Има ли смисъл да се прилага квантова механика за това как хората мислят?

Влезте във всяка книжарница и можете да намерите книги за „квантово изчисление“, „квантово излекуване“ и дори „квантов голф“. Но квантовата механика описва неща в микросвета на субатомни частици, нали? Каква полза е да го прилагаме към макроскопични неща като компютри и голф, да не говорим за психологически неща като мисли, чувства и идеи?

Може би се прилага като аналогия, за да улесни разбирането на нещо сложно. Но самата квантова механика е сложна; това е една от най-загадъчно сложните теории, които хората някога са измисляли. И така, как бихме могли да разберем по-добре нещо, като направим аналогия с квантовата механика?

Ефект на наблюдателя във физиката

Не знам за „квантовото изцеление“ или „квантовия голф“, но започнах да мисля за възможна връзка между квантовата теория и как хората използват концепции през 1998 г., когато разговарях с аспирант по физика в интердисциплинарен изследователски център в Белгия. Студентът Франки ми разказваше за някои от парадоксите, които вдъхновиха квантовата механика. Един парадокс е ефект на наблюдателя: не можем да знаем нищо за квантовата частица, без да извършим измерване на нея, но квантовите частици са толкова чувствителни, че всяко измерване, което бихме могли да направим, неизбежно променя състоянието на частицата, всъщност като цяло я унищожава изцяло!

Ефект на заплитане във физиката

Друг парадокс е, че квантовите частици могат да взаимодействат по такъв дълбок начин, че да загубят индивидуалната си идентичност и да се държат като едно цяло. Освен това взаимодействието води до нов обект със свойства, различни от която и да е от съставните му части. Когато това се случи, не е възможно да се извърши измерване на едното, без да се повлияе другото, и обратно. Трябваше да се разработи съвсем нов вид математика, за да се справи с този вид сливане заедно заплитане, както се нарича. Този втори парадокс - заплитане - може да бъде дълбоко свързан с първия парадокс - ефектът на наблюдателя - в смисъл, че когато наблюдателят прави измерване, наблюдателят и наблюдаваният могат да се превърнат в заплетена система.

Концепции

Забелязах на Франки, че подобни парадокси възникват по отношение на описанието на понятията. Обикновено се смята, че понятията са това, което ни позволява да интерпретираме ситуациите от гледна точка на предишни ситуации, които ние преценяваме като подобни на настоящите. Те могат да бъдат конкретни, като СТОЛ, или абстрактни, като КРАСОТА. Традиционно на тях се гледа като на вътрешни структури, които представляват клас образувания в света. Все повече обаче се смята, че те нямат фиксирана представителна структура, като структурата им се влияе динамично от контекста, в който възникват.

Например концепцията БЕБЕ може да бъде приложена към истинско човешко бебе, кукла, изработена от пластмаса, или малка фигурка на пръчка, боядисана с глазура върху торта. Автор на песни може да мисли за БЕБЕ в контекста на нужда от дума, която се римува с може би. И т.н. Докато в миналото се смяташе, че основната функция на понятията е идентифицирането на предметите като екземпляри на определен клас, все по-често те се разглеждат не само за идентифициране, но и за активно участие в генерирането на смисъл. Например, ако някой се позовава на малък гаечен ключ като БЕБЕШЕН КЛЮЧ, той не се опитва да идентифицира гаечния ключ като екземпляр на БЕБЕ, нито да идентифицира бебето като екземпляр на КЛЮЧ. По този начин концепциите правят нещо по-фино и сложно, отколкото вътрешно представяне на нещата във външния свят.

Какво представлява това „нещо повече“ и как функционира, може да бъде най-важната задача, пред която е изправена психологията днес; жизненоважно е да се разбере адаптивността и композицията на човешката мисъл. Жизненоважно е например да се разбере как картините, филмите или откъсите от текста се обединяват, за да имат значение за нас, което не е само сумата от техните думи или други композиционни елементи.

За да се справите с това „нещо повече“, е необходима математическа теория на понятията. Психолозите се опитваха да разработят математическа теория на понятията в продължение на десетилетия. Въпреки че се справяха доста добре с излизането на теории, които биха могли да опишат и предскажат как хората се справят с единични, изолирани концепции, те не успяха да излязат с теория, която може да опише и предскаже как хората се справят с комбинации или взаимодействия между понятия, или дори теория, която може да опише как техните значения гъвкаво се променят, когато се появяват в различен контекст. А явленията, които затрудняват излизането на математическа теория на понятията, много напомнят на явленията, които затрудняват излизането на теория, която би могла да опише поведението на квантовите частици!

Ефект на наблюдателя за концепции

В основата на парадоксите както на квантовата механика, така и на концепциите е ефектът от контекст . В квантовата механика съществува понятието а основно състояние, състоянието, в което се намира частицата, когато не си взаимодейства с никоя друга частица, т.е. когато не е засегната от никакъв контекст. Това е състояние на максимум потенциалност защото има възможността да проявява множество различни начини предвид различните контексти, с които би могъл да взаимодейства. В момента, в който частицата започне да напуска основното състояние и попада под въздействието на измерване, тя търгува с част от тази потенциал за действителност; направено е измерване на това и някои аспекти от него са по-добре разбрани. По същия начин, когато не мислите за концепция, като концепцията ТАБЛИЦА преди минута, тя може да е съществувала в съзнанието ви в състояние на пълна потенциалност. В този момент понятието ТАБЛИЦА би могло да се приложи към МАСА КИТЦЕН, МАСА ЗА БАСЕЙН или дори МАЛКА ЗА МНОЖЕНИЕ. Но преди няколко секунди, веднага щом прочетете думата ТАБЛИЦА, тя попадна под влиянието на контекста на четенето на тази статия. Когато прочетете концептуалната комбинация POOL TABLE, някои аспекти на потенциала на TABLE станаха по-отдалечени (като потенциала му да държи храна), докато други станаха по-конкретни (като потенциала му да държи търкалящи се топки). Всеки конкретен контекст оживява някои аспекти на това, което е потенциално, като същевременно погребва други аспекти.

По този начин, доколкото свойствата на квантовата единица нямат определени стойности, освен в контекста на измерване, характеристиките или свойствата на дадена концепция нямат определена приложимост, освен в контекста на конкретна ситуация. В квантовата механика състоянията и свойствата на квантовата единица се влияят по систематичен и математически добре моделиран начин от измерването. По същия начин контекстът, в който се преживява една концепция, неизбежно оцветява начина, по който човек преживява тази концепция. Това може да се нарече ефект на наблюдател за концепции.

Заплитане на концепции

Не само има „ефект на наблюдател“ за понятия, има и „ефект на заплитане“. За да обясните това, помислете за концепцията ISLAND. Ако някога е имало идентифицираща или определяща характеристика на концепцията, това би било характеристиката „заобиколена от вода“ за концепцията ОСТРОВ. Със сигурност „заобиколен от вода“ е от основно значение за това какво означава да си остров, нали? Но един ден случайно забелязах, че непрекъснато казваме „кухненски остров“, без никакво очакване, че нещото, за което говорим, е заобиколено от вода (наистина би било обезпокоително, ако бяха заобиколени от вода!) Когато KITHCEN и ISLAND се обединят, те показват свойства, които не могат да бъдат предсказани нито на свойствата на кухните, нито на островите. Те се комбинират, за да се превърнат в една единица значение, което е по-голямо от това на съставните понятия. Това комбиниране на концепции по нови и неочаквани начини е от основно значение за човешката интелигентност и е в основата на творческия процес и може да се разглежда като проблем за преплитане на концепциите.

Може да изглежда странно да се прилага квантова механика към нещо като понятия, виждано в исторически контекст, това не е толкова странен ход. Много теории, които са били исторически част от физиката, сега са класифицирани като част от математиката, като геометрия, теория на вероятностите и статистика. По времето, когато са били считани за физика, те са се фокусирали върху моделирането на части от света, свързани с физиката. В случая на геометрията това бяха форми в пространството, а в случай на теория на вероятностите и статистика това беше систематичната оценка на несигурните събития във физическата реалност. Тези първоначално физически теории са приели своите най-абстрактни форми и лесно се прилагат в други области на науката, включително в хуманитарните науки, тъй като те се считат за математика, а не за физика. (Още по-опростен пример за това как една теория на математиката е приложима във всички области на знанието е теорията на числата. Всички сме съгласни, че броенето, както и добавянето, изваждането и т.н., може да се извършва независимо от естеството на преброения обект .)

В този смисъл започнах да мисля, използвайки математически структури, идващи от квантовата механика, за да изградя контекстуална теория на понятията, без да придавам физическото значение, което им се приписва, когато се прилага в микросвета. Развълнувано казах на моя докторски съветник, Diederik Aerts, за тази идея. Той вече беше използвал обобщения на квантовата механика, за да опише парадокса на лъжците (напр. Как когато четете изречение като „Това изречение е невярно“, умът ви превключва напред-назад между „вярно“ и „не е вярно“). Ако имаше някой, който можеше да оцени идеята за прилагане на квантови структури върху концепциите, със сигурност щеше да е той. Когато му казах обаче, той каза, че поради технически причини това, което се опитвам да направя, няма да работи.

Не можах да дам идеята обаче. Интуитивно се чувстваше правилно. И се оказа, че и съветникът ми не можеше. И двамата продължихме да мислим за това. И през следващите месеци започна да изглежда така, сякаш и двамата бяхме прави. Тоест математическият подход, който бях предложил, беше погрешен, но основната идея беше правилна или поне имаше начин да се направи.

Сега, повече от десетилетие по-късно, съществува общност от хора, работещи по това и други свързани приложения на квантовата механика за това как умът се справя с думи, концепции и вземане на решения, специален брой на „Journal of Mathematical Psychology“, посветен на тема и годишна конференция „Квантово взаимодействие“, която се провежда на места като Оксфорд и Станфорд. Дори имаше симпозиум по него на Годишната среща на Когнитивното научно общество през 2011 г. Това не е основният клон на психологията, но не е и толкова „ресни“, колкото някога.

В друга публикация ще обсъдя странната нова „некласическа“ математика, която е разработена, за да опише поведението на квантовите частици и как тя е приложена към описанието на понятията и как те взаимодействат в нашите умове. Следва продължение.....