La conscience est-elle liée à la physique quantique?

Essayer d'expliquer d'où viennent les expériences subjectives semble avoir peu à voir avec la physique. Certains scientifiques, cependant, ont émis l'hypothèse que peut-être les niveaux les plus profonds de la physique théorique contiennent les idées nécessaire pour éclairer cette question en suggérant que la physique quantique peut être utilisée pour expliquer l'existence même de la conscience.

L'une des premières façons dont la conscience et la physique quantique se rejoignent est à travers l'interprétation de Copenhague de la physique quantique. Dans cette théorie, la fonction d'onde quantique s'effondre en raison d'un observateur conscient effectuant une mesure d'un système physique. Telle est l'interprétation de la physique quantique qui a déclenché la Chat de Schroedinger expérience de pensée, démontrant un certain niveau d'absurdité de cette façon de penser, sauf qu'elle correspond complètement à la preuve de ce que les scientifiques observent au niveau quantique.

Une version extrême de l'interprétation de Copenhague a été proposée par John Archibald Wheeler et s'appelle le principe anthropique participatif, qui dit que l'univers entier s'est effondré dans l'état que nous voyons spécifiquement parce qu'il devait y avoir des observateurs conscients présents pour provoquer l'effondrement. Tout univers possible qui ne contient pas d'observateurs conscients est automatiquement exclu.

Le physicien David Bohm a fait valoir que la physique quantique et la relativité étant des théories incomplètes, elles doivent pointer vers une théorie plus profonde. Il croyait que cette théorie serait une théorie quantique des champs qui représenterait une totalité indivise dans l'univers. Il a utilisé le terme «ordre implicite» pour exprimer ce qu'il pensait que ce niveau fondamental de réalité devait être comme, et croyait que ce que nous voyons sont des reflets brisés de cette réalité fondamentalement ordonnée.

Bohm a proposé l'idée que la conscience était en quelque sorte une manifestation de cet ordre implicite et qu'essayer de comprendre la conscience uniquement en regardant la matière dans l'espace était voué à échec. Cependant, il n'a jamais proposé de mécanisme scientifique pour étudier la conscience, donc ce concept n'est jamais devenu une théorie pleinement développée.

Le concept d'utiliser la physique quantique pour expliquer la conscience humaine a vraiment pris son envol avec le livre de Roger Penrose de 1989, "Le nouvel esprit de l'empereur: concernant les ordinateurs, les esprits et les lois de Physique. "Le livre a été écrit spécifiquement en réponse à la demande des chercheurs de l'intelligence artificielle de la vieille école qui croyaient que le cerveau n'était guère plus qu'un biologique ordinateur. Dans ce livre, Penrose soutient que le cerveau est beaucoup plus sophistiqué que cela, peut-être plus proche d'un ordinateur quantique. Au lieu de fonctionner strictement binaire système de marche et arrêt, la cerveau humain fonctionne avec des calculs qui sont en superposition de différents états quantiques en même temps.

L'argument pour cela implique une analyse détaillée de ce que les ordinateurs conventionnels peuvent réellement accomplir. Fondamentalement, les ordinateurs utilisent des algorithmes programmés. Penrose revient sur les origines de l'ordinateur, en discutant du travail d'Alan Turing, qui a développé une "machine de Turing universelle" qui est le fondement de l'ordinateur moderne. Cependant, Penrose fait valoir que ces machines de Turing (et donc tout ordinateur) ont certaines limites qu'il ne croit pas nécessairement que le cerveau a.

Certains partisans de la conscience quantique ont avancé l'idée que l'indétermination quantique - le fait qu'un système quantique ne peut jamais prédire un résultat avec certitude, mais seulement comme une probabilité parmi les différents états possibles - signifierait que la conscience quantique résout le problème de savoir si les humains ont réellement libre volonté. Donc, l'argument va, si la conscience humaine est régie par des processus physiques quantiques, alors elle n'est pas déterministe, et les humains, par conséquent, ont le libre arbitre.

Il y a un certain nombre de problèmes avec cela, qui sont résumés par le neuroscientifique Sam Harris dans son court livre "Free Will", où il a déclaré:

"Si le déterminisme est vrai, l'avenir est fixé - et cela inclut tous nos états d'esprit futurs et nos comportements ultérieurs. Et dans la mesure où la loi de cause à effet est sujette à l'indéterminisme - quantique ou non - nous ne pouvons nous attribuer aucun mérite pour ce qui se passe. Il n'y a aucune combinaison de ces vérités qui semble compatible avec la notion populaire de libre arbitre.

L'un des cas les plus connus d'indétermination quantique est la expérience quantique à double fente, dans lequel la théorie quantique dit qu'il n'y a aucun moyen de prédire avec certitude quelle fente est donnée particule va passer à moins que quelqu'un ne fait une observation de celui-ci en passant par le fente. Cependant, il n'y a rien dans ce choix de faire cette mesure qui détermine quelle fente la particule passera. Dans la configuration de base de cette expérience, il y a 50% de chances que la particule passe soit par fente, et si quelqu'un observe les fentes, les résultats expérimentaux correspondront à cette distribution au hasard.

L'endroit dans cette situation où les humains semblent avoir une sorte de choix est qu'une personne peut choisir si elle va faire l'observation. Si ce n'est pas le cas, alors la particule ne passe pas par une fente spécifique: elle passe à la place par les deux fentes. Mais ce n'est pas la partie de la situation que les philosophes et les partisans du libre arbitre invoquent lorsqu'ils parlent indétermination quantique parce que c'est vraiment une option entre ne rien faire et faire l'un des deux résultats déterministes.