Книга Сознание. Все тайны разума – от растений до искусственного интеллекта - Аннака Харрис

В запутанном мире квантовой физики исследование Джона Уилера с отложенным выбором – эксперимент, вдохновленный результатами классического двухщелевого эксперимента, – добавляет еще один загадочный слой к вопросу о том, как время соотносится с сознанием[82]. В эксперименте с двумя щелями в квантовой механике поток света направляется на пластину, в которой есть две параллельные щели, и свет ведет себя как волна – он проходит через обе щели и приводит к интерференционному узору на экране, расположенном за щелями. Это действительно так, даже если свет испускается по одному фотону за раз (Рис. 4а). Это означает, что каким-то образом интерференционный узор все еще создается, даже если нет фактических помех, которые мы можем обнаружить между отдельными фотонами в соответствии с классической физикой. Как будто каждый фотон, аналогично волне, прошел через обе щели одновременно.

Однако если измерение производится на щелях для определения, через какую из них проходит каждый отдельный фотон, фотоны ведут себя как частицы, проходя через одну или другую щель и образуя две параллельные полосы на экране (как и ожидается от частиц), а не интерференционный узор (Рис. 4б).

Рисунок 4: Двухщелевой эксперимент.

Этот эксперимент говорит нам, что свет действует по-разному в зависимости от того, измеряется он или нет. Без измерения свет действует как волна; а когда он измеряется, он приобретает характеристики отдельных частиц. Некоторые утверждают, что для того, чтобы свет вел себя как частицы, измерение не только должно быть сделано, но и должно наблюдаться сознательно. Я не уверена, как кто-то может твердо заявить, что сознание вовлечено в странность двухщелевого эксперимента, и здесь я согласна с подавляющим консенсусом среди ученых, включая Уилера: что фотоны существуют во многих возможных состояниях одновременно, пока не начинают взаимодействовать с чем-то, но это что-то не обязательно должно быть сознательным. (Конечно, это изменится, если мы обнаружим, что сознание является фундаментальным для материи, поскольку сознание тогда будет связано со всеми измерениями посредством определения.)

Как будто не считая эти результаты достаточно странными, Уилер ввел элемент времени и сделал прогноз, что даже если мы выполним такое измерение после прохождения фотона через одну из щелей, мы все равно получим тот же эффект, заставляя фотон вести себя как частица ретроактивно. Другими словами, он предсказал, что измерение в настоящем будет таинственным образом влиять на прошлое. Это и есть эксперимент с отложенным выбором, и он был наконец проведен в 2007 году, подтверждая предсказание Уилера[83].

Уилер также предложил связанный с этим мысленный эксперимент, в котором он представил измерение одного фотона света, излучаемого квазаром на расстоянии миллиардов световых лет, который проходит мимо черной дыры на пути к телескопу на Земле. Как и в эксперименте с двумя щелями, свет будет расщеплен гравитационным эффектом черной дыры, вызывая явление, известное как гравитационная линза, – это оптическая иллюзия, в которой мы видим несколько изображений одного источника, такого как квазар. В одном из своих интервью Дональд Хоффман, когнитивный ученый из Калифорнийского университета в Ирвине, объясняет, что произойдет, если мы измерим один фотон в космологическом мысленном эксперименте Уилера:

Теперь вы можете узнать про каждый фотон, который долетает до меня, прибыл ли он с левой [или правой] стороны гравитационной линзы. [Допустим,] я решаю измерить, с какой стороны он прибыл, и выясняю, что он прилетел с левой стороны. Это означает, что я могу сказать, что в течение последних десяти миллиардов лет этот фотон находился на пути, который начинался от квазара и проходил вокруг левой стороны гравитационной линзы. Но если бы вместо этого я решил не проводить это измерение, а просто измерил бы интерференционный узор, было бы неправдой, что за последние десять миллиардов лет этот фотон прошел [путь] вокруг левой стороны. Таким образом, выбор, который я делаю сегодня, определяет 10-миллиардную историю этого фотона[84].

В дополнение к уже непостижимым фактам, которые эксперимент Уилера раскрывает относительно света, если сознание все-таки каким-то образом присуще материи, его эксперимент также предполагает очень странные и противоречивые отношения между сознанием и временем.

Оставляя в стороне головокружительную природу квантовой механики, давайте вернемся к относительной простоте нашего человеческого опыта в настоящий момент. Независимо от фактической природы времени мы знаем, что наш сознательный опыт неточно представляет последовательность событий в мире. Мы видели, что с помощью различных процессов мозг связывает информацию, которая поступает на наши сенсорные рецепторы в разное время, и доставляет ее нам в виде аккуратно упакованного настоящего момента. Но мы все еще можем задаться вопросом, как сам сознательный опыт связан со временем. Уделяя пристальное внимание своему опыту присутствия в настоящем с помощью упражнений на концентрацию, таких как медитация, или просто созерцая тайну ощущаемого опыта в целом – мы приходим ко многим интересным вопросам, касающимся времени: сколько времени занимает момент сознания? Является ли сознание непрерывным или оно каким-то образом вспыхивает и гаснет (и как бы мы узнали разницу)? Что является настоящим моментом; это какая-то иллюзия? Является ли само время иллюзией?

Все вопросы, связанные с сознанием, являются не только важными, особенно когда учёные и философы вступают в эпоху сверхразумных машин, но и очаровательными сами по себе. В книге «Мозг рассказывает» В. С. Рамачандран обдумывает шансы науки раскрыть тайну сознания: «Такие достижения легко могут быть столь же далеки от нашего современного понимания, как молекулярная генетика для тех, кто жил в средние века. Если только где-то не притаился потенциальный Эйнштейн от мира неврологии»[85].

С нашей нынешней позиции кажется маловероятным, что мы когда-либо достигнем истинного понимания сознания. Тем не менее мы можем ошибаться насчет абсолютных границ знания. Человечество молодо, и мы едва начали понимать свое место в космосе. Пока мы продолжаем высматривать с нашей планеты и определять природу реальности, мы должны помнить, что тайна здесь, у нас под ногами.