Vilken plats har medvetandet i kvantfysikens världsbild ?

1. Vilken plats har medvetandet i kvantfysikens världsbild ? Paavo Pylkkänen Högskolan i Skövde Helsingfors Universitet paavo.pylkkanen@his.se

2. Vilken plats har medvetandet i naturen?  • Trots många framsteg i vetenskap finns det fortfarande ingen konsensus kring hur denna fråga borde svaras

3. Synpunkter om medvetandet • existerar inte överhuvudtaget • kan reduceras till hjärnprocesser • en icke-reducerbar, icke-fysisk entitet • starkt relaterat till fundamentala teorier i fysik • vi kommer aldrig att förstå det

4. Game plan • diskutera frågan genom David Bohms förslag för en ny kvantfysikalisk världsbild • DB: vi bör använda nya begrepp som ”invikt ordning” (”implicate order”) och ”aktiv information” om vi vill förstå fundamentala fysiska processer • Kan dessa nya begrepp också hjälpa oss att förstå medvetandet och dess relation till materia på ett nytt sätt?

5. Vad är medvetandet? • I anglo-amerikansk debatt: medvetandet = consciousness • Mind vs. consciousness • Cf. ”awareness”, ”attention”

6. Medvetandet som begrepp • Medvetandet hos ett kreatur (creature c) • Medvetandet hos ett tillstånd (state c) • Medvetandet som en entitet

7. Problem med “consciousness” (enligt van Gulick) • Den deskriptiva frågan: Vad är medvetandet? • Den explanatoriska frågan: Hur kan medvetandet existera? • Den funktionella frågan: Varför existerar medvetandet?

8. Den deskriptiva frågan: Vad är medvetandet? • Första personens och tredje personens data • Kvalitativ karaktär • Fenomenella struktur • Subjektivitet • Själv-perspektuell organisation • Helhet (unity) • Intentionalitet och genomskinlighet • Dynamiskt flöde

9. ”M existerar inte överhuvudtaget” • Behaviourism, eliminativ materialism • Går starkt mot vår vardagliga intuitioner • Men: det har ofta visat sig värdefullt att ifrågasätta dessa!

10. ”M kan reduceras till hjärnprocesser” • Starkt empirisk stöd att M är relaterat till hjärnprocesser • Men: Svåra filosofiska problem med idén att M kan helt reduceras till dem! • David Chalmers och medvetandets svåra problem (”the hard problem”)

11. Medvetandeproblemets bakgrund • Jf. Nagel, McGinn, Levine, Jackson, Shoemaker • Kvalier: upplevelser har fenomenella och således icke-kausala, icke-representationella, icke-funktionella och kanske icke-fysikaliska egenskaper • Subjektivitet: vissa fakta vid upplevelser är subjektiva, de kan inte helt förstås, utom från en viss synvinkel • Kunskapsargument (Mary): vissa fakta vid upplevelser är icke-fysikaliska

12. David Chalmers skär problemrymden • DC: problem vid medvetandet kan delas till de lätta och det svåra • “De lätta”: vi vet vad duger som svar och varifrån vi ska leta efter dem • “Det svåra”: vi vet inte ens vad som skulle duga som svar

13. “Lätta” problem • Hur diskriminerar människan sinnesstimulus och reagerar till dem? • Hur kombinerar hjärnan information från olika källor och benyttjar den i kontroll av beteendet? • Hur beskriver en subjekt sina inre tillstånd med hjälp av ord?

14. Vetenskapen torde lösa de lätta problem • Vid de lätta problem är frågan hur de olika funktioner sker (t.ex. ”binding” <-> 40Hz) • När man har förklarat hur funktionerna sker, har man förklarat allt som behövs -> Forskningen inom kognitiv psykologi och neurovetenskap torde lösa dem

15. Medvetandets svåra problem • Vid det svåra problemet är frågan inte bara om hur funktioner sker • För varje förklarat funktion kan man alltid ställa en ytterligare fråga: varför finns det en medveten upplevelse anknyten till denna funktion? • Varför finns det medvetna upplevelser anknytna till hjärnfunktioner överhuvudtaget?

16. Den funktionella förklaringens gränser • Även om man hade svarat de lätta problem, skulle det svåra problemet förbli utan svar • Funktionell förklaring, som är användbar vid lösning av de lätta problem, funkar nödvändigtvis inte med det svåra problemet

17. ”M är en icke-reducerbar, icke-fysisk entitet” • Hur kan man då förklara relation mellan medvetandet och hjärnan/kroppen? • Problem med dualism

18. ”vi kommer aldrig att förstå M” • Precis som en myra kan inte förstå psykoanalys, kan vi människor inte förstå hur medvetandet uppstår från materia • För svårt för vårt typ av medvetandet • Men: vårt sätt att förstå saker har förändrat sig och utvecklats, särskilt i samband med vetenskaplig forskning

19. ”M är starkt relaterat till fundamentala teorier i fysik” • Atmanspacher (2006): • ”It is widely accepted that consciousness or, more generally, mental activity is in some way correlated to the behavior of the material brain. • Since quantum theory is the most fundamental theory of matter that is currently available, it is a legitimate question to ask whether quantum theory can help us to understand consciousness. • Several approaches answering this question affirmatively, proposed in recent decades, will be surveyed ” http://plato.stanford.edu/entries/qt-consciousness/

20. Olika förslag • Stapp: Quantum State Reductions and Conscious Acts • From Umezawa to Vitiello: Quantum Field Theory of Mind/Matter States • Beck and Eccles: Quantum Mechanics at the Synaptic Cleft • Penrose and Hameroff: Quantum Gravity and Microtubuli • Bohm: roll av ”implicate order” och ”aktiv information”

21. Från mekanistisk till holistisk ordning • Bohm: modern vetenskap har hittils dominerats av den mekanistiska ordningen (MO) • Men kvantfysik och relativitetsteori föreslår starkt att MO är ej fundamental • Vi behöver ett nytt, mer holistiskt ordningsbegrepp i fysik • Detta begrepp behövs också inom biologi, psykologi och sociologi • Relevant till medvetandet!

22. Mekanistisk ordning • Världen reduceras till en mängd av fundamentala elementer (partiklar, fälter) • Elementer har extern relation till varandra • skilda i rummet • fundamentala natur är oberoende av andras • Liksom delar av maskin: former bestäms externt • Elementer interagerar mekaniskt • ex. via krafter som ej påverkar inre natur & som minskar med distans

23. Hur kvantfysiken ifrågasätter MO • Varje interaktion sker genom odelbara kvanta som ”väver” universumet till en helhet • All materia och energi har dubbelnatur – beter antingen som partikel eller fält beroende av kontext (dvs. inre natur påverkas!) • Icke-lokalitet: ”omedelbar” påverkan mellan partiklar över lång distans (i dag 50km) (emot lokalitet) -> behov av nya fundamentala begrepp!

24. Odelbar helhet • Kvantfysik och relativitetsteori har starka skillnader, men också ngt gemensamt • båda betonar odelbar helhet • Vi behöver ett nytt begrepp som kan beskriva odelbar helhet

25. Invikt ordning (implicate order) • Bohm’s förslag: implicate order • Grundprincip: hela universum är i något sätt invikt i varje ting och varje ting är invikt i helheten • Kvantfältteorin, Feynman diagrammer, Greens funktion • Analogi: holografi

26. Holografi • I en hologram, varje del innehåller information om hela objektet: det finns ingen punkt-till-punkt korrespondens mellan objekt & sparad bild  • Hologram gör fotografisk rekord av interferensmönster av ljusvågar som har reflekterats av ett objekt

27. Holografi forts. • Form & struktur av hela objektet är invikt (enfolded) inom varje område av fotografisk rekord • Skina ljus till vilket område som helst och dessa form & struktur blir utvikt (unfolded), så att ge en ”recognizable” bild av hela objektet

28. Implicate order • Vi har här ett nytt begrepp av ordning, som kan kallas invikt ordning (implicate order) • I termer av implicate order man kan säga att varje ting är invikt inom varje ting (everything is enfolded into everything)

29. Explicate order • Detta är i kontrast till utvikt ordning (explicate order) som dominerar inom fysiken: ting är utvikta (unfolded), varjeting ligger endast inom sitt eget region av rymnd (och tid) och är utanför regioner som tillhör andra ting. • Så: i explicate order ting är inte invikt (”mixed”) i andra ting

30. Medvetandet och implicate order • Medvetandet inkluderar tänkandet, känslor, vilja osv. • Bohms förslag: M kan förstås genom IO, liksom verklighet i allmänt • IO råder både inom materia (levande & icke-levande) & inom medvetandet • Alltså: IO möjliggör att vi kan förstå den generella relationen mellan dessa två -> begrepp av en gemensam grund för båda två

31. Ordning inom en medveten upplevelse • Descartes: olika distinkta former som uppstår i tänkandet har ej sin existens inom en ordning av utsträckthet och separation (dvs., i något form av rum) • I stället i en annan ordning, där utsträckthet och separation har ej fundamental signifikans • Men: U och S har ej fundamental signifikans i IO -> Descartes förutsåg att M bör förstås i termer av implicate order!

32. Materia kan förstår genom idén att IO är den omedelbar och primära realitet, medan EO är en partikulär, speciella instans av IO. • Kan medvetandets rejäla ”substans” på ett liknande sätt förstås genom idén att IO är dess omedelbar och primära realitet?

33. Exempel av IO i medvetandet • Pribrams holografiska teorin om neurala minne • Tidsmedvetande / ”time consciousness” (lyssnande av musik, visuella upplevelser) • Tänkandet (känslor, vilja…) • De vanliga statiska sinnesupplevelser (EO) är abstraherat från underliggande IO • Piagets arbete med ”infant medvetande”

34. Medvetande och kropp • Enligt IO teorin är det fel att säga att medvetandet och kroppen existerar som separata entiteter som interagerar med varandra • I stället betraktar man medvetandet och hjärnan/kroppen som ”korrelerade projektioner” från en gemensam högre-dimensionell grund (jf. icke-lokalitet i kvantfysik)

35. Bohms senare forskning kring medvetandet • IO teorin är en generell ram som saknar en mer detaljerad teori om hur medvetandet och materia är relaterade • Bohms ”ontologiska tolkning” av kvantteorin kan hjälpa att utveckla en sådan teori

36. Kvantteorins ontologisk tolkning (Bohm and Hiley 1993) • T.ex. elektronen är alltid både partikel och fält • Jämför med standardtolkningen där elektronen är antingen en våg eller en partikel) • Fält styr partikelns beteende • Man kan förklara all icke-relativistiska kvanteffekter på detta sätt

37. Formens aktivitet • Intressant: endast fältets form påverkar partikeln • I klassiska fysik ”vågens storlek” bestämmer effekten • Form -> information • Fältets form IN-FORMERAR partikelns energi -> AKTIV INFORMATION, nytt begrepp

38. Exempel av aktiv information • DNA molekylens form styr cellens utveckling • Radar vågens form (ej storlek) styr t.ex. båtens beteende • Också: form (och dess tolkning) styr vad som händer i människans subjektiva upplevelse och hur den kan påverka kroppen

39. Thagard, P. (2002). How molecules matter to mental computation. Philosophy of Science, 69, 429-446. • ”The brain requires cascades of activity, for example when perception of a dangerous object such as a snake leads to activation of fear centers in the amygdala and release of stress hormones. • Neurotransmitters provide a course kind of wiring diagram, organizing general connections between areas of the brain that need to work together to produce appropriate reactions to different situations. ”

40. Men: hur kan perceptionen av ett farligt objekt (t. ex. orm) leda till aktiveringen av “rädslacentra” i amygdalan och “release” av stresshormoner • Bohm: aktiv information!

41. Medvetandets väsentlig kvalitet är ”formens aktivitet” (ej substansens) • När Du läser dessa ord, behöver Du inte äta tyget (screen), men endast abstrahera formen av bokstäver • Dessa former ger upphov till en ”information innehåll” i läsaren, som sedan blir aktivt manifest i senare aktivitet

42. Materia och formens aktivitet • Bohm: materia har likadant ”medvetande-liknande” (mind-like) kvalitet på kvantnivån • Vågfunktionens form blir manifest i partikelrörelse (vanligen ”negligibel” på makronivån) Bohm, D. & Hiley, B.J. (1993) The Undivided Universe, London: Routledge.

43. Tänkandets natur enligt Bohm • Viktig del av en tankes betydelse är aktiviteten som en viss informationstruktur ger upphov till ”… in the night, imagining some fear, how easy is a bush supposed a bear” Shakespeare, MND Titta igen, lugna…

44. Information som mental och fysikalisk • Förändring av info innehållet -> förändring av aktivitet • Sådan respons till info mycket vanlig • I medvetandet info är aktiv fysikaliskt, kemiskt, elektriskt osv. • Åtminstone med tänkandet finns det aktiv info som är samtidigt fysikalisk och mental i sitt natur

45. Länk • Aktiv info kan vara en länk eller brygga mellan verklighetens två sidor, mentala och materiella • Två sidor är ickeseparabla: info inom en tanke (som man känner på ”mentala” sidan) är samtidigt en relaterad neural, kemisk, fysikalisk aktivitet (tankens materiella sida)

46. Hierarki av nivåer • Tankar kan innehålla en hel ”range” av info innehåll på olika nivåer • Man kan ”survey” dessa med en mental aktivitet på högre nivån, som om det vore en materiell objekt man betraktar. • Utav detta kan uppkomma en även mer subtil nivå av info, vilkets betydelse är en aktivitet som kan organisera den originella infon till en större helhet • Osv. indefinitivt

47. Information organiserar • Varje sådan nivå kan sedan betraktas från materiella sidan • Från mentala sidan: en potentiell aktiv info content • Från materiella sidan: en aktuell aktivitet som agerar att organisera mindre subtila nivåer • I varje nivå, info är länk eller brygga mellan de två sidor

48. Intelligensens möjlighet • Hypotes: sådan relation gäller på indefinitivt subtila nivåer • Förmågan att transcendera en viss subtilitetsnivå är den väsentliga egenskapen på vilket intelligensens möjlighet grundar sig

49. Participation vs. interaction • Subtila och manifesta nivåer deltar (participate) i varandra (i stället för mekanisk interaktion). • ”participatory experiental information dynamics”

50. Kan Bohm’s approach hjälpa oss att förstå medvetandet?