Kuantum Etkileri Bilinci Açıklayabilir mi ?

Atomu oluşturan fenomen çeşitliliğinin başarılı tanımlarıyla Kuantum Mekanik, tüm zamanların en başarılı bilimsel teorilerinden bir tanesi olmuştur. Şimdi de, biyolojide umut uyandıran büyük gizemlerden birisinin açıklama olasılığını elinde tutmaktadır: Bilincin doğası. Bu, rüyaların neden rüya-gibi olduğunu bile açıklayabilir.

Bu umutlar,Tallahassee’deki Florida State Üniversitesi’nden Efstratioss Manousakis tarafından geliştirilen bilincin kuantum modelinden çıkmaktadır. Bu da, ya bir vazo gibi veyahut da bir çift yüz gibi gözükebilen, (mesela bir tanesi sağa doğru olan) beynin belirsiz bir imajla yüzleştiğinde yaptığı ‘’imaj çevirmelerinden’’ esinlenilmiştir. Psikologlar beynin aynı anda iki versiyonu da bilinçli olarak algılayamaması durumundan dolayı uzun zamandır hayrete düşmektedirler.

Beynin bu versiyonlar arasında nasıl dönüştürdüğünü anlamak, bilinçli bir deneyimin nasıl oluştuğuna ışık tutabilir. Harvard Üniversitesi’nden Görsel Psikolog Olivia Carter, “Bir kişi bir imaja karşı bilinçli veya bilinçsiz olduğunda, eğer beyinle ilgili neyin farklı olduğunun kesin olarak yerini belirtirsek, bilimde kalan en büyük sorulardan bir tanesini çözebiliriz,’’ demektedir. “Beynin imajların versiyonları arasında nasıl aktarım yaptığını anlamak, bilincin nasıl üretildiğine ışık tutabilir.’’

İmaj dönüştürmelerinde beynin özellikle aynı anda her bir göze değişik imajlarla bir ‘’dürbün rekabeti’’ kurduğu bildirilmiştir. Bu düzeni kullanarak yapılan deneylerde, katılımcılar algıladıkları resmin nasıl belirli aralıklarla bir evden bir yüze çevrildiğini tarif ettiler. Araştırmacılar, dönüştürmeler arasındaki zamanı kaydedebilirler ve manyetik rezonans imajlamayı beyindeki ilişkili nöral işlemleri ölçmek için kullanırlar.

Dürbün rekabetinde görülen dönüştürme, Manousakis’e parçacıkların kuantum davranışını hatırlatmıştır. Kuantum mekaniğe göre, elektron gibi olan bir parçacık açık bir biçimde tanımlanmış özelliklere sahip değildir. Bunun yerine, bir dalga fonksiyonuyla temsil edilmiş tümü kapsar bir şekilde çelişkili hallerin çokluğu olarak varolmaktadır. Bu sadece bir gözlemcinin, dalga fonksiyonunun bu seçeneklerden herhangi birine çöktüğü zamanki özelliğini ölçtüğünde oluşmaktadır. Manousakis’in modelinin dayandığı fenomen de budur.

Teoriyi Teste Tâbi Tutmak

Bilincin kuantum modelleri yeni değildir ve Carter bunların psikologları uğraştırdığını söylemektedir. En ünlü olanlardan bir tanesi de 1990’ların ortalarında Oxford Üniversitesi’nden olan matematikçi Roger Penrose ve Tucson, Arizona Üniversitesi’nde anestezi uzmanı olan Stuart Hameroff tarafından öne sürülmüştür. Onların senaryolarında bilinç, beynin nöronlarının içerisindeki mikrotubulüs olarak adlandırılan protein çeviricileri tarafından taşınan kuantum hesaplamalarından ortaya çıkmaktadır. Fakat buna benzemeyen ve diğer önceki modellerde Manousakis’inki test edilebilir.

Kuantum mekanikle olan bir benzerlikte, Manousakis iki ayrı beyin hallerini tanımlamaktadır: “Potansiyel bilinç” ve “Hakiki bilinç’’. Manousakis, beynin her iki imajı da aynı anda aldığı hali, yani potansiyel bilinci, kuantum dalga fonksiyonu olarak tanıtmaktadır. Onun modeline göre, hakiki bilinç bu dalga fonksiyonu çöktüğünde ve beyin iki imajdan birini algıladığında olmaktadır. İşlem daha sonra potansiyel bilincin, diğer dalga fonksiyonuyla çöküşlerin kendi sırası olduğunu yavaş yavaş geliştirip, katılımcıya rakip imajı algılamasına izin verdiğinde yeniden başlamaktadır.

Modelindeki parametrelerin değerlerini koymak için, Manousakis dürbün rakip deneylerine katılan insanların beyinlerindeki ateşlenme sıklıklarıyla beraber algılanan imaj çevirmeleri arasındaki bildirilen sıklıkları kullandı. Bunlardan, beyindeki bilincin temelini teşkil edebilecek kuantum işlemleri kontrol eden karakteristik frekansın değerini hesapladı. ( www.arxiv.org/abs/0709.4516).

Modelin tahmin edilebilir gücünü test etmek için, Manousakis daha sonra LSD uyuşturucu madde bağımlısına dönüşen insanlar üzerinde yürütülen benzer deneylerden bir veriyi kullandı. Bu deneklerde, nöron ateşlenme sıklığı daha yavaştı ve bu onun kuantum bilinç modeliyle de desteklendiğinde, deneklerin gördüğü imaj-çevirmeleri örneğini farklı bir tahmine yönlendirmiştir. Yeterince eminiz ki, bu tahminler deneklerin ne gördüklerini rapor ettikleriyle eşleşmektedir.

Manousakis, algılanan imaj-dönüştürme sıklığının belirli zamanlarda imajı görüntüden kaldırmak için nasıl etkilediğinin tahminlerini de ortaya çıkartmıştır. Psikologların bunları deneysel olarak test etmelerini ummaktadır.

Manousakis, Michigan Üniversitesi’nde kuantum fizikçi olan Franco Nori ve geçmişte bilincin kuantum temelini oluşturmasını bulmada teşebbüslerde bulunan Ann Arbor’ın onun fikrini değiştirdiğini söylemektedir. ‘’Onların mantığı kusursuz,’’ demektedir. Nori,  bilhassa LSD sonuçlarıyla etkilenmiştir. “Bu, bilinç ve kuantum teorinin birbiriyle çok yakından bağlantılı olduğunu kanıtlayabilen fevkalade etkidir,’’ demektedir.

Kaliforniya’daki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuar’ında  bir fizikçi olan, kendi teorisini kuantum bilinçten elde eden Henry Stapp, Manousakis’in çalışmasının çok derin şifrelere sahip olabileceğine inanmaktadır. “Eğer bu doğruysa, bu kağıt; beyin dinamiğini aydınlatmak için ilk defa kuantum mekaniği kullanan, varolan deneysel veriyi eşleştiren ve test edilebilir tahminleri sağlayan dönüm noktası bir kağıttır,’’ demektedir. Fakat, her nasılsa, kuantum bilinç için mümkün olan mekanizmaya sıra gelince, Stapp dikkatli davranmaktadır. Çevreleriyle etkileşime girdiklerinde hemen ortadan yokolduklarından, kuantum bilgisayarlarını kurmaya çalışan fizikçiler  kuantum hallerini korumanın zor olduğuna işaret etmişlerdir. Stapp, “Bu sebepten dolayı da eleştirmenler, böyle geniş-ölçüdeki kuantum hallerinin beynin düşünce süreçlerinde yeteri kadar uzun kalamayacağı konusunda sık sık tartışmaktadırlar,’’ demektedir.

Carter, Manousakis’in fizikten psikolojiye olan girdisini memnuniyetle karşılamaktadır fakat pek çok nörobilimadamının daha fazla inandırıcılığa ihtiyacı olacağı konusunda da şüphelenmektedir. “Bilinci genel olarak deneyimlediğimde, zamanlamaların neyi deneyimlediğime nasıl tercüman olduklarının merkezine inmek istiyorum,” demektedir.

Hameroff, potansiyel bilinç halinin rüyalarımızda kullanmaya başladığımız şuuraltı zihnin deneyimine benzediğini ileri sürmektedir. Rüyalar gibi bilinçli olmayan olanakların, ‘’ çoklu beraber varolan olanaklar, zamansızlık, gizli mana ve garip bir mantıkla’’ kuantum bilgiyi andırdığını söylemektedir.

Kuantum halinin çöküşüne neden olsa da, bunu gözlemlemek için dışsal bilincin bazı formunun yerli yerinde olmasını gerektirse de; o,her nasılsa,     Manousakis’in modelinin bilincin orijinini yeterli derecede açıkladığını düşünmektedir. Bunun tersi olarak, Penrose-Hameroff modelinde de mikrotüplerin içerisindeki kuantum halleri dışsal bir bilince herhangi bir ihtiyaç duymadan çökebilirler. Hameroff; Manousakis’in dürbün rekabetindeki salınım frekansı için hesapladığı rakamların, Penrose-Hameroff modeliyle uyuştuğunu ve 1000 nöron civarındaki mikrotüplerin etrafına yayılan kuantum hallerini kullanmada yaratılabileceğini belirtmektedir.

Bilinç için olan kuantum temeli fikrini tamamıyla inandırıcı bulmayanlardan biri de Fizik eğitimine de sahip olan Kanada, Ontario’daki Görsel Nörobilimadamı Hugh Wilson’dır. Wilson, “Beyin makroskopik bir objedir,’’ demektedir.”Kuantum süreçlerin diğer geniş objelerin, (beyzbol gibi) davranışları hakkında kayda değer olmaması gibi, bilincin çalışmasına karar vermede de kayda değer olduklarını düşünmüyorum.”

Altı bacak, iki göz, bir foton

Bir hamamböceğini kuantum foton tarayıcısına çevirebilir misiniz? Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’nden Patrick Suppes bu cesaret isteyen başarıya kuantum mekaniğin gerçekten beyinde çalışıp çalışmadığına karar vermek için kalkışıyor.

Genelde, gelen ışığa gözün ve beynin nasıl cevap verdiğini açıklamak için Kuantum Mekanik’e başvurulmamakta. Loş ışıkta bile, gözlerimize fotonlar yağdırılır ve klasik fiziğin kuralları beyinlerimizin bu yoğunluğa nasıl cevap verdiğini açıklamak için yeterlidir.Suppes, bazı böcek gözlerinin çok daha fazla hassas olduklarını, fakat her nasılsa, tek başına olan fotonları seçebildiklerinin mümkün olduğunu söylemektedir.

Kaliforniya’daki San Francisco State Üniversitesi’nden Suppes ve Jose Acacio de Barros, bunu test etmek için bir deney tertiplediler. Bu yılın başında Stanford Üniversitesi’nde Kuantum Etkileşim Konferansında planlarını anlatan Suppes, hamamböceklerinin çok loş çevrelerdeki yerlere mesken tuttuklarını söylemektedir. Araştırmacılar hamamböceklerine ışık kaynağına doğru yönelirlerse ödül alacaklarını öğretmeye niyetlenmekteler. Onlar daha sonra lazerden tek başına olan fotonların bu ‘’Pavlov hamamböceklerine’’ doğru reaksiyon verip vermediklerini öğrenmek için ateşleyecekler.

Suppes, ‘’Bir pozitif sonuç, kuantum fenomeninin beyin tarafından seçilebileceğini gösterecektir ve bu beyin tarafından da kullanılabilir,’’ demektedir. ‘’Böceklerin Kuantum-klasik bölünmesindeki yürüyüşlerine itibar göstermiyoruz,’’ demekte ve de ilave etmektedir ‘’Fakat, yakında etmek zorunda kalabiliriz.’’

Yazar: Zeeya Merali
Kaynak: New Scientist Dergisi 2626 nolu sayısından, 23 Ekim 2007, sayfalar 10-11
Çeviri: Esin Tezer

Check Also

uzaylı1

Ya Uzaylıların Yaşamını Keşfedemezsek

Giderek artan bir gelişmişlikle, onyıllardır yanlız olup olmadığımızın işaretlerini bulmak için evreni araştırıyoruz. Uzay araçları, ...