Teoria Orch OR: conștiința, mecanica cuantică și colapsul funcției de undă
Conștiința este, poate, cel mai mare mister din Univers. Cum ia naștere? Există o teorie propusă de Stuart Hameroff și Roger Penrose, așa-numita teorie Orch OR – în care conștiința ia naștere din fenomene cuantice ce au loc în creier, asupra cărora acționează colapsul funcției de undă.
Conștiința
Este un fenomen încă misterios, despre care discută biologi, neurologi, fizicieni și filozofi, cu toții încercând să găsească o teorie care să ne spună cum ia naștere aceasta.
Conștiința este legată de creier – de miliardele de neuroni, conectați între ei, care comunică cu semnale electromagnetice/chimice. Cum dă naștere conștiinței această activitate și dacă aceasta reprezintă doar rezultatul activității creierului sunt două subiecte extrem de interesante și dezbătute. În acest context, o teorie fizică – așa-numita Orch OR – a fost propusă de Stuart Hameroff și Roger Penrose.
Orch OR – sau Orchestrated Objective Reduction (reducerea obiectivă orchestrată) – este o teorie conform căreia conștiința ia naștere pe baza a două fenomene care ar avea loc în creier. Ambele foarte dezbătute și încă neconfirmate.
Sunt, deci, doi piloni pe care se bazează această teorie. Primul pilon susține că în creier, la nivelul microtubulilor din neuroni, iau naștere stări cuantice care se manifestă în grupuri mai mari sau mai mici de microtubuli. Ar lua naștere, așadar, un sistem cuantic care se află într-o suprapunere de stări. În această situație nu am fi conștienți – suprapunerea de stări reprezentând o stare de pre-conștiință. Ulterior, sistemul cuantic ar colapsa, printr-un fenomen legat de gravitație, în doar una dintre stările inițiale; acest colaps ar da naștere unui moment de conștiință.
Colapsul s-ar explica în felul următor: sistemul care este în suprapunere de stări ar genera inclusiv o suprapunere a două geometrii ale spațiului și timpului (relativitatea generală). Penrose susține că așa ceva nu este posibil și în acest moment funcția de undă a sistemului colapsează într-un timp cu atât mai scurt cu cât masa sistemului este mai mare.
Cum putem verifica Orch OR?
Pentru a verifica această teorie, este necesar să se demonstreze că se pot forma stări cuantice în creier.
Acest lucru este dificil, deoarece creierul nu este nici izolat, nici la temperatura de aproape de zero Kelvin. Ținând cont de aceste lucruri, se crede că stările de suprapunere cuantică nu ar putea lua naștere în creier.
Totuși, autorii teoriei susțin că oarecum microtubulii ar fi izolați de exterior și, în acest context, s-ar putea realiza o suprapunere cuantică.
Mai multe grupuri de cercetare încearcă să verifice această ipoteză.
Al doilea pilon are de-a face cu teoria colapsului gravitațional, care susține că actuala mecanică cuantică nu este teoria finală, ci doar o aproximație. Nu avem deocamdată dovezi că colapsul gravitațional ar fi corect, însă primii pași în această direcție au fost făcuți.
Colapsul gravitațional studiat la laboratorul subteran de la Gran Sasso
Un grup de specialiști a încercat să măsoare o radiație numită radiație spontană, care ar fi prevăzută de anumite modele de colaps gravitațional. Nu este tocmai teoria lui Penrose, în care radiația nu există, dar aceasta nu este o teorie dinamică; este vorba despre o versiune a teoriei dezvoltată de Lajos Dióși. Nu s-au descoperit semnale ale teoriei – punându-se, deci, limite asupra parametrilor acesteia. Analiza acestor rezultate din punct de vedere al teoriei conștiinței Orch OR (publicată recent într-un articol în Physics of Life Reviews) arată că în versiunea considerată, teoria conștiinței nu prea este posibilă.
Totuși…
Pe viitor
În prezent, se lucrează în două direcții. Pe de o parte, Penrose încearcă să formuleze o teorie în care nu există radiație spontană; pe de altă parte, grupul de specialiști (pe parte experimentală) pune la punct versiuni mai sofisticate (cu efecte disipative și de memorie) ale teoriei și versiuni mai complexe ale aparatului experimental de la Gran Sasso, cu sprijin din partea laboratorului LNGS-INFN, din partea Foundational Questions Institute (FQXi, proiectul ICON) și a John Templeton Foundation (JTF – proiectul QUBO).
Astfel, vom vedea – în anii ce urmează – dacă se vor găsi semnale ale celor doi piloni ai teoriei conștiinței Orch OR.
