A yw'n Gwneud Unrhyw Synnwyr i Gymhwyso Mecaneg Quantwm i Sut Mae Pobl yn Meddwl?

Ewch i mewn i unrhyw siop lyfrau a gallwch ddod o hyd i lyfrau ar ‘gyfrifiant cwantwm’, ‘iachâd cwantwm’, a hyd yn oed ‘cwantwm golff’. Ond mae mecaneg cwantwm yn disgrifio pethau ym microworld gronynnau isatomig, dde? Pa fudd yw ei gymhwyso i bethau macrosgopig fel cyfrifiaduron a golff, heb sôn am bethau seicolegol fel meddyliau, teimladau a syniadau?

Efallai ei fod yn cael ei gymhwyso fel cyfatebiaeth, i helpu i wneud rhywbeth cymhleth yn haws ei ddeall. Ond mae mecaneg cwantwm ei hun yn gymhleth; mae'n un o'r damcaniaethau mwyaf cymhleth yn enigmatig y mae bodau dynol erioed wedi meddwl amdanyn nhw. Felly sut y gallem ddeall rhywbeth yn well trwy dynnu cyfatebiaeth i fecaneg cwantwm?

Effaith Sylwedydd mewn Ffiseg

Nid wyf yn gwybod am 'iachâd cwantwm' neu 'golff cwantwm', ond dechreuais feddwl am gysylltiad posibl rhwng theori cwantwm a sut mae pobl yn defnyddio cysyniadau ym 1998 pan oeddwn yn siarad â myfyriwr graddedig mewn ffiseg mewn canolfan ymchwil ryngddisgyblaethol. yng Ngwlad Belg. Roedd y myfyriwr, Franky, yn dweud wrthyf am rai o'r paradocsau a ysbrydolodd fecaneg cwantwm. Un paradocs yw'r effaith arsylwr: ni allwn wybod unrhyw beth am ronyn cwantwm heb berfformio mesuriad ohono, ond mae gronynnau cwantwm mor sensitif nes bod unrhyw fesuriad y gallem ei wneud yn anochel yn newid cyflwr y gronyn, yn wir yn gyffredinol yn ei ddinistrio'n llwyr!

Effaith Perygl mewn Ffiseg

Paradocs arall yw y gall gronynnau cwantwm ryngweithio mewn ffordd mor ddwys fel eu bod yn colli eu hunaniaeth unigol ac yn ymddwyn fel un. At hynny, mae'r rhyngweithio'n arwain at endid newydd gydag eiddo sy'n wahanol i'r naill neu'r llall o'i etholwyr. Pan fydd hyn yn digwydd nid yw'n bosibl perfformio mesuriad o'r naill heb effeithio ar y llall, ac i'r gwrthwyneb. Roedd yn rhaid datblygu math hollol newydd o fathemateg i ddelio â'r math hwn o uno gyda'i gilydd neu ymglymiad, fel y'i gelwir. Gall yr ail baradocs hwn - ymglymiad - fod â chysylltiad dwfn â'r paradocs cyntaf - effaith yr arsylwr - yn yr ystyr, pan fydd yr arsylwr yn gwneud mesuriad, y gall yr arsylwr a'r arsylwr ddod yn system sydd wedi'i chlymu.

Cysyniadau

Sylwais wrth Franky fod paradocsau tebyg yn codi mewn perthynas â'r disgrifiad o gysyniadau. Credir yn gyffredinol mai cysyniadau yw'r hyn sy'n ein galluogi i ddehongli sefyllfaoedd yn nhermau sefyllfaoedd blaenorol yr ydym yn barnu eu bod yn debyg i'r presennol. Gallant fod yn goncrid, fel CADEIRYDD, neu'n haniaethol, fel HARDDWCH. Yn draddodiadol fe'u gwelwyd fel strwythurau mewnol sy'n cynrychioli dosbarth o endidau yn y byd. Fodd bynnag, yn gynyddol credir nad oes ganddynt strwythur cynrychioladol sefydlog, ac mae eu strwythur yn cael ei ddylanwadu'n ddeinamig gan y cyd-destunau y maent yn codi ynddynt.

Er enghraifft, gellir cymhwyso'r cysyniad BABY i fabi dynol go iawn, dol wedi'i wneud o blastig, neu ffigur ffon fach wedi'i beintio ag eisin ar gacen. Efallai y bydd cyfansoddwr caneuon yn meddwl am BABAN yng nghyd-destun bod angen gair sy'n odli ag ef efallai. Ac yn y blaen. Er y credwyd yn y gorffennol mai prif swyddogaeth cysyniadau oedd nodi eitemau fel enghreifftiau o ddosbarth penodol, yn gynyddol fe'u gwelir nid yn unig i nodi ond i gymryd rhan weithredol yn y genhedlaeth o ystyr. Er enghraifft, os yw un yn cyfeirio at wrench bach fel WRENCH BABAN, nid yw un yn ceisio adnabod y wrench fel enghraifft o BABAN, na nodi babi fel enghraifft o WRENCH. Felly mae cysyniadau yn gwneud rhywbeth mwy cynnil a chymhleth na chynrychioli pethau'n fewnol yn y byd allanol.

Mae'n ddigon posib mai beth yw'r 'rhywbeth mwy' hwn a sut mae'n gweithredu yw'r dasg bwysicaf sy'n wynebu seicoleg heddiw; mae'n hanfodol deall gallu i addasu a chyfansoddiadoldeb meddwl dynol. Mae'n hanfodol, er enghraifft, deall sut mae paentiadau, neu ffilmiau, neu ddarnau o destun, yn dod at ei gilydd i gael ystyr i ni nad dim ond swm eu geiriau neu elfennau cyfansoddiadol eraill ydyn nhw.

I gael gafael ar y ‘rhywbeth mwy’ hwn mae angen theori fathemategol o gysyniadau. Ceisiodd seicolegwyr ddatblygu theori fathemategol o gysyniadau am ddegawdau. Er iddynt wneud yn eithaf da wrth feddwl am ddamcaniaethau a allai ddisgrifio a rhagfynegi sut mae pobl yn delio â chysyniadau sengl, ynysig, nid oeddent yn gallu llunio theori a allai ddisgrifio a rhagfynegi sut mae pobl yn delio â chyfuniadau neu ryngweithio ymysg cysyniadau, neu hyd yn oed theori a allai ddisgrifio sut mae eu hystyron yn symud yn hyblyg pan fyddant yn ymddangos mewn gwahanol gyd-destunau. Ac mae'r ffenomenau a'i gwnaeth yn anodd meddwl am theori fathemategol o gysyniadau yn atgoffa rhywun iawn o'r ffenomenau a'i gwnaeth yn anodd meddwl am theori a allai ddisgrifio ymddygiad gronynnau cwantwm!

Effaith Sylwedydd ar gyfer Cysyniadau

Wrth wraidd paradocsau mecaneg a chysyniadau cwantwm mae effaith cyd-destun . Mewn mecaneg cwantwm mae'r syniad o a cyflwr daear, y wladwriaeth y mae gronyn ynddo pan nad yw'n rhyngweithio ag unrhyw ronyn arall, h.y., pan nad yw unrhyw gyd-destun yn effeithio arno. Mae hyn yn gyflwr uchaf potensial oherwydd mae ganddo'r posibilrwydd o amlygu llu o wahanol ffyrdd o ystyried y gwahanol gyd-destunau y gallai ryngweithio â nhw. Yr eiliad y mae gronyn yn dechrau gadael cyflwr y ddaear a dod o dan ddylanwad mesuriad, mae'n masnachu yn rhywfaint o'r potensial hwn ar gyfer gwirionedd; gwnaed mesur ohono a deellir yn well ryw agwedd arno. Yn yr un modd, pan nad ydych chi'n meddwl am gysyniad, fel y cysyniad TABL funud yn ôl, efallai ei fod wedi bodoli yn eich meddwl mewn cyflwr o botensial llawn. Ar y foment honno, gallai'r cysyniad TABL fod yn berthnasol i DABL KITHCEN, neu DABL PWLL, neu hyd yn oed TABL AMLWG. Ond ychydig eiliadau yn ôl yr eiliad y gwnaethoch chi ddarllen y gair TABL, fe ddaeth o dan ddylanwad cyd-destun darllen yr erthygl hon. Pan ddarllenwch y cyfuniad cysyniad TABL POOL, daeth rhai agweddau ar botensial TABL yn fwy anghysbell (megis ei botensial i ddal bwyd), tra daeth eraill yn fwy concrit (megis ei botensial i ddal peli rholio). Mae unrhyw gyd-destun penodol yn dod â rhai agweddau ar yr hyn sy'n bosibl yn fyw, wrth gladdu agweddau eraill.

Felly, yn gymaint â nad oes gan briodweddau endid cwantwm werthoedd pendant ac eithrio yng nghyd-destun mesuriad, nid oes gan nodweddion neu briodweddau cysyniad gymhwysedd pendant ac eithrio yng nghyd-destun sefyllfa benodol. Mewn mecaneg cwantwm, mae mesuriadau yn effeithio ar gyflwr a phriodweddau endid cwantwm mewn ffordd systematig sydd wedi'i modelu'n dda yn fathemategol. Yn yr un modd, mae'n anochel bod y cyd-destun y mae cysyniad yn cael ei brofi yn lliwio sut mae rhywun yn profi'r cysyniad hwnnw. Gallai un gyfeirio at hyn fel effaith arsylwr ar gyfer cysyniadau.

Perygl Cysyniadau

Nid yn unig y mae ‘effaith arsylwr’ ar gyfer cysyniadau, mae yna hefyd ‘effaith entanglement’. I egluro hyn, ystyriwch y cysyniad YNYS. Os bu nodwedd adnabod neu ddiffinio cysyniad erioed y byddai’r nodwedd ‘wedi’i hamgylchynu gan ddŵr’ ar gyfer y cysyniad YNYS. Siawns nad yw ‘amgylchynu gan ddŵr’ yn ganolog i’r hyn y mae’n ei olygu i fod yn ynys, iawn? Ond un diwrnod digwyddais sylwi ein bod yn dweud ‘ynys y gegin’ drwy’r amser heb unrhyw ddisgwyliad bod y peth yr ydym yn cyfeirio ato wedi’i amgylchynu gan ddŵr (yn wir byddai’n aflonyddu pe bai’n oedd wedi ei amgylchynu gan ddŵr!) Pan ddaw KITHCEN ac YNYS at ei gilydd maent yn arddangos eiddo na ellir eu rhagweld ar sail priodweddau ceginau neu briodweddau ynysoedd. Maent yn cyfuno i ddod yn uned sengl o ystyr sy'n fwy nag un y cysyniadau cyfansoddol. Mae'r cyfuniad hwn o gysyniadau mewn ffyrdd newydd ac annisgwyl yn ganolog i ddeallusrwydd dynol ac mae'n galon i'r broses greadigol, a gellir meddwl amdani fel problem ymglymiad ar gyfer cysyniadau.

Efallai ei bod yn ymddangos yn goclyd cymhwyso mecaneg cwantwm i rywbeth fel cysyniadau, wedi ei weld mewn cyd-destun hanesyddol nid yw hwn yn symudiad mor rhyfedd. Mae llawer o ddamcaniaethau a oedd yn hanesyddol yn rhan o ffiseg bellach wedi'u dosbarthu fel rhan o fathemateg, fel geometreg, theori tebygolrwydd, ac ystadegau. Ar yr adegau pan oeddent yn cael eu hystyried yn ffiseg roeddent yn canolbwyntio ar fodelu rhannau o'r byd yn ymwneud â ffiseg. Yn achos geometreg siapiau yn y gofod oedd hyn, ac yn achos theori ac ystadegau tebygolrwydd hwn oedd yr amcangyfrif systematig o ddigwyddiadau ansicr mewn realiti corfforol. Mae'r damcaniaethau corfforol gwreiddiol hyn bellach wedi cymryd eu ffurfiau mwyaf haniaethol ac fe'u cymhwysir yn rhwydd mewn meysydd eraill o wyddoniaeth, gan gynnwys y gwyddorau dynol, gan eu bod yn cael eu hystyried yn fathemateg, nid ffiseg. (Enghraifft hyd yn oed yn symlach o sut mae theori mathemateg yn berthnasol ym mhob parth gwybodaeth yw theori rhif. Rydym i gyd yn cytuno y gellir cyfrif, yn ogystal ag ychwanegu, tynnu, ac ati, yn annibynnol ar natur y gwrthrych a gyfrifir. .)

Yn yr ystyr hwn y dechreuais feddwl gan ddefnyddio strwythurau mathemategol sy'n dod o fecaneg cwantwm i adeiladu theori cyd-destunol o gysyniadau, heb atodi'r ystyr gorfforol a briodolir iddynt wrth ei chymhwyso i'r microdorld. Dywedais yn gyffrous wrth fy ymgynghorydd doethuriaeth, Diederik Aerts, am y syniad hwn. Roedd eisoes wedi defnyddio cyffredinoli mecaneg cwantwm i ddisgrifio’r paradocs celwyddog (e.e., sut pan ddarllenwch frawddeg fel ‘Mae’r frawddeg hon yn ffug’, mae eich meddwl yn newid yn ôl ac ymlaen rhwng ‘gwir’ ac ‘ddim yn wir’). Pe bai unrhyw un a allai werthfawrogi'r syniad o gymhwyso strwythurau cwantwm i gysyniadau, siawns mai ef fyddai ef. Pan ddywedais wrtho, fodd bynnag, dywedodd na fyddai'r hyn yr oeddwn yn ceisio ei wneud yn gweithio am resymau technegol.

Fodd bynnag, ni allwn roi'r syniad ar waith. Yn reddfol roedd yn teimlo'n iawn. Ac mae'n troi allan, ni allai fy ymgynghorydd ychwaith. Daliodd y ddau ohonom i feddwl amdano. Ac yn y misoedd i ddod dechreuodd edrych fel pe bai'r ddau ohonom wedi bod yn iawn. Hynny yw, roedd y dull mathemategol yr oeddwn wedi'i awgrymu yn anghywir, ond roedd y syniad sylfaenol yn iawn, neu o leiaf, roedd ffordd i fynd ati.

Nawr, dros ddegawd yn ddiweddarach, mae yna gymuned o bobl yn gweithio ar hyn a chymwysiadau cysylltiedig eraill o fecaneg cwantwm i sut mae'r meddwl yn trin geiriau, cysyniadau, a gwneud penderfyniadau, rhifyn arbennig o'r 'Journal of Mathemategol Seicoleg' wedi'i neilltuo i'r pwnc, a chynhadledd flynyddol 'Quantum Interaction' a gynhaliwyd mewn lleoedd fel Rhydychen a Stanford. Roedd symposiwm arno hyd yn oed yng Nghyfarfod Blynyddol 2011 y Gymdeithas Gwyddoniaeth Wybyddol. Nid yw’n gangen brif ffrwd o seicoleg, ond nid yw mor ‘ymylol’ ag yr oedd ar un adeg.

Mewn swydd arall byddaf yn trafod y fathemateg ‘di-ddosbarth’ rhyfedd newydd a ddatblygwyd i ddisgrifio ymddygiad gronynnau cwantwm, a sut y cafodd ei gymhwyso i’r disgrifiad o gysyniadau a sut maent yn rhyngweithio yn ein meddyliau. I'w barhau .....