Ar yra prasmė taikyti kvantinę mechaniką žmonių mąstymui?

Užeikite į bet kurį knygyną ir galite rasti knygų apie „kvantinį skaičiavimą“, „kvantinį gydymą“ ir netgi „kvantinį golfą“. Bet kvantinė mechanika apibūdina subatominių dalelių mikropasaulio dalykus, tiesa? Ko verta naudoti makroskopinius dalykus, pvz., Kompiuterius ir golfą, jau nekalbant apie psichologinius dalykus, pvz., Mintis, jausmus ir idėjas?

Galbūt tai taikoma kaip analogija, kad būtų lengviau suprasti ką nors sudėtingo. Tačiau pati kvantinė mechanika yra sudėtinga; tai viena mįslingiausiai sudėtingų teorijų, kurias kada nors sugalvojo žmonės. Taigi, kaip mes galėtume ką nors geriau suprasti, pateikdami analogiją su kvantine mechanika?

Stebėtojo poveikis fizikoje

Aš nežinau apie „kvantinį gydymą“ ar „kvantinį golfą“, bet apie galimą ryšį tarp kvantinės teorijos ir to, kaip žmonės vartoja sąvokas, pradėjau galvoti 1998 m., Kai kalbėjau su tarpdisciplininio tyrimų centro fizikos magistrantu. Belgijoje. Studentas Franky pasakojo man apie kai kuriuos paradoksus, kurie įkvėpė kvantinę mechaniką. Vienas paradoksas yra stebėtojo efektas: mes nieko negalime žinoti apie kvantinę dalelę neatlikę jos matavimo, tačiau kvantinės dalelės yra tokios jautrios, kad bet koks matavimas, kurį galėtume atlikti, neišvengiamai pakeičia dalelės būseną, iš tikrųjų apskritai ją visiškai sunaikina!

Įsipainiojimo poveikis fizikoje

Kitas paradoksas yra tas, kad kvantinės dalelės gali sąveikauti taip giliai, kad praranda savo individualią tapatybę ir elgiasi kaip viena. Be to, dėl sąveikos atsiranda naujas subjektas, kurio savybės skiriasi nuo bet kurios iš jo sudedamųjų dalių. Kai taip atsitinka, neįmanoma atlikti vieno matavimo, nedarant poveikio kitam, ir atvirkščiai. Reikėjo sukurti visiškai naują matematikos rūšį, kad būtų galima spręsti tokio susiliejimo rūšį arba susipainiojimas, kaip jis vadinamas. Šis antrasis paradoksas - įsipainiojimas - gali būti giliai susijęs su pirmuoju paradoksu - stebėtojo efektu - ta prasme, kad stebėtojui atlikus matavimą, stebėtojas ir stebimasis gali tapti įsipainiojusia sistema.

Sąvokos

Pažymėjau Franky, kad panašūs paradoksai kyla ir dėl sąvokų aprašymo. Paprastai manoma, kad sąvokos leidžia mums interpretuoti situacijas pagal ankstesnes situacijas, kurios, mūsų nuomone, yra panašios į dabartį. Jie gali būti konkretūs, pavyzdžiui, KĖDĖ, arba abstraktūs, pavyzdžiui, GROŽIS. Tradiciškai jie buvo vertinami kaip vidinės struktūros, atstovaujančios pasaulio esybių klasei. Tačiau manoma, kad vis dažniau jie neturi fiksuotos reprezentacinės struktūros, o jų struktūrą dinamiškai įtakoja kontekstai, kuriuose jie atsiranda.

Pavyzdžiui, koncepciją KŪDIKIS galima pritaikyti tikram žmogaus kūdikiui, lėlei iš plastiko ar mažai lazdelės figūrai, nupieštai glajumi ant torto. Dainų autorius gali pagalvoti apie KŪDIKĮ, kai reikia žodžio, kuris rimuotųsi galbūt. Ir taip toliau. Nors anksčiau buvo manoma, kad pagrindinė sąvokų funkcija yra daiktų, kaip tam tikros klasės, identifikavimas, vis dažniau pastebima, kad jie ne tik identifikuoja, bet ir aktyviai dalyvauja kuriant prasmę. Pavyzdžiui, jei mažą veržliaraktį vadiname KŪDIKIŠKU LAIKIKLIU, jis nemėgina nustatyti veržliarakčio kaip KŪDIKIO egzemplioriaus, o ne kūdikio - kaip WRENCH. Taigi sąvokos daro kažką subtilesnio ir sudėtingesnio, nei viduje atstovauja daiktus išoriniame pasaulyje.

Kas tai yra „kažkas daugiau“ ir kaip jis veikia, gali būti svarbiausia užduotis, su kuria šiandien susiduria psichologija; tai gyvybiškai svarbu suprasti žmogaus minties prisitaikomumą ir kompoziciškumą. Pavyzdžiui, gyvybiškai svarbu suprasti, kaip paveikslai, filmai ar teksto dalys susilieja, kad mums reikšmė būtų ne tik jų žodžių ar kitų kompozicinių elementų suma.

Norint gauti šio „kažko daugiau“ reikalingą matematinę sąvokų teoriją. Psichologai dešimtmečius bandė sukurti matematinę sąvokų teoriją. Nors jiems sekėsi sugalvoti teorijas, kurios galėtų apibūdinti ir numatyti, kaip žmonės elgiasi su pavienėmis, izoliuotomis sąvokomis, jie negalėjo pateikti teorijos, kuri galėtų apibūdinti ir numatyti, kaip žmonės elgiasi su sąvokų deriniais ar sąveika. net teorija, kuri galėtų apibūdinti, kaip jų reikšmės lanksčiai keičiasi, kai jos atsiranda skirtinguose kontekstuose. O reiškiniai, dėl kurių buvo sunku pateikti matematinę sąvokų teoriją, labai primena reiškinius, dėl kurių buvo sunku pateikti teoriją, kuri galėtų apibūdinti kvantinių dalelių elgesį!

Stebėtojo poveikis sąvokoms

Kvantinės mechanikos ir sąvokų paradoksų esmė yra kontekste . Kvantinėje mechanikoje yra a sąvoka pagrindinė valstybė, būsena, kurioje dalelė yra tada, kai ji nesąveikauja su jokia kita dalele, t.y., kai jos neveikia joks kontekstas. Tai yra maksimali būsena potencialumas nes turi galimybę parodyti daugybę skirtingų būdų, atsižvelgiant į skirtingus kontekstus, su kuriais galėtų bendrauti. Kai dalelė pradeda palikti pagrindinę būseną ir patenka į matavimo įtaką, ji prekiauja tam tikru aktualumo potencialu; buvo atliktas jo matavimas ir kai kurie jo aspektai yra geriau suprantami. Panašiai, kai negalvojate apie sąvoką, pvz., Prieš minutę pateiktą sąvoką „LENTELĖ“, ji galėjo egzistuoti jūsų galvoje esant visiškai potencialiai. Tuo metu sąvoka „LENTELĖ“ galėtų būti pritaikyta „KITHCEN“ STALIUI, „BASOLO“ LENTELEI ar net DAUGIAPLIKČIAI LENTELĖMS. Tačiau prieš kelias sekundes, kai perskaitėte žodį LENTELĖ, jis pateko į šio straipsnio skaitymo konteksto įtaką. Kai perskaitėte sąvokų derinį „POOL TABLE“, kai kurie „TABLE“ potencialo aspektai tapo tolimesni (pvz., Jo galimybės laikyti maistą), o kiti tapo konkretesni (pvz., Jo galimybė laikyti ridenamus kamuoliukus). Bet koks konkretus kontekstas atgaivina kai kuriuos potencialo aspektus, tuo pačiu palaidodamas kitus aspektus.

Taigi, nors kvantinės esybės savybės neturi apibrėžtų verčių, išskyrus matavimo kontekstą, sąvokos ypatybės ar savybės neturi apibrėžtų pritaikomumo galimybių, išskyrus konkrečios situacijos kontekstą. Kvantinėje mechanikoje kvantinės esybės būsenos ir savybės matavimu paveikiamos sistemingai ir matematiškai gerai modeliuotu būdu. Panašiai kontekstas, kuriame patiriama sąvoka, neišvengiamai nuspalvina, kaip žmogus patiria tą koncepciją. Galima tai vadinti sąvokų stebėtojo efektu.

Sąvokų supynimas

Yra ne tik sąvokų „stebėtojo efektas“, bet ir „susipynimo efektas“. Norėdami tai paaiškinti, apsvarstykite salos sąvoką. Jei kada nors būtų buvęs identifikuojantis ar apibrėžiantis sąvokos bruožas, tai sąvoka „SALA“ būtų „apsupta vandens“. Tikrai „vandens apsuptyje“ yra svarbiausia, ką reiškia būti sala, tiesa? Tačiau vieną dieną netyčia pastebėjau, kad mes visą laiką sakome „virtuvės sala“, nesitikėdami, kad mūsų minimas dalykas yra apsuptas vandens (iš tikrųjų būtų neramu, jei tai buvo apsuptas vandens!) Susijungę KITHCEN ir ISLAND, jie pasižymi savybėmis, kurių negalima numatyti nei pagal virtuvių, nei salų savybes. Jie kartu tampa vienu reikšmės vienetu, kuris yra didesnis nei sudedamųjų sąvokų. Toks sąvokų sujungimas naujais ir netikėtais būdais yra pagrindinis žmogaus intelekto aspektas ir tai yra kūrybos proceso esmė, ir tai gali būti laikoma sampratų susipynimo problema.

Gali atrodyti, kad kvantinę mechaniką pritaikyti tokioms sąvokoms, kaip istorinėse aplinkybėse, tai nėra toks keistas žingsnis. Daugelis teorijų, kurios istoriškai buvo fizikos dalis, dabar yra priskiriamos matematikos daliai, pavyzdžiui, geometrija, tikimybių teorija ir statistika. Tais laikais, kai jie buvo laikomi fizika, jie daugiausia dėmesio skyrė pasaulio fizikos modeliavimui. Geometrijos atveju tai buvo formos erdvėje, o tikimybių teorijos ir statistikos atveju - sisteminis neapibrėžtų įvykių fizinėje tikrovėje įvertinimas. Šios iš pradžių fizikinės teorijos įgavo abstrakčiausias formas ir yra lengvai pritaikomos kitose mokslo srityse, įskaitant žmogaus mokslus, nes jos laikomos matematika, o ne fizika. (Dar paprastesnis matematikos teorijos taikymo visose žinių srityse pavyzdys yra skaičių teorija. Mes visi sutinkame, kad skaičiavimą, taip pat pridedant, atimant ir pan. Galima atlikti nepriklausomai nuo skaičiuojamo objekto pobūdžio. .)

Šia prasme aš pradėjau galvoti naudodamasis matematinėmis struktūromis, kilusiomis iš kvantinės mechanikos, kurti kontekstinę sąvokų teoriją, nepridedant joms priskiriamos fizinės prasmės pritaikius ją mikropasauliui. Sujaudintas pasakojau savo patarėjui doktorantui Diederikui Aertsui apie šią idėją. Jis jau naudojo kvantinės mechanikos apibendrinimus melagingam paradoksui apibūdinti (pvz., Kai perskaičius tokį sakinį kaip „Šis sakinys yra melagingas“, jūsų protas persijungia pirmyn ir atgal tarp „tikro“ ir „netiesa“). Jei būtų kas, kas galėtų įvertinti idėją pritaikyti kvantines struktūras sąvokoms, tikrai tai būtų jis. Kai aš jam pasakiau, jis pasakė, kad dėl techninių priežasčių tai, ką bandžiau padaryti, neveiks.

Vis dėlto negalėjau pateikti minties. Intuityviai jautėsi teisingai. Pasirodė ir mano patarėjas. Mes abu apie tai vis galvojome. Vėlesniais mėnesiais pradėjo atrodyti taip, lyg būtume abu teisūs. Tai reiškia, kad mano pasiūlytas matematinis metodas buvo neteisingas, tačiau pagrindinė idėja buvo teisinga, arba bent jau buvo būdas tai įgyvendinti.

Praėjus daugiau nei dešimtmečiui, yra žmonių bendruomenė, dirbanti su šia ir kitomis susijusiomis kvantinės mechanikos taikymo sritimis, kaip protas tvarko žodžius, sąvokas ir priimant sprendimus. Tai specialus „Matematinės psichologijos žurnalo“ leidinys, skirtas tema ir kasmetinė „Kvantinės sąveikos“ konferencija, kuri vyko tokiose vietose kaip Oksfordas ir Stanfordas. 2011 m. Pažintinių mokslų draugijos metiniame susirinkime netgi buvo surengtas simpoziumas. Tai nėra pagrindinė psichologijos šaka, tačiau ji nėra tokia „pakraštyje“, kaip kadaise.

Kitame įraše aptarsiu keistą naują „neklasikinę“ matematiką, kuri buvo sukurta apibūdinant kvantinių dalelių elgesį ir tai, kaip ji buvo pritaikyta apibūdinant sąvokas ir kaip jos sąveikauja mūsų galvose. Tęsinys .....