كيف يرتبط الدماغ البشري بفيزياء الكم؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

لا أحد يعرف ما هو الوعي وكيف يعمل. بالطبع ، لدى العلماء من مختلف مجالات العلوم مجموعة متنوعة من الافتراضات حول هذه الدرجة ، لكن لا أحد يستطيع إعطاء إجابة دقيقة لسؤال ما هو الوعي. لوحظ وضع مماثل مع ميكانيكا الكم - بدراسة تفاعل أصغر جسيمات الكون مع بعضها البعض ، تعلم الفيزيائيون الكثير. ولكن نظرًا لأن ميكانيكا الكم لا تتفق مع نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، فلا يمكن للباحثين معرفة كيفية الوصول بهم إلى قاسم مشترك.

وفقًا لواحد من أعظم العلماء في القرن العشرين ، الفيزيائي ريتشارد فاينمان ، لا أحد يفهم حقًا ميكانيكا الكم. ومن المثير للاهتمام أنه ربما تحدث أيضًا عن مشكلة معقدة في الوعي. على الرغم من حقيقة أن بعض العلماء يعتقدون أن الوعي مجرد وهم ، يعتقد البعض الآخر ، على العكس من ذلك ، أننا لا نفهم على الإطلاق من أين يأتي.

لذلك ليس من المستغرب أن يكون لغز الوعي القديم قد دفع بعض الباحثين إلى اللجوء إلى فيزياء الكم لتفسير ذلك. ولكن كيف يمكن تفسير لغز لم يتم حله بآخر؟

ما هو الوعي؟

من الصعب تعريف الوعي. كيف أجيب على سؤال "لماذا أنا" أو "كيف يختلف وعيي عن وعي قطة؟" أو "لماذا أرى العالم بهذه الطريقة وليس بطريقة أخرى؟" لحسن الحظ ، هناك علماء في العالم مستعدون لتقديم إجابات ، إن لم يكن كل شيء ، فهناك العديد من الأسئلة حول ماهية الوعي البشري.

على سبيل المثال ، يتحدث الفيلسوف المعرفي دانييل دينيت ، الأستاذ في جامعة تافتس (الولايات المتحدة الأمريكية) ، في كتابه "من البكتيريا إلى باخ والعكس" عن كيفية إنشاء العمليات البيولوجية في جسم الإنسان لتيار من الأفكار والصور. يعتقد الأستاذ أن الفيلم الشخصي الذي يتم عرضه أمام أعين كل واحد منا ليس أكثر من مجرد وهم تنسجه عقولنا بمهارة. وهو يعتقد أيضًا أن الوعي ليس غامضًا كما نعتقد ونعتقد أن العلم يجب أن يفسر الأداء الموضوعي للدماغ.

من بين العلماء الذين يختلفون مع وجهة نظر دينيت الفيلسوف والمعلم الأسترالي ديفيد تشالمرز. إنه يقترح اعتبار الوعي شيئًا أساسيًا ، على سبيل المثال ، مثل قوانين الفيزياء ، والتي يمكن اكتشافها في المستقبل باستخدام أحدث التقنيات. وتسمى فكرته الثانية الأكثر جذرية بـ "فرضية البانسبيشيزم" ، والتي بموجبها يكون الوعي عالميًا وأي نظام يمتلكه إلى حد ما ، حتى الجسيمات الأولية والفوتونات. وحيث توجد فوتونات ، قد تكون هناك ميكانيكا الكم.

كيف ترتبط فيزياء الكم بالوعي؟

في عام 1921 ، مُنح ألبرت أينشتاين جائزة نوبل في الفيزياء لاكتشافه قانون التأثير الكهروضوئي. اعتقد الفيزيائي أن الضوء ، الذي يعتبر عادةً موجة مستمرة ، يمكن أيضًا توزيعه في الكميات ، والتي نسميها الفوتونات. هذا الحدث ، جنبًا إلى جنب مع فهم ماكس بلانك لإشعاع الجسم الأسود ، والنموذج الذري الجديد لنيلز بور ، ودراسات الأشعة السينية لآرثر كومبتون ، وافتراض لويس دي برولي أن المادة لها خصائص تشبه الموجة ، كانت بداية حقبة كمومية جديدة أنت وأنا فيها. كانوا محظوظين بما يكفي للعيش.

هل من المفاجئ ظهور نظرية كمومية جديدة للوعي تُدعى Orchestrated Objective Reduction (Orch OR) ، برعاية الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء الأستاذ روجر بنروز من جامعة أكسفورد وطبيب التخدير ستيوارت هامروف من جامعة أريزونا.

على الرغم من أن نظرية Orch OR خضعت لعدد من التغييرات منذ نشأتها ، فإنها تنص بشكل عام على أن اكتشاف التذبذبات الكمومية في "الأنابيب الدقيقة" الموجودة داخل الخلايا العصبية في الدماغ يؤدي إلى الوعي.تتحكم الأنابيب الدقيقة (بوليمرات البروتين) في الوظائف العصبية والمتشابكة وتربط عمليات الدماغ بعمليات التنظيم الذاتي على مستوى الكم. يعتقد العلماء أن النظرية الجديدة قد تفسر حتى الآخرة.

لاحظ أن نظرية بنروز وهامروف قد تسببت في عدد من الانتقادات ، ومع ذلك ، فقد استمر تطبيق نظرية الكم في سياق بيولوجي وحقق أكبر قدر من النجاح فيما يتعلق بعملية التمثيل الضوئي. ومن المثير للاهتمام أن دراسات الشم والإنزيمات وحتى الحمض النووي للطيور تشير أيضًا إلى أن التأثيرات الكمومية قد تكون متورطة على نطاق أوسع في عمل الكائنات الحية.

نشرت طالبة الدكتوراه بيثاني آدامز مؤخرًا ورقة في مجلة عالم الفيزياء عن دور التأثيرات الكمومية في الدماغ. تسلط دراسة آدامز الضوء على مجموعة من التأثيرات الكمومية المحتملة على الدماغ ، ولكن دراسة الدكتوراه الخاصة بها

يركز على التشابك الكمي بين الخلايا العصبية وكيف يمكن أن يتأثر بالأدوية مثل الليثيوم.

بينما يغطي عمل آدامز العديد من التطبيقات المحتملة ، تأمل هي نفسها في أن يجلب بحثها للعالم فهمًا أفضل لكيفية عمل مضادات الاكتئاب ومثبتات الحالة المزاجية ، بالإضافة إلى علاجات جديدة للعديد من الأمراض العقلية. لكن من يدري ، ربما سيسمح عملها للعلماء بشرح كيفية عمل الوعي ومن أين يأتي.