Tekst opublikowany w: Antoni Szczuciński (red.), Wokół kwantów i grawitacji [Poznańskie zeszyty filozofii fizyki, t. 1],
Wyd. Naukowe Instytutu Filozofii UAM, Poznań 2006, ss. 75-90 (dodano drobne korekty).
W tekście zamieszczono odnośniki do stron oryginalnego wydania.

MAREK WOSZCZEK

KWANTOWANIE CZASOPRZESTRZENI

A KWANTOWANIE ŚWIADOMOŚCI

(75)

Problem miejsca świadomości w przyrodzie nie jest w żadnym wypadku problemem

nowym i z pewnością nie pojawił się wraz z rozwojem współczesnych teorii fizycznych, np.

mechaniki kwantowej. W zależności od ramifikacji pojęciowej posiada on liczne inkarnacje w tak

odmiennych systemach filozoficznych jak jońskie, spekulatywne filozofie przyrody (peri physeos)

na Zachodzie czy wedanta i nauka o widzu (drasztr) w jodze klasycznej na Wschodzie. Jego

korzenie mają zapewne proweniencję pozafilozoficzną, tym niemniej stał się on – trudno ten fakt

ukrywać czy zlekceważyć – jednym z najtrudniejszych zagadnień ontologii. Współcześnie,

pomimo największych wysiłków skierowanych na jego rozwiązanie, nie udało się niestety uczynić

żadnego decydującego kroku w tym kierunku, a zatem nadal fakt istnienia i mocy poznawczych

ludzkiej świadomości pozostaje, by użyć słynnego wyrażenia Schopenhauera, tajemniczym

„węzłem świata”.

Oczywiście w ramach fizyki problem świadomości można wprost zredukować do problemu

obserwatora, ponieważ dotyczy on nie tyle samego człowieka i jego szczególności jako podmiotu

poznającego, lecz każdego „układu” obserwującego, tj. dokonującego pomiaru. Niestety, kwestia

statusu obserwatora w świetle mechaniki kwantowej jest, jak wiadomo, jednym z najbardziej

kłopotliwych zagadnień, jakie w ogóle pojawiły się w fizyce XX-wiecznej, prowadząc do

krańcowo odmiennych interpretacji

(76)

zachodzących procesów. (W tym też sensie można

powiedzieć, iż niejasność tej sytuacji powoduje ciągnący się na dobrą sprawę od lat 20. XX wieku

permanentny kryzys konceptualny w podstawach fizyki.) Formalizm zespolonej przestrzeni

wektorowej Hilberta [H], który jest powszechnie wykładany i używany przez fizyków, opiera się

na dualizmie funkcji reprezentujących stany w H oraz hermitowskich operatorów liniowych (co

jest konieczne dla zachowania fundamentalnej zasady superpozycji) o podprzestrzeniach

rzutowych pokrywających w całości przestrzeń H. Takie ujęcie, wypracowane przez szkołę

kopenhaską, wprowadza jednak fundamentalną niejasność w odniesieniu do fizycznego sensu

operacji działania na promieniach w H reprezentujących stany i w tajemniczy sposób wyróżnia

moment obserwacji oraz rolę obserwatora. Taką niejasną sytuację wprowadził m. in. J. von

Neumann swoim postulatem rzutowania w H i określeniem operacji obserwacji jako

nieprzyczynowej i nieciągłej

1

. Najbardziej radykalne ujęcie roli świadomości w mechanice

kwantowej jako rozwinięcie teorii von Neumanna zaproponowali w późnych latach 30. F. London

i E. Bauer

2

.

Interpretacja kopenhaska zawiera także podstawową skazę w postaci niejasności co do

relacji układu makroskopowego (takiego jak fizyk lub detektor cząstek) i kwantowego

(mikroskopowego), ponieważ każdy układ jest de facto kwantowy, o ile mechanika kwantowa jest

rzeczywiście teorią fundamentalną. Bohr upierał się przy poglądzie, iż cały proces pomiaru jest

nierozkładalną, nieredukowalna całością

3

, lecz takie podejście czyni fakt istnienia i

„aktualizującego” działania ludzkiej świadomości jeszcze większą tajemnicą. Być może klucz do

rozjaśnienia problemu tkwi w rezygnacji z formalizmu przestrzeni Hilberta (podobnie jak i

formalizmu macierzowego) i w powtórzeniu za J. von Neumannem jego „niemoralnego

wyznania” (immoral confession) jakie uczynił w liście do Birkoffa: „Wcale nie wierzę już

absolutnie w przestrzeń Hilberta”

4

.

Jeśli mechanika kwantowa ma być teorią fundamentalną mikrofizyki, musi dostarczać opisu

procesów bez sugerowania decydującej roli makroskopowych układów klasycznych – powinna

(77)

opisać wyłanianie się zaktualizowanych stanów układu bez wskazania, że dopiero obecność

obserwatora w makroskali wywołuje redukcję stanów potencjalnych. Argumentacja przeciwników

interpretacji kopenhaskiej jest klarowna: nawet gdyby świadomość rzeczywiście miała decydujące

znaczenie w aktualizacji stanów kwantowych, to i tak musi ona zostać opisana w języku teorii

kwantów (a więc skwantowana), a nie wprowadzana na prawach dualizmu jako tajemniczy

1

J. von Neumann, Die mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik, Berlin 1932.

2

F. London, E. Bauer, „The theory of observation in quantum mechanics”, [w:] J. A. Wheeler, W. H. Zurek (eds),

Quantum Theory and Measurement, Princeton 1983, ss. 217 - 259.

3

N. Bohr, Fizyka atomowa a wiedza ludzka, Warszawa 1963.

4

Interesujące studium postawy von Neumanna przedstawił M. Rédei, „Why von Neumann did not like the Hilbert

space formalism of quantum mechanics (and what he liked instead)”, Stud. Hist. Phil. Mod. Phys., 1996, 27, ss. 493
- 510.

czynnik działający na stany w H, nawet jeśli stanowi to w wielu sytuacjach wygodne przybliżenie

(uproszczenie). Mówiąc najkrócej, należy wyjaśnić, czy akt pomiaru pełni rzeczywiście tak

fundamentalną rolę jak się wydaje, czy też może sam jest w istocie procesem czysto kwantowym

jako „wyłaniający się” kwantowy stan świadomości obserwatora

5

.

W filozofii umysłu wprowadza się użyteczną zasadę, która pozwala sklasyfikować

różnorodne stanowiska w kwestii relacji stanów fizycznych i mentalnych – zasadę superweniencji.

Zasada ta w swej silnej wersji, umożliwiająca w istocie oddzielenie stanowiska fizykalistycznego

od niefizykalistycznych, wyróżnia dwa wspomniane typy stanów w świecie: stany fizyczne i stany

mentalne, aby następnie określić ich wzajemne warunkowanie za pomocą prostej implikacji. Głosi

ona, iż jeśli własności mentalne superweniują na własnościach fizycznych, to mówimy, że dla

każdej własności mentalnej M w czasie t istnieje własność fizyczna F taka, iż jeśli dany przedmiot

x (np. mózg) posiada w t własność F, to posiada również M, czyli:



x



t [F(x, t)



M(x, t)]

6

.

Zasadę superweniencji można również wyrazić w postaci „zasady nieodróżnialności”, która mówi,

iż dwa układy nieodróżnialne w t ze względu na swe stany fizyczne są również nieodróżnialne w t

pod względem własności mentalnych.

Takie sformułowanie zależności stanów fizycznych i mentalnych umożliwia oddzielenie

silnego dualizmu w ontologii świadomości (nieuznającego tej zasady) od monizmów

fizykalistycznych oraz dualizmu umiarkowanego. Nie jest zaskakujące, iż w ramach rozważań nad

kwantową naturą świadomości pojawiły się stanowiska zarówno uznające zasadę superweniencji,

jak i ją zawieszające

(78)

(dualizm interakcjonistyczny). Ponieważ kanoniczny formalizm

matematyczny mechaniki kwantowej [KQM] sam dopuszcza interpretację dualistyczną, a

jednocześnie fundamentalnym postulatem pozostaje statystyczna natura przewidywań wartości

uzyskanych w pomiarze, dlatego pojawia się pewna niejednoznaczność, którą próbuje

klaryfikować w swoim rozumieniu kwantowej natury świadomości np. Henry Stapp

7

. Oczywiście

sama teza o superweniencji nie jest żadną teorią umysłu, a jedynie pozwala sklasyfikować

stanowiska ontologiczne z jednej strony i uporządkować kategorie, którymi filozofia umysłu

posługuje się mówiąc o relacji ciało-umysł (materia-duch) z drugiej.

Jednocześnie w perspektywie ontologicznej z powyższego, zdawałoby się prostego

sformułowania wypływa bardzo poważny, właściwie podstawowy problem, którego kognitywiści

5

Por. D. Bohm, Wholeness and the Implicate Order, London 1980 (wyd. pol.: Ukryty porządek, Warszawa 1988); D.

Bohm, B. Hiley, The Undivided Universe, London 1993.

6

Zob.: J. Kim, Umył w świecie fizycznym. Esej na temat problemu umysłu i ciała oraz przyczynowania mentalnego,

Warszawa 2002.

7

H. P. Stapp, Mind, Matter and Quantum Mechanics, Berlin 1993; tegoż, „From quantum nonlocality to mind-brain

interaction”, arXiv: quant-ph/0009062 (2000); tegoż, „Quantum theory and the role of mind in nature”, Found.
Phys., 2001, 31, ss. 1465 - 1499.

raczej unikają: nie ma żadnego jasnego czy tym bardziej oczywistego i przyjmowanego przez

wszystkich sensu wyrażenia „stan fizyczny”. Badacze tacy jak John Searle

8

, Patricia Smith

Churchland

9

czy Christof Koch

10

(nastawieni biologistycznie) bronią tezy, iż „stany fizyczne”, na

których superweniują „stany mentalne” są po prostu lokalnymi lub globalnymi stanami

makroskopowymi w tkance nerwowej ośrodkowego układu nerwowego. Już tylko w świetle

poczynionych powyżej uwag jest jednak jasne, iż nie ma żadnego fundamentalnego powodu, poza

zdroworozsądkowym oczekiwaniem, by stany czynnościowe układu nerwowego jakiegokolwiek

organizmu miały być wyróżnione jako „stany bazowe” dla relacji superweniencji – jest to po

prostu założenie ad hoc. Z perspektywy fizyka kwantowego takie postawienie sprawy jest wręcz

problematyczne, ponieważ na poziomie makroskopowym miałaby się pojawić jakaś emergentna

jakość (świadomość), która odpowiada za aktualizację stanów fizycznych na niższym poziomie

(mikroświat), z którego sama się wyłoniła. Jeśli chcemy wziąć mechanikę kwantową poważnie, a

jednocześnie upierać się przy neurobiologicznym emergentyzmie, wtedy stajemy wobec widma

przykrego paradoksu barona Münchhausena, który sam siebie wyciąga z trzęsawiska trzymając się

za własną brodę.

(79)

Zastanawiając się nad wyróżnieniem pewnych fundamentalnych stanów fizycznych,

musimy w taki czy inny sposób dojść do wniosku, iż na owo miano zasługują jedynie stany

kwantowe (podstawowe z definicji), zarówno w odniesieniu do materii i oddziaływań, jak i

czasoprzestrzeni. Podobnie jak problem świadomości jest z punktu widzenia fizyki problemem

obserwatora dokonującego pomiaru, tak też kwestia bazowych stanów we Wszechświecie, na

których w ostateczności trzeba definiować jakąkolwiek superweniencję, jest w zasadzie

zagadnieniem kwantyzacji materii i czasoprzestrzeni, co w istocie sprawia, iż relacja stanów

fizycznych i mentalnych rzeczywiście zaczyna przypominać „węzeł świata”, niemający nic

wspólnego ze znalezieniem takiego czy innego zespołu neuronów „produkujących” świadomość.

Pytanie, które się teraz nasuwa jest następujące: czy zmiana skali (ze stanów czynnościowych w

tkance nerwowej na stany kwantowe materii i czasoprzestrzeni) przybliża nas w jakikolwiek

sposób do wyjaśnienia źródła świadomości? Na pierwszy rzut oka wydaje się, że z pewnością nie

możemy liczyć na żadne wyjaśnienie sensu stricto, gdyż jedyny zabieg jakiego dokonaliśmy

polega na redefinicji „stanu fizycznego”. Wśród większości ontologów panuje powszechny

pogląd, iż wprowadzenie teorii fizycznych do rozważanego zagadnienia jest bezużyteczne, gdyż,

po pierwsze, same teorie fizyczne muszą zakładać jakąś ontologię (są to ukryte lub jawne

8

J. Searle, The Rediscovery of the Mind, Cambridge 1992 (wyd. pol.: Umysł na nowo odkryty, Warszawa 1999).

9

P. S. Churchland, Neurophilosophy: Toward a Unified Science of the Mind-Brain, Cambridge 1986.

10

F. Crick, C. Koch, „Towards a neurobiological theory of consciousness”, Sem. Neurosci., 1990, 2, ss. 263 - 275; C.

Koch, The Quest for Consciousness: A Neurobiological Approach, Englewood 2004.

„zobowiązania metafizyczne” teorii naukowych), i po drugie, sama KQM, zarówno w warstwie

formalizmu, jak i eksperymentalnej, nie zawiera nic, co rozjaśniałoby problem. Paavo Pylkkänen z

Uniwersytetu w Skövde (Szwecja), przyjaciel i współpracownik Davida Bohma, w jednym ze

swoich wykładów

11

słusznie zauważył, iż mechanika kwantowa w swojej klasycznej postaci jest

antymetafizyczna i została sformułowana w dominującym klimacie logicznego pozytywizmu oraz

szerszego „zwrotu antymetafizycznego” w filozofii (przełamywanego dopiero przez takie postaci

jak Heidegger), a więc w takiej formie z pewnością musi mieć niewiele do powiedzenia na temat

ontologii świadomości. Należy jednak na serio zastanowić się, czy nie jest tak, iż pogłębienie

rozumienia relacji pomiędzy stanami fizycznymi

(80)

a stanami mentalnymi o poziom

fundamentalny w ramach pewnej szerszej ontologii nie tylko wzbogaca nasze poszukiwania teorii

świadomości, ale też jest jedynym naprawdę konsekwentnym podejściem w ramach fizykalizmu

12

.

Ontologia, która dopuściłaby głęboką więź między kwantowymi stanami czasoprzestrzeni i

materii oraz jakościami umysłowymi (nie tylko qualiami, ale i procesami psychicznymi) – nawet

bez jej wyjaśniania w ścisłym sensie – byłaby z pewnością jakąś formą teorii fundamentalnej, by

użyć określenia D. Chalmersa

13

. Jeśli więź taka istnieje realnie (a dopuszczają ją niekiedy nawet

tacy uczeni, jak Antonio R. Damasio

14

czy noblista Brian D. Josephson

15

), w żadnym wypadku nie

musi zostać zinterpretowana w ramach eliminatywizmu (redukcjonizmu fizykalistycznego).

Istnieje kilka strategii czy opcji zmierzających do kwantowania świadomości (w wyżej

określonym sensie), z których jedne są konsekwentne w zachowaniu zasady superpozycji, zaś inne

zmierzają w kierunku dopuszczenia zdecydowanego dualizmu psychofizycznego. Propozycja

Henry’ego P. Stappa z Lawrence Berkeley National Laboratory

16

jest na przykład

konsekwentnym, dualistycznym rozwinięciem interpretacji von Neumanna, niewymagającym

jednak żadnych dodatkowych zmian czy innowacji w formalizmie KQM. Podstawowe stany

fizyczne są stanami kwantowymi mózgu samego obserwatora, który spełnia rolę „interfejsu”, zaś

cały proces obserwacji można rozumieć jako interakcję materii i umysłu posiadającego

właściwość wolnej woli (wybór obserwabli). W swoich ostatnich pracach Stapp podkreśla

11

P. Pylkkänen, „Why do physicalists ignore quantum physics?”, wystąpienie na międzynarodowej konferencji

Toward a Science of Consciousness 2004, 10 IV 2004, Tucson, Arizona, USA.

12

Tamże.

13

Zob. D. Chalmers, The Conscious Mind: In Search of a Fundamental Theory, New York 1996.

14

A. R. Damasio, „Jak mózg tworzy umysł”, Świat Nauki, 2003, 1, s. 6.

15

B. D. Josephson, F. Pallikari-Viras, „Biological utilisation of quantum nonlocality”, Found. Phys., 1991, 21, ss. 197

- 207; B. Josephson, „Mind, self-organisation and quantum physics”, wykład na konferencji Quantum Approaches
to Consciousness, 30 VII 1999, Flagstaff, Arizona, USA; B. Josephson, „’Beyond quantum theory: a realist psycho-
biological interpretation of reality’ revisited”, Biosystems, 2002, 64, ss. 43 - 45.

16

H. P. Stapp, „Quantum ontology and mind-matter synthesis”, [w:] P. Blanchard, A. Jadczyk (eds), Quantum Future.

Proceedings of the Xth Max Born Symposium (Przesieka/Poland, 24-27 IX 1997), Berlin – New York 1999, ss. 156
- 204.

prostotę tego modelu, w którym występują jedynie wolne akty woli obserwatora oraz serie

globalnych przeskoków kwantowych pomiędzy kolejnymi stanami, zaś fizyka klasyczna jest

jedynie przybliżeniem indeterministycznych procesów kwantowych w skali Plancka, gdzie akty

wyboru są realnie operatywne w przeciwieństwie do domeny klasycznej, w której obserwator

wydaje się bierny i poddany całkowitemu determinizmowi.

Z kolei w innym interakcjonistycznym modelu dualistycznym, również niewymagającym

zmian w formalizmie KQM,

(81)

zaproponowanym przez neurofizjologa-noblistę Sir Johna C.

Ecclesa (1903 – 1997) oraz fizyka atomowego Friedricha Becka z Technische Hochschule w

Darmstadcie

17

, w mózgu ma zachodzić bezpośrednia interakcja niematerialnej jaźni oraz materii

(ciała) polegająca na subtelnych odchyleniach kwantowych amplitud (oraz prawdopodobieństw)

stanów. Kwantowe sprzężenie jaźni i mózgu (oraz działanie wolnej woli) jest możliwe dzięki

procesom zachodzącym w mikrozłączach synaptycznych neuronów z uwagi na parakrystaliczną

strukturę tzw. stref aktywnych błony presynaptycznej (gdzie zakotwiczone są pęcherzyki

zawierające neurotransmitery) oraz probabilistyczną naturę egzocytozy tych neurotransmiterów do

przestrzeni synapsy (prawdopodobieństwo prawie nigdy nie wynosi 1, zwykle nie przekracza

wartości 0,3 i uwalniany jest tylko jeden pęcherzyk). Interakcja taka jest możliwa ponieważ nie

polega ona na przeniesieniu energii, lecz jedynie informacji, a zatem w sensie formalnym taki

interakcjonizm nie różni się od dualizmu Stappa, który również dopuszcza możliwość modyfikacji

kwantowych amplitud stanów przez aktywny umysł (taka modyfikacja na mikropoziomie

kwantowym byłaby jednak niewykrywalna eksperymentalnie, ponieważ nie pogwałca postulatu

Borna, podobnie jak koncepcja ukrytych zmiennych D. Bohma w pełni odtwarza stochastyczne

właściwości KQM w wyniku założenia nieliniowości w ruchu cząstek – gęstość

prawdopodobieństw i tak dąży w obu przypadkach do



2

). Zarówno w ujęciu Stappa, jak i Becka

oraz Ecclesa umysł może aktywnie wpływać na stany makroskopowe (np. dowolne poruszenie

ręką), ponieważ mikrostany kwantowe w mózgu są fizjologicznie wzmacniane do pewnej akcji

behawioralnej.

Odmienne podejście do kwantowania świadomości, oparte na kwantowej teorii pola i

mechanizmie spontanicznego łamania symetrii wiąże się z koncepcjami wysuwanymi przez takich

badaczy, jak L. M. Ricciardi, H. Umezawa, C. I. J. Stuart, Y. Takahashi, M. Jibu, K. Yasue, czy

ostatnio G. Vitiello, który rozwija dyssypatywny model kwantowy pamięci i percepcji

18

.

(82)

W

17

F. Beck, J. C. Eccles, „Quantum aspects of brain activity and the role of consciousness”, Proc. Natl. Acad. Sci.

USA, 1992, 89, ss. 11 357 - 11361; F. Beck, „Quantum brain dynamics and consciousness”, [w:] P. van Loocke
(ed.), The Physical Nature of Consciousness, Amsterdam 2001, ss. 83 – 116.

18

G. Vitiello, „Dissipation and memory capacity in the quantum brain model”, Int. J. Mod. Phys. B, 1995, 9, ss. 973 -

989; tegoż, My Double Unveiled, Amsterdam 2001; E. Alfinito, G. Vitiello, „Formation and life-time of memory

modelach tych struktura reprezentacji psychicznej ma być odzwierciedlana w stanach globalnego

uporządkowania kwantowego, które w kwantowej teorii pola zachodzi na skutek kondensacji

pewnych szczególnych bozonów w stanie podstawowym próżni (tzw. bozonów Nambu -

Goldstone’a, które są kolektywnymi modami całego układu kwantowego i tworzą w nim

wielkoskalowe korelacje). Takie stabilne stany próżni z określonymi parametrami

uporządkowania (możliwa jest ich nieskończona liczba) odpowiadają po prostu pewnym

stabilnym wzorcom pobudzeń neuronalnych, a zatem mamy tutaj do czynienia z faktycznym

modelem kwantyzacji świadomości: stany świadomości mają swój odpowiednik w kwantowych

konfiguracjach próżni porządkowanej przez pewne bezmasowe (globalne) mody kwantowe.

Vitiello rozwinął również interesującą koncepcję reprezentacji psychicznych jako kwantowych,

odwróconych w czasie kopii stanów mózgu związanych ze stanami otoczenia, co powoduje, że

psychika i materia mogą być rozpatrywane jako dwa zwierciadlane odbicia sprzężone relacją

„dualności”

19

.

David Bohm w swoim słynnym artykule Nowa teoria relacji umysłu i materii

20

zaproponował z kolei nowe ujęcie ontologiczne, które wypracował w oparciu o własną

interpretację mechaniki kwantowej (ujęcie to rozwijają m. in. Basil Hiley, wspomniany Paavo

Pylkkänen oraz wybitny neurofizjolog amerykański Karl H. Pribram). Bohm przedstawił pewną

formę kwantowego hylemorfizmu (cząstki materii nierozerwalnie związane z formalnymi, ale

rzeczywistymi i samoorganizującymi się potencjałami kierującymi ich ruchem), w którym

aktywna informacja działająca na poziomie kwantowym posiada cechy protopsychiczne, podobnie

np. do myśli sterującej zachowaniem. Ontologia Bohma jest jednak znacznie szersza: obejmuje

rozumienie ewolucji kwantowej jako wyłaniania się „porządku jawnego” z „porządku ukrytego”

w procesie „holoruchu” (ruchu całościowego), który jest globalny i tylko w dostatecznie grubym

przybliżeniu przypomina strukturę lokalnego zdarzenia (centralną rolę w interpretacji Bohma

pełni radykalna nielokalność świata!)

21

. W tym ujęciu nie istnieją żadne nieprzekraczalne bariery

(83)

pomiędzy różnymi poziomami organizacji świata – jak pisze Bohm, „jest raczej tak, że na

każdym etapie mostem jest pewnego rodzaju informacja”

22

. Ontologia Bohma w sposób jawny

wprowadza, podobnie jak omówione wcześniej modele kwantowopolowe, panprotopsychizm

poprzez przyznanie materii i jej dynamice na poziomie fundamentalnym właściwości

domains in the dissipative quantum model of brain”, Int. J. Mod. Phys. B, 2000, 14, ss. 853 - 868 ; E. Pessa, G.
Vitiello, „Quantum noise, entanglement and chaos in the quantum field theory of mind/brain states”, Mind and
Matter, 2003, 1, ss. 59 - 79.

19

G. Vitiello, My Double..., dz. cyt.

20

D. Bohm, „A new theory of the relationship of mind and matter”, Philosph. Psychol., 1990, 3, ss. 271 - 286.

21

Zob.

D. Bohm, B. Hiley, The Undivided Universe, dz. cyt.

22

D. Bohm, "A new theory...", op. cit.

psychicznych (czy raczej psychoidalnych, ponieważ nie jest to oczywiście świadomość takiego

typu, jak zwierzęca czy ludzka), czym odróżnia się w zasadzie od koncepcji zdecydowanie

dualistycznych Stappa i Ecclesa. Jest to niezwykle interesująca konsekwencja myślenia Bohma

zwłaszcza, iż posiada ona niesłychanie rozległe korzenie filozoficzno-religijne i ujawnia się

wielokrotnie również współcześnie, począwszy na ideach wielkiego XIX-wiecznego matematyka

W. K. Clifforda i psychologa G. T. Fechnera, poprzez takie postaci jak A. N. Whitehead i Teilhard

de Chardin, aż po wspomnianego już D. Chalmersa

23

. Bohm wprowadza panprotopsychizm

zupełnie świadomie (podobnie, jak na przykład robi to wciąż fascynujący Whitehead) i umieszcza

go jako integralną część swojej ontologii i interpretacji mechaniki kwantowej. (Kwestia tego, czy

radykalnie przekształca on formalizm KQM wprowadzając nieliniowość do równań kwantowych,

czy też tylko wydobywa ukrytą w równaniu Schrödingera strukturę jest wciąż otwarta.) Niezwykle

ważne jest jednak, iż u Bohma świadomość jest również skwantowana, ponieważ stany umysłu

nie są zewnętrzne wobec obserwowanego świata (interakcjonizm), ale muszą być rozumiane jako

część samego procesu kwantowego opisanego formalnie jako „holoruch” (interakcja umysł-ciało

jest więc dla Bohma takim samym przybliżeniem jak klasyczna lokalność czy statystyczne

rozkłady wyników pomiarów kwantowych). Takie ujęcie, niezwykle dojrzałe i wnikliwe w

porównaniu z innymi, stosunkowo wąskimi modelami, nie dostarcza jednak pełnej odpowiedzi na

podstawowe pytanie: jak należy rozumieć fundamentalne stany fizyczne i dlaczego świadomość

taka jak ludzka ujawnia się w mezoskali?

Świadomość z pewnością nie może być związana jedynie ze stanami kwantowymi samej

materii takiego układu, jak mózg,

(84)

gdyż jedną z podstawowych jej charakterystyk jest

doświadczenie czasu i samej siebie w czasie (samoświadomość), tak jak ujmuje to w swych

analizach Husserl. Oczywiście ontologia czasu jest nadal jedną z najtrudniejszych kwestii, jakie

można sobie wyobrazić

24

, tym niemniej rodzi się pytanie, czy nie jest przypadkiem sensowne

rozpatrywanie jako naprawdę fundamentalnych właśnie kwantowych stanów czasoprzestrzeni.

Jeśli mamy mówić o pierwotnych ontologicznie stanach świata, które budują znane nam z

doświadczenia kontinua przyrody i naszej własnej świadomości, na przykład w sensie

Whiteheadowskim, to z pewnością stany te muszą obejmować również samą czasoprzestrzeń.

Problem kwantyzacji czasoprzestrzeni jest jedną z najtrudniejszych kwestii, przed jakimi stoi

fizyka również dlatego, że takie efekty kwantowe muszą ujawniać się przy ogromnych

temperaturach, gęstościach oraz w skali długości Plancka. Samo zjawisko „ziarnistości”

czasoprzestrzeni (pozostające w niezgodzie z teorią względności, która modeluje ją na kontinuum)

23

Zob. też: W. Seager, „Consciousness, information and panpsychism”, J. Conscious. Stud., 1995, 2, ss. 272 - 288.

24

Zob. np. zbiór prac: M. Heller, J. Mączka (red.), Czas..., Kraków 2001.

ma jednak decydujące znaczenie nie tylko dla mikrofizyki, ale przede wszystkim dla

termodynamiki, kwantowej teorii informacji i kosmologii, ponieważ jest tak naprawdę jedynym

sensownym wyjaśnieniem uniwersalnego w naszym Wszechświecie ograniczenia dozwolonej

wielkości entropii i jej zależności od pola powierzchni horyzontu poruszającego się w

czasoprzestrzeni obserwatora! W świetle wcześniejszych uwag widać, iż fakt ten nie jest w

żadnym wypadku kolejną abstrakcją, lecz ma dla nas bezprecedensowe znaczenie: jeśli

świadomość nie jest mistycznym bytem spoza Wszechświata (jak głosi skrajny dualizm

kartezjański), lecz rzeczywiście spełnia jakąkolwiek zasadę superweniencji, wtedy istnieje

fundamentalne ograniczenie jej informacyjnej zawartości (entropii), które nie może zostać

przekroczone przez jakikolwiek umysł. Granica ta ma bezpośredni związek ze skwantowaną

pojemnością informacyjną samej czasoprzestrzeni, której obiektem jest działający mózg

obserwatora. Jeśli zatem możemy w jakikolwiek sposób odpowiedzieć na postawione wyżej

pytanie, to powinniśmy powiedzieć, iż kwantowe stany czasoprzestrzeni są jednocześnie

kwantowymi stanami umysłu jakiegokolwiek obserwatora istniejącego w naszym

(85)

Wszechświecie. W sensie fizycznym możemy wyrazić to jako „uniwersalne ograniczenie

wiedzy”: obserwator nie może wiedzieć więcej, niż pozwala na to ograniczenie entropii jego

umysłu. Pomimo, iż zasada ta, jako fizykalne uzupełnienie zasady superweniencji, brzmi na pozór

dziwacznie (na skutek powiązania „entropii” i kategorii „umysłu”), jest jasne, iż trzeba ją przyjąć,

o ile nie jesteśmy naprawdę radykalnymi dualistami. Co więcej, jesteśmy zmuszeni ją

respektować, nawet jeśli bronimy autentycznego interakcjonizmu w wersji J. C. Ecclesa i F.

Becka.

Jeśli rozważymy świadomość z perspektywy kwantowej teorii informacji i termodynamiki,

staje się jasne, iż muszą istnieć pewnego typu kwantowe jej stany („kwanty umysłu”). Nawet, gdy

trzymamy się biologistycznego stanowiska, iż stany umysłu są czynnościowymi stanami zespołów

neuronów, to i tak pozostaje w mocy ograniczenie entropii materii i czasoprzestrzeni, które są

fizycznym substratem umysłu, a zatem nawet wtedy mówienie o „kwantach świadomości” nie jest

tylko metaforą, ponieważ możliwość zaistnienia takiego zjawiska jak „świadomość” oraz jej

struktura muszą być już zawarte (zakodowane) w samej naturze świata, w jakim się pojawiają (o

ile nie są jakimiś procesami rzeczywiście magicznymi). Czas doświadczany subiektywnie jako

czas wewnętrzny, mimo iż wydaje się ciągły, również musi być skwantowany na pewnym

fundamentalnym poziomie wbrew oczywistości naszego doświadczenia, zaś pozorna jego ciągłość

(podobnie jak i przestrzeni poznawanej zmysłowo i rekonstruowanej w umyśle) powinna być

pewnego rodzaju złudzeniem. Pojawia się zatem wspomniana już interesująca możliwość związku

takich skwantowanych stanów czasoprzestrzeni z elementarnymi zdarzeniami psychicznymi,

pewnego typu „percepcjami”, o których pisze Whitehead, będącymi dla tak złożonych umysłów

jak ludzkie całkowicie niedostępnymi, jednakże budującymi w większej skali to, co określamy

jako „proces psychiczny” i wyznaczającymi jego graniczną pojemność informacyjną. Jedną z

najdojrzalszych teorii tego typu konstruuje od lat Roger Penrose

25

oraz kilku innych badaczy, m.

in. anestezjolog Stuart R. Hameroff, fizycy

(86)

Jack Tuszynski i Scott Hagan, czy neurobiolog

Nancy Woolf. W hipotezie Penrose’a centralną rolę odgrywają efekty kwantowograwitacyjne

aktualizujące kwantowe stany czasoprzestrzeni, które opisane są matematycznie przez tzw. sieci

spinowe (używane również w teorii pętlowej kwantowej grawitacji). Sieć taka ewoluuje unitarnie,

zgodnie z równaniem Schrödingera (ten stan w modelu Penrose’a i Hameroffa odpowiada

nieświadomości), aż do momentu redukcji, który jest wywołany fundamentalnym efektem

grawitacyjnym (jest to moment świadomości lub „percepcji” w terminologii Whitheada). Rycina

obrazuje schematycznie tę unitarną ewolucję U stanu czasoprzestrzeni (



M

) aż do momentu t

0

,

gdy na skutek różnic w rozkładach masy dla poszczególnych stanów kwantowych wybrana zostaje

tylko jedna konfiguracja sieci spinowej (OR: obiektywna redukcja stanu, tj. skwantowanej

geometrii czasoprzestrzeni). W tej hipotezie, podobnie jak w ontologicznym modelu Bohma,

pierwotny stan psychiczny (kwant świadomości) zawsze jest związany ze zredukowanym stanem

kwantowym samej czasoprzestrzeni, której elementem jest oczywiście mózg obserwatora. Penrose

ujmuje zatem ewolucję sieci spinowej (kwantowej geometrii czasoprzestrzeni) i jej redukcję do

pewnego wybranego, wyróżnionego stanu jako fizyczny proces, który leży również u

(87)

podstaw

25

R. Penrose, Shadows of the Mind, Oxford 1994 (wyd. pol.: Cienie umysłu, Poznań 2000); S. R. Hameroff, R.

Penrose,

„

Orchestrated reduction of quantum coherence in brain microtubules: A model for consciousness”, [w:] S.

R. Hameroff, A. Kaszniak, A. Scott (red.), Toward a Science of Consciousness – The First Tucson Discussions and
Debates, Cambridge 1996, ss. 507 - 540, oraz [w:] Mathematics and Computers in Simulation, 1996, 40, ss. 453 -
480; S. R. Hameroff, R. Penrose,

„

Conscious events as orchestrated space-time selections”, J. Conscious. Stud.,

1996, 3, ss. 36 - 53; S. R. Hameroff, R. Penrose,

„

Quantum computation in brain microtubules? The Penrose-

Hameroff’ Orch OR’ model of consciousness”, Philos. Trans. R. Soc. London A, 1998, 356, ss. 1869 - 1896.

procesu przechodzenia od stanu nieświadomości do świadomości. Gdy proces ten zostaje

wzmocniony do mezoskali w takim układzie tkankowym jak mózg człowieka na skutek

wykorzystania możliwości kwantowej koherencji większej ilości materii, wtedy pojawia się tak

złożona świadomość jak zwierzęca czy ludzka. Hipoteza ta jest konsekwentnym

panprotopsychizmem do tego stopnia, iż można powiedzieć, iż sama czasoprzestrzeń jest w

zasadzie budowana przez świadomość (prawdziwa jest też zależność odwrotna!).

W podobnym kierunku zmierzał Bohm pisząc w cytowanym wyżej artykule

26

, iż stany

fizyczne oraz stany psychiczne są na najgłębszym poziomie (w mikroświecie) tak ściśle ze sobą

związane, że traci sens mówienie o nich z osobna, co oczywiście ma sens w makroskali, gdzie

ludzkie doświadczenie wewnętrzne nie jest przez obserwatora odczuwane jako stany jego

materialnego mózgu (samo ciało może właśnie zostać doświadczone jedynie za pośrednictwem

świadomości). Sytuacja ta jest analogiczna do faktu „stapiania się” czasu i przestrzeni w skali

Plancka (gdzie stają się one nierozróżnialne) – można zatem powiedzieć, iż w skali nad progiem

Plancka wraz ze spadkiem temperatury, gęstości i łamaniem kolejnych kwantowych symetrii

natury złamana została również symetria „najgłębsza” pomiędzy materią i umysłem

(świadomością), który tę materię może postrzegać. W tym też sensie świadomość tego, kto

„ogląda” jest wbudowana u Penrose’a i Bohma w sam Wszechświat, gdyż owa w istocie

najbardziej ukryta symetria przyrody (Schopenhauerowski „węzeł świata”) ma właściwie wymiar

kosmologiczno-antropiczny

27

. (Tłumaczy to fakt, dlaczego problem psychofizyczny, sens zasady

antropicznej i zamieszanie wokół roli obserwatora w KQM wydają się najtrudniejszymi

zagadnieniami ontologii.)

Teorie panpsychistyczne, takie jak koncepcje Bohma i Penrose’a nie udzielają (jak słusznie

zauważa D. Chalmers) żadnego wyjaśnienia związku umysłu i materii, tj. źródła tego fenomenu,

gdyż zwykle unikają bardziej jeszcze fundamentalnej metafizyki takiej, jak Spinozjańska,

Leibnizjańska czy Whiteheadowska, lecz mają bardzo ważną zaletę: oferują dodatkowy impuls i

wzbogacają

(88)

rozwój ontologii najbardziej zaawansowanych teorii fizycznych, bez której ich

rozumienie, jak pokazuje to wiele konceptualnych trudności teorii kwantowania grawitacji, jest

niemożliwe.

26

D. Bohm, „A new theory...”, dz. cyt.

27

Por. C. King, „Fractal neurodynamics and quantum chaos: resolving the mind - brain paradox through novel

biophysics”, [w:] E. MacCormac, M. I. Stamenov (eds), Fractals of brain, fractals of mind: in search of a symmetry
bond, Amsterdam 1996, ss. 179 - 232.