцефалограмма показывала почти полное отсутствие активности неокортекса, но позже он рассказал о ярком и структурированном путешествии по «иным мирам», которое изменило его взгляды на жизнь.
Откуда же возник этот опыт? По мнению Бэрента, если новые методы нейровизуализации или интерфейсы «мозг-компьютер» смогут выявить скрытые закономерности в подобных случаях, то разрыв между мозговыми сигналами и субъективным опытом может сократиться. А если этого не произойдёт, то, возможно, прав окажется Аврет — и понадобится новая карта, в стиле голографической теории, чтобы соединить два уровня.
Бэрента особенно интригует идея запутанности нейронной активности. Представьте, что нейроны в удалённых областях мозга начинают работать синхронно, словно соединённые быстрее скорости света. Теоретически это можно проверить, но у нас пока нет инструментов, чтобы зафиксировать такое явление в живом мозге человека.
Испытания и новые горизонты
Проверка квантовых процессов в мозге — задача непростая. Согласно принципу неопределённости Гейзенберга, сам факт измерения изменяет наблюдаемое явление. Учёный может определить либо место, либо момент срабатывания частицы, но не оба параметра одновременно.
Аврет смотрит на проблему иначе. Он вырос в 1950-е годы — эпоху ядерных технологий и космической гонки, когда люди буквально «поклонялись физике». Сейчас доверие к науке во многом угасло, а старая физика не всегда может дать ответы. Но, по словам учёного, это вовсе не значит, что новые подходы не способны продолжить эстафету. Именно здесь вступают в игру квантовая механика и голографический принцип.
Он предлагает мысленный эксперимент: представьте гигантский квантовый компьютер. Его запутанные кубиты будут соответствовать самой ткани пространства. Чтобы проверить это, потребуется не менее 5000 идеально связанных кубитов.
Даже если такой компьютер пока невозможен, сама идея намекает на нечто удивительное. А что, если пространство-время — это всего лишь «послесвечение информации»? И если Аврет прав, и запутанные кубиты действительно связаны со структурой пространства, то следующий главный вопрос звучит так: какое место в пространстве-времени занимает сознание?
