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大腦能協助證明宇宙是有意識的嗎?

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【新三才首發】作為人類,我們知道我們是有意識的,因為我們可以體驗和感受事物。然而,科學家和偉大的思想家無法解釋什麼是意識,他們同樣對意識的來源感到困惑。

德國慕尼黑數學哲學中心的數學家和理論物理學家約翰內斯.克萊納 (Johannes Kleiner) 說:「意識——或者是更好的意識體驗——顯然是現實的一部分。我們都擁有它,但不理解它與已知的物理學的關係,我們對宇宙的理解是不完整的。」

考慮到這一點,克萊納希望數學能讓他準確地定義意識。他與英國牛津大學數學家肖恩.圖爾(Sean Tull)合作,兩人在某種程度上被一種叫做潘普西奇主義的哲學觀點所驅使。

這種聲稱意識是最微小的物質中固有的想法,表明現實的基本組成部分是有意識體驗的。關鍵是,它意味著意識可以在整個宇宙中被尋獲。

量子力學也能幫助我們了解宇宙嗎?

他們說,如果研究人員能夠回答我們的大腦是如何產生主觀經驗,他們的數學模型也有可能延伸到無生命的物質。

「數學理論可以應用於許多不同的系統,而不僅僅是大腦」,克萊納通過電子郵件告訴《太空》月刊。「如果你根據從大腦獲得的數據開發一個意識的數學模型,你可以將模型應用到其他系統(例如電腦或恆溫器)中,看看它對它們的有意識體驗有何影響。」

一些傑出的思想家對泛心理學的觀點很重視,尤其是著名的牛津物理學家羅傑.彭羅斯(Roger Penrose)爵士,他是最早提出當我們在觀察意識時必須超越神經科學的學者之一。

他說,我們應該強烈考慮量子力學的作用,在他1989年出版的《皇帝的新思想:關於電腦、思想和物理定律》一書中,他認為人類意識是非演算法的,而是量子效應的產物。

這個想法與麻醉師和心理學家斯圖亞特.哈默羅夫(Stuart Hameroff)合作演變為一種叫做「和諧客觀還原」(Orchestrated Objective Reduction , Orch OR)的假說。

它聲稱意識可能是源自於大腦神經元深處微管中的量子振動,而不是傳統觀點說它是由於神經元之間的連接。

然而,重要的是,根據2014年3月發表在《宇宙意識:對「Orch OR」理論的回顧》一文中的一份聲明,彭羅斯和哈默羅夫在《生命物理學評論》雜誌上寫道,「Orch OR表明大腦的生物分子過程與宇宙的基本結構之間有聯繫」。

克萊納和圖爾正是立基於這個方向而努力。他們還受到神經學家與精神病學家朱利奧•托諾尼(Giulio Tononi)的啟發,他也是威斯康辛大學意識研究的傑出教授。

托諾尼的綜合資訊理論(Integrated Information Theory,IIT)發表在《BMC神經科學》雜誌上,是一小類有前途的意識模型之一。克萊納說:「IIT是一個非常數學的理論」。

IIT說意識是現實的一個基本展現:它是存在的、結構化的、具體、統一和明確。一個核心思想表明,當資訊在整體系統的子系統之間移動時,意識就會出現:要有意識,實體必須是單一的和整合的,並且必須擁有一種叫做「phi」的屬性,它依賴於子系統的相互依存性。

換句話說,你可以有一堆硬幣在你的辦公桌上,每個上面坐擁一堆神經元。如果沿著這些路徑傳播的資訊對這些硬幣至關重要,那麼你就有了很高的「phi」,因此有了意識。

如果這些硬幣可以完美地進行子系統的運作,而且與其他硬幣間沒有資訊流入和流出,那麼沒有「phi」,也就沒有意識。子系統之間的相互依賴性越大,有意識的東西就越多。

克萊納補充說:「綜合資訊是一個抽象的量,如果你有一個系統的詳細描述的話,你可以計算它,該系統不一定是生物性的。」

「其結果是一個數字,用 phi 表示,所以如果你有一個蘋果,你可以問有多少綜合資訊在那裡面,就像你可以問有多少能量在那裡頭一樣。你可以談論電腦中的綜合資訊量,就像你可以談論熵一樣。」

根據理論,IIT在很大程度上支援泛精神性的,因為即使是質子也能擁有phi。就像蘋果一樣,恆溫器和電腦也可以擁有它,你的椅子和桌子、宇宙中的萬物也可以擁有它。

克萊納說:「在實驗證據方面,有幾項獨立研究指出了綜合資訊和意識之間的相關性。」

那麼子系統有意識的經驗嗎?不。所有系統都是有意識的嗎?不。

克萊納說:「該理論由一種非常複雜的演算法組成,當應用於物理系統的詳細數學描述時,它提供了系統是否有意識以及它意識到了什麼的資訊。」

「數學就是這樣的,如果某種東西根據理論是有意識的,那麼構成這個系統的元件本身就不能有自己的意識的經驗。只有整體擁有意識的經驗,而不是個體擁有。對應於你的大腦,這意味著你的一些皮層可能是有意識的,但構成皮層的粒子本身並沒有意識。」

一個擁有自己的現實的宇宙

克萊納說:「如果有一對孤立的粒子漂浮在太空的某個地方,如果它們以正確的方式相互作用,它們就會有一些基本的意識形式。」

因此,根據IIT,宇宙確實充滿了意識。但它對宇宙的物理部分有影響嗎?理論的數學公式說,它沒有。物理系統將獨立運行,無論它是否有意識的經驗。

克萊納舉了一台電腦為例,他說,IIT的數學表明它可能有意識,但這不會改變它的運作方式。

克萊納說:「這與理論的形而上學基礎相悖,因為理論本質上是強烈的理想主義。它把意識放在第一位,把物體放在第二位。我們可能會在某個時候看到數學的一些改變,以便更恰當地考慮這一基礎。」

這是他和圖爾的研究所尋求解決的。意識的突現理論傾向於聲稱物理學就是一切。

克萊納說:「他們會拒絕意識與物質分離或比身體更原始的觀點,他們會說意識只不過是一種特定的物理現象,這種現象是在某些條件下從基本物理量的相互作用中產生的。」

另一方面,他和圖爾的數學版本IIT,意在成為所謂的基本意識理論。克萊納說:「它試圖將意識編織成現實的基本結構,儘管方式非常具體。」如果它表明宇宙是有意識的,那又將怎樣?後果會是如何?

克萊納說:「可能有道德上的影響。我們傾向於處理有意識體驗的系統,而非沒有的系統」。

然而,克萊納說,如果事實證明意識在宇宙中起因果作用,它將對世界科學觀產生巨大影響。他說:「這可能導致一場科學革命,與伽利略發起的革命相提並論。」

這確實值得牢記。

(編譯:心宇)

(責任編輯:姜啟明)

(文章來源:新三才首發)

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