Когато хората говорят за съзнание или ум, това винаги е малко неясно. Независимо дали съзнанието се създава в мозъка като функция на задействането на нашите неврони, или съществува независимо от нас, няма универсално прието научно обяснение за това откъде идва или къде се намира съзнанието. Но нови изследвания върху физиката, анатомията и геометрията на съзнанието започват да разкриват възможната му форма.
С други думи, скоро може да успеем да идентифицираме истинската архитектура на съзнанието.
Съзнанието идва от невидими измерения отвъд нашата реалност
Едно от изследванията се основава на теория, която носителят на Нобелова награда по физика Роджър Пенроуз и анестезиологът Стюарт Хамероф за първи път представят през 90-те години на миналия век: теорията за оркестрирана обективна редукция (Orch OR). Най-общо казано, тя твърди, че съзнанието е квантов процес, улеснен от микротубулите в мозъчните нервни клетки. Това може да има смисъл, тъй като все повече вярваме, че животните и птиците успяват да се докоснат до странностите на квантовата механика, за да им помогнат да се ориентират по време на миграциите си. Това все повече се нарича квантова биология.
Пенроуз и Хамероф предполагат, че съзнанието е квантова вълна, която преминава през тези микротубули. И както всяка квантова вълна, тя има свойства като суперпозиция – способността да бъде на много места по едно и също време – и квантово заплитане – потенциалът две частици, които са много далеч, да бъдат свързани.
Много експерти поставят под съмнение валидността на теорията Orch OR. Това е историята на учените, които работят, за да я възродят.
За да обясни квантовото съзнание, Хамероф обяснява, че то трябва да е инвариантно на мащаба, като фрактал. Фракталът е безкраен модел, който може да бъде много малък или огромен и все още да поддържа същите свойства във всякакъв мащаб.
Нормалните състояния на съзнанието може да са това, което смятаме за съвсем обикновено – да знаем, че съществуваме например. Но когато имаме повишено състояние на съзнанието, това е, защото имаме работа със съзнание на квантово ниво, което е способно да бъде на всички места по едно и също време, обяснява той. Това означава, че съзнанието може да се свърже или заплита с квантови частици извън мозъка – теоретично навсякъде във Вселената.
Други учени лесно отхвърлят тази теория. Усилията за пресъздаване на квантовата кохерентност – запазване на квантовите частици като част от вълна, вместо да се разпадат на отделни и измерими частици – работят само в много студени, контролирани среди. Извадете квантовите частици от тази среда и вълната се разпада, оставяйки след себе си изолирани частици. Мозъкът не е студен и контролиран; напротив, той е доста топъл и влажен. Следователно съзнанието не може да остане в суперпозиция в мозъка. Следователно частиците в мозъка не могат да се свържат с Вселената.
Но след това идват открития в квантовата биология. Оказва се, че живите същества използват квантови свойства, въпреки че не са студени и контролирани.
Фотосинтезата например позволява на растението да съхранява енергията от фотон или квантова частица светлина. Светлината, удряща растението, причинява образуването на нещо, наречено екситон, който пренася енергията до мястото, където тя може да се съхранява в реакционния център на растението. Но за да стигне до реакционния център, той трябва да навигира в структурите в растението – нещо като навигиране в непознат квартал на път за час за зъболекар.
Човешкото съзнание може би се появява много преди раждането
В крайна сметка екситонът трябва да пристигне, преди да изразходи цялата енергия, която носи. За да намери правилния път, преди енергията да бъде изразходвана, екситонът използва квантовото свойство суперпозиция, за да изпробва всички възможни пътища едновременно.
Нови доказателства сочат, че микротубулите в нашите мозъци може да са дори по-добри в защитата на тази квантова кохерентност от хлорофила. Един от учените, работили с екипа на Orch OR, физикът и професор по онкология Джак Тушински, е провел експеримент с изчислителен модел на микротубула. Неговият екип симулирал излъчване на светлина в микротубула, нещо като фотон, изпращащ екситон през растителна структура. Учените тествали дали преносът на енергия от светлината в структурата на микротубулите може да остане кохерентен, както в растителните клетки. Идеята била, че ако светлината продължи достатъчно дълго, преди да бъде излъчена – част от секундата била достатъчна – това показва квантова кохерентност.
По-конкретно, екипът на Тушински симулирал изпращане на триптофан флуоресценция или фотони на ултравиолетова светлина, които не са видими за човешкото око, в микротубули. В интервю Тушински обяснява, че в 22 независими експеримента възбужданията от триптофана са създали квантови реакции, които са продължили до пет наносекунди. Това е хиляди пъти по-дълго, отколкото се очаква кохерентността да продължи в микротубула. Освен това е повече от достатъчно дълго, за да изпълнява необходимите биологични функции.
„Така че ние всъщност сме уверени, че този процес е по-дълготраен в тубулина, отколкото … в хлорофила“, казва той. Екипът публикува своите открития в списанието ACS Central Science.
Тушински отбелязва, че неговият екип не е единственият, който изпраща светлина в микротубулите. Екип от професори от Университета на Централна Флорида осветява микротубули с видима светлина. В тези експерименти, казва Тушински, те наблюдават повторно излъчване на тази светлина в продължение на стотици милисекунди до секунди.
„Това е типичното време за човешка реакция на всякакъв вид стимул, визуален или аудио“, обяснява той. Казано просто, мозъкът не е прекалено топъл или влажен, за да съществува съзнанието като вълна, която се свързва с Вселената.
Въпреки че това е далеч от доказването на теорията Orch OR, това са значителни и обещаващи данни. Пенроуз и Хамероф продължават да разширяват границите, като си партнират с хора като духовния водач Дийпак Чопра, за да изследват изрази на съзнанието във Вселената, които биха могли да идентифицират в лабораторията в своите експерименти с микротубули. Подобни неща карат много учени да се чувстват доста неудобно.
Какво представлява съзнанието? Учени го свързаха с теорията на относителността
Все пак има изследователи, които изучават как може да изглежда архитектурата на такова универсално съзнание. Една от тези идеи идва от изследването на времето.
Тимъти Палмър е физик в Оксфорд, който специализира в хаоса и климата. Освен това е голям фен на Роджър Пенроуз. Теорията на инвариантните множества е неговото обяснение за това как работи квантовият свят. Наред с други неща, това предполага, че квантовото съзнание е резултат от функционирането на Вселената в конкретно фрактално геометрично „пространство на състоянието“.
Може би сте чували за ефекта на пеперудата – идеята, че плясването на крилото на пеперуда в една част на света може да предизвика ураган в друга част на света. Терминът всъщност се отнася до по-сложна концепция, разработена от математика и метеоролог Едуард Лоренц през 1963 г. Лоренц се опитва да опрости уравненията, използвани за прогнозиране на това как може да се развие дадено климатично състояние. Той го стеснява до три диференциални уравнения, които могат да се използват за идентифициране на „пространството на състоянието“ на определена метеорологична система. Например, ако имате определена температура, посока на вятъра и ниво на влажност, какво ще се случи след това? Той започва да чертае траекторията на метеорологичните системи, като включва различни начални условия в уравненията.
Лоренц открива, че ако първоначалните условия се различават дори с една стотна от процента, ако влажността е само с една частица по-висока или температурата е с косъм по-ниска, траекториите – това, което се случва след това – могат да бъдат много различни. Но след като Лоренц започва да ги чертае, той открива, че много от траекториите циркулират в границите на определена геометрична форма, известна като странен атрактор. Сякаш са коли на писта: колите могат да се движат в произволен брой посоки, стига да не карат два пъти по един и същи път и да останат на пистата. Пистата беше атракторът на Лоренц във формата на пеперуда..
Палмър вярва, че нашата Вселена може да бъде само една траектория, една кола в космологично пространство на състояния като атрактора на Лоренц. Когато си представим „ами ако...?“ сценарии, ние всъщност получаваме информация за версии на себе си в други вселени, които също се движат по същия странен атрактор – други „коли“ на пистата, обяснява той. Това също обяснява нашето чувство за съзнание, за свободна воля и за връзка с една по-голяма вселена.
„Поне бих предположил, че може да се окаже, че се развива върху много специални фрактални подгрупи на всички възможни състояния в пространството на състоянията“, казва Палмър пред Popular Mechanics. Ако идеите му са верни, „тогава трябва да разгледаме структурата на Вселената в нейните най-големи мащаби, защото тези атрактори наистина ни говорят за един вид холистична геометрия за Вселената.“
Експериментът на Тушинкси и теорията на Палмър все още не ни казват какво е съзнанието, но може би ни казват къде живее съзнанието – в каква структура се помещава. Това означава, че това не е просто ефирна, безплътна концепция. Ако съзнанието се помещава някъде, дори ако това някъде е сложно пространство на състоянието, можем да го намерим. И това е начало.
