Anyանկալի՞ է արդյոք քվանտային մեխանիկա կիրառելը, թե ինչպես են մարդիկ մտածում:

Մտեք ցանկացած գրախանութ և կարող եք գտնել գրքեր «քվանտային հաշվարկի», «քվանտային ապաքինման» և նույնիսկ «քվանտային գոլֆի» վերաբերյալ: Բայց քվանտային մեխանիկան նկարագրում է իրերը ենթատոմային մասնիկների միկրոաշխարհում, այնպես չէ՞: Ի՞նչ օգուտ է այն կիրառելը մակրոսկոպիկ իրերի վրա, ինչպիսին են համակարգիչները և գոլֆը, առավել եւս ՝ հոգեբանական իրերը, ինչպիսիք են մտքերը, զգացմունքները և գաղափարները:

Թերեւս այն կիրառվում է որպես անալոգիա ՝ օգնելու համար բարդ բան ավելի հեշտ ընկալել: Բայց քվանտային մեխանիկան ինքնին բարդ է. դա հանելուկային առումով ամենաբարդ տեսություններից մեկն է, որը երբևէ առաջացրել են մարդիկ: Այսպիսով, ինչպե՞ս կարող էինք ավելի լավ հասկանալ ինչ-որ բան ՝ քվանտային մեխանիայի անալոգիա կազմելով:

Դիտորդի ազդեցությունը ֆիզիկայում

Ես չգիտեմ «քվանտային ապաքինման» կամ «քվանտային գոլֆի» մասին, բայց ես սկսեցի մտածել հնարավոր կապի մասին քվանտային տեսության և այն մասին, թե ինչպես են մարդիկ օգտագործում հասկացությունները 1998 թ.-ին, երբ ես միջդիսցիպլինար հետազոտական ​​կենտրոնում խոսում էի ֆիզիկայի ասպիրանտների հետ: Բելգիայում: Ուսանողը ՝ Ֆրանկին, պատմում էր ինձ որոշ պարադոքսների մասին, որոնք ոգեշնչեցին քվանտային մեխանիկան: Պարադոքսը մեկն է դիտորդի էֆեկտ. մենք չենք կարող ոչինչ իմանալ քվանտային մասնիկի մասին ՝ առանց դրա չափում կատարելու, բայց քվանտային մասնիկները այնքան զգայուն են, որ ցանկացած չափում, որը մենք կարող ենք կատարել, անխուսափելիորեն փոխում է մասնիկի վիճակը, իրոք, ընդհանուր առմամբ, ոչնչացնում է այն ամբողջությամբ:

Խճճման էֆեկտ ֆիզիկայում

Մեկ այլ պարադոքս այն է, որ քվանտային մասնիկները կարող են այնպիսի խոր փոխազդեցություն ունենալ, որ նրանք կորցնեն իրենց անհատական ​​ինքնությունը և իրենց պահեն որպես մեկ: Ավելին, փոխազդեցության արդյունքում առաջանում է նոր կազմակերպություն, որն ունի հատկություններ, որոնք տարբերվում են դրա ցանկացած բաղադրիչից: Երբ դա տեղի է ունենում, հնարավոր չէ մեկի չափումը կատարել ՝ առանց մյուսի վրա ազդելու, և հակառակը: Մաթեմատիկայի մի ամբողջ նոր տեսակ պետք է մշակվեր ՝ այս տեսակի միաձուլումը միասին լուծելու համար խճճվել, ինչպես կոչվում է: Այս երկրորդ պարադոքսը `խճճվածությունը, կարող է խորապես կապված լինել առաջին պարադոքսի` դիտորդի էֆեկտի հետ `այն իմաստով, որ երբ դիտորդը չափում է կատարում, դիտորդը և դիտարկվողը կարող են դառնալ խճճված համակարգ:

Հասկացություններ

Ես Ֆրանկիին նկատեցի, որ նմանատիպ պարադոքսներ առաջանում են հասկացությունների նկարագրության հետ կապված: Ընդհանրապես, ընդհանուր առմամբ, կարծում են, որ հասկացություններն այն են, ինչը մեզ հնարավորություն է տալիս մեկնաբանել իրավիճակները նախորդ իրավիճակների տեսանկյունից, որոնք մենք դատում ենք որպես ներկայիս: Դրանք կարող են լինել կոնկրետ, աթոռի նման, կամ վերացական, ինչպես ԳԵԵԿՈՒԹՅՈՒՆԸ: Ավանդաբար դրանք դիտվում են որպես ներքին կառույցներ, որոնք ներկայացնում են աշխարհում սուբյեկտների դաս: Այնուամենայնիվ, ավելի ու ավելի շատ է կարծվում, որ դրանք չունեն հաստատուն ներկայացուցչական կառուցվածք, որի կառուցվածքի վրա դինամիկ կերպով ազդում են դրանց առաջացման ենթատեքստերը:

Օրինակ ՝ BABY հասկացությունը կարելի է կիրառել իսկական մարդու երեխայի, պլաստմասե տիկնիկի կամ տորթի վրայի սառույցով ներկված փոքրիկ փայտե գործչի վրա: Երգահանը կարող է մտածել BABY- ի մասին `մի բառի կարիք ունենալու համատեքստում, որը հանգավորվում է միգուցե: Եվ այսպես շարունակ: Չնայած նախկինում ենթադրվում էր, որ հասկացությունների հիմնական գործառույթը տարրերի նույնականացումն է որպես որոշակի դասի ատյաններ, դրանք ավելի ու ավելի շատ դիտվում են ոչ միայն պարզելու, այլ նաև իմաստով սերունդ ակտիվորեն մասնակցելու համար: Օրինակ, եթե մեկը փոքր բանալին անվանում է ՄԱՆԿԱԿԱՆ ՊԱՏԱՍԽԱՆԻՉ, ապա նա չի փորձում նույնացնել բանալին որպես ԲԱYԱՆԻ ատյան, ոչ էլ երեխային ճանաչել որպես ՊԱՇՏՊԱՆԻ օրինակ: Այսպիսով, հասկացություններն ավելի նուրբ և բարդ բան են անում, քան արտաքին աշխարհում իրերը ներքինից ներկայացնելը:

Ի՞նչ է սա «ավելին» և ինչպես է այն գործում, կարող է լինել հոգեբանության առջև ծառացած ամենակարևոր խնդիրը: դա կարևոր է մարդկային մտքի հարմարվողականությունն ու բաղադրությունը հասկանալու համար: Կարևոր է, օրինակ, հասկանալ, թե ինչպես են նկարները կամ կինոնկարները կամ տեքստի հատվածները միավորվում, որպեսզի մեզ համար ունենան մի իմաստ, որը ոչ միայն նրանց բառերի կամ այլ կոմպոզիցիոն տարրերի հանրագումար է:

Այս «ավելի շատ բանի» մասին գործ ունենալու համար անհրաժեշտ է հասկացությունների մաթեմատիկական տեսություն: Հոգեբանները տասնամյակներ շարունակ փորձեցին մշակել հասկացությունների մաթեմատիկական տեսություն: Չնայած նրանք բավականին լավ էին հանդես գալիս տեսություններ, որոնք կարող էին նկարագրել և կանխատեսել, թե ինչպես են մարդիկ գործ ունենում միայնակ, մեկուսացված հասկացությունների հետ, նրանք ի վիճակի չէին հանդես գալ մի տեսության, որը կարող էր նկարագրել և կանխատեսել, թե ինչպես են մարդիկ գործակցում հասկացությունների միջև զուգակցությունների կամ փոխազդեցության հետ, կամ նույնիսկ տեսություն, որը կարող է նկարագրել, թե ինչպես են դրանց իմաստները ճկունորեն փոխվում, երբ դրանք հայտնվում են տարբեր ենթատեքստերում: Եվ այն երեւույթները, որոնք դժվարացնում էին հասկացությունների մաթեմատիկական տեսություն գալը, շատ հիշեցնում են այն երեւույթների մասին, որոնք դժվարացնում էին այնպիսի տեսության գալը, որը կարող է նկարագրել քվանտային մասնիկների վարքը:

Դիտորդի էֆեկտ հասկացությունների համար

Ե՛վ քվանտային մեխանիկայի, և՛ հասկացությունների պարադոքսների հիմքում ընկած է դրա ազդեցությունը համատեքստ , Քվանտային մեխանիկայում գոյություն ունի ա հասկացություն հիմնական պետություն, այն վիճակը, որում գտնվում է մասնիկը, երբ այն չի փոխազդում որևէ այլ մասնիկի հետ, այսինքն, երբ դրա վրա չի ազդում որևէ համատեքստ: Սա առավելագույնի վիճակ է ներուժ որովհետև այն հնարավորություն ունի արտահայտելու բազմազան տարբեր ձևեր ՝ հաշվի առնելով այն տարբեր ենթատեքստերը, որոնց հետ կարող էր փոխազդել: Այն պահին, երբ մասնիկը սկսում է թողնել հիմքային վիճակը և ընկնել չափման ազդեցության տակ, այն առևտուր է կատարում իրականության այս ներուժի մի մասի հետ. կատարվել է դրա չափում և դրա որոշ ասպեկտներ ավելի լավ են հասկանում: Նմանապես, երբ դուք չեք մտածում այնպիսի հասկացության, ինչպիսին է աղյուսակի գաղափարը րոպե առաջ, այն կարող է ձեր մտքում գոյություն ունենալ լիարժեք ներուժով: Այդ պահին Ա TՅՈՒՍԱԿ հասկացությունը կարող է տարածվել ԿՏԱՍՆԱՅԻՆ ՍԵABԱՆԻ, կամ ԼՈOOLԱՎԱԱՆԻ ՍԵ orԱՆԻ, կամ նույնիսկ ԲԱTՄԱՇԿՄԱՆ ՍԵABԱՆԻ վրա: Մի քանի վայրկյան առաջ ակնթարթորեն, երբ կարդում եք TABLE բառը, այն հայտնվել է այս հոդվածը կարդալու համատեքստի ազդեցության տակ: Երբ կարդում եք POOL TABLE գաղափարի համադրությունը, TABLE- ի ներուժի որոշ ասպեկտներ ավելի հեռու դարձան (օրինակ `սնունդը պահելու նրա ներուժը), իսկ մյուսները` ավելի կոնկրետ (օրինակ `գլանափաթեթներ պահելու հնարավորությունը): Particularանկացած կոնկրետ համատեքստ կյանքի է կոչում ներուժի որոշ ասպեկտներ ՝ միաժամանակ թաղելով այլ ասպեկտներ:

Այսպիսով, քանի որ քվանտային էության հատկությունները չունեն որոշակի արժեքներ, բացառությամբ չափման համատեքստում, հասկացության առանձնահատկությունները կամ հատկությունները չունեն որոշակի կիրառելիություն, բացառությամբ որոշակի իրավիճակի համատեքստում: Քվանտային մեխանիկայում չափման արդյունքում քվանտային նյութի վիճակները և հատկությունները ազդում են համակարգված և մաթեմատիկորեն լավ մոդելավորված եղանակով: Նմանապես, համատեքստը, որի ընթացքում փորձարկվում է մի հասկացություն, անխուսափելիորեն գունավորում է, թե ինչպես է մարդը զգում այդ հասկացությունը: Կարելի է սա համարել որպես դիտորդական ազդեցություն հայեցակարգերի համար:

Հայեցակարգերի խճճվածություն

Հասկացությունների համար ոչ միայն կա «դիտորդի էֆեկտ», այլ նաև կա «խճճման էֆեկտ»: Դա բացատրելու համար հաշվի առեք ISLAND (Կղզի) հասկացությունը: Եթե ​​երբևէ լիներ հայեցակարգի նույնականացնող կամ որոշիչ հատկություն, դա կլիներ այն, որ «ջրով շրջապատված» հատկությունը ISLAND գաղափարի համար: Անշուշտ, «ջրով շրջապատվածը» կարևոր նշանակություն ունի, թե ինչ է նշանակում կղզի լինել, այդպես չէ՞: Բայց մի օր ես պատահաբար նկատեցի, որ մենք անընդհատ ասում ենք «խոհանոցի կղզի» ՝ առանց որևէ ակնկալիքի, որ այն բանը, որին մենք վերաբերում ենք, շրջապատված է ջրով (իսկապես անհանգստացնող կլիներ, եթե դա էին ջրով շրջապատված:) ՔԻԹՍԵՆ-ԻՆ և ԿԻ-ն միավորվելիս նրանք ցուցադրում են այնպիսի հատկություններ, որոնք հնարավոր չէ կանխատեսել `հիմնվելով ինչպես խոհանոցների, այնպես էլ կղզիների հատկությունների վրա: Դրանք միավորվում են և դառնում իմաստի մեկ միավոր, որն ավելի մեծ է, քան բաղադրիչ հասկացությունները: Հասկացությունների այս համադրությունը նոր և անսպասելի ձևերով կարևոր նշանակություն ունի մարդու հետախուզության մեջ և այն ստեղծագործական գործընթացի հիմքն է, և այն կարելի է համարել որպես հասկացությունների խճճման խնդիր:

Գուցե քվանտ է թվում քվանտային մեխանիկա կիրառել հասկացությունների նման մի բանի վրա, որը տեսել են պատմական համատեքստում, դա այդքան էլ տարօրինակ քայլ չէ: Բազմաթիվ տեսություններ, որոնք պատմականորեն ֆիզիկայի մաս էին կազմում, այժմ դասակարգվել են որպես մաթեմատիկայի մաս, ինչպիսիք են երկրաչափությունը, հավանականությունների տեսությունը և վիճակագրությունը: Այն ժամանակ, երբ նրանք համարվում էին ֆիզիկա, նրանք կենտրոնանում էին աշխարհի մասերի մոդելավորման վրա, որոնք վերաբերում էին ֆիզիկային: Երկրաչափության դեպքում սա տարածության մեջ ձևեր էր, իսկ հավանականության տեսության և վիճակագրության դեպքում սա ֆիզիկական իրականության անորոշ իրադարձությունների համակարգված գնահատում էր: Սկզբնապես ֆիզիկական այս տեսություններն այժմ ստացել են իրենց ամենա abstraktive ձևերը և հեշտությամբ կիրառվում են գիտության այլ բնագավառներում, ներառյալ հումանիտար գիտությունները, քանի որ դրանք համարվում են մաթեմատիկա, այլ ոչ թե ֆիզիկա: (Մաթեմատիկայի տեսությունը, թե ինչպես կիրառելի է գիտելիքների բոլոր տիրույթներում, նույնիսկ ավելի պարզ օրինակ է թվերի տեսությունը: Մենք բոլորս համաձայն ենք, որ հաշվելը, ինչպես նաև ավելացնելը, հանելը և այլն, կարող են իրականացվել անկախ համարվող օբյեկտի բնույթից: .)

Այս իմաստով է, որ ես սկսեցի մտածել ՝ օգտագործելով քվանտային մեխանիկայից եկող մաթեմատիկական կառուցվածքներ ՝ հասկացությունների համատեքստային տեսություն կառուցելու համար, առանց կցելու նրանց վերագրվող ֆիզիկական իմաստը, երբ կիրառվում է միկրոաշխարհում: Ես ոգևորությամբ ասացի իմ դոկտորական խորհրդական Դիեդերիկ Աերտսին այս գաղափարի մասին: Նա արդեն օգտագործել էր քվանտային մեխանիկայի ընդհանրացումները ՝ ստախոս պարադոքսը նկարագրելու համար (օրինակ ՝ ինչպես, երբ կարդում ես այնպիսի նախադասություն, ինչպիսին է «Այս նախադասությունը կեղծ է», միտքդ փոխվում է «ճշմարիտ» -ի և «ոչ ճշմարիտ» -ի միջև): Եթե ​​ինչ-որ մեկը լիներ, ով կարող էր գնահատել հասկացություններին քվանտային կառուցվածքներ կիրառելու գաղափարը, հաստատ դա նա կլիներ: Երբ ես նրան ասացի, նա ասաց, որ տեխնիկական պատճառներով այն, ինչը ես փորձում էի անել, չի ստացվի:

Այնուամենայնիվ, ես չէի կարող գաղափար տալ: Ինտուիտիվորեն դա ճիշտ էր զգում: Եվ պարզվեց, որ իմ խորհրդատուն էլ չէր կարող: Երկուսս էլ անընդհատ մտածում էինք այդ մասին: Եվ հաջորդ ամիսներին սկսվեց կարծես թե երկուսս էլ ճիշտ ենք եղել: Այսինքն, իմ առաջարկած մաթեմատիկական մոտեցումը սխալ էր, բայց հիմքում ընկած գաղափարը ճիշտ էր, կամ համենայն դեպս դրա լուծման ճանապարհ կար:

Հիմա, ավելի քան մեկ տասնամյակ անց, կա մի ժողովուրդ, որն աշխատում է քվանտային մեխանիկայի այս և այլ հարակից կիրառությունների վրա, թե ինչպես է միտքը վարվում բառերի, հասկացությունների և որոշումների կայացման հետ, «Մաթեմատիկական հոգեբանության հանդեսի» հատուկ թողարկում, որը նվիրված է թեման և ամենամյա «Քվանտային փոխազդեցություն» համաժողովը, որն անցկացվում էր Օքսֆորդի և Սթենֆորդի նման վայրերում: Դրա մասին նույնիսկ սիմպոզիում կար 2011 թ.-ին ճանաչողական գիտության հասարակության տարեկան ժողովում: Դա հոգեբանության հիմնական ճյուղ չէ, բայց այնքան էլ «ծայրամասային» չէ, ինչպես նախկինում էր:

Մեկ այլ գրառման մեջ ես կքննարկեմ տարօրինակ նոր «ոչ դասական» մաթեմատիկան, որը մշակվել է քվանտային մասնիկների վարքը նկարագրելու համար, և ինչպես է այն կիրառվել հասկացությունների նկարագրության վրա և ինչպես են դրանք փոխազդում մեր մտքում: Շարունակելի.....