Izven-dimenzijska zavest

"Nihče pravzaprav ne razume, kaj zavest je in kako deluje in prav tako nihče ne razume kvantne mehanike," je zapisal Philip Ball v članku, ki ga je objavil na spletnih straneh BBC(1) meseca februarja. Vendar, če se izkaže, da zavest ni nič drugega kot kvantni pojav, ki praktično deluje na ravni subatomskih delcev, fotonov ali celo gravitonov(2), potem bo pot do učinkovitega in cenenega kvantnega računalnika precej preprosta. " Toda, je sploh mogoče en misterij pojasniti z drugim," se sprašuje Ball, čeprav je vedno več dokazov, da moramo podlago za fizikalne zakonitosti okolja, ki nas obdaja, iskati v čudaštvih subatomskega sveta. 

Je zavest zgolj notranji proces posameznika? Vir: Mehau Kulyk/Science Photo Library 

Verjetno pa sploh ne gre za nobeno skrivnost, temveč le za drugačno razumevanje gibanj in prikazovanj mikroskopskega sveta. Znotraj njega praktično ni nekih večjih razmejitvenih linij, ograd, zidov, ki bi preprečevale vdiranje drugega na tujo posest. Ločnica med organskim in anorganskim je praktično zabrisana, prav tako razsežja razdalj in časa in njuna zgodovinskost. Ko se odpraviš na potovanje skozi mikrokozmos, začudeno opaziš, da se gostota snovi trga, razdalje med njenimi tvorci pa so vedno večje, dokler se po neki še ne pojasnjeni zakonitosti ne znajdeš v trenutnem času, ki poteka v znamenju širjenja obstoječega vesolja. In ko se v bistvu usmerjaš proti njegovemu središču, singularni točki, se delci, le da jih tokrat predstavljajo različna nebesna telesa, izsevana in neizsevana energija, ponovno začnejo gostiti. Potovanje v središče pravzaprav pomeni vračanje po zgodovinski časovnici proti začetku, v področje časa, ki postaja vedno bolj definiran in prežet z nedvoumno togimi, čvrstimi telesi; dokler ponovno ne srečaš sebe, le da tokrat od zunaj. 

Je torej zavest le iluzija dogajanja znotraj prostora-časa, na kar namigujejo nekateri fiziki ali pa gre dejansko za nekakšen veličasten miselni tok, ki nič manj, kot da predstavlja temeljno, tvorno, vsebinsko silo vesolja, ki med drugim upravlja z gravitacijo, elektromagnetnim valovanjem močno in šibko jedrsko silo (štiri osnovne prirodne sile) in še s čim, za kar pa niti ne vemo, da obstaja. 

Schrödingerjeva superpozicijska mačka  Vir:Victor de Schwanberg/Science Photo Library

Kakorkoli že, za zdaj je kvantna teorija še najboljši način, da z njim opišemo svet na ravni atomskih in subatomskih delcev; dasiravno prav opazovani pojavi neposredno vplivajo na objektivnost, na samo resničnost dogodka. To pa je v popolnem nasprotju, s priznanim dojemanjem objektivnosti danes. Resničnost naj bi obstajala izven zaznav, neodvisno od opazovanja in opazovalca. A očitno še zdaleč ni tako in s tem so se na veliko ukvarjali stari mački kvantne znanosti. Med njimi je obči javnosti najbolj poznan Erwin Schrödinger oziroma njegov teoretični poizkus s "superpozicijsko" mačko, katere življenje je odvisno od razpadajočih atomskih jeder in polovične, 50 % verjetnosti, da bo do razpada jeder prišlo in bo plin, ki je povezan z njimi, mačko v škatli ubil. Toda mi ne vemo, v kakšnem stanju je mačka, mrtva ali živa, dokler škatle ne odpremo in ne vpogledamo vanjo. Pomembno vprašanje, na katerega ob tem teoretiziranju želimo odgovoriti, je, kdaj sistem preneha obstajati kot mešanica obeh stanj in postane eno ali drugo. 

Zapleteno? Na neki način. Zato so to dilemo tudi poimenovali načelo nedoločnosti. Slednje je temeljno za vedo, ki ji pravimo kvantna mehanika. Po tej teoriji delci nimajo več ločenih, jasno določljivih položajev in hitrosti, ki bi jih bilo mogoče opazovati. So v kvantnem stanju, ki ga opisuje kombinacija položaja in hitrosti(3).

Režni preizkus, fotoni se vedejo kot delci in kot valovi. Vir: Victor de Schwanberg/Science Photo Library

Toda če predpostavimo, da gre pri subatomskih delcih prav za permanentna superpozicijska stanja, ko nikdar ne vemo, v kakšnem položaju delci pravzaprav so in se seznanjamo lahko zgolj z njihovimi rezultati, posledicami, dokaj preprosto ugotovimo, da gre za podobno obnašanje tudi pri zavesti. Analogija je več kot očitna! Tudi pri zavesti poznamo zgolj njene tvorne izide, medtem ko o vsem drugem, kaj nanje vpliva, bolj ali manj ugibamo. Je učenje eden izmed glavnih tvorcev zavesti, ga zavest zgolj omogoča ali pa gre za kombinacijo kot pri gibanju fotonov(4). Kvantni svet namreč tvori nekakšen dualizem, gibanje delcev, ki se enkrat vedejo kot tipični delci in drugič kot valovi. Kar jim bolj ustreza, kot je pokazal režni preizkus. Katero lice bo foton pokazal, je odvisno od ureditve eksperimenta za njegovo opazovanje.(5) 

In če je do tukaj še bolj ali manj nekako jasno obnašanje fotonov, nas močno zmede, ko skozi reži usmerimo svetlobne delce in opazimo, da so na drugi strani prav tako oblikovali interferenčni vzorec. Nekateri so celo podvomili ne pa tudi dokazali, da je foton dejansko moral vedeti za obe reži in jih je prepotoval tako, da je bil hkrati prisoten na obeh smereh. Noro in popolnoma skregano s konvencionalno fiziko, ki nasprotuje tezi o hkratnem obstoju snovi(6) na dveh mestih. Da pa se vse skupaj še bolj zaplete, naj bi bojda fiziki dokazali s poskusi, ki so jih opravili v zadnjih desetletjih(7), da je nekaj, kar naredimo tu (izmerimo določene lastnosti delca, na primer) lahko prepleteno z nečim, kar se zgodi tam (na primer izid merjenja lastnosti drugega, oddaljenega delca), ne da bi kaj potovalo od tu do tam.(8) 

Torej, če načelu nedoločnosti pridružimo ali bolje rečeno, če se izrazimo kvantno, ga zapletemo z načelom presežene lokalnosti, potem smo nekoliko bližje pojmovanju zavesti. Doumeli pa jo bomo res šele takrat, ko si bomo znali brez rezerv razložiti tako nedoločnost kot lokalnost oziroma ju uzakoniti v okviru dojemljivega razuma. 

Kvantni delci imajo različne spine. Vir:Richard Kail/Science Photo Library

Nekaj pa je že danes jasno, in sicer, da zavest še zdaleč ne obstoji, znotraj omejenih možganov ali ločenega širšega, posamičnega nevrološkega procesnega sistema. Povedano drugače: zavest ni možgansko živčna lastnost individuuma, čeprav se tako prikazuje. Je pa podstat, na kateri se snujejo in razvijajo kognitivni procesi (spoznavno zaznavni procesi). In z učenjem krepimo tako slednje kot sposobnosti za dostop do višjih zavestnih stanj. Proces zbliževanja z zavestjo bi tako lahko razumeli kot ozaveščanje, osveščanje o življenjski izkušnji. Zavest je namreč prav to, življenjska bit, esenca vesolja in njegovih notranjih procesov. Je kvantni računalnih v najbolj posplošenem razumevanju. Nekaj, za kar mora človek šele iznajti programe (načine), da ga bo sposoben razumeti in z njim komunicirati. Polprevodniki, nameščeni v okoljih s temperaturo blizu absolutne ničle, so vmesni korak do dešifriranja sporočil zavesti in oblikovanja komunikacijskega protokola. Še zdaleč pa to niso kvantni računalniki, kot nas želijo prepričati razvijalci sodobnih, tudi kvantnih tehnologij. Pravi kvantni računalnik je namreč načrtovalec in izvajalec projektov superpozicije delcev in ni prav v ničemer omejen ali usmerjen pri procesiranju, še najmanj z ovirami, utemeljenimi na fizikalnih lastnostih znananega oziroma hipotetičnega, predpostavljenega sveta.  

Če rečemo, da so takšne in podobne teorije vzniknile na osnovi izidov, ki so jih znanstveniki beležili pri potovanju svetlobnega delca fotona, se bo slišalo precej čudno. Resna znanost se namreč ne more potrjevati s poizkusi, pri katerih empirično pomanjkanje dokazov nadomestijo teoretični zaključki. Toda poglejmo stvar nekoliko drugače in recimo, da je znanstveno verodostojna vsaka trditev oziroma dokaz, ki nam jo je oziroma ga ni uspelo ovreči in vsaka dobra teorija, pa naj si bo še tako dvomljiva, botruje iskanju potrditve ali zanikanja. Vedeti moramo, da smo v svet kvantne mehanike šele dobro začeli vstopati in nimamo ravno na voljo pisanega nabora metod, s katerimi bi lahko podkrepili in razširili znanstveni instrumentarij. Fotoni, svetlobni delci, ki potujejo v kvantih in njihovo dualistično obnašanje so torej več kot dobrodošli in v marsičem sila pomembni za oblikovanje in zagovarjanje tudi teorij, ki so povezane z življenjem, njegovo povezanostjo z anorganskim svetom in udejanjanjem zavesti. 

Nepojasnjena zavest se očitno ne udejanja zgolj
 preko nevronskih povezav (sinaps)
Vir: Sebastian Kaulitzki/Science Photo Library

Za precejšnje vznemirjenje okrog omenjenih vsebin je poskrbel John A. Wheeler(9) v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, in sicer je nekoliko nadgradil Youngov znameniti poizkus z dvema režama. Namesto zaslona je postavil žaluzijo, ki jo je mogoče poljubno odpirati in zapirati. Za njo pa je namestil par detektorjev, ki sta bila usmerjena vsak na svojo režo pred žaluzijami. Detektorja naj bi pač ugotovila, skozi katero režo je šel foton. Glede na to, da izvajalec poskusa po načelu nedoločnosti že s samim opazovanjem vpliva, na to, kako se bo foton obnašal (bo prehajal skozi reži kot delec ali val), je bilo ključno vprašanje poizkusa "zakasnele izbire", kdaj je foton prevzel obliko delca ali vala z oziroma na položaj, v katerem so bile žaluzije, odprte, zaprte. 

Wheelerjev poizkus zakasnele izbire so tudi dejansko izvedli, in sicer v laboratoriju marylandske univerze. Opravil ga je ameriški kvantni in jedrski fizik Carroll Alley(10) s sodelavci. Krmiljenje odpiranja in zapiranja žaluzij so zaupali hitremu elektronskemu stikalu. Alley je potrdil večino Wheelerjevih trditev in hkrati odprl dilemo o soodvisnosti preteklih, sedanjih in prihodnjih pojavov. Danes še vedno ne moremo reči, da gre na vplivanje dogodkov v preteklosti, da se opazovan pojav v sedanjosti izide tako kot se. Poskus z zakasnelo izbiro je namreč nedvoumno pokazal, da tisti trenutek, ko postane foton opazovan, spremeni obnašanje, s katerim prehaja skozi reži, bodisi kot val bodisi kot delec. Dogodek še najbolj spominja na vračanje v preteklost in preurejanje bodočega dogodka, ki bi se praktično že moral zgoditi. No, verjetno ne gre ravno za potovanje v preteklost, ki bi spominjalo na časovne popotnike iz znanstvene fantastike, toda omenjeno spoznanje poraja vedno več dvomljivcev, ki poskušajo zadevo pojasniti teleološko, češ, da ima vsako dejanje že vnaprej določen smoter. Kako daleč v preteklosti se smoter definira, pa je drugo vprašanje. 

Prav na tej točki pa se znova vračamo k zavesti, k upravljavski sili ali volji, kar vam je pač ljubše, vesolja in življenja v njem. Praktično so časovna potovanja stvar znanstvene fantastike, teoretično pa, v kar nas prepričuje tudi Einstainova ukrivljenost prostora-časa, popolnoma izvedljiva. Ali časovni potniki že delajo popravke v preteklosti, da se sedanjost razrešuje kot se, in da bo prihodnost dobila neki smoter, je drugo vprašanje? Mogoče pa gre samo za dober občutek, da imajo stvari in življenje neko vrednost zaporedij oziroma da si dogodki res sledijo po nekakšnih sosledjih? Bistveno vprašanje, na katero bo treba prej ali slej odgovoriti, si je zastavil že Paul Davies v Zlatolaskini uganki: "Zakaj je vesolje sploh primerno za življenje? Gre za srečno naključje, za izbor opazovalca v okviru teorije mnogoternega vesolja ali pa je vesolje s kvantnim mehanizmom vzvratne vzročnosti ali kakega drugega še neodkritega mehanizma načrtovalo lastno zavedanje?"

Preseganje prostora, vzrok in posledica sta istočasna.
Vir: Physicsworld.com

Kvantna mehanika je v bistvu treniranje uma in njegova priprava za delovanje v sferi trenutno še nedojemljivih zakonitosti. Je nekonvencionalno razmišljanje in iskanja pravih odgovorov med najbolj neverjetnim hipotezami, ki jih postavljajo posamezniki. S fizikalnimi zakonitostmi prežeti svet bo prej pospravil kvantnega misleca v norišnico kot pa mu podelil priznanje. Kvantna mehanika je za zdaj še vedno znanost intelektualne elite in seveda ironija, kadar se klasično vzgojeni in izobraženi um sooči z njo.(11) Recimo, današnje racionalno razmišljanje izključuje kakršnekoli možnosti za obstoj in delovanje urokov, medtem ko jih kvantna mehanika na neki način celo predpostavlja in trdi, da s tem, ko nekaj naredimo tu, vplivamo na nekaj tam, ne da bi vmes karkoli potovalo. Uroki kršijo načelo lokalnosti.(12)

Ne, stvari v prirodi, še posebej, kar zadeva življenja, še zdaleč niso tako enoznačne, da bi vse, kar se nam ne zdi nelogično, zavrnili. Trenutna resničnost oziroma dojemanje sveta ne pripomore kaj dosti k zmanjšanju nasprotij in napetosti v njem, ne prispeva k zmanjšanju polarizacije, na temeljne delitve in konflikte, ki so prisotni znotraj človeštva. Odgovore moramo torej iskati drugje. Na nevidni strani vendar čuteči strani življenja. Signale, ki preletavajo in se skladiščijo v našem nervnem sistemu, se moramo šele naučiti dojemati in razumeti, da bomo lahko postali terminal kvantne megastrukture oziroma kaosa. 

Podobno razmišlja tudi britanski fizik Roger Penrose(13), ki se je med prvimi lotil pojasnjevanja Wheelerjevega "participativnega, samoustvarjalnega in samorazlagalnega vesolja". Izhaja iz prepričanja, da sta zavest in kvantni svet nekako povezana, prepletena. "Če zavest na nek način vpliva ali ne na kvantno mehaniko (V mislih je imel, da na lastnost in delovanje kvantnih delcev vpliva trenutni opazovalec.), je povsem možno, da je slednja vpletena v zavest," je domneval in se spraševal: "Kaj, če so v naših možganih molekularne strukture, ki so sposobne spreminjati lastno stanje kot odgovor na enkratni kvantni dogodek? Morda pa naša sposobnost, da vzdržujemo na pogled nezdružljiva duševna stanja, ni nekakšen opazen trik, ampak čisto pravi kvantni vpliv?" In odgovarja: "Po vsem tem, če dobro premislimo, je videti, da so možgani sposobni upravljati kognitivne procese, ki zdaleč presegajo zmogljivosti digitalnih računalnikov. Morda lahko celo izvajamo računske naloge, ker jih običajni računalniki ne zmorejo, ker uporabljajo konvencionalno digitalno logiko?"

Mikrocevke v celicah
Vir:Dennis Kunkel Microscopy/Science Photo Library

Penrose je prepričan o kolapsu kvantne interference in superpozicije, vendar meni, da je gravitacija kriva, da vsakodnevni predmeti, kot so stoli in planeti ne izkazujejo kvantnih učinkov. Po njegovem so kvantne superpozicije nemogoče za vse objekte, predmete, ki so precej večji od atomov, saj gravitacijski učinki silijo nezdružljive različice znotraj prostora - časa, da sobivajo. Drugače pa je z organizmi in njihovimi nervnimi sistemi, trdi Penrose in z vstopom v zadnje desetletje drugega tisočletja z ameriškim fizikom Stuartom Hameroffom razvijeta zamisel o beljakovinskih vlaknih, nekakšnih mikrocevkah(14), ki tvorijo strukturo, ki je vpletena v kvantni spoznavno zaznavni proces. Odkrili so jih pri večini celic v človeškem telesu, tudi v možganskih nevronih. Penrose in Hameroff odločno zagovarjata, da vibracije mikrocevk lahko pripeljejo do kvantne superpozicije, a zaenkrat o tem ni še nobenega oprijemljivega dokaza, da je to mogoče izpeljati na daljavo, razen teorije. Nasprotno! Fizik Max Tegmark(15) je leta 2000 izračunal, da kvantne superpozicije molekul, ki so vpletene v živčno signaliziranje, ne morejo preživeti niti delčka časa, ki je potreben, da signal prispe na katero mesto. 

Zamisli o kvantnem vplivu na možgane se soočajo z velikim skepticizmom znotraj strokovne javnosti, ne glede na to, da nekateri znanstveniki razpolagajo z dokazi o kvantnih učinkih pri bitjih. Vzemimo primer magnetne navigacije pri pticah selivkah ali proces fotosinteze pri zelenih rastlinah. 

Ali fosfor dejansko vzdržuje stanje kognicijskih superpozicij? 
Vir: Phil Degginger/Science Photo Library

Svojstveno se je zagovora Penrosovih kognicijskih superpozicij lotil fizik Matthew Fisher(16). V študiji, ki jo je izdal leta 2015, zagovarja tezo, da so v možganih in živčnem sistemu prisotne molekule, ki so sposobne vzdrževati trajnejše in odpornejše superpozicije, tudi celo življenjsko dobo celice. Osebno meni, da imajo to sposobnost fosforni atomi, ki so vseprisotni v živih celicah. Pogosto prevzamejo obliko fosfatnih ionov, pri katerih se fosforjev atom poveže s štirimi kisikovimi atomi. Takšne molekule so osnovne energetske enote znotraj celic, poznamo pa jih kot ATP (Adenozin trifosfat).

Ozaveščeni možgani, spomin na prihodnost!
Sciepro/Science Photo Library  

So kvantni spini dejansko prisotni znotraj nervnega sistema in jih je mogoče izkoristiti za boljše delovanje kognitivnih procesov, je eno tistih vprašanj, na katerega fiziki, pa tudi nevrologi, mrzlično iščejo odgovor. Če se bo domneva potrdila, bo to istočasno razkritje, da zavest ni zgolj in predvsem lastnost posameznika, ampak je tudi upravljavska sila kozmičnih procesov, do katere dostopamo selektivno in po poti spoznanja. S tem pa bo tudi pregovor, da je genij proizvod enega odstotka genskih nagnjenj in devetindevetdeset odstotkov pridnosti in vztrajnosti, dobil nek globlji, bolj avtentičen pomen. Ali kot je poskušal misterij pojasniti avtor dela Pojasnjena zavest Daniel C. Danett: "Res se zdi, kakor da dogajanja, ki so moje zavestne misli in izkustva, ne morejo biti dogajanja v mojih možganih, temveč nekaj drugega, nekaj, kar so procesi v možganih sicer povzročili ali proizvedli, a vendar neki dodatek, narejen iz druge snovi, lociran v drugačnem prostoru. Zakaj pa ne?"(17)

Pojasnila in sklici:

(1) Philip Ball. The Strange link beetwen the human mind and Quantum Physics. 16. februarja 2017. http://www.bbc.com/earth/story/20170215-the-strange-link-between-the-human-mind-and-quantum-physics

(2) Gravitoni so kvantni delci-valovi, ki tvorijo gravitacijsko polje. 

(3) Stephen W. Hawking. Ilustrirana kratka zgodovina časa. Prevedel: Uroš Kalčič. Založništvo DMFA, Ljubljana 2003; (str.: 73). Na splošno kvantna mehanika ne predvideva enega samega določenega rezultata opazovanja, ampak dopušča več različnih izidov in nam pove, kako verjeten je vsak od njih. Citatt, prav tam. In kot smo že omenili, samo opazovanje, način opazovanja vpliva na rezultat opazovanja oziroma na njegovo objektivnost. O tem je še najbolj prepričljiv režni preizkus.

(4) Prav tam. Svetloba naj bi bila valovanje, vendar nam Planckova hipoteza in preizkusi z zasloni kažejo, da se v nekaterih primerih vede, kot bi bila sestavljena iz delcev. Oddaja in sprejema se lahko samo v svežnjih oziroma v kvantih. (Citat)

(5) Ko na primer foton zadene fotografsko ploščo in na njej ustvari temno piko, se pokaže njegova delčna narava. Davies,Paul. Zlatolaskina uganka, Vesolje po meri človeka. Prevedel Andrej Guštin. Modrijan založba; Ljubljana 2010. Kadar pa svetlobo usmerimo skozi dve reži, na zaslonu za njima opazimo interferenčni vzorec prog, ki je značilen pojav valovanja. Poskus je v začetku 19. stoletja izvedel angleški fizik, zdravnik in egiptolog Thomas Young. 

(6) Tudi energija je namreč samo oblika snovi oziroma je snov oblika energije. 

(7) Greene, Brian. Tkanina vesolja; Prostor, čas in tekstura resničnosti. Izvirnik: The Fabric of the Cosmos. Prevedla: Urška Pajer. Učila International založba, 2006. Tržič.

(8) Prav tam, (str.: 107)

(9) John Archibald Wheeler (1911 - 2008), ameriški teoretični fizik 

(10) Carroll Alley (1927 - 2016); na marylendski univerzi se je ukvarjal z raziskovanjem kvantnih in elektronskih pojavov od leta 2008 pa vse do smrti.

(11) Današnji vzgojno izobraževalni sistemi so bolj ali manj utemeljeni na zakasnitvenih spoznanjih in nagrajujejo tiste udeležence, ki med spraševanjem posredujejo pričakovane odgovore. V kvantni mehaniki pa takšnih odgovorov ni. Možna so zgolj predvidevanja.

(12) Greene, Brian. Tkanina vesolja; Prostor, čas in tekstura resničnosti; str.: 107

(13) Penrose, Roger (roj.: 1931). Angleški astrofizik in matematik. Avtor: The Road to Reality, The Emperor's New Mind, Cycles of Time, Shadows of the Mind…

(14) Penrose idejo pojasni v knjigi The Shadows of the Mind (Sence uma), izšla pri Oxford University Press leta 1994.

(15) Tegmark Max (roj.: 1967), švedski fizik, kozmolog, predava na tehnološkem inštitutu v Massachusettsu,MIT. Dokazuje, da v stiku z živim organizmom, okoljem, v katerem sta prisotna toplota in vlažnost, pride do dekoherence, izjemno hitrega razpadanja in razkrajanja povezanih in sinhronih kvantnih procesov, do odtekanja kvantnosti. Živčni signali so električni impulzi, ki jih sproža prehod električno nabitih atomov skozi stene živčnih celic. V kolikor je eden od atomov v superpoziciji in potem trči z nevronom, superpozicija propade v manj kot biljoninki biljona sekunde.

(16) Fisher, Matthew (roj.: 1960); teoretični fizik in predavatelj na kalifornijski univerzi Santa Barbara.

(17) Dennet, C. Daniel. Pojasnjena zavest. Prevedel Sebastjan Vörös. Založba Krtina, Ljubljana 2012 (str.: 42). Avtor je do citiranega zaključka prišel preko naslednjega razmišljanja: "Kako bi lahko kakršnakoli kombinacija elektrokemičnih procesov v mojih možganih bila istovetna časovnemu zlivanju stotine vejic z glasbo? Kako bi lahko neki proces obdelave podatkov v možganih  bil blaga toplota sončne svetlobe, ki sem jo čutil na sebi?