Kann Quantenphysik verwendet werden, um die Existenz von Bewusstsein zu erklären?

Zu erklären, wo subjektive Erfahrungen herkommen, scheint wenig mit Physik zu tun zu haben. Einige Wissenschaftler haben jedoch spekuliert, dass möglicherweise die tiefsten Ebenen der theoretischen Physik die erforderlichen Erkenntnisse enthalten, um diese Frage zu beleuchten, indem sie vorschlagen, dass die Quantenphysik verwendet werden kann, um die Existenz des Bewusstseins zu erklären.

Bewusstsein und Quantenphysik

Eine der ersten Arten, wie Bewusstsein und Quantenphysik zusammenkommen, ist die Kopenhagener Interpretation der Quantenphysik. In dieser Theorie kollabiert die Quantenwellenfunktion, weil ein bewusster Beobachter ein physikalisches System misst. Dies ist die Interpretation der Quantenphysik, die das Katzen-Gedankenexperiment von Schrödinger auslöste und ein gewisses Maß an Absurdität dieser Denkweise demonstrierte, mit der Ausnahme, dass sie vollständig mit den Beweisen übereinstimmt, die Wissenschaftler auf der Quantenebene beobachten.

Eine extreme Version der Kopenhagener Interpretation wurde von John Archibald Wheeler vorgeschlagen und heißt das partizipative anthropische Prinzip, das besagt, dass das gesamte Universum in den Zustand zusammengebrochen ist, den wir speziell sehen, weil bewusste Beobachter anwesend sein mussten, um den Zusammenbruch zu verursachen. Alle möglichen Universen, die keine bewussten Beobachter enthalten, werden automatisch ausgeschlossen.

Die implizite Reihenfolge

Der Physiker David Bohm argumentierte, da sowohl die Quantenphysik als auch die Relativitätstheorie unvollständig seien, müssten sie auf eine tiefere Theorie hinweisen. Er glaubte, dass diese Theorie eine Quantenfeldtheorie sein würde, die eine ungeteilte Ganzheit im Universum darstellt. Er benutzte den Ausdruck "implizite Ordnung", um auszudrücken, wie diese fundamentale Ebene der Realität seiner Meinung nach sein muss, und glaubte, dass das, was wir sehen, gebrochene Reflexionen dieser fundamental geordneten Realität sind.

Bohm vertrat die Idee, dass Bewusstsein eine Art Manifestation dieser impliziten Ordnung sei und dass der Versuch, Bewusstsein nur durch die Betrachtung von Materie im Raum zu verstehen, zum Scheitern verurteilt sei. Er schlug jedoch niemals einen wissenschaftlichen Mechanismus für das Studium des Bewusstseins vor, so dass dieses Konzept niemals zu einer voll entwickelten Theorie wurde.

Das menschliche Gehirn

Das Konzept der Verwendung der Quantenphysik zur Erklärung des menschlichen Bewusstseins setzte sich mit Roger Penrose '1989 veröffentlichtem Buch "The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics" durch. Das Buch wurde speziell als Antwort auf die Behauptung von Forschern der alten Schule der künstlichen Intelligenz geschrieben, die glaubten, das Gehirn sei kaum mehr als ein biologischer Computer. In diesem Buch argumentiert Penrose, dass das Gehirn weitaus ausgefeilter ist, vielleicht näher an einem Quantencomputer. Anstatt nach einem rein binären System von Ein und Aus zu arbeiten, arbeitet das menschliche Gehirn mit Berechnungen, die sich gleichzeitig in einer Überlagerung verschiedener Quantenzustände befinden.

Das Argument hierfür ist eine detaillierte Analyse dessen, was herkömmliche Computer tatsächlich leisten können. Grundsätzlich durchlaufen Computer programmierte Algorithmen. Penrose geht auf die Ursprünge des Computers zurück und diskutiert die Arbeit von Alan Turing, der eine "universelle Turing-Maschine" entwickelt hat, die die Grundlage des modernen Computers bildet. Penrose argumentiert jedoch, dass solche Turing-Maschinen (und damit jeder Computer) bestimmte Einschränkungen haben, von denen er nicht glaubt, dass das Gehirn sie unbedingt hat.

Quantenunbestimmtheit

Einige Befürworter des Quantenbewusstseins haben die Idee vertreten, dass Quantenunbestimmtheit - die Tatsache, dass ein Quantensystem niemals ein Ergebnis mit Sicherheit vorhersagen kann, sondern nur als Wahrscheinlichkeit aus den verschiedenen möglichen Zuständen - bedeuten würde, dass das Quantenbewusstsein das Problem löst, ob oder nicht Menschen haben tatsächlich freien Willen. Das Argument lautet also: Wenn das menschliche Bewusstsein von quantenphysikalischen Prozessen beherrscht wird, ist es nicht deterministisch und der Mensch hat daher einen freien Willen.

Diesbezüglich gibt es eine Reihe von Problemen, die der Neurowissenschaftler Sam Harris in seinem kurzen Buch "Free Will" zusammengefasst hat.

"Wenn der Determinismus wahr ist, ist die Zukunft festgelegt - und dies schließt alle unsere zukünftigen Geisteszustände und unser nachfolgendes Verhalten ein. Und in dem Maße, in dem das Gesetz von Ursache und Wirkung dem Indeterminismus - Quantum oder auf andere Weise - unterworfen ist, können wir keinen Kredit aufnehmen Es gibt keine Kombination dieser Wahrheiten, die mit dem populären Begriff des freien Willens vereinbar zu sein scheint.

Das Doppelspaltexperiment

Einer der bekanntesten Fälle von Quantenunbestimmtheit ist das Quantendoppelspaltexperiment, bei dem die Quantentheorie besagt, dass es keine Möglichkeit gibt, mit Sicherheit vorherzusagen, welchen Spalt ein bestimmtes Teilchen durchlaufen wird, wenn nicht tatsächlich jemand eine Beobachtung davon vornimmt durch den Schlitz. Es ist jedoch nichts an dieser Wahl, diese Messung durchzuführen, die bestimmt, durch welchen Schlitz das Teilchen gehen wird. In der Grundkonfiguration dieses Experiments besteht eine 50-prozentige Wahrscheinlichkeit, dass das Partikel einen der beiden Schlitze passiert, und wenn jemand die Schlitze beobachtet, stimmen die experimentellen Ergebnisse zufällig mit dieser Verteilung überein.

Der Ort in dieser Situation, an dem Menschen eine Wahl zu haben scheinen, ist, dass eine Person wählen kann, ob sie die Beobachtung machen wird. Wenn sie dies nicht tut, durchläuft das Teilchen keinen bestimmten Spalt. Stattdessen durchläuft es beide Spalte. Aber das ist nicht der Teil der Situation, auf den sich Philosophen und Pro-Free-Befürworter berufen, wenn sie über Quantenunbestimmtheit sprechen, denn das ist wirklich eine Option zwischen Nichtstun und einem von zwei deterministischen Ergebnissen.