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作为人类,我们知道我们有意识,因为我们体验并感受到事物。然而,科学家和伟大的思想家无法解释意识是什么,他们同样对意识的来源感到困惑。

德国慕尼黑数学哲学中心的数学家和理论物理学家约翰尼斯·克莱纳(Johannes Kleiner)说:“意识-或更好的意识体验-显然是现实的一部分。” “我们都拥有它,但是不了解它与已知物理学之间的关系,我们对宇宙的理解是不完整的。”

考虑到这一点,Kleiner希望数学将使他能够精确定义意识。他们与英国牛津大学的数学家同事肖恩·塔尔(Sean Tull)合作,在某种程度上受到称为泛心理学的哲学观点的驱使。

这声称意识甚至在最小的物质中都是固有的-这个想法表明现实的基本组成部分具有意识的经验。至关重要的是,这意味着可以在整个宇宙中找到意识。

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意识的数学模型可以基于来自大脑的数据。

量子力学还能帮助我们弄清楚宇宙吗?

他们说,如果研究人员能够回答我们的大脑如何产生主观经验,那么他们的数学模型也有可能扩展到无生命的事物。

克莱纳通过电子邮件告诉《关于太空的一切》说:“数学理论可以应用于许多不同的系统,而不仅仅是大脑。” “如果您基于从大脑获得的数据来开发意识的数学模型,则可以将该模型应用于其他系统,例如计算机或恒温器,以查看其对他们的意识体验的看法。”

一些杰出的思想支持泛精神主义的观点,尤其是著名的牛津物理学家罗杰·彭罗斯爵士。他是最早提出在研究意识时超越神经科学的学者之一。

他说我们应该强烈考虑量子力学的作用,并在1989年出版的《皇帝的新思维:关于计算机,思维和物理学定律》一书中指出,人类意识是非算法的,是量子效应的产物。 。

这个想法是与麻醉学家和心理学家Stuart Hameroff合作演变成的一种假设,称为Orchstrated Objective Reduction(Orch OR)。

它声称意识很可能是由于大脑神经元内部深处的微管中的量子振动引起的,与传统上认为它是由于神经元之间的连接所引起的观点相反。

然而,重要的是,根据2014年3月发表在论文《宇宙的意识:对Orch OR的评论》中的一份声明,“ Orch OR暗示大脑的生物分子过程与宇宙的基本结构之间存在联系”。理论”,由彭罗斯(Penrose)和哈默洛夫(Hameroff)在《生命物理评论》杂志上发表。

正是在此基础上,Kleiner和Tull发挥了作用。他们还受到威斯康星大学意识研究杰出主席神经科学家和精神病医生Giulio Tononi的启发。

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精心策划的客观还原(Orch OR)声称意识很可能是由于大脑神经元深处的微管中的量子振动所致。

托诺尼的综合信息论(IIT)理论发表在BMC Neuroscience杂志上,是一小类有前途的意识模型之一。克莱因纳说:“个人信息技术是一种非常科学的理论。”

IIT表示,意识是现实的基本方面。它的存在和结构化,特定性,统一性和确定性。一个核心思想表明,当信息在整个系统的子系统之间移动时,意识就会出现:要有意识,一个实体必须是单个的并且是集成的,并且必须具有一个称为“ phi”的属性,该属性取决于子系统的相互依赖性。

换句话说,您的办公桌上可能有一堆硬币,每个硬币的顶部都坐着一堆神经元。如果沿着这些路径传播的信息对于这些硬币至关重要,那么您的phi值很高,因此您需要有意识。

如果这些硬币可以作为子系统很好地运行而没有其他硬币之间的信息流,那么就不会有phi,也就不会有意识。子系统之间的相互依赖性越大,事物就会越有意识。

Kleiner说:“综合信息是一个抽象的数量,如果您对系统有一个很好的详细描述,则可以计算出它。”他补充说,该系统不必是生物的。

“结果是一个用phi表示的数字,因此,如果您有一个苹果,您可以询问其中有多少集成信息,就像您可以询问其中有多少能量一样。您可以谈论有多少集成信息。就像在计算机上谈论熵一样。”

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披是用于表示集成信息理论的符号。

根据理论,IIT在很大程度上支持泛精神主义,因为即使质子也可以拥有phi。就像苹果,恒温器和计算机可以拥有的一样,您的椅子和书桌也可以拥有整个宇宙中所有其他形式的东西。

克莱因说:“在实验证据方面,有几项独立研究指出综合信息与意识之间存在相关性。”

那么子系统有意识的经验吗?不。

所有系统都有意识吗?不。

Kleiner说:“该理论由一个非常复杂的算法组成,将其应用于物理系统的详细数学描述时,可以提供有关该系统是否有意识以及其意识的信息。”

“数学是这样的,如果根据理论有意识的东西,那么组成该系统的组件就不会自己拥有意识的经验。只有整个系统才有意识的经验,而不是部分。应用于您的大脑,意味着您的某些皮质可能是有意识的,但组成皮质的颗粒本身并不具有意识。”

有自己现实的宇宙

克莱因说:“如果有一对孤立的粒子漂浮在空间中某个地方,那么它们以正确的方式相互作用将具有某种基本的意识形式。”

因此,根据IIT,宇宙确实充满了意识。但这对宇宙的物理部分有影响吗?理论上的数学认为不是。一个物理系统将独立运行,无论它是否具有自觉的经验。

克莱纳(Kleiner)以一台计算机为例,他说IIT的数学表明它可能具有意识,但不会改变其运行方式。

克莱因说:“这与该理论的形而上学基础是矛盾的,后者本质上是强烈的理想主义者。它把意识放在首位,将物理放在第二位。我们可能会在某些时候看到数学上的一些变化,以便更适当地考虑这一基础。”

这是他和塔尔的研究试图解决的问题。新兴的意识理论倾向于声称物理学就是一切。

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综合信息理论表明,意识可以在宇宙中找到。

克莱因说:“他们会拒绝意识与物理分离或比物理更重要的想法,他们会说意识不过是一种特定的物理现象,这种现象是在一定条件下由基本物理量的相互作用产生的。”

另一方面,他和塔尔的IIT的数学版本旨在成为所谓的基本意识理论。克莱纳说:“尽管试图以一种非常特定的方式,它试图将意识编织到现实的基本结构中。” 如果证明宇宙是有意识的,那又会怎样呢?有什么后果?

克莱因纳说:“可能会有道义上的含义。我们倾向于对待那些有意识经历的系统与没有这种意识的系统有所不同。”

克莱纳说,但是,如果证明意识在宇宙中起着因果作用,那么它将对科学的世界观产生巨大的影响。他说:“这可能导致一场科学革命,与伽利略·伽利略(Galileo Galilei)发起的革命相当。”

这确实是要牢记的。