La fisica quantistica può essere usata per spiegare l'esistenza della coscienza?

Cercare di spiegare da dove provengono le esperienze soggettive sembrerebbe avere poco a che fare con la fisica. Alcuni scienziati, tuttavia, hanno ipotizzato che forse i livelli più profondi della fisica teorica contengono le intuizioni necessarie per illuminare questa domanda suggerendo che la fisica quantistica può essere utilizzata per spiegare l'esistenza stessa della coscienza.

Coscienza e fisica quantistica

Uno dei primi modi in cui la coscienza e la fisica quantistica si incontrano è attraverso l'interpretazione di Copenaghen della fisica quantistica. In questa teoria, la funzione dell'onda quantistica collassa a causa di un osservatore cosciente che effettua una misurazione di un sistema fisico. Questa è l'interpretazione della fisica quantistica che ha scatenato l'esperimento del pensiero del gatto di Schroedinger, dimostrando un certo livello di assurdità di questo modo di pensare, tranne per il fatto che corrisponde completamente all'evidenza di ciò che gli scienziati osservano a livello quantico.

Una versione estrema dell'interpretazione di Copenaghen è stata proposta da John Archibald Wheeler e si chiama principio antropico partecipativo, secondo il quale l'intero universo è crollato nello stato che vediamo specificamente perché dovevano essere presenti osservatori coscienti per causare il collasso. Ogni possibile universo che non contiene osservatori coscienti viene automaticamente escluso.

L'ordine implicito

Il fisico David Bohm sosteneva che, poiché sia ​​la fisica quantistica che la relatività erano teorie incomplete, devono indicare una teoria più profonda. Credeva che questa teoria sarebbe stata una teoria dei campi quantistici che rappresentava una totalità indivisa nell'universo. Usò il termine "ordine implicito" per esprimere ciò che pensava dovesse essere questo livello fondamentale della realtà, e credeva che ciò che stiamo vedendo siano riflessi infranti di quella realtà ordinata fondamentalmente.

Bohm propose l'idea che la coscienza fosse in qualche modo una manifestazione di questo ordine implicito e che tentare di comprendere la coscienza semplicemente guardando la materia nello spazio era destinato al fallimento. Tuttavia, non ha mai proposto alcun meccanismo scientifico per studiare la coscienza, quindi questo concetto non è mai diventato una teoria pienamente sviluppata.

Il cervello umano

Il concetto di usare la fisica quantistica per spiegare la coscienza umana decollò davvero con il libro di Roger Penrose del 1989, "La nuova mente dell'Imperatore: i computer, le menti e le leggi della fisica". Il libro è stato scritto specificamente in risposta alle affermazioni dei ricercatori di intelligenza artificiale della vecchia scuola che credevano che il cervello fosse poco più di un computer biologico. In questo libro, Penrose sostiene che il cervello è molto più sofisticato di quello, forse più vicino a un computer quantistico. Invece di operare su un sistema rigorosamente binario di accensione e spegnimento, il cervello umano lavora con calcoli che si trovano contemporaneamente in una sovrapposizione di diversi stati quantici.

L'argomento per questo comporta un'analisi dettagliata di ciò che i computer convenzionali possono effettivamente realizzare. Fondamentalmente, i computer eseguono algoritmi programmati. Penrose ripercorre le origini del computer, discutendo del lavoro di Alan Turing, che ha sviluppato una "macchina universale di Turing" che è alla base del computer moderno. Tuttavia, Penrose sostiene che tali macchine di Turing (e quindi qualsiasi computer) hanno alcune limitazioni che non crede necessariamente al cervello.

Indeterminatezza quantistica

Alcuni sostenitori della coscienza quantistica hanno avanzato l'idea che l'indeterminatezza quantistica - il fatto che un sistema quantistico non possa mai prevedere un risultato con certezza, ma solo come una probabilità tra i vari stati possibili - significherebbe che la coscienza quantistica risolve il problema se o no gli umani hanno in realtà il libero arbitrio. Quindi l'argomento va, se la coscienza umana è governata da processi fisici quantistici, allora non è deterministica, e quindi gli umani hanno il libero arbitrio.

Ci sono una serie di problemi con questo, che sono riassunti dal neuroscienziato Sam Harris nel suo breve libro "Free Will", in cui ha affermato:

"Se il determinismo è vero, il futuro è fissato, e questo include tutti i nostri stati mentali futuri e il nostro comportamento successivo. E nella misura in cui la legge di causa ed effetto è soggetta all'indeterminismo-quantico o in altro modo, non possiamo prenderci credito per quello che succede. Non esiste una combinazione di queste verità che sembra compatibile con la nozione popolare di libero arbitrio.

L'esperimento a doppia fenditura

Uno dei casi più noti di indeterminazione quantistica è l'esperimento quantistico a doppia fenditura, in cui la teoria quantistica dice che non c'è modo di prevedere con certezza quale fenditura una determinata particella sta per attraversare a meno che qualcuno non ne faccia effettivamente un'osservazione attraverso la fessura. Tuttavia, non c'è nulla in questa scelta di effettuare questa misurazione che determina quale fenditura attraverserà la particella. Nella configurazione di base di questo esperimento, esiste una probabilità del 50 percento che la particella attraversi entrambe le fenditure e se qualcuno sta osservando le fenditure, i risultati sperimentali corrisponderanno a quella distribuzione in modo casuale.

Il posto in questa situazione in cui gli umani sembrano avere una sorta di scelta è che una persona può scegliere se fare l'osservazione. In caso contrario, la particella non passa attraverso una fenditura specifica: passa invece attraverso entrambe le fenditure. Ma questa non è la parte della situazione che i filosofi e i sostenitori del libero arbitrio invocano quando parlano di indeterminazione quantistica perché questa è davvero un'opzione tra non fare nulla e fare uno dei due risultati deterministici.