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大脑能协助证明宇宙是有意识的吗?

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【新三才首发】作为人类,我们知道我们是有意识的,因为我们可以体验和感受事物。然而,科学家和伟大的思想家无法解释什么是意识,他们同样对意识的来源感到困惑。

德国慕尼黑数学哲学中心的数学家和理论物理学家约翰内斯.克莱纳 (Johannes Kleiner) 说:「意识——或者是更好的意识体验——显然是现实的一部分。我们都拥有它,但不理解它与已知的物理学的关系,我们对宇宙的理解是不完整的。」

考虑到这一点,克莱纳希望数学能让他准确地定义意识。他与英国牛津大学数学家肖恩.图尔(Sean Tull)合作,两人在某种程度上被一种叫做潘普西奇主义的哲学观点所驱使。

这种声称意识是最微小的物质中固有的想法,表明现实的基本组成部分是有意识体验的。关键是,它意味着意识可以在整个宇宙中被寻获。

量子力学也能帮助我们了解宇宙吗?

他们说,如果研究人员能够回答我们的大脑是如何产生主观经验,他们的数学模型也有可能延伸到无生命的物质。

「数学理论可以应用于许多不同的系统,而不仅仅是大脑」,克莱纳通过电子邮件告诉《太空》月刊。「如果你根据从大脑获得的数据开发一个意识的数学模型,你可以将模型应用到其他系统(例如电脑或恒温器)中,看看它对它们的有意识体验有何影响。」

一些杰出的思想家对泛心理学的观点很重视,尤其是著名的牛津物理学家罗杰.彭罗斯(Roger Penrose)爵士,他是最早提出当我们在观察意识时必须超越神经科学的学者之一。

他说,我们应该强烈考虑量子力学的作用,在他1989年出版的《皇帝的新思想:关于电脑、思想和物理定律》一书中,他认为人类意识是非演算法的,而是量子效应的产物。

这个想法与麻醉师和心理学家斯图亚特.哈默罗夫(Stuart Hameroff)合作演变为一种叫做「和谐客观还原」(Orchestrated Objective Reduction , Orch OR)的假说。

它声称意识可能是源自于大脑神经元深处微管中的量子振动,而不是传统观点说它是由于神经元之间的连接。

然而,重要的是,根据2014年3月发表在《宇宙意识:对「Orch OR」理论的回顾》一文中的一份声明,彭罗斯和哈默罗夫在《生命物理学评论》杂志上写道,「Orch OR表明大脑的生物分子过程与宇宙的基本结构之间有联系」。

克莱纳和图尔正是立基于这个方向而努力。他们还受到神经学家与精神病学家朱利奥•托诺尼(Giulio Tononi)的启发,他也是威斯康辛大学意识研究的杰出教授。

托诺尼的综合资讯理论(Integrated Information Theory,IIT)发表在《BMC神经科学》杂志上,是一小类有前途的意识模型之一。克莱纳说:「IIT是一个非常数学的理论」。

IIT说意识是现实的一个基本展现:它是存在的、结构化的、具体、统一和明确。一个核心思想表明,当资讯在整体系统的子系统之间移动时,意识就会出现:要有意识,实体必须是单一的和整合的,并且必须拥有一种叫做「phi」的属性,它依赖于子系统的相互依存性。

换句话说,你可以有一堆硬币在你的办公桌上,每个上面坐拥一堆神经元。如果沿着这些路径传播的资讯对这些硬币至关重要,那么你就有了很高的「phi」,因此有了意识。

如果这些硬币可以完美地进行子系统的运作,而且与其他硬币间没有资讯流入和流出,那么没有「phi」,也就没有意识。子系统之间的相互依赖性越大,有意识的东西就越多。

克莱纳补充说:「综合资讯是一个抽象的量,如果你有一个系统的详细描述的话,你可以计算它,该系统不一定是生物性的。」

「其结果是一个数字,用 phi 表示,所以如果你有一个苹果,你可以问有多少综合资讯在那里面,就像你可以问有多少能量在那里头一样。你可以谈论电脑中的综合资讯量,就像你可以谈论熵一样。」

根据理论,IIT在很大程度上支援泛精神性的,因为即使是质子也能拥有phi。就像苹果一样,恒温器和电脑也可以拥有它,你的椅子和桌子、宇宙中的万物也可以拥有它。

克莱纳说:「在实验证据方面,有几项独立研究指出了综合资讯和意识之间的相关性。」

那么子系统有意识的经验吗?不。所有系统都是有意识的吗?不。

克莱纳说:「该理论由一种非常复杂的演算法组成,当应用于物理系统的详细数学描述时,它提供了系统是否有意识以及它意识到了什么的资讯。」

「数学就是这样的,如果某种东西根据理论是有意识的,那么构成这个系统的元件本身就不能有自己的意识的经验。只有整体拥有意识的经验,而不是个体拥有。对应于你的大脑,这意味着你的一些皮层可能是有意识的,但构成皮层的粒子本身并没有意识。」

一个拥有自己的现实的宇宙

克莱纳说:「如果有一对孤立的粒子漂浮在太空的某个地方,如果它们以正确的方式相互作用,它们就会有一些基本的意识形式。」

因此,根据IIT,宇宙确实充满了意识。但它对宇宙的物理部分有影响吗?理论的数学公式说,它没有。物理系统将独立运行,无论它是否有意识的经验。

克莱纳举了一台电脑为例,他说,IIT的数学表明它可能有意识,但这不会改变它的运作方式。

克莱纳说:「这与理论的形而上学基础相悖,因为理论本质上是强烈的理想主义。它把意识放在第一位,把物体放在第二位。我们可能会在某个时候看到数学的一些改变,以便更恰当地考虑这一基础。」

这是他和图尔的研究所寻求解决的。意识的突现理论倾向于声称物理学就是一切。

克莱纳说:「他们会拒绝意识与物质分离或比身体更原始的观点,他们会说意识只不过是一种特定的物理现象,这种现象是在某些条件下从基本物理量的相互作用中产生的。」

另一方面,他和图尔的数学版本IIT,意在成为所谓的基本意识理论。克莱纳说:「它试图将意识编织成现实的基本结构,尽管方式非常具体。」如果它表明宇宙是有意识的,那又将怎样?后果会是如何?

克莱纳说:「可能有道德上的影响。我们倾向于处理有意识体验的系统,而非没有的系统」。

然而,克莱纳说,如果事实证明意识在宇宙中起因果作用,它将对世界科学观产生巨大影响。他说:「这可能导致一场科学革命,与伽利略发起的革命相提并论。」

这确实值得牢记。

(编译:心宇)

(责任编辑:姜启明)

(文章来源:新三才首发)

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