2. Интеллект и квантовая физика

«Если квантовая физика тебя не испугала – значит, ты ничего в ней не понял».
                Нильс Бор

Рассуждая об интеллекте человека, нельзя не упомянуть о том, что в свете последних исследований многие ученые склоняются к предположению, что феномен сознания человека имеет квантовую природу. По крайней мере, очень многое в работе человеческого мозга прямо указывает на то, что он построен на принципах, которые далеки от тех, что подчиняются строгим законам математической логики и поэтому могут использоваться в компьютерах. Известный ученый-физик из Оксфордского университета Роджер Пенроуз говорил:«Мозгу свойственна высокая вычислительная активность, но она, в основном, бессознательная. Сознание является чем-то принципиально иным. Процесс понимания чего-то – это не вычисление. Происходит что-то еще»[22]. И действительно, никакой компьютер не способен чувствовать, испытывать ощущения радости, гнева, наслаждения или потребности к какому-либо творчеству. Это прерогатива только человека.
Мысль о квантовой природе интеллекта просто напрашивается, поскольку ни один специалист по человеческому мозгу пока не предложил ни одного удовлетворительного объяснения сознания –состояния, при котором субъект осознает себя и способен мыслить. Поэтому совсем не лишним будет хотя бы в общих чертах ознакомиться с основами этого загадочного раздела физики.

     Квантовая механика – это раздел физики, в котором описывается поведение микрочастиц на субмолекулярном уровне, т.е. на уровне молекул, атомов, электронов, фотонов и прочих микрочастиц.  Классическая механика, хорошо описывающая системы макроскопических масштабов, на этом уровне уже не работает[23-36].

     В квантовой физике существует огромное количество парадоксов и пугающе странных вещей, объяснить которые не в состоянии умы лучших физиков планеты.Квантовая физика, используемая для описания мельчайших объектов во Вселенной – это невероятно сложный, зачастую нелогичный и даже абсурдный раздел науки. О чем и свидетельствует вышеупомянутое высказывание Нильса Бора.
Но еще одной особенностью квантовой механики является то, что одним из действующих начал ее является человеческое сознание. Не углубляясь в теорию квантовой механики, отметим лишь те явления, где подтверждается наличие такой связи.


                2.1. КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ
                И ЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ СОЗНАНИЕ

     Одним из таких явлений является корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц (фотонов, электронов, атомов и даже молекул). В одних случаях частица ведет себя как волна, в других – как частица. Впервые на это явление обратили внимание при изучении света, когда в 1901 году Макс Планк вывел формулу для спектра излучения абсолютно черного тела, рассматривая свет как электромагнитную волну, поскольку вслед за этим Альберт Эйнштейн установил, что свет с определённой длиной волны излучается и полностью поглощается исключительно определёнными порциями, что никак не согласуется с волновыми свойствами. Такая порция – квант, позднее названный фотоном, переносит энергию, пропорциональную частоте световой волны с некоторым коэффициентом, который установлен тем же Планком и назван в его честь постоянной Планка (h = 6,6 • 10-34 Дж•с).
 
     Интересно, что ни Планк, ни Эйнштейн не понимали важности своих открытий и поначалу не признавали квантовую теорию. И на то была веская причина – парадоксальное поведение квантов, которое состояло в том, что они нарушали законы существующей физики. Иногда они вели себя как частицы, иногда как волны, а иногда и вовсе непонятно как.

Таким образом, оказалось, что свет проявляет не только волновые свойства (интерференция, дифракция, поляризация), но и свойства частицы (фотоэффект, эффект Комптона – рассеяние фотонов на электронах). В 1924 году французский физик Луи де Бройль (он же герцог Луи Виктор Пьер Раймон, один из основоположников квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике за 1929 год, член Французской Академии наук с 1933 г. и ее непременный секретарь с 1942 г.)даже  попытался обобщить это свойство на все частицы, высказав предположение, что «любая движущаяся частица одновременно обладает и механическими и волновыми свойствами». И это предположение де Бройля в 1948 году экспериментально подтвердил советский физик В.А. Фабрикант на дифракции электронов. С тех пор дифракция электронов используется в электронных микроскопах.

     Но самое интересное во всем этом то, что если направить поток электронов на преграду с двумя щелями, то при наличии наблюдения за опытом электроны будут вести себя как частицы – на экране, расположенном за преградой получатся две полоски в тех местах, где им и положено быть из чисто геометрических соображений. Но если наблюдение снять, то поток электронов начнет вести себя как волна и на экране образуется интерференционная картина (рис. 2.1). То есть человеческое сознание каким-то загадочным образом воздействует на пучок электронов, придавая ему то свойство волны, то свойства частиц [37-39].
Макромир, в котором все мы живем, существует независимо от человеческого сознания. Однако квантовый микромир нелогичен, многолик и имеет множество проекций. Но главное, что сознание человека играет в нём важную роль. Наиболее известной из загадок квантовой механики, описывающей мир на уровне микрочастиц, является описанный выше сенсационный квантовый эксперимент с двумя щелями, результат которого может меняться в зависимости от того, решаем мы измерить свойства участвующих в нем частиц или нет. Когда первопроходцы квантовой теории впервые обнаружили этот «эффект наблюдателя», они встревожились не на шутку, поскольку он подрывал предположение, лежащее в основе всей науки о существовании объективного мира, независимого от человека. Но если мир в действительности ведет себя в зависимости от того, смотрим ли мы на него, то что будет означать «реальность» на самом деле?

                2.2. ПРИНЦИПЫ ЛОКАЛЬНОСТИ И НЕЛОКАЛЬНОСТИ

     Мир, в котором мы живем, наделен всеми признаками локальности, т.е. у всякого предмета есть свое место. На стол или на стул, или на какого-то человека можно указать и сказать: «Вот он». Принцип локальности (близкодействия) утверждает, что на объект может влиять только то, что оказывается рядом, а все физические объекты тем или иным способом могут взаимодействовать друг с другом. При этом поведение всех физических объектов точно и однозначно предопределено законами классической механики.

     Но в квантовом мире, законы которого очень странные – частицы запросто нарушают этот принцип. На субатомном уровне действует совершенно другой принцип, который называется принципом нелокальности. Микрочастицы могут игнорировать и место, и расстояние, и форму своего существования. Они могут существовать одновременно во многих местах и переходить из одной формы в другую – как, например, электрон из приведенного примера – он то волна, то частица[40].

     Или другой пример – атом какого-либо вещества. Пусть это будет атом водорода, состоящий из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженного электрона. В состав атомного ядра, как правило, входит один протон  или протон с одним или несколькими нейтронами,  образуя изотопы водорода – дейтерий или тритий. В соответствии с планетарной моделью Резерфорда (классической), а затем и с более совершенной моделью Бора (полуклассической-полуквантовой, иногда квалифицируемой, как и не классическая, и не квантовая), электрон вращается вокруг ядра, как планеты вращаются вокруг Солнца.Радиус орбиты принимается за радиус атома. Это порядка одного ангстрема.Если быть точным, то a0 = 0,529 ;.Это радиус ближайшей к ядру орбиты электрона в стабильном (не возбужденном) состоянии или боровский радиус. В соответствии же с квантовой теорией, электрон вообще не имеет какого-то определенного положения внутри атома – он одновременно везде с разной степенью вероятности. И вообще непонятно, что он из себя представляет – просто сгусток энергии. При этом за диаметр атома принимают область пространства вблизи ядра, где электрон можно найти с вероятностью 0,9. Определенное положение его можно зафиксировать только в момент наблюдения. Опять «эффект наблюдателя»!

     Кстати, атом мал, но ядро его, т.е. самая массивная часть, еще меньше. Невообразимо меньше. Если представить себе ядро того же водорода размером с баскетбольный мяч, то орбита вращающегося вокруг него электрона (пылинка, которую и глазом-то не разглядеть) будет находиться в 30 км от ядра! Если отталкиваться, к примеру, от боровской модели атома. Все остальное – это пустота! Любой предмет состоит в основном из пустоты. Когда мы садимся на стул, то, по сути, пустота опирается на пустоту. А не проваливаемся мы сквозь стул, потому что между атомами действуют очень значительные силы отталкивания. В противном случае мы могли бы легко проходить сквозь стены. Или сквозь друг друга. Вещество как внутри нас, так и внутри любых других предметов занимает ничтожную долю пространства. Если бы не силы отталкивания, то население большого города можно было бы легко затолкать в коробку из-под обуви.

     Но особенно интересно то, что поведение некоторого числа квантовых частиц может быть согласовано и синхронизировано, даже если в пространстве они не связаны никакими силами. Для таких частиц астрономические расстояния в пространстве не проблема – теоретически они могут разлететься по разным концам Вселенной и все же действовать слаженно и в полной гармонии.

                2.3. КВАНТОВАЯ ЗАПУТАННОСТЬ
                И КВАНТОВАЯ ТЕЛЕПОРТАЦИЯ

     Сегодня некоторые физики подозревают, что дело даже не в том, что сознание влияет на квантовую механику, а в том, что оно вообще появилось, благодаря квантовому миру. Они полагают, что квантовая теория может объяснить, как работает мозг. Поскольку, если квантовые объекты способны находиться в двух местах одновременно и мгновенно передавать друг другу информацию, как в случае квантовой телепортации, то возможно и наш мозг, также использующий в своей работе квантовые эффекты, способен функционировать аналогичным образом?
Квантовая телепортация – явление, которое состоит в том, что при изменении квантового состояния одной из частиц, находящихся в состоянии квантовой запутанности, состояние другой частицы изменится мгновенно, где бы она не находилась, посколькуна субатомном уровне действует принцип нелокальности. Например, если изменить спин электрона на противоположный, то у другого электрона, который находится в состоянии квантовой запутанности с первым, спин тут же поменяется. Даже если эти электроны находятся в разных концах Вселенной. То есть скорость передачи информации от одного электрона к другому в данном случае многократно превысит скорость света. Два электрона ведут себя как одно целое.Термин квантовая телепортация появился благодаря опубликованной в 1993 году статье в журнале «PhisicalReviewLetters». Состояние квантовой запутанности может возникнуть при взаимодействии (столкновении) частиц.Или если мы получим пару частиц, скажем фотонов, одновременно. В этом случае они окажутся связанными (запутанными).

     Эксперименты с запутанными частицами начали проводиться еще с 60-х годов прошлого столетия и неизменно давали положительный результат. Даже современные опыты,гораздо более точные и совершенные в сравнении с предыдущими,приводят к одному и тому же эффекту – независимо от расстояния микрочастицы соединенные нелокальными связями, мгновенно передают друг другу информацию о своем состоянии. Но исходное состояние первой частицы при этом разрушается. Оно как бы передается второй частице. Поэтому и телепортация[41].

     Одним словом, результат проведенного эксперимента напрямую зависит от того, наблюдает ли кто-то за процессом или нет. А после того, как был проведен тот же, но усложненный эксперимент с «отложенным выбором», предложенный американским физиком Джоном Уилером, обнаружилось, что нет никакой разницы, задерживаем мы измерения или нет. То есть до тех пор, пока мы измеряем путь фотона до его попадания и регистрацию в детекторе на экране, интерференции нет, хотя сам эксперимент еще не начался. Создается странное впечатление, что природа «знает» не только когда мы подглядываем за экспериментом, но и когда мы только планируем это сделать.

                2.4. КВАНТОВЫЙ ПАРАДОКС ЗЕНОНА

     Другим загадочным явлением квантовой механики, также связанным с  «эффектом наблюдателя»,  является так называемый квантовый эффект Зенона (квантовый парадокс Зенона). Состоит он в том, что время распада метастабильного квантового состояния некоторой частицы прямо зависит от частоты измерений её состояния. В предельном случае в условиях частого наблюдения за ней такая частица может вообще никогда не распасться[42-44]. Этот эффект был предсказан еще в 1954 году английским математиком, логиком и криптографом Аланом Тьюрингом, а спустя три года - в 1957 году, еще и   советским физиком Леонидом Халфиным. Подробно описали этот эффект американские физики Байдьянат Мизра и Джордж Сударшан в 1978 году, дав ему имя древнегреческого философа Зенона Элейского, жившего в V веке до нашей эры, и который еще в те времена пытался доказать противоречивость концепций движения, пространства и множества.  Многие мысли, вызванные его парадоксальными рассуждениями, существенно углубили понимание таких фундаменталь-ных понятий, как роль дискретного и непрерывного в природе, адекват-ность физического движения и его математической модели и др. Эти дискуссии продолжаются и в настоящее время – теперь уже в рамках квантовой механики. Да и не только Зенон намного опередил свое время.

     Эффект Зенона был подтвержден экспериментально в Корнелльском университете (США), а результаты работы были опубликованы  2 октября 2015 года в журнале Physical Review Letters [45]. Работа открывает двери к фундаментально новым способам контроля и управления квантовым состоянием атомов и может привести к созданию новых сенсоров.

                2.5. КВАНТОВЫЙ КОМПЬЮТЕР
                И КВАНТОВЫЕ КОММУНИКАЦИИ

     Существование квантовой запутанности и квантовой телепортации, разумеется, навело ученых на мысль о создании квантовых компьютеров с огромной производительностью и квантовых средств коммуникации, позволяющих мгновенно передавать огромные объемы информации.

     Квантовый компьютер, в отличие от обычного, должен оперировать не битами (способными принимать значение либо 0, либо 1), атак называемыми кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1, т.е. частицами, находящимися в состоянии квантовой суперпозиции.Идея о квантовых вычислениях была высказана советским (а впоследствии американским математиком) Юрием Маниным еще в 1980 году, а одна из первых моделей квантового компьютера была предложена американским физиком Ричардом Фейнманом. Такой компьютер позволили бы исследовать методами физики сложные многоуровневые системы, подобные биологическим, позволяя обрабатывать все возможные состояния одновременно, достигая тем самым существенного превосходства над обычными компьютерами в целом ряде алгоритмов[46-52].

     Квантовая суперпозиция– принцип, в соответствии с которым квантовый объект может находиться одновременно в двух или даже нескольких состояниях одновременно. В качестве наглядного примера можно привести такую гипотетическую ситуацию, когда, например, электрон, если его мысленно положить в одну из двух коробок, то в качестве квантового объекта он может находиться в двух коробках одновременно. Но если мы захотим посмотреть, в какой коробке конкретно он находится, то он окажется обычным объектом, расположенным только в одной из коробок. Этот трудно осознаваемый феномен, тем не менее, был неоднократно подтвержден во множестве экспериментов.

     Кроме того, с помощью квантовых компьютеров возможно будет реализовать точное моделирование молекулярных взаимодействий и химических реакций. Химические реакции являются квантовыми по своей природе. Для классических компьютеров доступен обсчёт поведения только относительно простых молекул. По прогнозам экспертов, моделирование на квантовых компьютерах открывает новые перспективы для развития химической отрасли, в частности, при создании лекарств.
Попытки создания квантовых компьютеров в последние два десятилетия производятся многими фирмами. Но по состоянию на начало 2018 года построены только ограниченные варианты квантового компьютера (самые большие сконструированные квантовые регистры имеют несколько десятков связанных кубитов. Основными проблемами, связанными с созданием и применением квантовых компьютеров, являются следующие:

     ; необходимо обеспечить высокую точность измерений;
     ; внешние воздействия (включая передачу полученных результатов – воздействие «эффекта наблюдателя») могут разрушить квантовую систему или внести в нее искажения.

     Существуют скептические мнения о ряде перспектив квантовых вычислений. В частности, М.И. Дьяконов (доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Петербургского физико-технического института им. Иоффе, лауреат Государственной премии СССР, профессор университета Монпелье (Montpellier, France)) выразил свое мнение так:  «Сможем ли мы когда-либо научиться контролировать 10300 (по меньшей мере) амплитуд, определяющих квантовое состояние такой системы?».

     Для реализации квантовых средств коммуникации, естественно, хотелось бы использовать эффект квантовой телепортации, т.е. мгновенной передачи данных. Но для реализации квантовой телепортации необходима передача одной половины квантово запутанных частиц из точки отправки информации в точку ее получения. Например, по оптоволокну. При этом, передаваться может как одна из заранее запутанных частиц, так и промежуточная частица-посредник, обычно фотон света, при помощи которой производится запутывание двух других частиц, находящихся в разных местах. Но в любом случае эффект мгновенности здесь сводится на нет. К тому же в квантовом мире всякий раз, когда производится измерение состояния квантовой системы, это измерение приводит к изменению состояния системы, т.е. разрушению информации.Для сохранения ее планируется использовать другой квантовый феномен - эффект Зенона, когда при измерении состояния системы с определенной частотой эта система как бы «замораживается» и переходит в метастабильное состояние. Так что пока использование квантовой телепортации в чистом виде для целей коммуникаций находится под большим вопросом [53-54].

                2.6. ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ГЕЙЗЕНБЕРГА
                И МНОГОМИРОВАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭВЕРЕТТА

     «Эффект наблюдателя»во время измерения состояния частицы содержится в принципе неопределенности Гейзенберга. Суть открытия Вернера Гейзенберга сводится к невозможности одновременного измерения значения двух параметров квантового объекта, поскольку измерение обязательно изменит состояние самого объекта. И чем точнее мы будем определять один из его параметров измерений, тем выше будет неопределенность в отношении второго значения. Этот принцип является фундаментальным и лежит в основе квантовой механики[55-62].

     В 1990 году американский физик-теоретик Джон Уиллер высказал предположение, что информация является фундаментальной концепцией физики. Все физические сущности являются информационно-теоретическими в своей основе. Еще в 1983 году он сформулировал антропный принцип участия, в котором отвел наблюдателю главную роль: «Наблюдатели необходимы для обретения Вселенной бытия». Ни одно событие не происходит во Вселенной без участия наблюдателя. Концепция антропного принципа рассматривает наш мир как специальный инструмент для появления в нем наблюдателя, сознание которого служит для тонкой подгонки Вселенной[63]. По утверждению Нильса Бора, без наблюдателя Вселенная представляет собой лишь вероятностную форму, а конкретная реальность появляется лишь с приходом наблюдателя. Американский физик Хью Эверетт, первым предложил многомировую интерпретацию квантовой механики, которую он назвал «относительностью состояния» [64-65]. Гипотеза «многомировой интерпретации» Х. Эверетта (ManyWorldsInterpretation) – это интерпретация квантовой механики, предполагающая существование, в некотором смысле, «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях. Таким образом, многие авторитетные ученые видят связь между наблюдателем и человеческим сознанием в квантовой физике. Итак, сознание наблюдателя играет важную роль в квантовой теории. Более того, сознание – это психический феномен который на самом деле может быть множественным квантово-механическим понятием выбора альтернатив. Учитывая тот факт, что мыслительные процессы мозга оказывают влияние на результаты измерений, почему бы не предположить, что сознание изменяет квантовые вероятности. Стоит отметить, что это предположение позволяет служителям науки по-другому взглянуть на само понятие реальности. Возможно, что необычные свойства сознания, которые зачастую считаются мистическими, могут объясняться тем, что наш мир на самом деле квантовый. Швейцарский физик-теоретик Вольфганг Паули и Юджин Вигнер в своих исследованиях пришли к выводу, что квантовая механика, включающая в себя сознание наблюдателя, может оказаться несовместимой с материализмом. Возможно, по этой причине до настоящего момента все попытки сделать квантовую механику логически завершенной и разрешить ее внутренние противоречия терпят неудачу. Квантовая механика предполагает иное понимание реальности в отличие от классической физики, в которой сознание наблюдателя не играет никакой роли. Несмотря на то, что не все ученые соглашаются с представлениями о квантовом сознании, а некоторые вообще считают их и вовсе спекулятивными, некоторые считают, что в будущем глубокое понимание квантовой физики поможет не только пролить свет на феномен сознания, но и позволит нам овладеть телепатией и телекинезом. В это действительно сложно поверить, но если когда-то человечество не верило в возможность существования интернета, компьютеров, телепортации и квантовой криптографии, то принять эти утверждения становится намного проще. И человеческое сознание будут рассматривать как отдельный раздел физики
Вопросам о происхождении сознания и механизме его работы, пожалуй, столько же лет, сколько и философии. Множество философских теорий – начиная с дуализма Рене Декарта многократно предпринимали попытки определить природу сознания. И всегда, на протяжении многих веков существования человеческой цивилизации, эти глобальные и извечные вопросы порождали множество споров.
Кстати, одним из тех, кто считал человеческое сознание проявлением сознания Вселенной был отечественный ученый К. Э. Циолковский. При этом он полагал, что умение передавать мысли на расстоянии является одним из важнейших свойств мозга, присущих ему по самой природе. Циолковский был убежден, что людям необходимо больше изучать эту его способность: «Истинная физиология мозга начнется с изучения механизма телепатии. Телепатия – это не только одна из функций или потенциальных возможностей мозга, а – самый мозг в некоторой нам неизвестной форме».

     Ученый писал о том, что с помощью телепатии мы можем получать сигналы от других живых существ и передавать их им, в том числе и общаться с жителями других цивилизаций. Именно телепатия помогла сделать открытия многим гениям и изобретателям.«Это величайшее качество мозга как мирового излучателя и резонатора, объединяющего Вселенную» - справедливо утверждал Циолковский.

                2.7. КВАНТОВАЯ ПРИРОДА СОЗНАНИЯ

     По современным научным представлениям сознание – это продукт функционирования головного мозга, в то время как сам мозг является результатом естественного отбора и длительной эволюции.За миллионы лет в результате случайного стечения обстоятельств и случайного же перебора различных биохимических комбинаций наш мозг претерпел значительные изменения.
Тем не менее, многие учёные полагают, что случайное возникновение на Земле сложного человеческого организма в принципе довольно сомнительно, а простой математический расчёт показывает, что вероятность такого «случайного синтеза» составляет ничтожно малую величину. Вероятно, поэтому в научном мире всегда существовали серьёзные исследователи, считающие, что эволюционный процесс развивается по схеме номогенеза (то есть по заранее начертанному плану, а не исключительно в результате «естественного отбора»). Кроме того, некоторые специалисты придерживаются мнения, что сознание – это отнюдь не биохимическая, нейромагнитная или какая-либо другая функция сугубо материальной субстанции под названием «головной мозг человека», а нечто более загадочное. Вообще относительно природы нашего сознания и механизмов работы главного органа нервной системы – мозга, существует множество различных научных взглядов, теорий и гипотез. Известный австралийский нейрофизиолог, лауреат Нобелевской премии в области физиологии и медицины сэр Джон Экклс, утверждал, что человеческое сознание невозможно свести к уже известным структурам, поскольку есть что-то еще, о чем мы пока ничего не знаем. И в этой связи теория Дарвина имеет серьезные недостатки, ибо она совсем не рассматривает необычные проблемы, связанные с живыми организмами, обладающими мозговой деятельностью нематериального свойства.
     Сэр Экклс предложил гипотезу, согласно которой разум и мозг рассматриваются в качестве отдельных независимых сущностей, способных интерактивно взаимодействовать друг с другом. В своей книге «Тайны человека» Экклс утверждал, что возможно экспериментально доказать работу сознания человека вне зависимости от мозга. А также то, что сознание состоит из гипотетических элементарных частиц, которые шифрованно подают мозгу сигналы извне. Близкую позицию занимала и наш нейрофизиолог, крупный исследователь мозга, доктор медицинских наук, Академик АН СССР, Наталья Петровна Бехтерева. Исследуя поведение мозга, в частности получение и хранение информации, она писала о неких загадочных протоструктурах реальности. По ее мнению, проникнуть в истинную природу сознания можно лишь в том случае, если отойти от устоявшихся представлений о его исключительной связи с атомно-молекулярными структурами мозга. Бехтерева положительно отзывалась о некоторых концепциях, которые не признаются большинством ученых и даже считаются псевдонаукой, считая, что для понимания принципов функционирования мозга необходимы новые теории, смелые идеи и нестандартные эксперименты.

     И все же большинство ученых испытывают настороженность и скепсис к подобного рода исследования из-за отсутствия научных обоснований, а также и из-за большого количества различных мистификаторов, специализирующихся на исследованиях головного мозга. Тем не менее, с развитием квантовой механики, нейрофизики и биологии у ученых появилась возможность изучать принципы работы мозга и исследовать природу возникновения и функционирования сознания не только как философские рассуждения, а как научные предположения о квантовом сознании.
Один из основателей теории квантового сознания нейробиолог, профессор Центра изучения сознания Аризонского университета Стюарт Хамерофф в своей новой работе заявил, что ему удалось найти носители человеческой памяти. Ими оказались нейронные микротрубочки мозга. Несмотря на то, что последние давно заняли свое место в учебниках биологии, и редко привлекали внимание тех, кто занимается памятью и другой высшей нервной деятельностью, Хамерофф заинтересовался ими после того, как обнаружил, что некоторые анестетики влияют на структуру микротрубочек, так как именно этим объясняется потеря сознания при наркозе. В 1987 году в книге «UltimateComputing» профессор высказал неожиданное предположение о том, что микротрубочки, помимо своей традиционной функции, могут быть аппаратами вычислений и интегрирования информации в мозге. Наиболее известен Стюарт Хамерофф стал после того, как совместно с выдающимся математиком сэром Роджером Пенроузом выдвинул теорию мышления, согласно которой человеческий разум имеет квантовую природу. До этого момента сэр Пенроуз самостоятельно пытался доказать, что современные представления о работе мозга требуют кардинального пересмотра с позиции математической логики. Он решил, что человеческий мозг не является просто вычислительной машиной, и в этом его отличие от искусственного интеллекта. Но важнее всего то, что человеческому сознанию присущ некий компонент, который должен обладать квантовыми свойствами.
 
     В 1990 году совместно со Стюартом Хамероффом Пенроуз разработал теорию квантового нейрокомпьютингаХамероффа-Пенроуза на основе оркестрованной объективной редукции модели сознания, на основе которой активность мозга рассматривается как существенно квантовый процесс. По мнению ученых упорядоченные и протяженные структуры белковых микротрубочек наделяет их способностью сохранять квантовое состояние длительное время. Микротрубочки состоят из особого протеина, называемого тубулином. В определённых зонах этого белка электроны начинают «кружиться» очень близко друг к другу. Согласно предположениям Стюарта Хамероффа, в этой точке электроны могут стать квантово запутанными, после чего даже в случае пространственного разделения действие, происходящее с одним из электронов, может повлиять на другой. В этой ситуации возникновение и исчезновение квантовой когерентности может быть как-то связано с динамической нестабильностью микротрубочек, которые то полимеризуются, то деполимеризуются, причём делают это постоянно, никогда не пребывая в одном устойчивом состоянии.При этом микротрубочки в одном нейроне могут быть связаны с микротрубочками в другом нейроне посредством щелевых контактов (способом соединения клеток при помощи белковых каналов, коннексонов). Последние обеспечивают электрическое соединение двух клеток, а также перенос между ними небольших молекул.
Суть теории Хамероффа-Пенроуза сводится к тому, что сознание происходит от квантовых колебаний в микротрубочках белковых полимеров, которые управляются нервами и синапсами и реорганизуют процессы головного мозга в самоорганизующиеся и многомасштабные. Надо сказать, что немногие ученые, привыкшие к старым и добрым нейронам и синапсам, приняли теорию Хамероффа-Пенроуза серьезно. Тем не менее, на междисциплинарной конференции «На пути к науке о сознании», состоявшейся в мае 2014 года в Туссоне (штат Аризона), на которой выступали философы, физики, нейробиологи и математики, у квантового сознания появилось множество сторонников. Несмотря на то, что среди участников конференции нашлось немало критиков теории, даже скептики признавали важность этой конференции для всей области исследования сознания. Сторонники же квантового нейрокомпьютинга после завершения конференции опубликовали большое количество статей, в том числе и в рецензируемых биологических журналах. Стоит также добавить, что в 1998 году профессор Хамерофф опубликовал 20 проверяемых следствий из теории нейрокомпьютинга и для некоторых из них уже имеются положительные экспериментальные результаты. Например, действие психоактивных веществ, включая антидепрессанты, напрямую связаны с нейронными микротрубочками. Препараты, стабилизирующие микротрубочки в нейронах, очень эффективны против болезни Альцгеймера. Кроме этого, исследователями были обнаружены когерентные гигагерцевые возбуждения, описанные в теории. Так или иначе, оркестрованно-объективная редукция Хамероффа-Пенроуза успешно развивается. А станет ли теория квантового нейрокомпьютинга приемлемой для широкого научного сообщества, безусловно, покажет время[66-68].


                2.8. ТЕОРИЯ ПАНПСИХИЗМА

     Размышляя об ограничениях в природе существующего мира, английский астрофизик Артур Эддигтон замечал: «Единственное, что мы знаем о природе материи, состоит в том, что часть ее обладает сознанием. Мы знаем об этом, потому что непосредственно осознаем сознание своих собственных мозгов. Природа материи вне мозга неразрывна с материей внутри мозга». Филип Гофф, профессор философии Института Центральной Европы в своей книге «Сознание и фундаментальная реальность» разработал эти размышления в качестве расширенного аргумента панпсихизма: взгляда, согласно которому вся материя обладает сознательной природой.

     Концепция панпсихизма отнюдь не является каким-то новым течением в философии, следы ее присутствуют еще в анимистических представлениях первобытных культур и гилозоизме в древнегреческой философии (Демокрит, Сократ, Платон). А сам термин «панпсихизм» ввёл в употребление итальянский философ XVI столетия Франческо Патрици. Этот термин состоит из двух греческих слов: пан(всё) и психо (душа или сознание). Несмотря на то, что классическая философия часто обращалась к панпсихизму, с появлением философии сознания в середине ХХ века эта идея потеряла всякую привлекательность для представителей профессиональной философии [69-75]. Однако в 90-е годы австралийский философ Дэвид Чалмерс сумел показать, что панпсихизм является логически непротиворечивой и даже по-своему привлекательной теорией мироустройства. Предполагая наличие примитивного сознания у всех физических объектов, Чалмерс ввел в современную философию термин протопанпсихизм. Протопанпсихизм не подразумевает наличие бестелесной души, но утверждает, что сознание является нематериальным фундаментальным свойством Вселенной, которое связывается с физическими объектами основными психофизическими законами. При этом сама Вселенная является сознательной системой. Идея Чалмерса состоит в том, что для определения фундаментальных законов, соединяющих сознание с физическими процессами, нужно связать сознание с информацией. Где происходит процесс обработки информации, там и есть сознание. На первый взгляд, такие рассуждения вряд ли можно считать серьезными, однако многие ныне признанные научные теории, поначалу также считались абсурдными. Взять хотя бы утверждение Альберта Эйнштейна о том, что время замедляется на больших скоростях. Или другой пример – те же законы квантовой механики, описывающие волновую функцию и соотношение неопределенностей, которые до сих пор плохо согласуются со здравым смыслом, но тем не менее работают. Стоит отметить, что Дэвид Чалмерс в свое время сыграл большую роль в создании новой академической дисциплины – науки о сознании. В своем докладе в 1994 году на конференции в университете Аризоны австралийский академик положил начало противостоянию между философами и учеными-физиками и вызвал волну интереса к исследованию этого феномена. В 1995 году Чалмерс изложил концепцию своего видения проблемы сознания. Он продемонстрировал, что для ее исследования традиционно используется материалистический подход, поскольку считается, что сознание – это продукт физической материи. По мнению Чалмерса, физические свойства – это только структура и физика описывает структуру в целом, в то время как наибольший интерес представляет ле-жащий в ее основе неструктурные компоненты. Панпсихизм же предлагает альтернативное и весьма заманчивое решение этой проблемы[76].

     В последние же годы XXI века наблюдается заметный рост популярности панпсихизма в среде нейробиологов, которые напрямую имеют дело с таким проявлением инструмента сознания, как мозг.За последние 40 лет ученым постепенно открылся странный факт о нашей Вселенной: ее законы физики и изначальные условия Вселенной идеально настроены для того, чтобы жизнь получила шанс на развитие. Оказывается, что для того, чтобы появилась жизнь, некоторые значения фундаментальной физики – например, сила гравитации или масса электрона – должны попадать в определенный диапазон. И этот диапазон чрезвычайно узкий. И значит, крайне маловероятно, что Вселенная вроде нашей обзаведется рядом значений, сопоставимых с существованием жизни. Но она каким-то образом смогла это сделать.

                2.9. ТЕОРИЯ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИИ

     Особенно популярна сейчас теория интегрированной информации, разработанная одним из самых известных современных нейробиологов Джулио Тонони. Один из самых известных в мире исследователей сознания, американский нейробиолог, директор Института Аллена по изучению мозга Кристоф Кох  заметил по этому поводу: «Теория Тонони предлагает научную, действенную, обладающую предсказательной силой и математически точную форму панпсихизма 21 столетия.

     Есть два способа развития теории панпсихизма. Первый – это микропсихизм, который состоит в том, что сознание есть у мельчайших частиц физического мира. Микропсихизм не стоит принимать как абсурд, полагая, что у кварков есть эмоции, а электроны способны чувствовать гнев. Сознание человека – сложнейшая вещь, включающая в себя тонкие и сложные эмоции, мысленный и чувственный опыт. Но нет ничего, что препятствовало бы проявлению сознания у чрезвычайно простых форм. Самой сложной проблемой панпсихизма является то, каким образом маленькие частицы сознания могут объединяться и образовывать одну большую сознательную систему, а так же то, какой сложности системы от неодушевленных предметов до растений и насекомых следует считать сознательными.Кристоф Кох  совместно с Джулио Тонони сузили концепцию протопанпсихизма и сформулировали упомянутую выше теорию интегрированной информации – одну из самых захватывающих теорий сознания в со-временной науке.Эта теория должна объяснить, что такое сознание и по-чему оно может быть связано с определенными физическими системами. Другими словами, каким образом физическая система способна порождать субъективный опыт. Мы склонны считать, что сознательный опыт лошади намного проще нашего, а опыт курицы намного проще опыта лошади. Чем проще организм, тем реже у него проявляется сознание в определенный момент. У самых простых организмов вовсе нет никакого сознательного опыта. Но возможно, что уровень сознания никогда не исчезает совсем, а скорее уменьшается по мере уменьшения органической сложности организма – от мух и растений до амеб и бактерий. Согласно теории, обнаружить сознание человека, животного, растения или даже компьютера возможно на уровне информационной интеграции, которая происходит в мозге или процессоре. И чем больше информации передается и обрабатывается между множеством различных компонентов, чтобы сформировать единый опыт, тем выше уровень сознания.
Теория интегрированной информации разделяет тезис панпсихизма о том, что физическая материя естественным образом имеет присущее ей сознание и предсказывает, является ли система сознательной, в какой степени она сознательна, и какой конкретно опыт она имеет. Более того, теория интегрированной информации может быть проверена экспериментально и позволяет измерить количество и качество сознания. Для этих целей команда исследователей во главе с Тонони разработала устройство, которое стимулирует мозг электрическими сигналами и позволяет определить насколько взаимосвязаны и организованы его нейронные сети.

     Теория интегрированной информации базируется на измерении значения показателя ; – математической единицы показателя интегрирования информации и показывает объем информации, интегрированной в систему и взаимосвязанной с сознанием. Например, в мозге человека, где объем интегрирования информации очень большой, показатель ; будет очень высоким, у мыши он будет средним, а у бактерии – совсем небольшим, но все-таки выше нуля. Таким образом, если теория интегрированной информации найдет подтверждение, это может стать переломным моментом, последствия которого выйдут далеко за пределы нейробиологии и медицины. И главное в том, что понимание природы сознания – это ключ к понима-нию процессов, происходящих во Вселенной и если теория Тонони верна, то это событие станет началом научной революции [77-80].

                2.10. КОНЦЕПЦИЯ КОСМОПСИХИЗМА

Однако некоторые ученые и философы от мира науки совсем недавно пришли к выводу, что такого рода картина «снизу вверх» устарела, а современная физика говорит о том, что мы живем «сверху вниз». Такую концепцию мироустройства назвали «холистической». Это такой взгляд на Вселенную, в которой сложное целое фундаментальней, чем его части. Например, в соответствии с такой концепцией, не стол перед вами существует, потому что он состоит из субатомных частиц, а наоборот – субатомные частицы существуют по той причине, что существует стол. В конечном счете, все в мире существует по причине существования ультимативной комплексной системы – Вселенной в целом. Звучит мистически, но в пользу холизма говорят веские научные аргументы. Некоторые ученые утверждают, что феномен квантовой запутанности является прекрасным доказательством холизма. Запутанные частицы ведут себя как одно целое, даже если разделены такими расстояниями, что между ними невозможно быстро передать какой-либо сигнал.
Если совместить холизм с панпсихизмом, то мы получим космопсихизм - концепцию, в которой сознанием обладает Вселенная, а сознание людей и животных не является сознанием фундаментальных частиц, а является сознанием самой Вселенной. Космопсихист не должен думать об интеллекте Вселенной с человеческими чертами сознания, вроде мышления и рационализма. Космическое сознание следует рассматривать как набор правил и закономерностей, в соответствии с которыми она развивается и эволюционирует. У нее нет того интеллекта, который позволили бы ей рассуждать как человек. Но разумная жизнь Вселенной может оказаться чуточку ближе, чем считалось, к разумной жизни человеческого существа. Космопсихизм допускает, что истинные способности Вселенной состоят в том, чтобы выполнять своего рода посреднические функции между целостными фактами и фактами космологическими. С этой точки зрения, которую мы можем назвать агнитивным космопсихизмом, Вселенная сама тонко настроила свои законы в соответствии с соображениями о ценности элементов этого мира. Когда же это произошло? В первые секунды существования Вселенной, известных как Планковская эпоха. Для понимания всего этого следует допустить, что Вселенная обладает базовой способностью распознавать и реагировать на соображения о ценности того или иного элемента природы. Это сильно отличается от того, что мы привыкли знать о вещах, но сходится с тем, что мы наблюдаем. Все, что мы можем наблюдать, это, в сущности, просто поведение вещей. Сила, из которой проистекает это поведение, невидима для нас. Человек рутинно полагает, что Вселенной управляет ряд нерациональных причинно-следственных цепочек. Однако возможно, что всему виной способность Вселенной реагировать на соображения о ценности. Но как же переосмыслить законы физики с такой точки зрения? Будет ли правильно приписывать фундаментальное сознание Вселенной? Вовсе нет! Физический мир должен обладать некой природой. И физика ничего не говорит нам об этой природе. Но и предполагать, что у Вселенной есть сознательная природа, а не бессознательная, будет не очень правильно. Первое предложение можно считать более сдержанным, потому что мы точно знаем о природе вещества – у мозгов есть сознание. Еще одна деталь, которая применима к космопсихизму – если Вселенная еще в Планковскую эпоху тонко настроила все законы, чтобы через миллиарды лет в будущем появилась жизнь, то она каким-то образом понимать последствия своих действий. Агнитивный космопсихизм должен допускать, что еще в первые секунды своего существования Вселенная уже представляла полный потенциал последствий всех возможных событий. Что также важно, агнитивный космопсихизм избегает ложных предсказаний, которые делают другие теории. Идея о том, что Вселенная представляет собой сознание, действующее в ответ на оценку ценностей, дает нам довольно экстравагантную картину.

     Этой экстравагантной концепции космопсихизма в 2019 году был посвящен научный семинар Центра Исследования сознания при философском факультете МГУ. Тема семинара - Сознание и фундаментальная реальность.Здесь обсуждался тезис, согласно которому вся Вселенная обладает некоторого рода сознанием, декомбинация которого в качестве своего результата имеет и сознание отдельных людей.
Таким образом, становится понятным, что сознание человека – это отнюдь не просто нечто такое, что скрыто в черепной коробке и никак не связано с окружающим миром, а совсем даже наоборот. Сознание человека является частью квантового мира и неразрывно с ним связано. Но тогда возникает вопрос – почему же уровень интеллекта у разных людей отличается очень и очень сильно? Ведь если предположить, что природа сознания у всех людей одна и та же и является декомбинацией сознания Вселенной, то и уровень интеллекта у всех должен быть совершенно одинаковым. А повседневный опыт говорит совсем об обратном. Один не может решить простейшую задачку или найти выход из простейшей жизненной ситуации, другой же оперирует огромными объемами знаний и совершает открытия, которые двигают вперед мировую науку и технику. А все дело в тренировке. Интеллект надо тренировать и развивать. Примерно так же, как надо тренировать тело. Есть люди физически развитые и тренированные, а есть слабые и немощные, которые никогда не занимались никакими физическими упражнениями и поэтому даже и близко не могут совершить то, что легко сделает атлет. Конечно, есть люди физически здоровые и сильные от природы, которым и особых усилий для тренировок прикладывать не требуется. Точно так же, как есть люди, в которых высокий интеллект заложен от природы. Однако и в том и в другом случае одних природных данных недостаточно. И физические, и интеллектуальные возможности надо развивать. Природные данные – это всего лишь стартовая позиция. У одних она выше, у других ниже. Тело – элемент классической механики, а интеллект – квантовой. Но, если человек хочет существовать в физическом мире более-менее комфортно, то тренировать ему следует и то, и другое. Про физическую оболочку мы сейчас говорить не будем – это отдельная тема, а вот про интеллект будем. Хотя тему физического здоровья все же затронем, поскольку говорить будем о музыке, а музыка – универсальный инструмент, который способен очень эффективно влиять как на уровень интеллекта человека, так и на его физическое и психическое здоровье, а также – на его настроение, что тоже весьма существенно.

     Известно, что человеческий мозг состоит из 100 миллиардов нейронов –их примерно столько же, сколько звезд в нашей Галактике. Кроме того, наш мозг включает в себя около 100 триллионов нейронных связей – синапсов. Каждый раз, когда мы узнаем что-то новое, в мозге формируются новые нейронные связи. Поэтому тренировать свой мозг следует почаще. Лучше всего – с помощью музыки. Сочетая приятное с полезным. Заодно и создавая себе соответствующее настроение. Для снятия стресса, например. Не стоит забывать о том, что сильный стресс способен изменять структуру клеток головного мозга. Поэтому спокойствие и только спокойствие!