Сергей Доронин - Квантовая магия

Определение 7б. Уровень сознания характеризуется тем классом состояний, на который сознание направляет свое текущее внимание.

Определение 8. Самосознание — способность системы различать и реализовывать отдельные, допустимые для нее состояния на верхнем уровне сознания совокупной замкнутой системы.

Сознание самой замкнутой системы, таким образом, совпадает с самосознанием, поскольку оно способно непосредственно оперировать состояниями на верхнем уровне. В случае открытой системы эти два понятия различаются. Подсистема должна еще «дорасти» до возможности «произносить слова» (хотя бы мысленно), вносящие свои (порой самые незначительные) изменения на верхнем уровне сознания.

Комплекс определений может быть расширен, но все они будут являться следствием основного определения. Например, эмоции, мышление, самосознание, наличие памяти можно связать с различными классами допустимых состояний и взаимными переходами между ними (мысль способна породить эмоцию или привести в действие физическое тело, и наоборот).

Если говорить о возможности развития сознания, то уместно предположить, что для этого достаточно возникновения в замкнутой системе одного элементарного сознания , чтобы запустился лавинообразный процесс развития сознания. Представим это следующим образом. Возьмем линейный гармонический осциллятор, описываемый вектором состояния (3.9), амплитуды которого изменяются по гармоническому закону (одна — по синусу, другая — по косинусу, сумма их квадратов как раз равна единице). При наличии сознания он может заметить разницу в своем внутреннем состоянии, когда будет находиться в своих крайних положениях. Эта «ощутимая» разница между двумя основными состояниями будет существовать, поскольку каждое из них по-своему нарушает их исходную суперпозицию и получит свой «отклик» со стороны окружения. Осциллятору достаточно будет выбрать и зафиксировать одно из понравившихся ему состояний, чтобы нарушить исходное несепарабельноесостояние и на некоторое время «продлить себе удовольствие» — пока возникающие потоки энергии вновь не выправят ситуацию и не заставят его снова производить гармонические колебания. При этом все остальные подсистемы будут «ощущать» незнакомые для себя «переживания». Память об этой маленькой «радости» у нашего осциллятора может остаться, и он будет пытаться воспроизвести это состояние снова, постепенно объединяясь в своем стремлении с другими подсистемами, то есть сознание будет «разрастаться», увеличивая число степеней свободы. Я понимаю, что такое объяснение слишком примитивно и «ненаучно». Но у меня есть некоторые подозрения, что его можно обосновать и в физических терминах. Например, так: два различных состояния осциллятора обладают различной энергией, поскольку при отклонении от равновесия он будет находиться во внешнем поле, создаваемом окружением, и станет стремиться к состоянию с наименьшим значением энергии.

Расширение набора допустимых состояний происходит в результате эволюции системы. Для открытой системы — это эволюция во внешней среде, в определенном пространственно-временном континууме (например, когда человек взрослеет, у него увеличивается набор допустимых состояний), для замкнутой системы — это эволюция в собственном субъективном времени (она может являться следствием локальной эволюции ее подсистем).

Если сознание развивается, то увеличивается и число допустимых состояний системы, и размерность пространства состояний (гильбертова пространства), в котором функционирует сознание. Моделировать этот процесс можно увеличением числа взаимодействующихкубитов.

Может возникнуть такой вопрос: почему бы не исходить из предположения, что сознание — это нечто абсолютно фундаментальное для всего остального. А все остальное само по себе сознанием не обладает и является проявлением некого всеобщего « метасознания», что есть только одно сверхсознание, и незачем дробить его на части, вводить дополнительные понятия, такие как «элементарное сознание».

В качестве контраргумента я приведу такие доводы. Пусть нелокальный источник реальности — это некий гипотетический квантовый компьютер, который имеет огромное число кубитов, и, предположим, что это в этой системе реализуется « метасознание». Вопрос: можем ли мы считать, что половина этих кубитов, третья часть или четвертая не обладают сознанием? Ведь они остаются теми же самыми квантовыми компьютерами, только имеют меньшую информационную емкость (меньше кубитов), оперируют меньшими объемами информации и каким-то образом задействованы в общую нелокальную «сеть».

Здесь срабатывает системный подход в отношении кубитов, когда большая система из многих кубитов практически ничем не отличается от малой, и даже однокубитнаямодель адекватно отражает некоторые основные особенности любой, даже самой большой, многокубитнойсистемы. Поэтому анализ удобнее начинать с небольших теоретических моделей, которые имеют точные решения и позволяют «нащупать» общие закономерности, которые будут справедливы уже для систем произвольной размерности.

В любом случае для объяснения и понимания сознания как феномена, как неотъемлемой части объективной реальности, необходимо вводить количественную меру сознания.

Человек способен различать огромное, практически бесконечное, число состояний. Можно взять логарифм от числа таких состояний, как это делается, например, для энтропии. В этом случае мера элементарного сознания (два состояния) как раз будет равна единице.

Теоретический анализ проще всего начать с самых простых квантово-теоретических моделей сознания. Я уже начинал разговор об этом в конце второй главы, и теперь самое время его продолжить. Набросаю общую схему, как можно подойти к построению таких моделей, используя современные методы квантовой теории.

Возьмем за основу известный метод, обобщающий понятие квантового измерения, который базируется на технике супероператоровПОМ (положительной операторной меры, POVM — positive operator-valued measure). Он исходит из разложения единицы в гильбертовом пространстве системы, которая взаимодействует со своим окружением. В качестве собственных состояний, по которым проводится разложение единицы на сумму неотрицательных операторов ( супероператор), можно выбирать различные наборы парных альтернативных состояний. Например, в простейшем случае это может быть пара состояний хорошо/плохо: человек «наделяется» элементарным сознанием, позволяющим ему различать два этих состояния. Замечу, что уже в этом базисе квантовая механика позволяет описать бесконечно большое число всех промежуточных состояний — от состояния «совсем плохо» (при смерти) до «абсолютной благодати». Пару состояний хорошо/плохо можно рассматривать как аналог двух классических состояний |0ñи |1ñ. В рамках квантовой теории начинает работать суперпозиция этих состояний, и возможно, например, максимально запутанное состояние — «ни хорошони плохо», то есть «никак». В зависимости от значения амплитуд суперпозиции доступен весь диапазон состояний в этом базисе. Наглядное представление об этом дает сфера Блоха.