quantmag.ppole.ru/..#msg84679 п.3
quantmag.ppole.ru/..#msg59980 п.4
--->
аффтар зело-сс - &ось егойная энэфка-2026 пофтыкаць
flib../b/858176 - Мнемоскан - Роберт Сойер - издание 2026 г.
Ctrl-F _ква_ = 29 (!)
Цитата:
– Одна из версий, – сказал Портер, – гласит, что микротрубочки, составляющие экзоскелет клетки, – место, где находится микроскопическое сознание парамеции, да и человека тоже. Микротрубочки – это как початки индейской кукурузы [Кукуруза с зёрнами разных цветов в початке.], пустые внутри, но сверху покрыты зёрнами. И, как и на кукурузном початке, эти зёрна могут образовывать узоры. Некоторые утверждают, что узоры эти могут двигаться и реплицироваться как клеточные автоматы, и…
– Клеточные автоматы? – переспросил Дешон.
Новые изображения, похожие на ожившие кроссворды.
– Да, именно так, – сказал Портер. – Представьте себе поверхность микротрубочки как свёрнутую в трубку решётку, состоящую из квадратных клеток. Представьте, что некоторые из квадратиков чёрные, а некоторые – белые; вот почему я помянул именно индейскую кукурузу. Представьте также, что квадратики выполняют простые правила: если ты чёрный квадрат и по крайней мере три из восьми соседних квадратов также чёрные, то ты должен стать белым.
На телестене возникла иллюстрация.
– Видите? – спросил Портер. – Очень простое правило. Но, выполняя подобные правила, квадратики начинают образовывать сложные узоры. К примеру, можно получить формы-бумеранги, представляющие собой устойчивую конфигурацию чёрных клеток, которая движется по решётке – каждый раз, как применяется базовое правило, весь этот кластер сдвигается на одну клетку влево. Вы также можете получить формы, которые пожирают другие формы, и большие формы, которые распадаются на две меньшие, но в остальном остаются идентичными.
Мы увидели все эти вариации на телестене.
– Теперь подумайте вот о чём, – сказал Портер. – Узоры реагируют на стимулы в форме применяемого к ним правила. Но реакция на стимулы – это один из стандартных признаков жизни. Узоры движутся, и опять же, движение – это ещё один признак жизни. Узоры пожирают другие узоры, а питание – это третий признак жизни. И узоры воспроизводят себя, и, конечно, это также один из признаков того, что мы имеем дело с живым существом. В самом деле клеточные автоматы – одна из форм того, что уже давно называют искусственной жизнью, хотя я лично считаю, что уточнение «искусственная» здесь излишне. Они и есть жизнь.
– То есть ваш процесс мнемосканирования копирует узоры клеточных автоматов?
– Опосредованно, да.
– Опосредованно? Если есть вероятность, что вы что-либо упустили…
– Нет-нет. Мы копируем информацию с абсолютной точностью, но зафиксировать конфигурацию клеточных автоматов физически невозможно.
– Почему?
– Как я сказал, мы записываем конфигурацию нейронных сетей – положение и связи каждого нейрона в вашем мозгу, – но мы не записываем узор клеточных автоматов на поверхности микротрубочек внутри этих нейронов. Видите ли, тубулины – крошечные зёрна, из которых складывается початок микротрубочки, – могут находиться в двух состояниях, которые я изобразил чёрным и белым цветом на графике вот здесь. Они могут образовывать слошные динамические узоры, которые вы видели на поверхности микротрубочек. Но эти два состояния на самом деле не белое и чёрное. Они определяются тем, где находится электрон: в субъединичном кармане альфа или субъединичном кармане бета. – Он взглянул на присяжных: – Я знаю, я знаю: звучит как полная белиберда. Но главное то, что это квантовомеханический процесс, а это значит, что мы даже теоретически не можем измерить состояние, не изменив его.
Портер повернулся обратно к Дешону.
– Но когда наш квантовый туман конденсируется в наногель мозга, он на короткое время оказывается квантово спутанным с биологическим оригиналом, и узоры клеточных автоматов оказываются идентичными. Так что если микротрубочки и вправду являются источником сознания, то именно в этот момент происходит его перенос в двойника. Конечно, спутанность быстро разрушается, но к этому времени правила уже применяются к новым клеточным автоматам, так что, возвращаясь к нашей метафоре, квадратики начинают снова менять цвет.
///
с помощью процесса мнемосканирования мы получаем идеальный квантовый снимок вашего разума в определённый момент времени, составляем точную карту конфигурации, пользуясь метафорой Портера, чёрных и белых пикселов, которые являются полями клеточных автоматов, покрывающих микротрубочки вашего мозга. Это идеальный квантовый снимок. Но это и всё, что производит мнемоскан, – снимок. И этого недостаточно. Сознание – это не состояние, это процесс. Потому что для того, чтобы снимок обрёл сознание, он должен самопроизвольно стать кадром из фильма, фильма, который создаёт собственную, не ограниченную сценарием историю, разворачивающуюся в будущее.
– Как скажете, – сказал я.
Смайт энергично закивал:
– Снимок становится фильмом, когда белые и чёрные пикселы оживают. Но они не сделают это сами, им нужно дать правила, которым они станут подчиняться. Ну, вы знаете: «Стань белым, если три твоих соседа чёрные», и всё такое. Но эти правила не встроены в систему. Они наложены на неё. Как только это произошло, клеточные автоматы продолжают свои перестановки бесконечно – и это и есть сознание, это и есть феномен осознания своего бытия, внутреннего мира, существования в качестве «кого-то».
– И как же вы добавляете правила, регулирующие перестановки? – спросил я. Смайт поднял руки.
– Мы этого не делаем. Не умеем. Поверьте, мы пытались – но ничто из того, что мы перепробовали, не способно заставить пикселы что-либо делать. Нет, правила приходят из уже обладающего сознанием разума субъекта, который подвергается сканированию. Лишь потому, что настоящий, биологический мозг первоначально оказывается квантово спутанным с новым, искусственным, лишь поэтому пикселы в новом мозгу становятся клеточными автоматами. Без этой первоначальной спутанности нет процесса живого сознания, только мёртвый слепок с него. В наши искусственные мозги не встроены эти правила, так что если только сознание в скопированном мозгу почему-то приостанавливается, то не существует способа запустить его снова.
– То есть если кто-то из нас заснёт… – сказал я.
– …то умрёт, – закончил Смайт. – Сознание никогда не перезапустится.
– Клеточные автоматы? – переспросил Дешон.
Новые изображения, похожие на ожившие кроссворды.
– Да, именно так, – сказал Портер. – Представьте себе поверхность микротрубочки как свёрнутую в трубку решётку, состоящую из квадратных клеток. Представьте, что некоторые из квадратиков чёрные, а некоторые – белые; вот почему я помянул именно индейскую кукурузу. Представьте также, что квадратики выполняют простые правила: если ты чёрный квадрат и по крайней мере три из восьми соседних квадратов также чёрные, то ты должен стать белым.
На телестене возникла иллюстрация.
– Видите? – спросил Портер. – Очень простое правило. Но, выполняя подобные правила, квадратики начинают образовывать сложные узоры. К примеру, можно получить формы-бумеранги, представляющие собой устойчивую конфигурацию чёрных клеток, которая движется по решётке – каждый раз, как применяется базовое правило, весь этот кластер сдвигается на одну клетку влево. Вы также можете получить формы, которые пожирают другие формы, и большие формы, которые распадаются на две меньшие, но в остальном остаются идентичными.
Мы увидели все эти вариации на телестене.
– Теперь подумайте вот о чём, – сказал Портер. – Узоры реагируют на стимулы в форме применяемого к ним правила. Но реакция на стимулы – это один из стандартных признаков жизни. Узоры движутся, и опять же, движение – это ещё один признак жизни. Узоры пожирают другие узоры, а питание – это третий признак жизни. И узоры воспроизводят себя, и, конечно, это также один из признаков того, что мы имеем дело с живым существом. В самом деле клеточные автоматы – одна из форм того, что уже давно называют искусственной жизнью, хотя я лично считаю, что уточнение «искусственная» здесь излишне. Они и есть жизнь.
– То есть ваш процесс мнемосканирования копирует узоры клеточных автоматов?
– Опосредованно, да.
– Опосредованно? Если есть вероятность, что вы что-либо упустили…
– Нет-нет. Мы копируем информацию с абсолютной точностью, но зафиксировать конфигурацию клеточных автоматов физически невозможно.
– Почему?
– Как я сказал, мы записываем конфигурацию нейронных сетей – положение и связи каждого нейрона в вашем мозгу, – но мы не записываем узор клеточных автоматов на поверхности микротрубочек внутри этих нейронов. Видите ли, тубулины – крошечные зёрна, из которых складывается початок микротрубочки, – могут находиться в двух состояниях, которые я изобразил чёрным и белым цветом на графике вот здесь. Они могут образовывать слошные динамические узоры, которые вы видели на поверхности микротрубочек. Но эти два состояния на самом деле не белое и чёрное. Они определяются тем, где находится электрон: в субъединичном кармане альфа или субъединичном кармане бета. – Он взглянул на присяжных: – Я знаю, я знаю: звучит как полная белиберда. Но главное то, что это квантовомеханический процесс, а это значит, что мы даже теоретически не можем измерить состояние, не изменив его.
Портер повернулся обратно к Дешону.
– Но когда наш квантовый туман конденсируется в наногель мозга, он на короткое время оказывается квантово спутанным с биологическим оригиналом, и узоры клеточных автоматов оказываются идентичными. Так что если микротрубочки и вправду являются источником сознания, то именно в этот момент происходит его перенос в двойника. Конечно, спутанность быстро разрушается, но к этому времени правила уже применяются к новым клеточным автоматам, так что, возвращаясь к нашей метафоре, квадратики начинают снова менять цвет.
///
с помощью процесса мнемосканирования мы получаем идеальный квантовый снимок вашего разума в определённый момент времени, составляем точную карту конфигурации, пользуясь метафорой Портера, чёрных и белых пикселов, которые являются полями клеточных автоматов, покрывающих микротрубочки вашего мозга. Это идеальный квантовый снимок. Но это и всё, что производит мнемоскан, – снимок. И этого недостаточно. Сознание – это не состояние, это процесс. Потому что для того, чтобы снимок обрёл сознание, он должен самопроизвольно стать кадром из фильма, фильма, который создаёт собственную, не ограниченную сценарием историю, разворачивающуюся в будущее.
– Как скажете, – сказал я.
Смайт энергично закивал:
– Снимок становится фильмом, когда белые и чёрные пикселы оживают. Но они не сделают это сами, им нужно дать правила, которым они станут подчиняться. Ну, вы знаете: «Стань белым, если три твоих соседа чёрные», и всё такое. Но эти правила не встроены в систему. Они наложены на неё. Как только это произошло, клеточные автоматы продолжают свои перестановки бесконечно – и это и есть сознание, это и есть феномен осознания своего бытия, внутреннего мира, существования в качестве «кого-то».
– И как же вы добавляете правила, регулирующие перестановки? – спросил я. Смайт поднял руки.
– Мы этого не делаем. Не умеем. Поверьте, мы пытались – но ничто из того, что мы перепробовали, не способно заставить пикселы что-либо делать. Нет, правила приходят из уже обладающего сознанием разума субъекта, который подвергается сканированию. Лишь потому, что настоящий, биологический мозг первоначально оказывается квантово спутанным с новым, искусственным, лишь поэтому пикселы в новом мозгу становятся клеточными автоматами. Без этой первоначальной спутанности нет процесса живого сознания, только мёртвый слепок с него. В наши искусственные мозги не встроены эти правила, так что если только сознание в скопированном мозгу почему-то приостанавливается, то не существует способа запустить его снова.
– То есть если кто-то из нас заснёт… – сказал я.
– …то умрёт, – закончил Смайт. – Сознание никогда не перезапустится.
Копированье "до атома" не копирует "правила" ? хмм .. с чего бы
итэпэ
sfwriter.com
п.2
мусью Хамероф у его уж був -
Цитата:
flib../b/552923 - Квантовая ночь 1247K - Роберт Сойер
– А ты, гмм, ударилась в нью-эйдж?
Она едва не подавилась вином.
– Что?
– Ну, я заглянул в Википедию, там сказано, что ты работаешь в каком-то «Канадском Центре Просветления».
Она рассмеялась чудесным тёплым смехом.
– Ты хочешь сказать, в «Канадском Источнике Света»? Это синхротрон, крупнейший ускоритель частиц в Канаде; лишь чуть-чуть недотягивает до трёх гигаэлектронвольт. Он расположен на территории Саскачеванского университета.
– О! Но там сказано «исследования сознания».
– Ну да. Психология была твоей основной специальностью, у меня же – побочной, а основная – физика. Однако курс Уоркентина заставил меня всерьёз заинтересоваться мозгом, и закончилось это тем, что я теперь работаю в области квантовой механики сознания. После выпуска из Манитобы я уехала в Университет Аризоны и училась там у Стюарта Хамероффа.
– Кто это?
– Анестезиолог. Его заинтересовало, что именно происходит, когда он лишает людей сознания. Роджер Пенроуз, физик, который иногда сотрудничает со Стивеном Хокингом, написал книгу, в которой доказывал, что сознание должно быть квантово-механическим; оно не может описываться одной лишь классической физикой вследствие теоремы Гёделя о неполноте. Стюарт прочитал книгу и связался с ним – это было двадцать пять лет назад. И вот поэтому я сейчас в «Источнике Света»; я сотрудничаю со специалистом по ускорителям, которая разработала методику детектирования суперпозиции без возбуждения декогеренции.
– Китайская грамота, – сказал я.
Она тепло улыбнулась.
– «Суперпозиция» – это сугубо квантовое явление, когда нечто находится сразу в двух состояниях: к примеру, не здесь или там, а одновременно и здесь, и там. Когда суперпозиция коллапсирует в одно из состояний, мы называем это «декогеренцией». Так вот, моя работа основывается на том, что привлекло Стюарта к Пенроузу. Стюарт говорил: вдыхание анестетика, такого как «Галотан», воздействует на микротрубочки – элементы цитоскелета – нейронов. В микротрубочках имеются двудольные полости, и каждая из них содержит свободный электрон. Когда ты бодрствуешь, эти электроны находятся в суперпозиции, одновременно присутствуя в верхней и нижней доле. Когда применяется анестетик, электроны теряют когерентность и коллапсируют в одно из двух возможных состояний – и в этот момент пациент утрачивает сознание.
Я нахмурился, пытаясь уложить всё это в голове.
– То есть «Галотан» используется в качестве ингалянта при анестезии?
Кайла кивнула:
– Верно.
– А анестезия – это состояние, в котором в мозгу действует только классическая физика?
– Когда ты в отключке – да.
.///
– Итак, – сказал я, когда мы сделали заказы, – за ланчем ты рассказывала о квантовой физике сознания.
Она отпила вина.
– Это так. Я работаю в паре с Викторией Чен. Как я уже говорила, она разработала систему, способную обнаруживать квантовую суперпозицию в нервной ткани.
– Я, конечно, не физик, но я как-то не думал, что квантовые эффекты вроде этого происходят в живых организмах.
– О, они определённо присутствуют в некоторых биологических системах. К примеру, мы с 2007 года знаем, что существует квантовая суперпозиция в хлорофилле. Энергетическая эффективность фотосинтеза – девяносто пять процентов, а это лучше, чем всё, что мы способны спроектировать. Растения достигают её, используя квантовую суперпозицию, чтобы испробовать сразу все возможные пути между светочувствительными молекулами и протеинами, являющимися центрами реакции, так что энергия всегда перекачивается по наиболее энергоэффективному маршруту; это пример биологических квантовых вычислений. Вики интересовало, как растениям удаётся это делать при комнатной температуре; мы вынуждены охлаждать наши квантовые компьютеры до температуры лишь на долю градуса выше абсолютного нуля, чтобы получить суперпозицию. Ну а я, как я упоминала за ланчем, давно интересовалась моделью Пенроуза-Хамероффа, которая утверждает, что именно квантовая суперпозиция в микротрубочках нейронной ткани порождает сознание. Так что я убедила Вики позволить мне испытать её методику на людях, чтобы посмотреть, действительно ли в человеческом мозгу присутствует квантовая суперпозиция.
– И?
– И представь себе, она там действительно есть. Не совсем то, что предлагали Хамерофф и Пенроуз, но это определённо открывает новое направление для исследований.
///
– Видишь ли, они думали, что сознание существует в моменты коллапса из суперпозиции в состояние классической физики, что каждый момент такого коллапса – это момент сознания, сорок или около того в секунду. Это была интересная теоретическая модель, когда они её предложили в 1990-х, однако Виктория показала, что суперпозиция в микротрубочках, в отличие от любых других структур тела, поддерживается неограниченно долго – вероятно, это их постоянное свойство.
Я нахмурился.
– Но я думал, что квантовая суперпозиция – хрупкая штука. Разве она не распадается?
– Насколько мы можем утверждать, нет. Никогда – по крайней мере пока человек жив.
– И почему?
– Вики называет это «инерцией запутанности», и, я бы сказала, это революционное открытие, достойное собственной Нобелевской премии. Видишь ли, единственный электрон декогерирует очень быстро, выпадая из суперпозиции, однако бесчисленные триллионы электронов одного и того же мозга по какой-то причине спаяны друг с другом способом, не предусмотренным квантовой теорией, и поэтому здесь действуют законы вероятности. В любой момент времени любой из них может «захотеть» декогерировать в классическое состояние, но этого не произойдёт, пока того же не «захочет» большинство из них. Компьютерное моделирование показывает, что такое пороговое состояние никогда не достигается – по крайней мере при нормальных условиях. Внешняя сила – скажем, анестетик – способна заставить суперпозицию декогерировать, но в отсутствие чего-то подобного суперпозиция не коллапсирует никогда. Просто продолжает существовать.
///
– Пенроуз предположил, что каждая макромолекула тубулина имеет одну двудольную гидрофобную полость с одним-единственным свободным электроном. Однако он также мимоходом заметил, что может быть и множество гидрофобных полостей с одним электроном в каждой. И это как раз то, что мы с Вики открыли: оказалось, что на самом деле в каждой макромолекуле тубулина три такие полости.
– И что это дает?
– Все макромолекулы тубулина в мозгу квантово запутаны, то есть пребывают в одинаковом состоянии: комбинация суперпозиционированных и классических электронов одна и та же во всём тубулине мозга конкретного человека.
– О.
– Это значит, что каждый человек пребывает в одном из восьми возможных состояний: все три полостных электрона в классическом состоянии, все три в суперпозиции или ещё шесть комбинаций, когда один или два электрона в классическом состоянии, а остальные в суперпозиции.
– Круто.
– Спасибо. Так вот, мы считаем, что не имеет значения, какой именно электрон в суперпозиции, а какой – нет: электроны, как и все субатомные частицы, взаимозаменяемы. Так что на самом деле есть лишь четыре состояния вместо восьми: нет электронов в суперпозиции; любой из трёх в суперпозиции, любые два в суперпозиции и все три в суперпозиции. Другими словами, классическое состояние и три состояния с квантовой суперпозицией: Q1, Q2 и Q3.
///
Виктория:
– Совокупность сознаний всех людей – всех 7,7 миллиарда, независимо от того, в каком именно квантовом состоянии они находятся, – формирует единую квантово запутанную систему, соединённую посредством сети тесного мира. Именно коллективная квантовая инерция не даёт отдельным людям сменить своё квантовое состояние. Именно по этой причине мы не можем взять, скажем, эф-зэ и перевести его на следующий уровень: нельзя изменить квантовое состояние одного человека, не повлияв на всех остальных, и поэтому-то квантовый камертон не работает на людях, уже находящихся в сознании. Инерция всего человечества препятствует такому переходу.
– Но это не может быть правдой, – сказал я. – В больницах людям всё время дают наркоз, но он всегда действует только на самого пациента.
– Да, – ответила Виктория. – Это особый случай, потому что включает в себя декогеренцию. Когда тебе дают общий наркоз, квантовая суперпозиция прекращается, и ты выпадаешь в классическое состояние – Пенроуз и Хамерофф доказали это, – ты и по определению не можешь быть субъектом квантовой запутанности.
– И что это означает?.. – спросил я.
– Это означает, – ответила Кайла, – что ты покидаешь коллектив, когда полностью теряешь сознание.
– Ладно, – сказал я.
– Но, – продолжала Кайла, – те, кто уже состоит в коллективе – все семь миллиардов Q1, Q2 и Q3, все, кто не находится в классическом состоянии, – могут сменить квантовое состояние лишь синхронно, все разом.
///
Я попытался угнаться за её мыслью.
– Как я понимаю, микротубулярный цитоскелет имеется почти во всех клетках тела? Не только в клетках мозга? Микротрубочки в нейронах Пенроуз и Хамерофф считали источником сознания, но, может быть, обычные клетки тела сохраняют суперпозицию, даже когда нервная ткань её утрачивает? Что-то типа мускульной памяти?
Последняя фраза задумывалась как каламбур, но она кивнула, будто я сказал нечто более умное, чем мне самому казалось.
– Может быть, может быть. – Она пожала плечами: – Кто знает? Однако можно сказать с уверенностью, что, каков бы ни был механизм, подобная память должна существовать.
– Круто, – сказал я. – Однако, ты говоришь, это случается с каждым, кто полностью утрачивает сознание? Если он приходит в себя, то оказывается на один уровень выше, чем был, либо, если он был Q3, то становится Q1, я правильно понимаю?
– Да, я так думаю. Но для этого нужно, чтобы его мозг выпал в классическое состояние. Этого не происходит во время сна: во сне мы находимся в сознании, именно поэтому мы видим сны, а внешние раздражители способны нас разбудить.
///
Дополнительная литература
настоящий роман базируется на понимании того, что сознание имеет сугубо квантово-механическую природу. Эта идея происходит из двух книг сэра Роджера Пенроуза:
Пенроуз Р. Новый ум короля. О компьютерах, мышлении и законах физики = The Emperor`s New Mind. Concerning Computers, Minds and The Laws of Physics / Перевод с англ. под общ. ред. В. О. Малышенко. – 4-е изд. – М.: УРСС, ЛКИ, 2011. – 402 с. – (Синергетика: от прошлого к будущему). – ISBN 978–5–382–01266–7.
Пенроуз Р. Тени разума: В поисках науки о сознании = Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness / Перевод с англ. А. Р. Логунова, Н. А. Зубченко. – М. – Ижевск: ИКИ, 2011. – 688 с. – 1500 экз. – ISBN 5–93972–457–4.
Первая разъясняет логику Пенроуза (которая базируется на теореме Гёделя о неполноте), стоящую за утверждением о квантово-механической природе сознания. Когда Пенроуз впервые предложил эту идею, он понятия не имел, где именно эти квантово-механические процессы могут происходить. Однако анестезиолог Стюарт Хамерофф предположил, что они происходят в гидрофобных полостях микротрубочек; Пенроуз развил эту идею во второй книге, и впоследствии они написали в соавторстве несколько статей, последняя из которых содержит хороший обзор их идей:
Hameroff, Stuart, and Roger Penrose. “Consciousness in the Universe: A Review of the ‘Orch OR’ Theory”.
Physics of Life Reviews 11 (2014) 39–78.
Обзор текущего состояния знаний о квантовых процессах в биологических системах можно найти здесь:
McFadden, Johnjoe, and Jim Al-Khalili. Life on the Edge: The Coming Age of Quantum Biology. New York: Crown Publishing, 2015.
Важной частью сюжета моего романа также является понятие «философский зомби», чаще всего ассоциируемое с австралийским философом Дэвидом Чалмерсом, обсуждавшим эту тему во многих местах, в частности в своих превосходных книгах:
Chalmers, David J. The Conscious Mind: In Search of a Fundamental Theory. Oxford: Oxford University Press, 1996.
Chalmers, David J. The Character of Consciousness. Oxford: Oxford University Press, 2010.
(Я весьма горд тем, что лично знаком со Стюартом Хамероффом и Дэвидом Чалмерсом. Стюарт и Дэвид в течение долгого времени совместно председательствовали на конференции «К науке о сознании», которая проходила каждые два года, и, когда я выступал на ней с основным докладом в 2010-м, Дэйв представлял меня аудитории.)
///
Хотя мои вымышленные персонажи упоминают о своей совместной работе со многими реально существующими учёными, такими как Дэвид Дж. Чалмерс, исследователь природы сознания Стюарт Хамерофф и его соавтор физик Роджер Пенроуз, физиологи Боб Алтмейер, Анджела Брук, Роберт Д. Хейр, Кент Киль, Филип Зимбардо и покойный Стэнли Милгрэм, экстраполяции их результатов и иногда найденные в них противоречия, о которых говорят мои персонажи, также всецело плод моего воображения.
Я благодарен Дэвиду Дж. Чалмерсу, доктору философии, директору Центра изучения сознания Австралийского Национального университета; Кевину Даттону, доктору философии, автору книги «Мудрость психопата»; Джону Гриббину, доктору философии, автору книги «В поисках кота Шрёдингера»; и Стюарту Р. Хамероффу, доктору медицины, директору Центра исследований сознания в Университете Аризоны в Тусоне.
--->– А ты, гмм, ударилась в нью-эйдж?
Она едва не подавилась вином.
– Что?
– Ну, я заглянул в Википедию, там сказано, что ты работаешь в каком-то «Канадском Центре Просветления».
Она рассмеялась чудесным тёплым смехом.
– Ты хочешь сказать, в «Канадском Источнике Света»? Это синхротрон, крупнейший ускоритель частиц в Канаде; лишь чуть-чуть недотягивает до трёх гигаэлектронвольт. Он расположен на территории Саскачеванского университета.
– О! Но там сказано «исследования сознания».
– Ну да. Психология была твоей основной специальностью, у меня же – побочной, а основная – физика. Однако курс Уоркентина заставил меня всерьёз заинтересоваться мозгом, и закончилось это тем, что я теперь работаю в области квантовой механики сознания. После выпуска из Манитобы я уехала в Университет Аризоны и училась там у Стюарта Хамероффа.
– Кто это?
– Анестезиолог. Его заинтересовало, что именно происходит, когда он лишает людей сознания. Роджер Пенроуз, физик, который иногда сотрудничает со Стивеном Хокингом, написал книгу, в которой доказывал, что сознание должно быть квантово-механическим; оно не может описываться одной лишь классической физикой вследствие теоремы Гёделя о неполноте. Стюарт прочитал книгу и связался с ним – это было двадцать пять лет назад. И вот поэтому я сейчас в «Источнике Света»; я сотрудничаю со специалистом по ускорителям, которая разработала методику детектирования суперпозиции без возбуждения декогеренции.
– Китайская грамота, – сказал я.
Она тепло улыбнулась.
– «Суперпозиция» – это сугубо квантовое явление, когда нечто находится сразу в двух состояниях: к примеру, не здесь или там, а одновременно и здесь, и там. Когда суперпозиция коллапсирует в одно из состояний, мы называем это «декогеренцией». Так вот, моя работа основывается на том, что привлекло Стюарта к Пенроузу. Стюарт говорил: вдыхание анестетика, такого как «Галотан», воздействует на микротрубочки – элементы цитоскелета – нейронов. В микротрубочках имеются двудольные полости, и каждая из них содержит свободный электрон. Когда ты бодрствуешь, эти электроны находятся в суперпозиции, одновременно присутствуя в верхней и нижней доле. Когда применяется анестетик, электроны теряют когерентность и коллапсируют в одно из двух возможных состояний – и в этот момент пациент утрачивает сознание.
Я нахмурился, пытаясь уложить всё это в голове.
– То есть «Галотан» используется в качестве ингалянта при анестезии?
Кайла кивнула:
– Верно.
– А анестезия – это состояние, в котором в мозгу действует только классическая физика?
– Когда ты в отключке – да.
.///
– Итак, – сказал я, когда мы сделали заказы, – за ланчем ты рассказывала о квантовой физике сознания.
Она отпила вина.
– Это так. Я работаю в паре с Викторией Чен. Как я уже говорила, она разработала систему, способную обнаруживать квантовую суперпозицию в нервной ткани.
– Я, конечно, не физик, но я как-то не думал, что квантовые эффекты вроде этого происходят в живых организмах.
– О, они определённо присутствуют в некоторых биологических системах. К примеру, мы с 2007 года знаем, что существует квантовая суперпозиция в хлорофилле. Энергетическая эффективность фотосинтеза – девяносто пять процентов, а это лучше, чем всё, что мы способны спроектировать. Растения достигают её, используя квантовую суперпозицию, чтобы испробовать сразу все возможные пути между светочувствительными молекулами и протеинами, являющимися центрами реакции, так что энергия всегда перекачивается по наиболее энергоэффективному маршруту; это пример биологических квантовых вычислений. Вики интересовало, как растениям удаётся это делать при комнатной температуре; мы вынуждены охлаждать наши квантовые компьютеры до температуры лишь на долю градуса выше абсолютного нуля, чтобы получить суперпозицию. Ну а я, как я упоминала за ланчем, давно интересовалась моделью Пенроуза-Хамероффа, которая утверждает, что именно квантовая суперпозиция в микротрубочках нейронной ткани порождает сознание. Так что я убедила Вики позволить мне испытать её методику на людях, чтобы посмотреть, действительно ли в человеческом мозгу присутствует квантовая суперпозиция.
– И?
– И представь себе, она там действительно есть. Не совсем то, что предлагали Хамерофф и Пенроуз, но это определённо открывает новое направление для исследований.
///
– Видишь ли, они думали, что сознание существует в моменты коллапса из суперпозиции в состояние классической физики, что каждый момент такого коллапса – это момент сознания, сорок или около того в секунду. Это была интересная теоретическая модель, когда они её предложили в 1990-х, однако Виктория показала, что суперпозиция в микротрубочках, в отличие от любых других структур тела, поддерживается неограниченно долго – вероятно, это их постоянное свойство.
Я нахмурился.
– Но я думал, что квантовая суперпозиция – хрупкая штука. Разве она не распадается?
– Насколько мы можем утверждать, нет. Никогда – по крайней мере пока человек жив.
– И почему?
– Вики называет это «инерцией запутанности», и, я бы сказала, это революционное открытие, достойное собственной Нобелевской премии. Видишь ли, единственный электрон декогерирует очень быстро, выпадая из суперпозиции, однако бесчисленные триллионы электронов одного и того же мозга по какой-то причине спаяны друг с другом способом, не предусмотренным квантовой теорией, и поэтому здесь действуют законы вероятности. В любой момент времени любой из них может «захотеть» декогерировать в классическое состояние, но этого не произойдёт, пока того же не «захочет» большинство из них. Компьютерное моделирование показывает, что такое пороговое состояние никогда не достигается – по крайней мере при нормальных условиях. Внешняя сила – скажем, анестетик – способна заставить суперпозицию декогерировать, но в отсутствие чего-то подобного суперпозиция не коллапсирует никогда. Просто продолжает существовать.
///
– Пенроуз предположил, что каждая макромолекула тубулина имеет одну двудольную гидрофобную полость с одним-единственным свободным электроном. Однако он также мимоходом заметил, что может быть и множество гидрофобных полостей с одним электроном в каждой. И это как раз то, что мы с Вики открыли: оказалось, что на самом деле в каждой макромолекуле тубулина три такие полости.
– И что это дает?
– Все макромолекулы тубулина в мозгу квантово запутаны, то есть пребывают в одинаковом состоянии: комбинация суперпозиционированных и классических электронов одна и та же во всём тубулине мозга конкретного человека.
– О.
– Это значит, что каждый человек пребывает в одном из восьми возможных состояний: все три полостных электрона в классическом состоянии, все три в суперпозиции или ещё шесть комбинаций, когда один или два электрона в классическом состоянии, а остальные в суперпозиции.
– Круто.
– Спасибо. Так вот, мы считаем, что не имеет значения, какой именно электрон в суперпозиции, а какой – нет: электроны, как и все субатомные частицы, взаимозаменяемы. Так что на самом деле есть лишь четыре состояния вместо восьми: нет электронов в суперпозиции; любой из трёх в суперпозиции, любые два в суперпозиции и все три в суперпозиции. Другими словами, классическое состояние и три состояния с квантовой суперпозицией: Q1, Q2 и Q3.
///
Виктория:
– Совокупность сознаний всех людей – всех 7,7 миллиарда, независимо от того, в каком именно квантовом состоянии они находятся, – формирует единую квантово запутанную систему, соединённую посредством сети тесного мира. Именно коллективная квантовая инерция не даёт отдельным людям сменить своё квантовое состояние. Именно по этой причине мы не можем взять, скажем, эф-зэ и перевести его на следующий уровень: нельзя изменить квантовое состояние одного человека, не повлияв на всех остальных, и поэтому-то квантовый камертон не работает на людях, уже находящихся в сознании. Инерция всего человечества препятствует такому переходу.
– Но это не может быть правдой, – сказал я. – В больницах людям всё время дают наркоз, но он всегда действует только на самого пациента.
– Да, – ответила Виктория. – Это особый случай, потому что включает в себя декогеренцию. Когда тебе дают общий наркоз, квантовая суперпозиция прекращается, и ты выпадаешь в классическое состояние – Пенроуз и Хамерофф доказали это, – ты и по определению не можешь быть субъектом квантовой запутанности.
– И что это означает?.. – спросил я.
– Это означает, – ответила Кайла, – что ты покидаешь коллектив, когда полностью теряешь сознание.
– Ладно, – сказал я.
– Но, – продолжала Кайла, – те, кто уже состоит в коллективе – все семь миллиардов Q1, Q2 и Q3, все, кто не находится в классическом состоянии, – могут сменить квантовое состояние лишь синхронно, все разом.
///
Я попытался угнаться за её мыслью.
– Как я понимаю, микротубулярный цитоскелет имеется почти во всех клетках тела? Не только в клетках мозга? Микротрубочки в нейронах Пенроуз и Хамерофф считали источником сознания, но, может быть, обычные клетки тела сохраняют суперпозицию, даже когда нервная ткань её утрачивает? Что-то типа мускульной памяти?
Последняя фраза задумывалась как каламбур, но она кивнула, будто я сказал нечто более умное, чем мне самому казалось.
– Может быть, может быть. – Она пожала плечами: – Кто знает? Однако можно сказать с уверенностью, что, каков бы ни был механизм, подобная память должна существовать.
– Круто, – сказал я. – Однако, ты говоришь, это случается с каждым, кто полностью утрачивает сознание? Если он приходит в себя, то оказывается на один уровень выше, чем был, либо, если он был Q3, то становится Q1, я правильно понимаю?
– Да, я так думаю. Но для этого нужно, чтобы его мозг выпал в классическое состояние. Этого не происходит во время сна: во сне мы находимся в сознании, именно поэтому мы видим сны, а внешние раздражители способны нас разбудить.
///
Дополнительная литература
настоящий роман базируется на понимании того, что сознание имеет сугубо квантово-механическую природу. Эта идея происходит из двух книг сэра Роджера Пенроуза:
Пенроуз Р. Новый ум короля. О компьютерах, мышлении и законах физики = The Emperor`s New Mind. Concerning Computers, Minds and The Laws of Physics / Перевод с англ. под общ. ред. В. О. Малышенко. – 4-е изд. – М.: УРСС, ЛКИ, 2011. – 402 с. – (Синергетика: от прошлого к будущему). – ISBN 978–5–382–01266–7.
Пенроуз Р. Тени разума: В поисках науки о сознании = Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness / Перевод с англ. А. Р. Логунова, Н. А. Зубченко. – М. – Ижевск: ИКИ, 2011. – 688 с. – 1500 экз. – ISBN 5–93972–457–4.
Первая разъясняет логику Пенроуза (которая базируется на теореме Гёделя о неполноте), стоящую за утверждением о квантово-механической природе сознания. Когда Пенроуз впервые предложил эту идею, он понятия не имел, где именно эти квантово-механические процессы могут происходить. Однако анестезиолог Стюарт Хамерофф предположил, что они происходят в гидрофобных полостях микротрубочек; Пенроуз развил эту идею во второй книге, и впоследствии они написали в соавторстве несколько статей, последняя из которых содержит хороший обзор их идей:
Hameroff, Stuart, and Roger Penrose. “Consciousness in the Universe: A Review of the ‘Orch OR’ Theory”.
Physics of Life Reviews 11 (2014) 39–78.
Обзор текущего состояния знаний о квантовых процессах в биологических системах можно найти здесь:
McFadden, Johnjoe, and Jim Al-Khalili. Life on the Edge: The Coming Age of Quantum Biology. New York: Crown Publishing, 2015.
Важной частью сюжета моего романа также является понятие «философский зомби», чаще всего ассоциируемое с австралийским философом Дэвидом Чалмерсом, обсуждавшим эту тему во многих местах, в частности в своих превосходных книгах:
Chalmers, David J. The Conscious Mind: In Search of a Fundamental Theory. Oxford: Oxford University Press, 1996.
Chalmers, David J. The Character of Consciousness. Oxford: Oxford University Press, 2010.
(Я весьма горд тем, что лично знаком со Стюартом Хамероффом и Дэвидом Чалмерсом. Стюарт и Дэвид в течение долгого времени совместно председательствовали на конференции «К науке о сознании», которая проходила каждые два года, и, когда я выступал на ней с основным докладом в 2010-м, Дэйв представлял меня аудитории.)
///
Хотя мои вымышленные персонажи упоминают о своей совместной работе со многими реально существующими учёными, такими как Дэвид Дж. Чалмерс, исследователь природы сознания Стюарт Хамерофф и его соавтор физик Роджер Пенроуз, физиологи Боб Алтмейер, Анджела Брук, Роберт Д. Хейр, Кент Киль, Филип Зимбардо и покойный Стэнли Милгрэм, экстраполяции их результатов и иногда найденные в них противоречия, о которых говорят мои персонажи, также всецело плод моего воображения.
Я благодарен Дэвиду Дж. Чалмерсу, доктору философии, директору Центра изучения сознания Австралийского Национального университета; Кевину Даттону, доктору философии, автору книги «Мудрость психопата»; Джону Гриббину, доктору философии, автору книги «В поисках кота Шрёдингера»; и Стюарту Р. Хамероффу, доктору медицины, директору Центра исследований сознания в Университете Аризоны в Тусоне.
И конец которых - "Озера Конечного Переживания". 
Потому что "смерть" они давно победили. Не знаю. 