Má smysl aplikovat kvantovou mechaniku na to, jak si lidé myslí?

Jděte do jakéhokoli knihkupectví a najdete knihy o ‚kvantovém výpočtu ',‚ kvantovém léčení' a dokonce ‚kvantovém golfu '. Ale kvantová mechanika popisuje věci v mikrosvěti subatomárních částic, že? Jaké dobré je aplikovat to na makroskopické věci, jako jsou počítače a golf, natož psychologické věci, jako jsou myšlenky, pocity a nápady?

Možná se používá jako analogie, aby pomohla lépe pochopit něco komplikovaného. Samotná kvantová mechanika je ale komplikovaná; je to jedna z nejzáhadněji složitých teorií, jaké kdy lidé vymysleli. Jak bychom tedy mohli něčemu lépe porozumět nakreslením analogie s kvantovou mechanikou?

Efekt pozorovatele ve fyzice

Nevím o „kvantovém léčení“ ani o „kvantovém golfu“, ale začal jsem přemýšlet o možném vztahu mezi kvantovou teorií a tím, jak lidé používají pojmy v roce 1998, když jsem mluvil s postgraduálním studentem fyziky v interdisciplinárním výzkumném centru v Belgii. Student, Franky, mi vyprávěl o některých paradoxech, které inspirovaly kvantovou mechaniku. Jedním paradoxem je efekt pozorovatele: nemůžeme vědět nic o kvantové částici, aniž bychom ji měřili, ale kvantové částice jsou tak citlivé, že každé měření, které bychom mohli nevyhnutelně změnit, nevyhnutelně změní stav částice a ve skutečnosti ji úplně zničí!

Efekt zapletení do fyziky

Dalším paradoxem je, že kvantové částice mohou interagovat tak hlubokým způsobem, že ztratí svou individuální identitu a chovají se jako jeden celek. Interakce navíc vede k nové entitě s vlastnostmi odlišnými od jedné z jejích složek. Pokud k tomu dojde, není možné provést měření jednoho bez ovlivnění druhého a naopak. Aby bylo možné se s tímto druhem sloučení spojit, bylo třeba vyvinout zcela nový druh matematiky zapletení, jak se tomu říká. Tento druhý paradox - zapletení - může hluboce souviset s prvním paradoxem - efektem pozorovatele - v tom smyslu, že když pozorovatel provede měření, může se pozorovatel a pozorovaný stát zapleteným systémem.

Koncepty

Všiml jsem si Frankyho, že podobné paradoxy vznikají s ohledem na popis konceptů. Koncepty jsou obecně považovány za to, co nám umožňuje interpretovat situace z hlediska předchozích situací, které považujeme za podobné současnosti. Mohou být konkrétní, jako ŽIDLE, nebo abstraktní, jako BEAUTY. Tradičně byly považovány za vnitřní struktury, které představují třídu entit na světě. Stále častěji se však předpokládá, že nemají pevnou reprezentační strukturu, přičemž jejich struktura je dynamicky ovlivňována kontexty, ve kterých vznikají.

Například koncept BABY lze aplikovat na skutečné lidské dítě, panenku vyrobenou z plastu nebo na malého panáčka namalovaného třešničkou na dortu. Skladatel by mohl myslet na BABY v kontextu potřeby slova, které se možná rýmuje. A tak dále. Zatímco v minulosti se za primární funkci konceptů považovala identifikace položek jako instancí konkrétní třídy, stále častěji se na ně pohlíží nejen na identifikaci, ale na aktivní účast na generování významu. Například pokud někdo označuje malý klíč jako BABY WRENCH, nesnaží se identifikovat klíč jako instanci BABY, ani identifikovat dítě jako instanci WRENCH. Koncepty tedy dělají něco jemnějšího a složitějšího, než interně reprezentovat věci ve vnějším světě.

Co je to „něco víc“ a jak funguje, může být nejdůležitějším úkolem, kterému dnes psychologie čelí; je zásadní pochopit přizpůsobivost a kompozičnost lidského myšlení. Je důležité například porozumět tomu, jak se obrazy, filmy nebo pasáže textu spojují, aby pro nás měly význam, který není jen součtem jejich slov nebo jiných kompozičních prvků.

Abychom zvládli toto ‚něco víc ', vyžaduje to matematickou teorii pojmů. Psychologové se po desetiletí snažili vyvinout matematickou teorii konceptů. I když se jim dařilo přijít s teoriemi, které by mohly popsat a předpovědět, jak lidé jednají s jednotlivými izolovanými koncepty, nebyli schopni přijít s teorií, která by mohla popsat a předpovědět, jak se lidé vyrovnávají s kombinacemi nebo interakcemi mezi koncepty, nebo dokonce i teorie, která by mohla popsat, jak se jejich významy pružně mění, když se objevují v různých kontextech. A jevy, které znesnadňovaly vymýšlení matematické teorie pojmů, velmi připomínají jevy, které znesnadňovaly vymýšlení teorie, která by mohla popsat chování kvantových částic!

Efekt pozorovatele pro koncepty

Jádrem paradoxů kvantové mechaniky i konceptů je účinek kontext . V kvantové mechanice existuje pojem a základní stav, stav, ve kterém se částice nachází, když neinteraguje s žádnou jinou částicí, tj. když na ni nemá vliv žádný kontext. Toto je stav maxima možnost protože má možnost projevit množství různých způsobů vzhledem k různým kontextům, se kterými by mohl interagovat. V okamžiku, kdy částice začne opouštět základní stav a spadá pod vliv měření, vymění část této potenciality za skutečnost; bylo provedeno měření a některým aspektům je lépe porozuměno. Podobně, když nemyslíte na koncept, jako byl před minutou koncept TABLE, mohl ve vaší mysli existovat ve stavu plné potenciality. V tu chvíli by se koncept TABLE mohl vztahovat na KITHCEN TABLE, nebo POOL TABLE, nebo dokonce na MULTIPLICATION TABLE. Ale před několika sekundami, v okamžiku, kdy jste si přečetli slovo TABLE, se dostalo pod vliv kontextu čtení tohoto článku. Když si přečtete koncepční kombinaci POOL TABLE, některé aspekty potenciálu TABLE se staly vzdálenějšími (například jeho potenciál držet jídlo), zatímco jiné se staly konkrétnějšími (například jeho potenciál držet kuličky). Jakýkoli konkrétní kontext oživuje některé aspekty potenciálu, zatímco pohřbívá další aspekty.

Tedy stejně jako vlastnosti kvantové entity nemají určité hodnoty, s výjimkou kontextu měření, rysy nebo vlastnosti konceptu nemají určitou použitelnost, s výjimkou kontextu konkrétní situace. V kvantové mechanice jsou stavy a vlastnosti kvantové entity ovlivňovány systematickým a matematicky dobře modelovaným způsobem měřením. Podobně kontext, ve kterém je koncept prožíván, nevyhnutelně barevně ovlivňuje, jak člověk tento koncept prožívá. Dalo by se to označit jako efekt pozorovatele konceptů.

Zapletení konceptů

U konceptů existuje nejen „efekt pozorovatele“, ale také „efekt zapletení“. Chcete-li to vysvětlit, zvažte koncept OSTROV. Pokud by někdy existoval identifikující nebo definující rys konceptu, bylo by to, že by prvek „obklopen vodou“ pro koncept ISLAND. Jistě je „obklopen vodou“ to, co znamená být ostrovem, že? Jednoho dne jsem si ale náhodou všiml, že po celou dobu říkáme „kuchyňský ostrov“, aniž bychom očekávali, že věc, na kterou odkazujeme, je obklopena vodou (bylo by skutečně znepokojující, kdyby byly obklopeni vodou!) Když se KITHCEN a OSTROV spojí, vykazují vlastnosti, které nelze předvídat na základě vlastností kuchyní ani vlastností ostrovů. Kombinují se, aby se staly jedinou významovou jednotkou, která je větší než u základních pojmů. Tato kombinace konceptů novými a neočekávanými způsoby je pro lidskou inteligenci ústřední a je srdcem tvůrčího procesu a lze ji považovat za problém zapletení konceptů.

Může se zdát podivné aplikovat kvantovou mechaniku na něco jako koncepty, viděno v historickém kontextu to není tak divný tah. Mnoho teorií, které byly historicky součástí fyziky, bylo nyní klasifikováno jako součást matematiky, jako je geometrie, teorie pravděpodobnosti a statistika. V dobách, kdy byli považováni za fyziku, se zaměřovali na modelování částí světa týkajících se fyziky. V případě geometrie to byly tvary v prostoru a v případě teorie pravděpodobnosti a statistiky to byl systematický odhad nejistých událostí ve fyzické realitě. Tyto původně fyzikální teorie nyní získaly nejabstrahovanější formy a lze je snadno použít v jiných oblastech vědy, včetně humanitních věd, protože jsou považovány za matematiku, nikoli za fyziku. (Ještě jednodušším příkladem toho, jak je teorie matematiky použitelná ve všech oblastech poznání, je teorie čísel. Všichni souhlasíme s tím, že počítání, stejně jako sčítání, odčítání atd., Lze provádět nezávisle na povaze počítaného objektu. .)

V tomto smyslu jsem začal uvažovat o použití matematických struktur pocházejících z kvantové mechaniky k vytvoření kontextuální teorie pojmů, aniž bych jim přikládal fyzický význam, který jim byl přikládán, když byl aplikován na mikrosvět. O této myšlence jsem nadšeně řekl svému doktorskému poradci Diederik Aerts. K popisu lhářského paradoxu již použil zobecnění kvantové mechaniky (např. Jak při čtení věty jako „Tato věta je nepravdivá“ se vaše mysl přepíná mezi „pravdivými“ a „nepravdivými“). Pokud by byl někdo, kdo by ocenil myšlenku aplikace kvantových struktur na koncepty, byl by to určitě on. Když jsem mu to ale řekl, řekl, že z technických důvodů to, o co se snažím, nebude fungovat.

Tuto myšlenku jsem však nemohl dát. Intuitivně to bylo správné. A ukázalo se, že ani můj poradce. Oba jsme na to stále mysleli. A v následujících měsících to začalo vypadat, jako bychom měli oba pravdu. To znamená, že matematický přístup, který jsem navrhl, byl špatný, ale základní myšlenka byla správná, nebo alespoň existuje způsob, jak to udělat.

Nyní, o deset let později, existuje komunita lidí pracujících na této a dalších souvisejících aplikacích kvantové mechaniky k tomu, jak mysl zachází se slovy, koncepty a rozhodováním, speciální vydání časopisu „Journal of Mathematical Psychology“ věnovaného téma a každoroční konference „Kvantová interakce“, která se koná na místech jako Oxford a Stanford. Uskutečnilo se na něm dokonce sympozium na výročním zasedání společnosti kognitivních věd v roce 2011. Není to hlavní obor psychologie, ale není to tak „okrajové“, jako tomu bylo dříve.

V dalším příspěvku se budu zabývat podivnou novou „neklasickou“ matematikou, která byla vyvinuta k popisu chování kvantových částic a jak byla aplikována na popis pojmů a na to, jak interagují v našich myslích. Pokračování příště.....