Are vreun sens să aplici mecanica cuantică la modul în care gândesc oamenii?

Intrați în orice librărie și puteți găsi cărți despre „calcul cuantic”, „vindecare cuantică” și chiar „golf cuantic”. Dar mecanica cuantică descrie lucruri din micromondele particulelor subatomice, nu? La ce bun să-l aplici la lucruri macroscopice precum computerele și golful, darămite lucruri psihologice precum gândurile, sentimentele și ideile?

Poate că este aplicat ca o analogie, pentru a face ceva complicat mai ușor de înțeles. Dar mecanica cuantică în sine este complicată; este una dintre cele mai enigmatice teorii pe care oamenii le-au venit vreodată. Deci, cum am putea înțelege mai bine ceva trasând o analogie cu mecanica cuantică?

Efect de observator în fizică

Nu știu despre „vindecarea cuantică” sau „golful cuantic”, dar am început să mă gândesc la o posibilă legătură între teoria cuantică și modul în care oamenii folosesc conceptele în 1998, când vorbeam cu un student absolvent la fizică la un centru de cercetare interdisciplinar. în Belgia. Studentul, Franky, îmi povestea despre unele dintre paradoxurile care au inspirat mecanica cuantică. Un paradox este efect de observator: nu putem ști nimic despre o particulă cuantică fără a efectua o măsurare a acesteia, dar particulele cuantice sunt atât de sensibile încât orice măsurare pe care am putea să o facem schimbă inevitabil starea particulei, într-adevăr într-adevăr o distruge în totalitate!

Efect de încurcare în fizică

Un alt paradox este că particulele cuantice pot interacționa într-un mod atât de profund încât își pierd identitatea individuală și se comportă ca una. Mai mult, interacțiunea are ca rezultat o nouă entitate cu proprietăți diferite de oricare dintre componentele sale. Când se întâmplă acest lucru, nu este posibil să se efectueze o măsurare a unuia fără a-l afecta pe celălalt și invers. Trebuia dezvoltat un nou tip de matematică pentru a face față acestui tip de fuziune sau încâlcire, așa cum se numește. Acest al doilea paradox - încurcarea - poate fi profund legat de primul paradox - efectul observator - în sensul că atunci când observatorul face o măsurare, observatorul și observatul pot deveni un sistem încurcat.

Concepte

I-am remarcat lui Franky că paradoxuri similare apar în ceea ce privește descrierea conceptelor. Conceptele sunt, în general, considerate a fi cele care ne permit să interpretăm situațiile în termeni de situații anterioare pe care le judecăm ca fiind similare cu prezentul. Ele pot fi concrete, cum ar fi scaun, sau abstracte, cum ar fi FRUMUSETEA. În mod tradițional, acestea au fost privite ca structuri interne care reprezintă o clasă de entități din lume. Cu toate acestea, din ce în ce mai mult, se crede că nu au o structură reprezentativă fixă, structura lor fiind influențată dinamic de contextele în care apar.

De exemplu, conceptul BABY poate fi aplicat unui bebeluș uman adevărat, unei păpuși din plastic sau unei figuri mici de băț pictate cu cireașă pe un tort. Un compozitor s-ar putea gândi la BABY în contextul în care are nevoie de un cuvânt care să rimeze cu poate. Si asa mai departe. În timp ce în trecut funcția primară a conceptelor a fost considerată a fi identificarea articolelor ca instanțe ale unei clase particulare, tot mai mult ele sunt văzute nu doar pentru a identifica, ci pentru a participa activ la generarea de sens. De exemplu, dacă cineva se referă la o cheie mică drept CHEIE pentru BABY, nu se încearcă să identifice cheia ca instanță a BABY și nici nu se identifică un copil ca instanță pentru CHEIE. Astfel, conceptele fac ceva mai subtil și mai complex decât reprezentarea internă a lucrurilor din lumea exterioară.

Ce este acest „ceva mai mult” și cum funcționează poate fi cea mai importantă sarcină cu care se confruntă psihologia astăzi; este vital să înțelegem adaptabilitatea și compoziționalitatea gândirii umane. Este vital, de exemplu, să înțelegem cum picturile, filmele sau pasajele de text se reunesc pentru a avea un sens pentru noi care nu este doar suma cuvintelor lor sau a altor elemente compoziționale.

Pentru a face față acestui „ceva mai mult” este nevoie de o teorie matematică a conceptelor. Psihologii au încercat să dezvolte o teorie matematică a conceptelor timp de decenii. Deși au reușit destul de bine să vină cu teorii care ar putea descrie și prezice modul în care oamenii se ocupă de concepte unice, izolate, nu au reușit să vină cu o teorie care să descrie și să prezică modul în care oamenii se ocupă de combinații sau interacțiuni între concepte sau chiar și o teorie care ar putea descrie modul în care sensurile lor se schimbă flexibil atunci când apar în contexte diferite. Iar fenomenele care au făcut dificilă elaborarea unei teorii matematice a conceptelor amintesc foarte mult de fenomenele care au făcut dificilă elaborarea unei teorii care ar putea descrie comportamentul particulelor cuantice!

Efect de observator pentru concepte

În centrul paradoxurilor mecanicii cuantice și a conceptelor se află efectul context . În mecanica cuantică există noțiunea de a stare de bază, starea în care se află o particulă atunci când nu interacționează cu nicio altă particulă, adică atunci când nu este afectată de niciun context. Aceasta este o stare de maxim potenţialitate deoarece are posibilitatea de a manifesta o multitudine de moduri diferite, având în vedere contextele diferite cu care ar putea interacționa. În momentul în care o particulă începe să părăsească starea de bază și să cadă sub influența unei măsurători, ea schimbă o parte din această potențialitate pentru actualitate; s-a făcut o măsurare a acestuia și un aspect al acestuia este mai bine înțeles. În mod similar, atunci când nu vă gândiți la un concept, cum ar fi conceptul TABLE acum un minut, este posibil să fi existat în mintea voastră într-o stare de potențialitate deplină. În acel moment, conceptul TABEL s-ar putea aplica unui TABEL KITHCEN, sau unui TABEL DE PISCINĂ sau chiar unui TABEL DE MULTIPLICAȚIE. Dar acum câteva secunde, în momentul în care ați citit cuvântul TABLE, a intrat sub influența contextului citirii acestui articol. Când citiți combinația de concept POOL TABLE, unele aspecte ale potențialității TABLE au devenit mai îndepărtate (cum ar fi potențialul său de a deține alimente), în timp ce altele au devenit mai concrete (cum ar fi potențialul său de a ține bilele rulante). Orice context particular aduce la viață unele aspecte ale potențialului, îngropând în același timp alte aspecte.

Astfel, la fel cum proprietățile unei entități cuantice nu au valori definite decât în ​​contextul unei măsurători, caracteristicile sau proprietățile unui concept nu au aplicabilități definite decât în ​​contextul unei situații particulare. În mecanica cuantică, stările și proprietățile unei entități cuantice sunt afectate într-un mod sistematic și matematic bine modelat de măsurare. În mod similar, contextul în care este experimentat un concept colorează inevitabil modul în care se experimentează acel concept. S-ar putea numi acest lucru ca un efect de observator pentru concepte.

Implicarea conceptelor

Nu numai că există un „efect de observator” pentru concepte, ci și un „efect de încurcare”. Pentru a explica acest lucru, luați în considerare conceptul ISLAND. Dacă ar exista vreodată o trăsătură de identificare sau definitorie a unui concept, ar fi că trăsătura „înconjurată de apă” pentru conceptul ISLAND. Cu siguranță „înconjurat de apă” este esențial pentru ceea ce înseamnă a fi o insulă, nu? Dar într-o zi am observat întâmplător că spunem „insulă de bucătărie” tot timpul fără nici o așteptare că lucrul la care ne referim este înconjurat de apă (într-adevăr ar fi deranjant dacă erau înconjurat de apă!) Când KITHCEN și ISLAND se reunesc, acestea prezintă proprietăți care nu pot fi prezise nici pe baza proprietăților bucătăriilor, nici a proprietăților insulelor. Ele se combină pentru a deveni o singură unitate de semnificație care este mai mare decât cea a conceptelor constitutive. Această combinare a conceptelor în moduri noi și neașteptate este esențială pentru inteligența umană și este inima procesului creativ și poate fi considerată o problemă de încurcare a conceptelor.

Poate părea ciudat să aplici mecanica cuantică la ceva asemănător conceptelor, văzută într-un context istoric, aceasta nu este o mișcare atât de ciudată. Multe teorii care au făcut istoric parte din fizică au fost clasificate acum ca parte a matematicii, cum ar fi geometria, teoria probabilităților și statisticile. În vremurile în care erau considerați fizică, se concentrau pe modelarea părților lumii care țin de fizică. În cazul geometriei, acestea au fost forme în spațiu, iar în cazul teoriei probabilității și statisticilor, aceasta a fost estimarea sistematică a evenimentelor incerte din realitatea fizică. Aceste teorii inițial fizice și-au luat acum cele mai abstracte forme și sunt aplicate cu ușurință în alte domenii ale științei, inclusiv în științele umane, deoarece sunt considerate matematică, nu fizică. (Un exemplu și mai simplu de modul în care o teorie a matematicii este aplicabilă în toate domeniile cunoașterii este teoria numerelor. Suntem cu toții de acord că numărarea, precum și adăugarea, scăderea și așa mai departe, se poate face independent de natura obiectului numărat .)

În acest sens, am început să mă gândesc folosind structuri matematice provenite din mecanica cuantică pentru a construi o teorie contextuală a conceptelor, fără a atașa semnificația fizică atribuită acestora atunci când este aplicată micromondei. I-am spus cu entuziasm consilierului meu doctoral, Diederik Aerts, despre această idee. El folosise deja generalizări ale mecanicii cuantice pentru a descrie paradoxul mincinos (de exemplu, cum citești o propoziție precum „Această propoziție este falsă”, mintea ta trece înainte și înapoi între „adevărat” și „nu este adevărat”). Dacă ar exista cineva care ar putea aprecia ideea aplicării structurilor cuantice conceptelor, cu siguranță ar fi el. Când i-am spus, totuși, el a spus că, din motive tehnice, ceea ce încercam să fac nu va funcționa.

Cu toate acestea, nu am putut să renunț la această idee. Intuitiv s-a simțit bine. Și s-a dovedit că nici consilierul meu nu a putut. Amândoi ne-am tot gândit la asta. Și în lunile următoare a început să arate de parcă am fi avut amândoi dreptate. Adică, abordarea matematică pe care am sugerat-o este greșită, dar ideea de bază era corectă sau cel puțin, exista o cale de parcurs.

Acum, peste un deceniu mai târziu, există o comunitate de oameni care lucrează la această aplicație și la alte aplicații conexe ale mecanicii cuantice cu privire la modul în care mintea gestionează cuvintele, conceptele și luarea deciziilor, un număr special al „Journal of Mathematical Psychology” dedicat subiect și o conferință anuală „Interacțiune cuantică” care a avut loc în locuri precum Oxford și Stanford. A avut loc chiar și un simpozion la reuniunea anuală din 2011 a Societății de Științe Cognitive. Nu este o ramură principală a psihologiei, dar nu este la fel de „marginală” ca odinioară.

Într-o altă postare voi discuta despre noua matematică ciudată „non-clasică” care a fost dezvoltată pentru a descrie comportamentul particulelor cuantice și modul în care a fost aplicată descrierii conceptelor și modul în care acestea interacționează în mintea noastră. Va urma.....