Kvantové vědomí

Kvantové vědomí je poměrně odvážná myšlenka známá pravděpodobně díky slavnému jménu jejího propadátora, kterým není nikdo menší než Roger Penrose. Raději nezkoumám, co Penrose k její formulaci vedlo, protože bych asi nabyl dojmu, že nebyl ochoten překousnout myšlenku, že náš mozek a naše vědomí stejně jako zbytek světa podléhají determinaci přírodními zákony a že je tedy svobodnou vůli hledat někde v kvantové mechanice, nebo že mu přišlo nepřípustné, aby náš mozek byl vypočitatelný něčím „tak prostým“, jako je klasický algoritmus. První část takové motivace by, jak např. píše M. Schlosshauer v knize Decoherence and the Quantum-to-Classical Transition, byla samozřejmě chybná - fakt, že kvantová mechanika poskytuje fundamentální zdroj náhody neznamená, že náhodné chování je to, co bychom označili za svobodnou vůli. Naše rozhodnutí sice, narozdíl od klasické fyziky, nebude pevně předpověditelné z výchozího stavu mozku na základě přírodních zákonů, ale to rozhodně neznamená, že by náhodné volby pocházející z kvantové mechaniky byly nějakým způsobem „naší vůlí“ - šlo by jen doslova o zesílený šum náhodného generátoru. Druhá část takové motivace by také neprošla, protože ani fakt, že by vědomí bylo ryze kvantovým jevem by neznamenal, že nejde algoritmicky předpovídat - kvantová mechanika je algoritmizovatelná, jen její předpovědi mají pravděpodobnostní povahu. Jen by takový model byl podstatně náročnější na výkon.

Budu pro svůj klid předpokládat, že autoři si obou těchto skutečností byli vědomi a že šlo zkrátka jen o seriózní vědecký návrh. V čem teorie tedy spočívá? V zásadě se tvrdí, že v mozku, konkrétně v axonech spojujících neurony, mohou vzniknout podmínky, které způsobí, že kvantově koherentní chování vydrží dostatečně dlouhou dobu, aby mozek fungoval jako kvantový počítač. To by umožnilo odsunout „problém vědomí“ někam do kvantové fyziky, popř. bychom pak mohli očekávat, že lidský mozek by v principu byl schopen louskat dnešní vojenské šifry v polynomiálním čase. Dlouho jsem byl na vážkách, protože koneckonců s hypotézou přišel Penrose a bylo těžké rozlišit seriózní kritiku od pouhého napadání. Teprve ve Schlosshauerově knize jsem našel seriózní odkazy na výpočty provedené Tegmarkem, které z teorie dekoherence poměrně dobře odhadují maximální délku kvantové koherence přítomné v axonech. Axon je v zásadě dlouhá velmi tenká trubička, která přenáší signály tak, že na vnějšku a vnitřku má velký rozdíl koncentrací sodíkových iontů. Jakmile má dojít k přenosu, jeho membrána na jednom kraji začne být pro ionty průchozí - tento vzruch se pak šíří velmi rychle podél axonu. Systém, který by tedu musel být koherentní, je dekoherován samotnými srážkami sodíkových iontů pro které lze udělat seriózní model. Typický čas dekoherence vychází na 10^-19-10^-20 s. Když si uvědomíme, že typický čas našich rozhodnutí je 10^-2-10⁰ s, je vidět, že o nějakém kvantovém rozhodování nemůže být řeč. Podobným způsobem je v knize čas dekoherence počítán i pro některé, ještě jemnější, struktury - konkrétně pro mikrotubuly. Pro ty vychází odhad dekoherence na 10^-13 s - opět na beznadějně krátké časové škále.

Schlosshauer dodává, že není ani možné, že by vědomí bylo tvořeno nějakým dosud neznámým orgánem, který kvantovou koherenci udrží déle, protože abychom mohli hovořit o vědomí, musel by tento orgán být schopen získávat informace z našich smyslů, popř. z aktivity axonů spojujících neurony, a pak tyto informace přenášet zpět na neurony. Takový přenos informace by ale nutně vedl i k dekoherenci v tomto orgánu. V tomto okamžiku myslím lze seriózně tvrdit, že lidský mozek je jako celek spolehlivě klasické zařízení a tím pádem by měl být v principu modelovatelný v rámci klasických modelů, jako jsou např. neuronové sítě.

Odkazy:

• www.quantumconsciousness.org
- zmíněná skupina propagátorů kvantového vědomí