https://www.sciencealert.com/is-consciousness-bound-by-quantum-physics-we-re-getting-closer-to-finding-out
Ist Bewusstsein durch Quantenphysik gebunden? Wir kommen dem Herausfinden näher
CRISTIANE DE MORAIS SMITH, THE CONVERSATION
23. JULI 2021
Eine der wichtigsten offenen Fragen in der Wissenschaft ist, wie unser Bewusstsein aufgebaut ist. In den 1990er Jahren, lange bevor er den Physik-Nobelpreis 2020 für seine Vorhersage von Schwarzen Löchern erhielt, hat sich der Physiker Roger Penrose mit dem Anästhesisten Stuart Hameroff zusammengetan, um eine ehrgeizige Antwort vorzuschlagen.
Sie behaupteten, dass das neuronale System des Gehirns ein kompliziertes Netzwerk bildet und dass das dadurch erzeugte Bewusstsein den Regeln der Quantenmechanik gehorchen sollte – der Theorie, die bestimmt, wie sich winzige Teilchen wie Elektronen bewegen. Dies, so argumentieren sie, könnte die mysteriöse Komplexität des menschlichen Bewusstseins erklären.
Penrose und Hameroff stießen auf Ungläubigkeit. Quantenmechanische Gesetze gelten meist nur bei sehr tiefen Temperaturen. Quantencomputer beispielsweise arbeiten derzeit bei etwa -272 °C. Bei höheren Temperaturen übernimmt die klassische Mechanik.
Da unser Körper bei Raumtemperatur funktioniert, würde man erwarten, dass er den klassischen Gesetzen der Physik unterliegt. Aus diesem Grund wurde die Quantenbewusstseinstheorie von vielen Wissenschaftlern komplett abgelehnt – obwohl andere überzeugte Unterstützer sind.
Anstatt in diese Debatte einzutreten, beschloss ich, mich mit Kollegen aus China unter der Leitung von Professor Xian-Min Jin von der Shanghai Jiaotong University zusammenzuschließen, um einige der Prinzipien zu testen, die der Quantentheorie des Bewusstseins zugrunde liegen.
In unserer neuen Arbeit haben wir untersucht, wie sich Quantenteilchen in einer komplexen Struktur wie dem Gehirn bewegen können – aber in einer Laborumgebung. Wenn unsere Ergebnisse eines Tages mit der im Gehirn gemessenen Aktivität verglichen werden können, könnten wir der umstrittenen Theorie von Penrose und Hameroff einen Schritt näher kommen.
Gehirne und Fraktale
Unser Gehirn besteht aus Zellen, die Neuronen genannt werden, und ihre kombinierte Aktivität soll Bewusstsein erzeugen. Jedes Neuron enthält Mikrotubuli, die Substanzen zu verschiedenen Teilen der Zelle transportieren. Die Penrose-Hameroff-Theorie des Quantenbewusstseins argumentiert, dass Mikrotubuli in einem fraktalen Muster strukturiert sind, das das Auftreten von Quantenprozessen ermöglichen würde.
Fraktale sind Strukturen, die weder zweidimensional noch dreidimensional sind, sondern einen Bruchwert dazwischen haben. In der Mathematik entstehen Fraktale als wunderschöne Muster, die sich unendlich wiederholen und das scheinbar Unmögliche erzeugen: eine Struktur mit endlicher Fläche, aber unendlichem Umfang.
Dies mag unmöglich zu visualisieren klingen, aber Fraktale kommen tatsächlich häufig in der Natur vor. Wenn Sie sich die Röschen eines Blumenkohls oder die Zweige eines Farns genau ansehen, werden Sie feststellen, dass beide aus der gleichen Grundform bestehen, die sich immer wieder wiederholt, jedoch in immer kleineren Schuppen. Das ist ein wesentliches Merkmal von Fraktalen.
Dasselbe passiert, wenn Sie in Ihren eigenen Körper schauen: Die Struktur Ihrer Lunge ist zum Beispiel fraktal, ebenso wie die Blutgefäße in Ihrem Kreislauf. Fraktale tauchen auch in den bezaubernden sich wiederholenden Kunstwerken von MC Escher und Jackson Pollock auf und werden seit Jahrzehnten in der Technologie verwendet, beispielsweise beim Design von Antennen.
Dies sind alles Beispiele für klassische Fraktale – Fraktale, die eher den Gesetzen der klassischen Physik als der Quantenphysik unterliegen.
Die Erweiterung von Escher's Circle Limit III zeigt seine fraktale, sich wiederholende Natur. (Vladimir-Bulatov/Deviantart, CC BY-NC-SA)
Ist Bewusstsein durch Quantenphysik gebunden? Wir kommen dem Herausfinden näher
CRISTIANE DE MORAIS SMITH, THE CONVERSATION
23. JULI 2021
Eine der wichtigsten offenen Fragen in der Wissenschaft ist, wie unser Bewusstsein aufgebaut ist. In den 1990er Jahren, lange bevor er den Physik-Nobelpreis 2020 für seine Vorhersage von Schwarzen Löchern erhielt, hat sich der Physiker Roger Penrose mit dem Anästhesisten Stuart Hameroff zusammengetan, um eine ehrgeizige Antwort vorzuschlagen.
Sie behaupteten, dass das neuronale System des Gehirns ein kompliziertes Netzwerk bildet und dass das dadurch erzeugte Bewusstsein den Regeln der Quantenmechanik gehorchen sollte – der Theorie, die bestimmt, wie sich winzige Teilchen wie Elektronen bewegen. Dies, so argumentieren sie, könnte die mysteriöse Komplexität des menschlichen Bewusstseins erklären.
Penrose und Hameroff stießen auf Ungläubigkeit. Quantenmechanische Gesetze gelten meist nur bei sehr tiefen Temperaturen. Quantencomputer beispielsweise arbeiten derzeit bei etwa -272 °C. Bei höheren Temperaturen übernimmt die klassische Mechanik.
Da unser Körper bei Raumtemperatur funktioniert, würde man erwarten, dass er den klassischen Gesetzen der Physik unterliegt. Aus diesem Grund wurde die Quantenbewusstseinstheorie von vielen Wissenschaftlern komplett abgelehnt – obwohl andere überzeugte Unterstützer sind.
Anstatt in diese Debatte einzutreten, beschloss ich, mich mit Kollegen aus China unter der Leitung von Professor Xian-Min Jin von der Shanghai Jiaotong University zusammenzuschließen, um einige der Prinzipien zu testen, die der Quantentheorie des Bewusstseins zugrunde liegen.
In unserer neuen Arbeit haben wir untersucht, wie sich Quantenteilchen in einer komplexen Struktur wie dem Gehirn bewegen können – aber in einer Laborumgebung. Wenn unsere Ergebnisse eines Tages mit der im Gehirn gemessenen Aktivität verglichen werden können, könnten wir der umstrittenen Theorie von Penrose und Hameroff einen Schritt näher kommen.
Gehirne und Fraktale
Unser Gehirn besteht aus Zellen, die Neuronen genannt werden, und ihre kombinierte Aktivität soll Bewusstsein erzeugen. Jedes Neuron enthält Mikrotubuli, die Substanzen zu verschiedenen Teilen der Zelle transportieren. Die Penrose-Hameroff-Theorie des Quantenbewusstseins argumentiert, dass Mikrotubuli in einem fraktalen Muster strukturiert sind, das das Auftreten von Quantenprozessen ermöglichen würde.
Fraktale sind Strukturen, die weder zweidimensional noch dreidimensional sind, sondern einen Bruchwert dazwischen haben. In der Mathematik entstehen Fraktale als wunderschöne Muster, die sich unendlich wiederholen und das scheinbar Unmögliche erzeugen: eine Struktur mit endlicher Fläche, aber unendlichem Umfang.
Dies mag unmöglich zu visualisieren klingen, aber Fraktale kommen tatsächlich häufig in der Natur vor. Wenn Sie sich die Röschen eines Blumenkohls oder die Zweige eines Farns genau ansehen, werden Sie feststellen, dass beide aus der gleichen Grundform bestehen, die sich immer wieder wiederholt, jedoch in immer kleineren Schuppen. Das ist ein wesentliches Merkmal von Fraktalen.
Dasselbe passiert, wenn Sie in Ihren eigenen Körper schauen: Die Struktur Ihrer Lunge ist zum Beispiel fraktal, ebenso wie die Blutgefäße in Ihrem Kreislauf. Fraktale tauchen auch in den bezaubernden sich wiederholenden Kunstwerken von MC Escher und Jackson Pollock auf und werden seit Jahrzehnten in der Technologie verwendet, beispielsweise beim Design von Antennen.
Dies sind alles Beispiele für klassische Fraktale – Fraktale, die eher den Gesetzen der klassischen Physik als der Quantenphysik unterliegen.
Die Erweiterung von Escher's Circle Limit III zeigt seine fraktale, sich wiederholende Natur. (Vladimir-Bulatov/Deviantart, CC BY-NC-SA)
Comments
Be the first to add a comment
Log in to comment