خبرگزاری کتاب ایران(ایبنا)، ترجمه کامران برادران: یکی از گیج‌کننده‌ترین جنبه‌های مکانیک کوانتومی این است که به نظر نمی‌رسد ذرات ریز زیر‌اتمی حالتی را انتخاب کنند مگر این‌که ‌‌ناظری خارجی آن را اندازه‌گیری کند. عمل اندازه‌گیری همه احتمالات مبهم از آنچه می‌تواند اتفاق بیفتد را به یک نتیجه مشخص و مشخص تبدیل می‌کند. در حالی که ریاضیات مکانیک کوانتومی قوانینی را برای نحوه عملکرد آن فرآیند ارائه می‌دهد، این ریاضیات در عمل معنی آن را در شرایط عملی توضیح نمی‌دهد.

یک ایده این است که آگاهی - آگاهی از خودمان و تأثیری که بر محیط اطرافمان می‌گذاریم - نقش کلیدی در این اندازه‌گیری ایفا می‌کند و این تجربه ما از جهان است که آن را از حالت تصوری صرف به واقعی تبدیل می‌کند.

اما اگر چنین است، ‌ آیا این امکان وجود دارد که آگاهی انسان بتواند برخی از عجایب و پیچیدگی‌های مکانیک کوانتومی را توضیح دهد؟

مکانیک کوانتومی برآمده از قوانینی است که بر باغ وحش ذرات زیراتمی که کیهان را تشکیل می‌دهند، حاکم است. مکانیک کوانتومی به ما می‌گوید که ما در یک دنیای بنیادی غیر قطعی زندگی می‌کنیم. به عبارت دیگر، حداقل زمانی که صحبت از دنیای ذرات ریز به میان می‌آید، مهم نیست که دانشمندان چقدر در طراحی آزمایشی خود باهوش هستند یا شرایط اولیه آزمایش را تا چه حد کاملاً می‌دانند، چراکه در نهایت نمی‌توانند با قطعیت نتیجه هر آزمایشی را پیش‌بینی کنند. آیا نیرویی بر پروتون وارد می‌شود؟ هیچ مکان مشخصی برای این نیرو وجود ندارد که مطمئناً چند ثانیه دیگر نیز همانجا باشد. سروکار ما فقط با مجموعه‌ای از احتمالات است که هر لحظه می‌تواند تغییر کند.

خوشبختانه، این عدم قطعیت فقط در دنیای زیراتمی ظاهر می‌شود. در دنیای ماکروسکوپی، همه چیز بر اساس قوانین قطعی فیزیک عمل می‌کند (‌ما دقیقاً مطمئن نیستیم که چرا این تقسیم اتفاق می‌افتد، اما این به بحث فعلی‌مان ربطی ندارد).

وقتی فیزیکدانان آزمایشی را روی سیستم‌های کوانتومی انجام می‌دهند (برای مثال، تلاش برای اندازه‌گیری سطوح انرژی یک الکترون در یک اتم)، هرگز مطمئن نیستند که چه پاسخی دریافت خواهند کرد. در عوض، معادلات مکانیک کوانتومی احتمالات این سطوح انرژی را پیش‌بینی می‌کنند. با این حال، هنگامی که دانشمندان واقعاً آزمایش را انجام می‌دهند، یکی از آن نتایج را به دست می آورند و ناگهان جهان دوباره قطعی می‌شود. به عنوان مثال، هنگامی که دانشمندان سطح انرژی الکترون را بدانند، دقیقاً می‌دانند که قرار است چه کاری انجام دهد، زیرا «تابع موج» آن فرو می‌ریزد و ذره سطح انرژی خاصی را انتخاب می‌کند.

این چرخش از عدم قطعیت به جبرگرایی کاملاً عجیب است و هیچ نظریه دیگری در فیزیک وجود ندارد که به همین روش عمل کند. چه چیزی عمل اندازه‌گیری را بسیار خاص می کند؟ برهم‌کنش‌های کوانتومی بی‌شماری همیشه در جهان اتفاق می‌افتد. بنابراین، آیا این تعاملات حتی زمانی که هیچ کس به آن نگاه نمی‌کند، همین نوع چرخش را تجربه می‌کنند؟

تفسیر استاندارد مکانیک کوانتومی، معروف به تفسیر کپنهاگ، می‌گوید که همه اینها را نادیده بگیرید و فقط روی نتیجه‌گیری تمرکز کنید. در این دیدگاه، جهان زیراتمی اساساً غیرقابل درک است و مردم نباید سعی کنند تصاویر منسجمی از آنچه در حال وقوع است ایجاد کنند. در عوض، دانشمندان باید خود را خوش‌شانس بدانند که حداقل می‌توانند با استفاده از معادلات مکانیک کوانتومی پیش‌بینی کنند.

اما برای بسیاری از مردم، این مسئله راضی‌کننده نیست. به نظر می‌رسد که چیزی فوق‌العاده خاص در مورد فرآیند اندازه‌گیری وجود دارد که فقط در نظریه کوانتومی ظاهر می‌شود. وقتی اندازه‌گیری را با، مثلاً، به معنای واقعی کلمه هر تعامل دیگری مقایسه می‌کنید، این خاص بودن حتی بیشتر قابل توجه می‌شود.

به عنوان مثال، در یک ابر گازی دور، در اعماق فضای بین ستاره‌ای، هیچ بنی بشری وجود ندارد. هیچ کس تماشا نمی‌کند که آیا در آن ابر گازی، دو اتم به یکدیگر برخورد کنند و آیا این یک برهم‌کنش کوانتومی استیا خیر و بنابراین قوانین مکانیک کوانتومی باید اعمال شوند. اما هیچ «اندازه‌گیری» و هیچ نتیجه ای وجود ندارد؛ این تنها یکی از تریلیون‌ها تعامل تصادفی است که هر روز اتفاق می‌افتد و توسط انسان مشاهده نمی‌شود.‌ بنابراین قوانین مکانیک کوانتومی به ما می‌گویند که این برهم کنش غیر قطعی باقی می‌ماند.
اما اگر همان دو اتم در آزمایشگاه به هم برسند، دانشمندان می‌توانند آنچه را که اتفاق افتاده اندازه‌گیری و ثبت کنند. از آنجایی که یک اندازه‌گیری اتفاق افتاد، همان قوانین مکانیک کوانتومی به ما می‌گویند که عدم تعین‌گرایی تغییر کرد و به جبر تبدیل شد؛ این چیزی بود که به من اجازه داد یک نتیجه مشخص را بنویسم.

چه تفاوتی بین این دو مورد وجود دارد؟ هر دو شامل ذرات زیر‌اتمی هستند که با ذرات زیراتمی دیگر در تعامل‌اند. هر مرحله از فرآیند اندازه‌گیری شامل ذرات زیر اتمی در سطحی مشخص است، بنابراین نباید از قوانین کوانتومی معمولی که می‌گویند نتیجه باید نامشخص باشد فرار کرد.

برخی از نظریه‌پردازان، مانند یوجین ویگنر، فیزیکدان کوانتومی پیشگام‌، اشاره می‌کنند که تنها تفاوت بین این دو سناریو این است که یکی شامل یک ناظر آگاه و متفکر است و دیگری نه. بنابراین، آنچه در مکانیک کوانتومی «فروپاشی» نامیده می‌شود (گذر از احتمالات نامعین به یک نتیجه ملموس) بر آگاهی متکی است.

از آنجایی که آگاهی برای انسان بسیار مهم است، ما تمایل داریم فکر کنیم که چیز خاصی در آن وجود دارد. از این گذشته، حیوانات تنها موجودات آگاه شناخته‌شده‌ای هستند که در جهان زندگی می‌کنند.‌ یک راه برای تفسیر قواعد مکانیک کوانتومی پیروی از منطق فوق تا پایان نهایی آن است: آنچه ما اندازه‌گیری می‌نامیم، در واقع مداخله یک عامل آگاه در زنجیره‌ای از برهم‌کنش‌های زیراتمی پیش پا افتاده است.

این خط تفکر مستلزم آگاهی است که با تمام فیزیک‌های دیگر در جهان متفاوت باشد. در غیر این صورت، دانشمندان می‌توانند ‌استدلال کنند که خودآگاهی فقط مجموع برهم‌کنش‌های زیراتمی مختلف است. اگر اینطور باشد، هیچ نقطه پایانی در زنجیره اندازه‌گیری وجود ندارد. و اگر چنین است، آن‌گاه کاری که دانشمندان در آزمایشگاه انجام می‌دهند واقعاً با آنچه در ابرهای گازی تصادفی اتفاق می‌افتد تفاوتی ندارد.

در حالی که مفهوم آگاهی به عنوان یک نظریه فیزیکی متفاوت و جدا از جهان مادی نیست، سنت طولانی در فلسفه و الهیات دارد. با این حال، تا زمانی که کسی نتواند راهی برای آزمایش این مفهوم آگاهی به عنوان مجزا از بقیه قوانین فیزیکی در یک آزمایش علمی بیابد، باید در قلمرو فلسفه و حدس و گمان باقی بماند.

 
این مقاله ترجمه‌ای است از منبع زیر:
https://www.livescience.com/does-consciousness-explain-quantum-mechanics