נספח לפרק עו' - התודעה שלך יכולה לתקשר עם היקום כולו

התודעה שלך יכולה לתקשר עם היקום כולו

ניסוי שנערך לאחרונה מצביע על כך שהמוח אינו חם או רטוב מדי כדי שתודעה תתקיים כגל קוונטי המתחבר לשאר היקום.
כאשר אנשים מדברים על תודעה, או על הנפש, זה תמיד קצת מעורפל. בין אם אנו יוצרים תודעה במוחנו כפונקציה של ירי הנוירונים שלנו, או שהתודעה קיימת באופן עצמאי מאיתנו, אין הסבר מדעי מקובל באופן אוניברסלי למקורה או היכן היא חיה. עם זאת, מחקר חדש על הפיזיקה, האנטומיה והגיאומטריה של התודעה החל לחשוף את צורתה האפשרית.
במילים אחרות, ייתכן שבקרוב נוכל לזהות ארכיטקטורה אמיתית של תודעה.

העבודה החדשה מתבססת על תיאוריה שהפיזיקאי חתן פרס נובל, רוג'ר פנרוז, דוקטור, והרופא המרדים סטיוארט המרוף, רופא, הציגו לראשונה בשנות ה-90: תיאוריית הצמצום האובייקטיבי המתוכנן (Orch OR).  באופן כללי, היא טוענת שתודעה היא תהליך קוונטי שמקל על ידי מיקרוטובולים בתאי העצב של המוח.

פנרוז והאמרוף הציעו שתודעה היא גל קוונטי שעובר דרך המיקרוטובולים הללו. וכמו כל גל קוונטי, יש לה תכונות כמו סופרפוזיציה (היכולת להיות במקומות רבים בו זמנית) ושזירה (הפוטנציאל של שני חלקיקים רחוקים מאוד להתחבר).
מומחים רבים הטילו ספק בתקפותה של תיאוריית Orch OR. זהו סיפורם של המדענים הפועלים להחייאתה.

ברחבי היקום

כדי להסביר את התודעה הקוונטית, אמר האמרוף לאחרונה לתוכנית הטלוויזיה Closer To Truth שהיא חייבת להיות בלתי משתנה בקנה מידה, כמו פרקטל. פרקטל הוא דפוס אינסופי שיכול להיות זעיר מאוד או ענק מאוד, ועדיין לשמור על אותן תכונות בכל קנה מידה. מצבי תודעה רגילים עשויים להיות מה שאנו מחשיבים כרגילים למדי - לדעת שאתה קיים, למשל. אבל כשיש לך מצב תודעה מוגבר, זה בגלל שאתה מתמודד עם תודעה ברמה קוונטית המסוגלת להיות בכל המקומות בו זמנית, הוא מסביר. משמעות הדבר היא שהתודעה שלך יכולה להתחבר או להסתבך עם חלקיקים קוונטיים מחוץ למוח שלך - בכל מקום ביקום, תיאורטית.

למדענים אחרים הייתה דרך קלה לפסול את התיאוריה הזו. מאמצים לשחזר קוהרנטיות קוונטית - שמירה על חלקיקים קוונטיים כחלק מגל במקום להתפרק לחלקיקים נפרדים ומדידים - עבדו רק בסביבות קרות ומבוקרות מאוד. הוצאת חלקיקים קוונטיים מסביבה זו והגל התפרק, והותיר אחריו חלקיקים מבודדים. המוח אינו קר ומבוקר; הוא די חם, רטוב ועיסה. לכן, התודעה לא יכלה להישאר בסופרפוזיציה במוח, כך נאמר. חלקיקים במוח לא יכלו להתחבר ליקום.
אבל אז הגיעו תגליות בביולוגיה קוונטית. מסתבר שיצורים חיים משתמשים בתכונות קוונטיות למרות שהן אינן קרות ומבוקרות.

פוטוסינתזה, למשל, מאפשרת לצמח לאגור את האנרגיה מפוטון, או חלקיק קוונטי של אור. האור הפוגע בצמח גורם להיווצרות של משהו שנקרא אקסיטון, הנושא את האנרגיה למקום שבו ניתן לאחסן אותה במרכז התגובה של הצמח. אבל כדי להגיע למרכז התגובה, הוא צריך לנווט בין מבנים במפעל - קצת כמו ניווט בשכונה לא מוכרת בדרך לתור אצל רופא שיניים. בסופו של דבר, האקסיטון חייב להגיע לפני שהוא שורף את כל האנרגיה שהוא נושא. כדי למצוא את הנתיב הנכון לפני שאנרגיית החלקיק נגמרת, מדענים אומרים כעת שהאקסיטון משתמש בתכונה הקוונטית של סופרפוזיציה כדי לנסות את כל הנתיבים האפשריים בו זמנית.

ראיות חדשות מצביעות על כך שמיקרוטובולים במוחנו עשויים להיות אפילו טובים יותר בשמירה על קוהרנטיות קוונטית זו מאשר כלורופיל. אחד המדענים שעבדו עם צוות Orch OR, הפיזיקאי ופרופסור לאונקולוגיה ג'ק טושינסקי, ערך לאחרונה ניסוי עם מודל חישובי של מיקרוטובולה. הצוות שלו דימה הקרנת אור לתוך מיקרוטובולה, מעין פוטון השולח אקסיטון דרך מבנה צמחי. הם בדקו האם העברת האנרגיה מהאור במבנה המיקרוטובולה יכולה להישאר קוהרנטית כפי שהיא קיימת בתאי צמחים. הרעיון היה שאם האור נמשך מספיק זמן לפני שהוא נפלט - שבריר שנייה מספיק - זה מצביע על קוהרנטיות קוונטית.

באופן ספציפי, הצוות של טושינסקי דימה שליחת פלואורסצנציה של טריפטופן, או פוטונים של אור אולטרה סגול שאינם נראים לעין האנושית, לתוך מיקרוטובולים. בראיון שנערך לאחרונה, טושינסקי מדווח כי, על פני 22 ניסויים בלתי תלויים, העירורים מהטריפטופן יצרו תגובות קוונטיות שנמשכו עד חמש ננו-שניות. זה זמן רב פי אלפי מהזמן שציפו שקוהרנטיות תימשך במיקרוטובולה. זה גם יותר ממספיק כדי לבצע את הפונקציות הביולוגיות הנדרשות. "לכן אנו בטוחים שהתהליך הזה נמשך זמן רב יותר בטובולין מאשר... בכלורופיל", הוא אומר. הצוות פרסם את ממצאיו בכתב העת ACS Central Science  מוקדם יותר השנה.

טושינסקי מציין כי הצוות שלו אינו היחיד ששולח אור לתוך מיקרוטובולים. צוות של פרופסורים באוניברסיטת מרכז פלורידה האיר מיקרוטובולים באור נראה. בניסויים אלה, אומר טושינסקי, הם צפו בפליטה חוזרת של אור זה במשך מאות מילישניות עד שניות. "זהו זמן התגובה האנושי הטיפוסי לכל סוג של גירוי, חזותי או קולי", הוא מסביר. הארת האור לתוך מיקרוטובולים ומדידת הזמן שלוקח למיקרוטובולים לפלוט את האור הזה "היא מדד ליציבות של מצבים קוונטיים מסוימים... משוערים", הוא אומר, "וזה די מפתח לתיאוריה לפיה למיקרוטובולים אלה עשויות להיות סופרפוזיציות קוונטיות קוהרנטיות שעשויות להיות קשורות לתודעה או לתודעה". במילים פשוטות, המוח אינו חם או רטוב מדי כדי שתודעה תוכל להתקיים כגל המתחבר ליקום.

אמנם זה רחוק מאוד מהוכחת תיאוריית Orch OR, אך מדובר בנתונים משמעותיים ומבטיחים. פנרוז והאמרוף ממשיכים לדחוף את הגבולות, ומשתפים פעולה עם אנשים כמו המנהיג הרוחני דיפאק צ'ופרה כדי לחקור ביטויים של תודעה ביקום שאולי יוכלו לזהות במעבדה בניסויים שלהם במיקרוטובולים. דברים כאלה גורמים למדענים רבים אי נוחות רבה.
ובכל זאת, ישנם חוקרים החוקרים כיצד עשויה להיראות הארכיטקטורה של תודעה אוניברסלית כזו. אחד הרעיונות הללו נובע מחקר מזג האוויר.

הארכיטקטורה של התודעה האוניברסלית

טימותי פאלמר, דוקטור, הוא פיזיקאי מתמטי באוקספורד המתמחה בכאוס ואקלים. (הוא גם מעריץ גדול של רוג'ר פנרוז.) פאלמר מאמין שחוקי הפיזיקה חייבים להיות גיאומטריים ביסודם. תורת הקבוצות האינבריאנטית היא ההסבר שלו לאופן שבו העולם הקוונטי פועל. בין היתר, היא מציעה שתודעה קוונטית היא תוצאה של היקום הפועל ב"מרחב מצבים" גיאומטריה פרקטלית מסוימת.

זה קצת מפתיע, אבל זה אומר בערך שאנחנו תקועים בנתיב או במסלול של צורה פרקטלית קוסמית שמשותפת למציאויות אחרות שתקועות גם הן במסלולים שלהן. רעיון זה מופיע בפרק האחרון של ספרו של פאלמר, "עליונות הספק, כיצד מדע אי הוודאות יכול לעזור לנו להבין את עולמנו הכאוטי". בספרו, הוא מציע את האפשרות שחוויית הרצון החופשי שלנו - של האפשרות לבחור את חיינו, כמו גם התפיסה שלנו שיש תודעה מחוץ לנו - היא תוצאה של מודעות ליקומים אחרים שחולקים את מרחב המצבים שלנו. הרעיון מתחיל בגיאומטריה מיוחדת הנקראת "משיכה מוזרה".

אולי שמעתם על "אפקט הפרפר", הרעיון שפרפרון כנף בחלק אחד של העולם יכול להשפיע על הוריקן בחלק אחר של העולם. המונח מתייחס למעשה למושג מורכב יותר שפותח על ידי המתמטיקאי והמטאורולוג אדוארד לורנץ בשנת 1963. לורנץ ניסה לפשט את המשוואות המשמשות לחיזוי כיצד מצב אקלים מסוים עשוי להתפתח. הוא צמצם את המשוואה לשלוש משוואות דיפרנציאליות שניתן להשתמש בהן כדי לזהות את "מרחב המצבים" של מערכת מזג אוויר מסוימת. לדוגמה, אם היו לך טמפרטורה, כיוון רוח ורמת לחות מסוימים, מה יקרה בהמשך? הוא החל לשרטט את מסלולן של מערכות מזג אוויר על ידי הוספת תנאי התחלה שונים למשוואות.

הוא גילה שאם תנאי ההתחלה היו שונים אפילו במאית האחוז, אם הלחות הייתה גבוהה רק במעט, או הטמפרטורה נמוכה בשערה, המסלולים - מה שקורה אחר כך - היו יכולים להיות שונים בתכלית. בגרף, מסלול אחד עשוי להתקדם בכיוון אחד, וליצור לולאות וסיבובים, לכאורה באופן אקראי, בעוד שאחר יוצר צורות שונות לחלוטין בכיוון ההפוך. אבל ברגע שלורנץ התחיל לשרטט אותם, הוא גילה שרבים מהמסלולים הסתובבו בתוך גבולותיה של צורה גיאומטרית מסוימת המכונה "מושך מוזר". זה היה כאילו היו מכוניות על מסילה: המכוניות יכלו לנסוע בכל מספר כיוונים כל עוד הן לא נסעו באותה דרך פעמיים ונשארו על המסילה. המסילה הייתה "מושך לורנץ" בצורת פרפר.

יצירת אמנות של "מושך לורנץ", הקרוי על שם אדוארד לורנץ, שפיתח מערכת של משוואות דיפרנציאליות רגילות. בפרט, "מושך לורנץ" הוא קבוצה של פתרונות כאוטיים של מערכת לורנץ, אשר כאשר מציירים אותם, דומים לפרפר או לספרה שמונה. שינויים זעירים בערכים ההתחלתיים של המשתנים יובילו לתוצאות שונות בתכלית. עבור תופעה זו, של רגישות לתנאי התחלתיים, הוא טבע את המונח אפקט הפרפר. אפקט זה הוא המנגנון הבסיסי של כאוס דטרמיניסטי.

פאלמר מאמין שייתכן שהיקום שלנו הוא רק מסלול אחד, מכונית אחת, במרחב מצבים קוסמולוגי כמו מושך לורנץ. כשאנו מדמיינים תרחישי "מה אם...?", אנו למעשה מקבלים מידע על גרסאות של עצמנו ביקומים אחרים שגם הם מנווטים באותו מושך מוזר - "מכוניות" של אחרים על המסלול, הוא מסביר. זה גם מסביר את תחושת התודעה שלנו, את הרצון החופשי ואת הקשר שלנו ליקום גדול יותר.

"לפחות הייתי משער שייתכן בהחלט שהוא מתפתח על תת-קבוצות פרקטליות מיוחדות מאוד של כל המצבים הניתנים להעלות על הדעת במרחב המצבים", אומר פאלמר ל-Popular Mechanics. אם רעיונותיו נכונים, הוא אומר, "אז עלינו להסתכל על מבנה היקום בקנה המידה הגדול ביותר שלו, כי מושכים אלה באמת מספרים לנו על סוג של גיאומטריה הוליסטית עבור היקום."

הניסוי של טושינקסי והתיאוריה של פאלמר עדיין לא אומרים לנו מהי תודעה, אבל אולי הם אומרים לנו היכן התודעה חיה - איזה סוג של מבנה מאכלס אותה. משמעות הדבר היא שזה לא רק מושג אתרי, מנותק מגוף. אם התודעה שוכנת איפשהו, גם אם המקום הזה הוא מרחב מצבים מורכב, נוכל למצוא אותה. וזו התחלה.