Квантовый мозг: новая граница исследования сознания
Принято считать, что мозг — это просто сложная сеть нейронов, выполняющая функции похожим образом на компьютерные микросхемы. Однако на самом деле эта аналогия не совсем точна. Нейроны и их связи, хотя и играют важнейшую роль в нашем мышлении, не являются простыми аналогами электронных схем. Мозг действует сложнее и тоньше, чем современные цифровые технологии. Нейроны и их сети лишь часть общей картины: более глубокий процесс оказывается связан с квантовыми эффектами.
В 2022 году группа ирландских ученых, занимающихся квантовой гравитацией, опубликовала ошеломляющие результаты. Их исследования предполагают, что сознание возникает благодаря квантовым процессам, происходящим на уровне элементарных частиц. Этот вывод представляет собой важный шаг к пониманию того, чем наш мозг отличается от цифровых систем: в основе сознания лежат квантовые свойства материи.
По словам соавтора работы, доктора Кристиана Керскенса (Christian Kerskens), ведущего физика в Институте нейробиологии при Тринити-колледже, эта идея возникла у исследователей в ходе их экспериментов, которые проводились для доказательства квантовой гравитации. Команда адаптировала методику из квантовой гравитации для исследования нейронных процессов в мозге. Учёные использовали магнитно-резонансную томографию (МРТ) для изучения спинов протонов, которые, как предполагалось, могли находиться в состоянии квантовой запутанности. Эти результаты опубликованы в Journal of Physics Communications и демонстрируют потенциальную квантовую природу сознания.
Что изучали ирландские исследователи?
Команда исследователей поставила перед собой амбициозную задачу: проследить, как изменяются состояния элементарных частиц, когда мы думаем и чувствуем, и как это связано с работой сердца. Главными «героями» эксперимента стали протоны, которых в мозге и во всем организме очень много. Исследователи хотели понять, могут ли эти протоны вступать в квантовую запутанность и общаться друг с другом, влияя на работу мозга и сердца.
Для проведения эксперимента ученые исследовали группы добровольцев разного возраста. Во время опыта участников помещали в МРТ-аппарат, следя не только за активностью мозга, но и за сердцебиением и дыханием. Их цель заключалась в том, чтобы найти связь между мельчайшими частицами — протонами, и более крупными процессами — мыслями и эмоциями, выраженными через сердцебиение.
Сердце и мозг: загадочный танец квантов
Результаты эксперимента оказались поразительными. Оказалось, что каждый удар сердца вызывает в мозгу волну активности протонов, словно «пробуждая» их. Ученые увидели, что сердце может «общаться» с протонами в мозгу через загадочный механизм. Но как это возможно? Здесь и вступает в игру квантовая запутанность — явление, которое объединяет частицы в особом согласованном состоянии, вне зависимости от расстояния между ними.
Когда человек задумывался о чем-то сложном или испытывал сильные эмоции, протоны в его мозгу начинали интенсивно запутываться. Исследователи предполагают, что этот процесс лежит в основе сознания. Механизм взаимодействия между сердцем и протонами остается неизвестным. Возможно, это и есть таинственная «душа», как её иногда называют.
Квантовая запутанность: почему это так удивительно?
Квантовая запутанность — это феномен, который долгое время ставил учёных в тупик. Она возникает, когда две частицы приходят в согласованное состояние и начинают «реагировать» друг на друга, даже находясь на огромных расстояниях. В популярной литературе это объясняют так: если у нас есть запутанные частицы, то их состояние определится сразу же, как только мы измерим одну из них. Это похоже на «мгновенную связь» — именно такое описание и вызвало сомнения Эйнштейна, который называл это явление «странным действием на расстоянии». Однако современные физики уже несколько десятилетий успешно создают запутанные частицы в лабораториях и даже в космосе, подтверждая этот эффект.
Запутанность активно используется для создания систем квантовой криптографии — каналов связи, которые невозможно взломать, так как они защищены не кодом, а квантовой неопределенностью. И вот теперь выясняется, что наш мозг, а также мозги животных, могут работать по этому же принципу. Это значит, что мысли и эмоции создаются не только биохимическими и электрическими сигналами, но и с помощью квантовых эффектов, которые не подвластны классической физике.
В чем же уникальность квантового мозга?
Мозг — это не просто нейронная сеть. Его квантовая природа предполагает, что сознание возникает не как сумма активностей отдельных нейронов, а как нечто более сложное и тонкое, в чем задействованы квантовые связи между частицами. Остается много вопросов: как именно формируется сознание? Как сердцебиение влияет на квантовые процессы в мозгу? Ответы на них только начинают вырисовываться.
Сегодня мы лишь в начале пути к полному пониманию квантовой природы сознания. Но уже очевидно, что наш мозг значительно сложнее, чем цифровые машины. Нейроны, их связи и квантовые эффекты, возможно, составляют единую квантовую структуру, в которой мы находим себя как мыслящие и чувствующие существа.