La physique quantique peut-elle être utilisée pour expliquer l'existence de la conscience?

Essayer d'expliquer d'où viennent les expériences subjectives semble avoir peu à voir avec la physique. Certains scientifiques, cependant, ont émis l'hypothèse que les niveaux les plus profonds de la physique théorique contiennent peut-être les connaissances nécessaires pour éclairer cette question en suggérant que la physique quantique peut être utilisée pour expliquer l'existence même de la conscience.

Conscience et physique quantique

L'une des premières façons dont la conscience et la physique quantique se rejoignent est à travers l'interprétation de Copenhague de la physique quantique. Dans cette théorie, la fonction d'onde quantique s'effondre en raison d'un observateur conscient effectuant une mesure d'un système physique. C'est l'interprétation de la physique quantique qui a déclenché l'expérience de pensée de chat de Schroedinger, démontrant un certain niveau d'absurdité de cette façon de penser, sauf qu'elle correspond complètement aux preuves de ce que les scientifiques observent au niveau quantique.

Une version extrême de l'interprétation de Copenhague a été proposée par John Archibald Wheeler et s'appelle le principe anthropique participatif, qui dit que l'univers entier s'est effondré dans l'état que nous voyons spécifiquement parce qu'il devait y avoir des observateurs conscients présents pour provoquer l'effondrement. Tout univers possible qui ne contient pas d'observateurs conscients est automatiquement exclu.

L'ordre implicite

Le physicien David Bohm a fait valoir que la physique quantique et la relativité étant des théories incomplètes, elles doivent pointer vers une théorie plus profonde. Il croyait que cette théorie serait une théorie quantique des champs qui représenterait une totalité indivise dans l'univers. Il a utilisé le terme «ordre implicite» pour exprimer à quoi il devait ressembler ce niveau fondamental de réalité, et croyait que ce que nous voyons sont des reflets brisés de cette réalité fondamentalement ordonnée.

Bohm a proposé l'idée que la conscience était en quelque sorte une manifestation de cet ordre implicite et que tenter de comprendre la conscience uniquement en regardant la matière dans l'espace était voué à l'échec. Cependant, il n'a jamais proposé de mécanisme scientifique pour étudier la conscience, donc ce concept n'est jamais devenu une théorie pleinement développée.

Le cerveau humain

Le concept d'utiliser la physique quantique pour expliquer la conscience humaine a vraiment pris son envol avec le livre de Roger Penrose de 1989, "Le nouvel esprit de l'empereur: concernant les ordinateurs, les esprits et les lois de la physique". Le livre a été écrit spécifiquement en réponse à la demande des chercheurs de l'intelligence artificielle de la vieille école qui pensaient que le cerveau n'était guère plus qu'un ordinateur biologique. Dans ce livre, Penrose soutient que le cerveau est beaucoup plus sophistiqué que cela, peut-être plus proche d'un ordinateur quantique. Au lieu d'opérer sur un système strictement binaire d'activation et de désactivation, le cerveau humain travaille avec des calculs qui se trouvent dans une superposition d'états quantiques différents en même temps.

L'argument pour cela implique une analyse détaillée de ce que les ordinateurs conventionnels peuvent réellement accomplir. Fondamentalement, les ordinateurs utilisent des algorithmes programmés. Penrose revient sur les origines de l'ordinateur, en discutant du travail d'Alan Turing, qui a développé une "machine universelle de Turing" qui est le fondement de l'ordinateur moderne. Cependant, Penrose fait valoir que ces machines de Turing (et donc tout ordinateur) ont certaines limites qu'il ne croit pas nécessairement que le cerveau a.

Indétermination quantique

Certains partisans de la conscience quantique ont avancé l'idée que l'indétermination quantique - le fait qu'un système quantique ne peut jamais prédire un résultat avec certitude, mais seulement comme une probabilité parmi les divers états possibles - signifierait que la conscience quantique résout le problème de savoir si ou non, les humains ont réellement le libre arbitre. Donc, l'argument va, si la conscience humaine est régie par des processus physiques quantiques, alors elle n'est pas déterministe, et les humains ont donc le libre arbitre.

Il y a un certain nombre de problèmes avec cela, qui sont résumés par le neuroscientifique Sam Harris dans son court livre "Free Will", où il a déclaré:

"Si le déterminisme est vrai, l'avenir est défini - et cela inclut tous nos futurs états d'esprit et notre comportement ultérieur. Et dans la mesure où la loi de cause à effet est soumise à l'indéterminisme - quantique ou autre - nous ne pouvons pas prendre de crédit Il n'y a aucune combinaison de ces vérités qui semble compatible avec la notion populaire de libre arbitre.

L'expérience à double fente

L'un des cas les plus connus d'indétermination quantique est l'expérience quantique à double fente, dans laquelle la théorie quantique dit qu'il n'y a aucun moyen de prédire avec certitude quelle fente une particule donnée va traverser à moins que quelqu'un ne fasse une observation de son déroulement à travers la fente. Cependant, il n'y a rien dans ce choix de faire cette mesure qui détermine quelle fente la particule passera. Dans la configuration de base de cette expérience, il y a 50% de chances que la particule passe par l'une ou l'autre fente, et si quelqu'un observe les fentes, les résultats expérimentaux correspondront à cette distribution de manière aléatoire.

L'endroit dans cette situation où les humains semblent avoir une sorte de choix est qu'une personne peut choisir si elle va faire l'observation. Si ce n'est pas le cas, alors la particule ne passe pas par une fente spécifique: elle passe à la place par les deux fentes. Mais ce n'est pas la partie de la situation que les philosophes et les partisans du libre-arbitre invoquent lorsqu'ils parlent d'indétermination quantique parce que c'est vraiment une option entre ne rien faire et faire l'un des deux résultats déterministes.