Ці ёсць сэнс ужываць квантавую механіку для таго, як думаюць людзі?

Зайдзіце ў любую кнігарню, і вы знойдзеце кнігі па "квантавых вылічэннях", "квантавым вылячэнні" і нават "квантавым гольфе". Але квантавая механіка апісвае рэчы ў мірасвеце субатомных часціц, так? Якая карысць прымяняць яго да такіх макраскапічных рэчаў, як камп'ютэр і гольф, не кажучы ўжо пра псіхалагічныя рэчы, такія як думкі, пачуцці і ідэі?

Магчыма, гэта ўжываецца ў якасці аналогіі, каб дапамагчы зрабіць нешта складанае прасцей для разумення. Але сама квантавая механіка складаная; гэта адна з самых загадкава складаных тэорый, якія людзі калі-небудзь прыдумлялі. Дык як мы маглі б лепш нешта зразумець, праводзячы аналогію з квантавай механікай?

Эфект назіральніка ў фізіцы

Я не ведаю пра "квантавае лячэнне" ці "квантавы гольф", але я пачаў думаць пра магчымую сувязь паміж квантавай тэорыяй і тым, як людзі выкарыстоўваюць паняцці, у 1998 годзе, калі я размаўляў са студэнтам-аспірантам па фізіцы ў міждысцыплінарным даследчым цэнтры у Бельгіі. Студэнт, Фрэнкі, распавядаў мне пра некаторыя парадоксы, якія натхнялі квантавую механіку. Адзін парадокс эфект назіральніка: мы не можам нічога ведаць пра квантавую часціцу, не выконваючы яе вымярэнне, але квантавыя часціцы настолькі адчувальныя, што любое вымярэнне, якое мы можам зрабіць, непазбежна змяняе стан часціцы, а наогул цалкам яе разбурае!

Эфект заблытанасці ў фізіцы

Іншы парадокс заключаецца ў тым, што квантавыя часціцы могуць узаемадзейнічаць настолькі глыбока, што губляюць сваю індывідуальнасць і паводзяць сябе як адно цэлае. Больш за тое, у выніку ўзаемадзеяння ўзнікае новая сутнасць са ўласцівасцямі, адрознымі ад любога з яго складнікаў. Калі гэта адбываецца, немагчыма правесці вымярэнне аднаго, не закранаючы іншага, і наадварот. Трэба было распрацаваць зусім новы від матэматыкі, каб мець справу з гэтым зліццём разам заблытанасць, як яго яшчэ называюць. Гэты другі парадокс - заблытанасць - можа быць глыбока звязаны з першым парадоксам - эфектам назіральніка - у тым сэнсе, што калі назіральнік праводзіць вымярэнне, назіральнік і назіраны могуць стаць пераблытанай сістэмай.

Канцэпцыі

Я адзначыў Фрэнкі, што падобныя парадоксы ўзнікаюць у дачыненні да апісання паняццяў. Як правіла, паняцці лічаць тым, што дазваляе нам інтэрпрэтаваць сітуацыі з пункту гледжання папярэдніх сітуацый, якія мы лічым падобнымі да цяперашніх. Яны могуць быць канкрэтнымі, накшталт КРЕСЛА, альбо абстрактнымі, як КРАСОТА. Традыцыйна яны разглядаліся як унутраныя структуры, якія прадстаўляюць клас суб'ектаў у свеце. Аднак усё часцей лічыцца, што яны не маюць фіксаванай рэпрэзентацыйнай структуры, на іх структуру дынамічна ўплывае кантэкст, у якім яны ўзнікаюць.

Напрыклад, паняцце ДЗЕБАЧКА можна прымяніць да сапраўднага чалавечага дзіцяці, ляльцы з пластыка альбо маленькай фігурцы палкі, намаляванай глазурай на торце. Аўтар песень можа падумаць пра BABY у кантэксце неабходнасці слова, якое рыфмуецца з "магчыма". І гэтак далей. У той час як у мінулым асноўнай функцыяй паняццяў лічылася ідэнтыфікацыя прадметаў як асобнікаў пэўнага класа, усё часцей яны разглядаюцца не проста для ідэнтыфікацыі, але і для актыўнага ўдзелу ў стварэнні сэнсу. Напрыклад, калі хтосьці называе маленькі ключ гаечным ключом, ён не спрабуе ідэнтыфікаваць ключ як экземпляр ДЗІЦЯЦІ, а таксама не вызначыць дзіця як гаечны ключ. Такім чынам, канцэпцыі робяць нешта больш тонкае і складанае, чым унутранае прадстаўленне рэчаў у знешнім свеце.

Што гэта "нешта большае" і як яно функцыянуе, можа стаць самай важнай задачай, якая стаіць сёння перад псіхалогіяй; жыццёва важна для разумення прыстасаванасці і кампазіцыі чалавечай думкі. Напрыклад, жыццёва важна зразумець, як карціны, альбо фільмы, альбо фрагменты тэксту збліжаюцца, каб мець для нас значэнне, якое заключаецца не толькі ў суме іх слоў ці іншых кампазіцыйных элементах.

Каб зразумець гэтае "нешта большае", патрэбна матэматычная тэорыя паняццяў. Псіхолагі дзесяцігоддзямі спрабавалі распрацаваць матэматычную тэорыю паняццяў. Нягледзячы на ​​тое, што яны даволі добра спрацавалі з тэорыямі, якія маглі б апісаць і прадказаць, як людзі маюць справу з адзінкавымі, адасобленымі паняццямі, яны не змаглі прыдумаць тэорыю, якая магла б апісаць і прадказаць, як людзі маюць справу з камбінацыямі ці ўзаемадзеяннямі паміж паняццямі, альбо нават тэорыя, якая можа апісаць, як іх значэнні гнутка перамяшчаюцца, калі яны з'яўляюцца ў розным кантэксце. І з'явы, якія ўскладнілі выпрацоўку матэматычнай тэорыі паняццяў, вельмі нагадваюць з'явы, якія ўскладнілі выпрацоўку тэорыі, якая можа апісаць паводзіны квантавых часціц!

Эфект назіральніка для канцэпцый

У аснове парадоксаў як квантавай механікі, так і канцэпцый ляжыць эфект кантэкст . У квантавай механіцы існуе паняцце а асноўны стан, стан, у якім знаходзіцца часціца, калі яна не ўзаемадзейнічае з якой-небудзь іншай часціцай, гэта значыць, калі на яе не ўплывае ніякі кантэкст. Гэта стан максімуму патэнцыяльнасць таму што ён мае магчымасць праяўляць мноства розных спосабаў, улічваючы розныя кантэксты, з якімі ён можа ўзаемадзейнічаць. Як толькі часціца пачынае пакідаць асноўны стан і падпадаць пад уплыў вымярэння, яна зменьвае частку гэтай патэнцыяльнасці на рэальнасць; было зроблена яго вымярэнне, і некаторыя яго аспекты лепш зразумець. Падобным чынам, калі вы не думаеце пра такое паняцце, як паняцце ТАБЛІЦА хвіліну таму, яно, магчыма, існавала ў вашай свядомасці ў стане поўнай патэнцыяльнасці. На той момант паняцце ТАБЛІЦА магло прымяняцца да СТАЛА КІЦЭН, СТОЛА БАСЕЙНА, альбо нават СТАЛА МНОЖА ПАМНОЖАЦЦА. Але некалькі секунд таму, як толькі вы прачыталі слова TABLE, яно трапіла пад уплыў кантэксту чытання гэтага артыкула. Калі вы прачыталі спалучэнне паняццяў POOL TABLE, некаторыя аспекты патэнцыялу TABLE сталі больш аддаленымі (напрыклад, яго патэнцыял утрымліваць ежу), а іншыя сталі больш канкрэтнымі (напрыклад, яго патэнцыял утрымліваць качанне шароў). Любы канкрэтны кантэкст ажыўляе некаторыя аспекты патэнцыялу, хаваючы пры гэтым іншыя.

Такім чынам, паколькі ўласцівасці квантавай сутнасці не маюць пэўных значэнняў, за выключэннем кантэксту вымярэння, асаблівасці або ўласцівасці паняцця не маюць пэўнай прыдатнасці, за выключэннем кантэксту канкрэтнай сітуацыі. У квантавай механіцы вымярэнне ўплывае на сістэму і ўласцівасці квантавай сутнасці сістэматычна і змадэлявана. Падобным чынам, кантэкст, у якім перажываецца паняцце, непазбежна афарбоўвае тое, як чалавек перажывае гэтую паняцце. Можна было б назваць гэта эфектам назіральніка для паняццяў.

Заблытанасць паняццяў

Для паняццяў існуе не толькі "эфект назіральніка", але і "эфект заблытанасці". Каб растлумачыць гэта, разгледзім паняцце ISLAND. Калі б калі-небудзь існавала ідэнтыфікацыйная або вызначальная рыса паняцця, гэта было б тое, што прыкмета "акружана вадой" для паняцця АСТРАН. Безумоўна, "акружаны вадой" займае галоўнае месца ў тым, што значыць быць востравам, так? Але аднойчы я выпадкова заўважыў, што мы ўвесь час гаворым "кухонны востраў", не чакаючы, што тое, пра што мы маем на ўвазе, акружана вадой (сапраўды, гэта будзе непакоіць былі у атачэнні вады!) Калі KITHCEN і ISLAND збліжаюцца, яны праяўляюць уласцівасці, якія нельга прадбачыць ні на аснове ўласцівасцяў кухняў, ні ўласцівасцей астравоў. Яны аб'ядноўваюцца і становяцца адзінай адзінкай значэння, большай, чым у складнікаў паняццяў. Гэта спалучэнне паняццяў новымі і нечаканымі спосабамі з'яўляецца галоўным для чалавечага інтэлекту і з'яўляецца асновай творчага працэсу, і яго можна разглядаць як праблему перапляцення паняццяў.

Можа падацца дзіўным прымяняць квантавую механіку да чагосьці накшталт паняццяў. У гістарычным кантэксце гэта было заўважана не так ужо і дзіўна. Многія тэорыі, якія гістарычна ўваходзілі ў фізіку, у цяперашні час класіфікуюцца як частка матэматыкі, такія як геаметрыя, тэорыя верагоднасцей і статыстыка. У тыя часы, калі яны лічыліся фізікай, яны сканцэнтраваліся на мадэляванні частак свету, якія тычацца фізікі. У выпадку геаметрыі гэта былі формы ў прасторы, а ў выпадку тэорыі і статыстыкі - гэта сістэматычная ацэнка нявызначаных падзей у фізічнай рэальнасці. Гэтыя першапачаткова фізічныя тэорыі прынялі самыя абстрактныя формы і лёгка прымяняюцца ў іншых галінах навукі, у тым ліку ў гуманітарных, бо яны лічацца матэматыкай, а не фізікай. (Яшчэ больш простым прыкладам таго, як тэорыя матэматыкі прымяняецца ва ўсіх сферах ведаў, з'яўляецца тэорыя лікаў. Мы ўсе згодныя з тым, што падлік, а таксама складанне, адніманне і гэтак далей можна праводзіць незалежна ад прыроды падлічанага аб'екта. .)

Менавіта ў гэтым сэнсе я пачаў думаць, выкарыстоўваючы матэматычныя структуры, якія паходзяць з квантавай механікі, для пабудовы кантэкстуальнай тэорыі паняццяў, не надаючы фізічнага сэнсу, які ім прыпісваецца ў мірасвеце. Я з захапленнем расказаў аб гэтай ідэі свайму дактаранту Дыдэрыку Аерцу. Ён ужо выкарыстаў абагульненні квантавай механікі для апісання парадокса ілгуна (напрыклад, як, калі вы чытаеце сказ, напрыклад, "Гэты сказ ілжывы", ваш розум пераключаецца паміж "праўдзівым" і "непраўдзівым"). Калі б хто-небудзь мог ацаніць ідэю прымянення квантавых структур да паняццяў, напэўна, гэта быў бы ён. Аднак, калі я сказаў яму, ён сказаў, што па тэхнічных прычынах тое, што я спрабую, не атрымаецца.

Аднак я не мог даць ідэі. Інтуітыўна адчуваў сябе правільна. І аказалася, не мог і мой дарадца. Мы абодва працягвалі думаць пра гэта. І ў наступныя месяцы пачало здавацца, што мы абодва мелі рацыю. Гэта значыць, матэматычны падыход, які я прапанаваў, быў памылковым, але асноўная ідэя была правільнай, альбо, па меншай меры, быў спосаб пайсці на гэта.

Цяпер, больш чым праз дзесяць гадоў, існуе суполка людзей, якія працуюць над гэтым і іншымі сумежнымі прыкладаннямі квантавай механікі над тым, як розум звяртаецца са словамі, паняццямі і прыняццем рашэнняў, - спецыяльны выпуск часопіса "Матэматычная псіхалогія", прысвечаны тэма, і штогадовая канферэнцыя "Квантавае ўзаемадзеянне", якая праводзіцца ў такіх месцах, як Оксфард і Стэнфард. На гэтым быў нават сімпозіум на штогадовым сходзе Таварыства кагнітыўнай навукі ў 2011 годзе. Гэта не асноўная галіна псіхалогіі, але яна не такая "махровая", як была калісьці.

У іншым паведамленні я абмяркую дзіўную новую "некласічную" матэматыку, якая была распрацавана для апісання паводзін квантавых часціц, а таксама таго, як гэта было ўжыта для апісання паняццяў і як яны ўзаемадзейнічаюць у нашай свядомасці. Працяг будзе.....