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Esquire
翻译 2023 年 10 月 20 日
盖蒂图片社
最近的一项实验
表明大脑不 太热或太湿 为了意识的存在 就像量子波一样 与其余部分相连 宇宙的...
当我们谈论意识或心灵时，确实一切听起来都是空灵的。
无论我们是根据神经元的功能在大脑中创造它 ，还是它独立于我们而存在，对于它来自何处或生活在哪里，都没有普遍接受的科学解释。
然而，对意识的物理学、解剖学和几何学的新研究已经开始揭示其可能的形式。
换句话说，我们可能很快就能识别出真正的意识“架构”。
这项新工作基于诺贝尔物理学奖获得者 罗杰·彭罗斯和麻醉师斯图尔特·哈默洛夫 在 20 世纪 90 年代首次提出的理论：精心策划的目标还原理论 （Orch OR）。
笼统， 彭罗斯和哈默洛夫认为意识是 穿过这些微管的量子波。
就像每个量子波一样，它具有以下特性： 重叠（同时出现在许多地方的能力 ） 纠缠 （两个非常远的粒子连接的可能性）
许多专家质疑 Orch OR 理论的有效性。
这是科学家们努力复兴它的故事......
穿越宇宙
为了解释量子意识，哈默洛夫 最近在电视节目《接近真相》中表示，它必须是尺度不变的，就像 分形一样。分形是一种无限的图案，可以非常小或非常大，并且在任何尺度上都保持相同的属性。
正常的意识状态可以是我们认为普通的状态： 知道一个人“存在”，例如……
但当你拥有高度意识状态时，那是因为它是一种量子级意识， 能够同时存在于任何地方，他解释道。
这意味着你的意识可以与你大脑之外的量子粒子连接或纠缠在一起，理论上在宇宙的任何地方......
脑网络图
神经元轴突 传输电位的 的电动作。 （盖蒂图片社）
其他科学家有一个简单的方法来驳斥这个理论。
重建量子相干性的努力——将量子粒子保持为波的一部分，而不是分解成离散的、可测量的粒子——只有在非常寒冷、受控的环境中才有效。
如果量子粒子从该环境中移除，波就会破裂，孤立的粒子仍然存在。
大脑不冷且受控制： 天气相当温暖、湿润、柔软……
所以， 意识无法在大脑中保持叠加状态。
大脑粒子无法与宇宙连接。
但随后出现了量子生物学的发现 。 事实证明，即使生物体不冷且不受控制，它们也会使用量子特性。
例如，光合作用使植物能够储存光子或光量子粒子的能量。
落在植物上的光会形成激子，将能量传输到植物的反应中心，并在那里储存能量。
但要到达反应中心，你必须穿过工厂的结构，有点像在去看牙医的路上穿过一个陌生的社区。
最后，激子 必须在燃烧其携带的所有能量之前到达。
科学家们现在表示，为了在耗尽粒子能量之前找到正确的路径，激子利用叠加的量子特性 来同时尝试所有可能的路径。
新的证据表明，我们大脑中的微管可能比叶绿素更好地守护着这种量子相干性。
Orch OR团队的一位科学家、物理学家兼肿瘤学教授Jack Tuszynski最近用微管的计算模型进行了一项实验。 他的团队模拟了将光照射在微管上，有点像光子通过植物结构发送激子。
他们检查了微管结构中的光能转移是否 能够像植物细胞中那样继续保持一致。
这个想法是，如果光在发射前持续足够长的时间——几分之一秒就足够了——那就表明量子相干性。
具体的， Tuszynski 的团队模拟了色氨酸荧光或人眼不可见的紫外线光子传递到微管中的过程。
在 最近的一次采访中，Tuszynski 报告说，在 22 个独立实验中，色氨酸激发产生了持续长达 5 纳秒的量子反应。
这比我们预期 微管中的相干性持续时间要长数千倍。
它也足以执行必要的生物功能。 “所以我们确信这个过程在微管蛋白 中比在叶绿素中更长，”他说。
简而言之，
大脑不是 太热或太湿 为了意识的存在 像波浪一样 与宇宙相连...
图辛斯基指出，他的团队并不是唯一将光发送到微管中的团队。
中佛罗里达大学的一个教授团队一直在用可见光照亮微管。
图辛斯基说，在这些实验中，他们观察到这种光在数百毫秒到几秒内重新发射。 “这是人类对任何类型的刺激、视觉或声音的典型反应时间，”他解释道。
将光直接照射到微管并测量发射光所需的时间， “它是某些假设量子态稳定性的间接指标，”他说，“这是这些微管可能具有可能与心智或意识相关的相干量子叠加态这一理论的关键。”
简而言之， 大脑不太热或太潮湿，意识不会以波的形式与宇宙相连。
尽管 Orch OR 理论还有很多需要证明的地方，但这是重要且有希望的数据。
彭罗斯和哈默洛夫继续突破界限，与精神领袖迪帕克·乔普拉等人合作，探索宇宙中意识的表达，他们可能能够在实验室的微管实验中识别这些表达。
这种事情让很多科学家感到不舒服。 尽管如此，仍有研究人员在探索这种普遍意识的“架构”可能是什么样的……
这些想法之一来自对气候的研究......
普遍意识的架构
蒂莫西·帕尔默
博士是牛津大学数学物理学家，专门研究 混沌和气候。（他也是罗杰·彭罗斯的忠实粉丝。）
不变集合论是他对量子世界如何运作的解释。除其他外，它表明量子意识是宇宙在特定分形几何的“状态空间”中运行的结果。
这是一个绕口令， 但从广义上讲，这意味着我们陷入了宇宙分形形式的一条车道或路线上，而其他现实也陷入了同样的轨迹。
在其中，他提出了一种可能性，即我们的自由意志体验——可以选择我们的生活，以及我们对我们之外存在意识的感知——是共享我们空间的其他宇宙意识的结果。 . 各州。
这个想法来自一种称为“奇怪吸引子”的特殊几何形状。 您可能听说过蝴蝶效应，即世界某一地区蝴蝶翅膀的扇动可能会影响世界另一地区的飓风。
该术语实际上指的是数学家和气象学家爱德华·洛伦茨于 1963 年提出的一个更复杂的概念。
洛伦兹试图简化用于预测给定气候条件如何演变的方程。他将其简化为三个微分方程，可用于识别特定天气系统的“状态空间”。
例如，如果有一定的温度、风向和湿度水平， 接下来会发生什么？
他开始通过在方程中引入不同的初始条件来绘制天气系统的路径。
他发现，如果初始条件哪怕只有百分之一的差异，如果湿度稍微高一点，或者温度低一点点，轨迹——接下来发生的事情——可能会非常不同。
在图中，一条轨迹可以朝一个方向射出，形成循环和转弯，看起来是随机的，而另一条轨迹则可以在相反的方向上形成完全不同的形状。
但一旦洛伦兹开始绘制它们，他发现许多轨迹最终在称为奇怪吸引子的特定几何形状的边界内循环。
就像它们是轨道上的汽车： 汽车可以向任何方向行驶，只要它们不走同一条路两次并且保持在轨道上......
线索就是蝴蝶形洛伦兹吸引子。
洛伦兹吸引子的艺术表现， 以爱德华·洛伦兹的名字命名， 他开发了常微分方程组。 具体来说，洛伦兹吸引子是一组 洛伦兹系统的混沌解， 当用图形表示时，它们看起来像蝴蝶或八字形。 变量初始值的最小变化 会导致截然不同的结果。 为了指定这种对初始条件敏感的现象， 创造了“蝴蝶效应”这个词。 这种效应是确定性混沌的根本机制。
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帕尔默认为，我们的宇宙可能只是一个轨迹，一辆汽车，在像洛伦兹吸引子这样的宇宙状态空间中。
当我们想象“假设”场景时，我们实际上正在接收有关我们自己在其他宇宙中的版本的信息，这些版本也在导航相同的奇怪吸引子......： 赛道上其他人的“汽车”，解释道......
这也解释了我们的意识、自由意志以及 与更大宇宙的联系。 “至少我的假设是，它可能演变成状态空间中所有可想象状态的非常特殊的分形子集 ， ”帕尔默告诉《大众力学》。
他说，如果他的想法是正确的， “所以我们必须在最大尺度上观察宇宙的结构，因为这些吸引子实际上告诉我们宇宙的一种整体几何结构。”
图辛克斯的实验和帕尔默的理论仍然没有告诉我们“意识是什么”，但它们可能会告诉我们它生活在哪里，它有什么样的结构。
这意味着它不仅仅是一个空灵的、无形的概念。如果意识驻留在某个地方，即使那个地方是一个复杂的状态空间，我们也能找到它。
这只是一个开始......
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