ظرفیت محدود فیزیک نوین برای تحلیل فلسفی جهان

مکانيک کوانتومي، نظريه‌اي فيزيکي است که ظاهرا به‌طور مستقيم با موضوع مغز و شعور ارتباطي ندارد. همان‌طور که از اسم اين نظريه برمي‌آيد، راجع به مکانيکي صحبت مي‌کند که در حيطه ذرات بنيادي ماده قابل طرح باشد. اينکه موج و ذره که در ظاهر دو پديده متفاوت به نظر مي‌رسند، در باطن يک پديده واحد هستند که ما به عنوان مشاهده‌گر يا مي‌توانيم ذره‌بودن آن را تعيين کنيم يا موجي‌بودن‌شان بر ما آشکار مي‌شود.

بنابراين قادر نيستيم آن را به صورت يک پديده واحد بنگريم. و اينجا ابهام و عدم حتميتي در اندازه‌گيري پيش مي‌آيد که اندازه‌گيري دقيق را غيرممکن مي‌کند و همه چيز را در حد احتمالات مطرح مي‌کند که همان اصل عدم حتميت هايزنبرگي است.

از اين جريان مي‌شود يک الگاريتم رياضي ساخت که اکثر فيزيک‌دان‌ها براي خودداري از واردشدن به بحث فلسفي و روان‌شناختي که در مورد دخالت شعور پيش مي‌آورد، تنها از اين الگاريتم استفاده مي‌کنند و از کارايي اين فرمول بسيار خشنود هستند، زيرا کارشان را راه مي‌اندازد. اما عده‌اي از فيزيک‌دان‌ها که سرشان براي بحث فلسفي درد مي‌کند و دلشان مي‌خواهد بحث نظريه‌هاي فيزيکي را تعميم ببخشند و به کل حيات تعميم بدهند و از آن قوانيني عام بسازند، به همين اکتفا نمي‌کنند.

به نظر آنها هرچه باشد فيزيک مادر علوم است و حق مادري اين اجازه را به فيزيک مي‌دهد تا قوانين خود را به علوم ديگر نيز تسري دهد. از اينجاست که مکانيک کوانتومي با شعور و مغز هم رابطه پيدا مي‌کند. اين بحث از نيمه قرن بيستم و در زماني مطرح شد که اولين‌بار «ديويد بوهم» فيزيک‌دان معروف، کتاب خود را تحت عنوان تئوري کوانتوم نوشت.

اما علاوه بر دواليسم يا دوگانگي ظاهري موج و ذره و يگانگي باطني آنها، دو نتيجه‌گيري مهم ديگر است که بايد در اينجا روي آن تأکيد کرد؛ يکي اينکه در جهان کوانتومي هر چيزي حالت‌هاي چندگانه‌اي دارد که تنها از روي احتمالات است که مي‌توان بر عملکرد موجي آن تا اندازه‌اي پي برد و اما اين تا زماني است که اقدامي براي اندازه‌گيري روي آن انجام نشده باشد، يعني عملکرد الکترون و اتم، تنها ميداني باز براي بروز احتمالات ايجاد مي‌کند. (البته تا زماني که در تعامل و واکنش متقابل با غير قرار نگرفته باشد).

به‌عبارتي، عناصر فيزيکي، قبل از گيرافتادن در حالتي پايدار، تمايل به اين دارند که در پي کشف امکانات متنوع و گوناگون، رفتاري غيرمحتمل داشته باشند، تا زماني که در بوته سنجش قرار گيرند و آن زماني است که خاصيت عملکرد موجي آنها به عملکرد ذره‌اي ميل مي‌کند. در اينجا مسئله غامض ديگري رخ مي‌نمايد که آن دخالت مشاهده‌گر در نتيجه اندازه‌گيري است. يعني بسته به اينکه نيت مشاهده‌گر چه باشد، يعني بخواهد موج ببيند يا ذره، امکانات آزمايشگاهي را طوري تنظيم مي‌کند که همان را ببيند.

يعني در اينجا نيت آزمايشگر در نتيجه آزمايش دخيل مي‌شود. مثالي از «اروين شرودينگر»، فيزيک‌دان اتريشي، به نام گربه شرودينگر معروف شده و کتاب‌ها راجع به آن نوشته شده است. شرودينگر گربه‌اي فرضي را در جعبه‌اي گرفتار مي‌بيند که مرگ و زندگي آن بستگي به چگونگي فعليت ماده راديواکتيوي دارد که درون جعبه است زيرا داخل جعبه طوري برنامه‌ريزي شده که چگونگي ساطع‌شدن امواج راديواکتيو، تعيين مي‌کند که شيشه سم بشکند و گربه از آن بخورد و بميرد يا همچنان شيشه سالم بماند و گربه درون جعبه به زندگي ادامه دهد.

در داخل جعبه مقدار کمي ماده راديواکتيو و يک اشعه‌سنج (گايگر) قرار دارد که اگر عقربه اشعه‌سنج، تا آن اندازه اشعه راديواکتيو که لازم است را نشان بدهد، چکش متصل به آن، آزاد مي‌شود و بر شيشه سم سيانور فرود مي‌آيد، شيشه مي‌شکند، سم آزاد مي‌شود، گربه از آن مي‌خورد و مي‌ميرد. بنابراين مي‌شود اين‌طور تصور کرد که شرايط کوانتوم مکانيکي درون جعبه حکمفرماست. وقوع اين يا آن احتمال، درنهايت زنده‌ماندن يا مرگ گربه در هر لحظه بدون نگاه به درون جعبه غيرممکن است. بنابراين در اينجا تنها دخالت مشاهده‌گر، نتيجه را تعيين مي‌کند.

تا زماني که مشاهده‌گر، درون جعبه را نگاه نکرده، بر او مسلم نيست که گربه زنده است يا مرده. قبل از مشاهده هر دو امکان وجود دارد. اين مثال به روشني نقش نيت يا قصد مشاهده‌گر، در نتيجه اندازه‌گيري در جهان فرضي کوانتومي را نشان مي‌دهد.

بنابراين عده‌اي از فيزيک‌دان‌ها به اين نتيجه رسيدند که وقتي نيت يا قصد مشاهده‌گر در وقوع امري فيزيکي، در سطح ذرات بنيادي دخالت دارد، شايد در کل طبيعت مادي نيز شعور در اشکال ابتدايي و ساده‌تري وجود داشته باشد. يعني نه‌تنها طبيعت جاندار بلکه طبيعت بي‌جان نيز داراي شعور و ناظر و مشاهده‌گر تغيير و تحولات فيزيکي در جهان مادي باشد. اين نظريه‌پردازان با انواع و اقسام دليل و مدارک سعي مي‌کنند چنين امري را ممکن بدانند.

بر اساس اين نظر، شعور در تمامي اجزاي جهان پراکنده است و شعور انسان تنها نوع پيچيده‌تري از آن است. طبق اين نظر، نگراني فيزيک‌دان‌ها تا اندازه‌اي از اين امر که فيزيک، به عنوان يک علم فراگير و دقيق و حاکم بر جهان مادي، نتواند اعتبار مطلق و جامع و فراگير خود را حفظ کند، کاهش پيدا مي‌کند. زيرا بدين وسيله براي پارادوکس فيزيکي و ابهام زاييده از آن دليلي فيزيکي ارائه مي‌شود.

ماده فيزيکي در تمام اجزاي خود، داراي شعور است، پس مي‌تواند هم ناظر باشد هم منظور و بدين ‌ترتيب به علم فيزيک و مطلقيت قوانين و تئوري‌هاي آن خدشه‌اي وارد نمي‌شود و به‌طور مستقل به حکمفرمايي خود در عالم مادي ادامه مي‌دهد و حتي بر شعور نيز حاکم مي‌شود زيرا فيزيک شعور را نيز در جوهر، از آن خود مي‌کند و آن را به صورت جزئي از قوانين فيزيکي در خود حل مي‌کند.

بدين ترتيب مي‌توان مصداق فرضيه مطلق‌گرايي در فيزيک نيوتني را در فيزيک مدرن، تا اندازه‌اي متبلور ديد. قوانين فيزيکي به صورت امري تقديري، بيروني و عيني حاکم بر سرنوشت جهان مادي باقي مانده و فيزيکاليسم محض همچنان پايدار مي‌ماند. شعور از اجزاي ماده يا از خصايص ماده است، پس ماده در تمامي اجزاي خود مي‌تواند ناظر و منظور باشد.

گويا با اين تدبير بحران فيزيکاليسم پايان مي‌گيرد. اما چنين نتيجه‌گيري‌هاي قهرمانانه‌اي بر اساس حدسيات، در دنياي امروز اين‌چنين ساده و بدون دردسر نيست. به همين سادگي نمي‌توان بيولوژي و روان‌شناسي را دور زد و با يک جهش محيرالعقول از روي آنها پريد و براي شعور چنان اندامي تراشيد تا در جامه‌اي که براي کوانتوم مکانيک دوخته شده، جا بگيرد.

فيزيک‌دان‌ها وقتي به نظر خود با اين حدسيات مسئله کوانتوم مکانيک و رابطه آن را با شعور، حل‌شده، تلقي مي‌کنند، با همين سلاح به سراغ مغز مي‌آيند تا مسائل نوروساينس (عصب و مغزپژوهي) را هم حل کنند. يکي از مسائلي که نوروساينس امروز با آن دست به گريبان است تا به شعور برسد، موضوع هماهنگ و ترکيب شدن فعاليت‌هاي پراکنده مغزي در زماني معين است.

در اينجا کوانتوم مکانيک خود را وارد مي‌کند تا پاسخ‌گوي اين مشکل باشد. زيرا اگر کوانتوم مکانيک قادر است موضوع شعور را در کل طبيعت حل کند و براي قوانين فيزيک توجيهي عام پيدا کند، پس قادر خواهد بود براي رسيدن به شعور در مغز انسان نيز فرمولي مشکل‌گشا ارائه دهد.

بر همين اساس است که پيروان اين نظريه از چندين سال گذشته در مقالات، کتاب‌ها و گردهمايي‌هاي متعدد سعي مي‌کنند نظريه جامع و کاملي را در اين زمينه ارائه دهند. در سال ٨٩، در قرن بيستم، کتاب عامه‌فهم «پن رز»، رياضي‌دان دانشگاه آکسفورد به نام ذهن جديد امپراطور، سروصداي زيادي به پا کرد. سپس مؤلف فيزيک‌دان، «دانا زوهار» از ماساچوست آمريکا که هم‌اکنون با شوهر روان‌پزشکش در آکسفورد زندگي مي‌کند، کتابي با نام خويشتن کوانتومي را نوشت و پس از مدتي سکوت، دوباره «پن رز» کتاب عامه‌فهم ديگري را در همين زمينه به نام سايه‌هاي ذهن به چاپ رساند.

قصه رابطه کوانتوم مکانيک با مغز از اينجا شروع مي‌شود که حدود سال‌هاي ٧٠ قرن بيستم، «هربرت فروليخ» در دانشگاه ليورپول انگلستان ادعا کرد که پروتئين‌هاي غشاي سلولي مي‌توانند به صورت دو قطب باردار در حال ارتعاش، از خود امواج مغناطيسي (فوتون) ساطع کنند و اين فوتون‌ها در شرايطي خاص در مجموعه‌اي هماهنگ به فازي متراکم مي‌رسند، يعني اين قطب‌هاي باردار مرتعش ساطع‌کننده فوتون‌ها در غشاي سلول‌ها طوري پشت هم قطار مي‌شوند و در يک راستا قرار مي‌گيرند که مشابه عقربه‌هاي قطب‌نماهاي متعددي عمل مي‌کنند که در ميدان مغناطيسي خاصي، به حالت هارموني و نظمي هماهنگ با يکديگر در يک جهت قرار مي‌گيرند و مثل رقاصان باله، به اوج هماهنگي در حرکات با يکديگر مي‌رسند و موجب بروز حالتي مي‌شوند که چون تخته‌سياهي براي نوشته‌شدن شعور و آگاهي عمل مي‌کنند.

در سال ۱۹۹۴ ميلادي در کنفرانسي در آريزونا، ادعاي جديدي بر پايه اين حدسيات مطرح شد که محل هماهنگي اين فعاليت‌هاي الکترومغناطيسي در مغز، ميکروتبول‌هاي داخل نورون‌ها هستند. در واقع ميکروتبول‌هاي داخل نورون‌هاي مغزي، براي حاميان اين فرضيه، حلقه گمشده‌اي بود که براي نظم‌بخشي به اين فعاليت فوتوني ذرات بنيادي در خارج از عرصه فعاليت بيولوژيکي نوروني که بايد مسئله شعور و آگاهي در رابطه با مغز حل کند. حال ميکروتبول چيست؟ ميکروتبول‌ها، داربست و اسکلت سلول‌ها را تشکيل مي‌دهند و هر ميکروتبولي مانند سيلندري توخالي است که از ١٣ رشته پروتئيني به نام تبولين ساخته شده است.

قبل از کشف اين ساختار درون‌سلولي، زيست‌شناسان اين‌طور تصور مي‌کردند که سلول‌ها به شکل کيسه‌هايي هستند که در آن اجسام داخل‌سلولي در داخل سوپي از آنزيم‌هاي داخل‌سلولي شناور هستند. ولي اکنون بر اساس تلاش زيست‌شناسان، مي‌دانيم که سلول‌ها از جمله نورون‌ها، داراي اسکلت مشخصي هستند که به آنها قواره‌اي خاص مي‌بخشد و وسيله‌اي است براي نقل و انتقالات داخل‌سلولي. هنوز به‌طور دقيق نقش اين ميکروتبول‌ها در ارتباطات بين‌نوروني روشن نشده است.

عده‌اي در ضمن تلاش براي واردکردن کوانتوم مکانيک در امر شعور و آگاهي، ميکروتبول‌هاي نورون‌هاي مغز را به علت موقعيت خاصي که از نظر ساختاري دارند، محل هماهنگ‌کنندگي ارتعاشات پروتئيني و تشعشعات فوتوني اعلام مي‌کنند که درنهايت شعور و آگاهي انسان را مي‌سازند. «استوارت هامروف»، متخصص بيهوشي از دانشگاه آريزونا، داستان‌هاي متفاوتي از چگونگي امر ابراز مي‌كند که همه آنها حدسياتي بيش نيستند.

منتقدان اين فرضيات زيادند. «جان تيلور» فيزيک‌دان، از دانشگاه کينگز لندن که خودش روي ارتباطات نوروني در شکل‌گيري شعور کار مي‌کند، در عين ناباوري مي‌گويد در دنياي داغ و چسبناک مغز هر اتفاق کوانتومي که حامل اطلاعات باشد، در صورت حرارت دفع مي‌شود.

بنابراين در چنين شرايط زيستي‌اي اتفاقات کوانتومي تعيين‌کننده نيستند. متأسفانه اکثر کساني که در اين زمينه صاحب‌نظر هستند و نظريات گوناگوني را عرضه مي‌کنند، به طرز شگفت‌انگيزي از دانش پايه‌اي زيست‌شناختي امروز بي‌اطلاع هستند.

به طور کلي تا آنجايي که اين نظريات به کار مغز و ذهن و شعور مربوط مي‌شود، اين فرضيه سعي مي‌کند تأثير کوانتومي را در فعل و انفعالات سيناپسي (ارتباطات بين‌نوروني)، به صورت نيرويي جدا از فعل و انفعالات شيميايي و بيولوژيکي و در وراي آن و حاکم بر آن نشان دهد و اينکه اين قوه کوانتومي است که باعث ترکيب و هماهنگي فعاليت پراکنده نورون‌هاي مغزي و ايجاد تخته‌سياهي براي ذهن مي‌شود تا مطالب شعوري روي آن نوشته شود. حال اينكه چطور اين تخته‌سياه ذهن که قرار است از فعاليت کوانتومي مغز ساخته شود، با محتواي شعوري رابطه پيدا مي‌کند، موضوع حل‌نشده‌اي باقي مي‌ماند.

شکي نيست که با همه اين ترفندها، فيزيک مي‌خواهد قوانين حاکم بر ذره را به تمامي علوم ديگر ازجمله بيولوژي و روان‌شناسي گسترش دهد. ولي در سال‌هاي اخير خيزش نوروبيولوژي، به‌طور کل نوروساينس (علم عصب و مغزپژوهي) در مقابل اين سيطره و غفلت تاريخي بزرگ که حذف ذهن در طبيعت لقب گرفته، به پا خاسته است.

در اين تلاش، شکاف و دوگانگي ظاهري ذهن و ماده يعني مغز حذف مي‌شود و ذهن به طبيعت بازگردانده مي‌شود. با وجود رشد نوروساينس، براي فيزيک مدرن، از جمله کوانتوم مکانيک و يافته‌هاي آن توجيه بهتري مي‌توان پيدا کرد، به شرطي که قبول کنيم فيزيک هم علمي است انساني و درجه استقلال آن به قدرت کسب اطلاعات سيستم عصبي ما بستگي دارد.

درست است که دستاوردهاي فيزيک ذره‌اي مهم هستند، ولي قوانين آن فراتر از توانايي‌هاي مغز ما پيش نمي‌رود و در نتيجه قوانين فيزيکي استقلال مطلق خود را به عنوان حقايق فراذهني از دست مي‌دهند، ولي از طرف ديگر پيشرفت علم مغزپژوهي، تجديدنظر در تصورات قبلي را اجتناب‌ناپذير مي‌کند.

ما به عنوان موجودي در طبيعت در مقابل طبيعت، شفاف و گذرپذير نيستيم و چون آينه حقايق بيروني را منعکس نمي‌کنيم، ما با توانايي‌هاي سيستم عصبي خود، جهان قابل شناخت خودمان را مي‌سازيم. بنابراين فيزيکي که ما قوانين آن را کشف مي‌کنيم و به سنجش آن مي‌پردازيم، تنها در فراخناي فعاليت ذهني ما، معنا پيدا مي‌کند. عجيب نيست که در اين عرصه، اندازه‌گيري‌هاي فيزيکي نيز وابسته به ذهن ناظر و نتيجه سنجش وابسته به نحوه دخالت آزمايشگر باشد.

در فيزيک مدرن، نظريه‌هاي نسبيت اينشتاين، اصل عدم حتميت هايزنبرگ، نظريه آشوب، مکانيک کوانتوم، محصول‌هاي عالي ذهن انسان هستند. براي شناخت جهان فيزيکي و محدوديت‌هاي آن، ما نياز به شناخت هرچه بيشتر دستگاه عصبي خود داريم و تنها بدين‌ ترتيب است که مي‌توان ذهن را به طبيعت بازگرداند. به جاي ساختن توجيهات عجيب و غريب بر پايه حدسيات، بهتر است به جواب ساده اما مهم آن دوست فيزيک‌دان و زيست‌شناس، «جرالد ادلمن» در سر ميز نهار گوش داد که کوانتوم مکانيک، الگاريتمي رياضي دارد که کاربرد عملي دارد، بايد به کارش ببريم، اما آن را آنچنان تعميم ندهيم که بخواهيم تمامي سؤالات درباره ذهن و فلسفه را با آن حل کنيم.

عبدالرحمن نجل‌رحيم. مغزپژوه