Ĉu Iusencas Apliki Kvantuman Mekanikon al Kiel Homoj Pensas?

Iru en iun ajn librovendejon kaj vi povas trovi librojn pri 'kvantuma komputado', 'kvantuma resanigo', kaj eĉ 'kvantuma golfo'. Sed kvantuma mekaniko priskribas aferojn en la mikromondo de subatomaj partikloj, ĉu ne? Kiel utilas apliki ĝin al makroskopaj aferoj kiel komputiloj kaj golfo, des malpli psikologiaj aferoj kiel pensoj, sentoj kaj ideoj?

Eble ĝi estas aplikata kiel analogio, por faciligi la komprenon de io komplika. Sed kvantuma mekaniko mem estas komplika; ĝi estas unu el la plej enigme kompleksaj teorioj, kiujn homoj iam ajn elpensis. Do kiel ni povus pli bone kompreni ion per desegnado de analogio al kvantuma mekaniko?

Observanta Efiko en Fiziko

Mi ne scias pri 'kvantuma resaniĝo' aŭ 'kvantuma golfo', sed mi ekpensis pri ebla ligo inter kvantuma teorio kaj kiel homoj uzas konceptojn en 1998 kiam mi parolis kun diplomita studento pri fiziko en interfaka esplora centro. en Belgio. La studento, Franky, rakontis al mi pri iuj paradoksoj, kiuj inspiris kvantuman mekanikon. Unu paradokso estas la observa efiko: ni povas nenion scii pri kvantuma partiklo sen plenumi ĝin, sed kvantumaj partikloj estas tiel sentemaj, ke iu ajn mezurado, kiun ni povus fari, neeviteble ŝanĝas la staton de la partiklo, ja ĝenerale detruas ĝin tute!

Enplekta Efiko en Fiziko

Alia paradokso estas, ke kvantumaj partikloj povas interagi tiel profunde, ke ili perdas sian individuan identecon kaj kondutas kiel unu. Plie, la interagado rezultigas novan enton kun ecoj diferencaj de iu ajn el ĝiaj eroj. Kiam ĉi tio okazas, ne eblas plenumi mezuron de unu sen influi la alian, kaj inverse. Tute nova speco de matematiko devis esti disvolvita por trakti ĉi tian kunfandiĝon aŭ implikiĝo, kiel ĝi nomiĝas. Ĉi tiu dua paradokso - interplektiĝo - povas esti profunde rilata al la unua paradokso - la observa efiko - en la senco, ke kiam la observanto faras mezuron, la observanto kaj la observita povas iĝi implikita sistemo.

Konceptoj

Mi rimarkis al Franky, ke similaj paradoksoj ekestas rilate al la priskribo de konceptoj. Oni ĝenerale opinias, ke konceptoj ebligas al ni interpreti situaciojn laŭ antaŭaj situacioj, kiujn ni juĝas similaj al la nuntempo. Ili povas esti konkretaj, kiel SEĜO, aŭ abstraktaj, kiel BELO. Tradicie ili estis rigardataj kiel internaj strukturoj, kiuj reprezentas klason de entoj en la mondo. Tamen, ĉiam pli ili supozeble havas neniun fiksan reprezentan strukturon, ilia strukturo estas dinamike influita de la kuntekstoj en kiuj ili ekestas.

Ekzemple, la koncepto BABY povas esti aplikita al vera homa bebo, pupo el plasto, aŭ malgranda bastona figuro pentrita kun glazuro sur kuko. Kantaŭtoro povus pensi pri BABO en la kunteksto de bezono de vorto, kiu rimas kun eble. Kaj tiel plu. Dum en la pasinteco oni pensis, ke la ĉefa funkcio de konceptoj estas la identigo de eroj kiel ekzemploj de aparta klaso, ili ĉiam pli vidiĝas ne nur identigi, sed aktive partopreni en la generacio de signifo. Ekzemple, se oni nomas malgrandan ŝlosilon BABY WRENCH, oni ne provas identigi la ŝlosilon kiel ekzemplon de BABY, nek identigi bebon kiel ekzemplon de WRENCH. Tiel konceptoj faras ion pli subtilan kaj kompleksan ol interne reprezenti aferojn en la ekstera mondo.

Kio estas ĉi tiu "io pli" kaj kiel ĝi funkcias, eble la plej grava tasko alfrontita hodiaŭ al psikologio; ĝi estas nemalhavebla por kompreni la adapteblecon kaj kompoziciecon de homa penso. Estas grave, ekzemple, kompreni kiel pentraĵoj, aŭ filmoj, aŭ tekstaj tekstoj kuniĝas por havi signifon por ni, kiu ne nur estas la sumo de iliaj vortoj aŭ aliaj kompoziciaj elementoj.

Por pritrakti ĉi tiun 'ion pli' necesas matematika teorio de konceptoj. Psikologoj provis disvolvi matematikan teorion de konceptoj dum jardekoj. Kvankam ili sufiĉe bone elpensis teoriojn, kiuj povus priskribi kaj antaŭdiri kiel homoj traktas unuopajn izolitajn konceptojn, ili ne povis elpensi teorion, kiu povus priskribi kaj antaŭdiri kiel homoj traktas kombinaĵojn aŭ interagojn inter konceptoj, aŭ eĉ teorio, kiu povus priskribi kiel iliaj signifoj flekse ŝanĝiĝas kiam ili aperas en malsamaj kuntekstoj. Kaj la fenomenoj, kiuj malfaciligis elpensi matematikan teorion de konceptoj, tre rememorigas la fenomenojn, kiuj malfaciligis elpensi teorion, kiu povus priskribi la konduton de kvantumaj partikloj!

Observa Efiko por Konceptoj

En la kerno de la paradoksoj de kaj kvantuma mekaniko kaj konceptoj estas la efiko de kunteksto . En kvantuma mekaniko estas la nocio a fundamenta stato, la stato en kiu estas partiklo, kiam ĝi ne interagas kun iu ajn alia partiklo, t.e., kiam ĝi ne estas trafita de iu ajn kunteksto. Ĉi tio estas stato de maksimumo potencialo ĉar ĝi havas la eblon manifesti amason da malsamaj manieroj donitaj la malsamajn kuntekstojn kun kiuj ĝi povus interagi. Tuj kiam partiklo komencas forlasi la bazan staton kaj fali sub la influo de mezurado, ĝi komercas iom da ĉi tiu potencialo por aktualeco; mezurado de ĝi estis farita kaj iu aspekto de ĝi estas pli bone komprenata. Simile, kiam vi ne pensas pri koncepto, kiel ekzemple la koncepto TABLE antaŭ minuto, ĝi eble ekzistis en via menso en stato de plena potencialo. En tiu momento, la koncepto TABELO povus apliki al KITHCEN TABLE, aŭ POOL TABLE, aŭ eĉ MULTIPLICATION TABLE. Sed antaŭ kelkaj sekundoj en la momento, kiam vi legis la vorton TABLE, ĝi influis la kuntekston de legado de ĉi tiu artikolo. Kiam vi legas la konceptan kombinaĵon POOL TABLE, iuj aspektoj de la potencialo de TABLE fariĝis pli foraj (kiel ĝia potencialo teni manĝaĵojn), dum aliaj fariĝis pli konkretaj (kiel ĝia potencialo teni ruliĝantajn bulojn). Ĉiu aparta kunteksto vivigas iujn aspektojn de tio, kio estas ebla, dum entombigas aliajn aspektojn.

Tiel, tiom kiom la ecoj de kvantuma ento ne havas difinitajn valorojn krom en la kunteksto de mezurado, ecoj aŭ ecoj de koncepto ne havas definitivajn aplikeblojn krom en la kunteksto de aparta situacio. En kvantuma mekaniko, la statoj kaj ecoj de kvantuma ento estas trafitaj laŭ sistema kaj matematike bone modeligita maniero per la mezurado. Simile, la kunteksto en kiu spertas koncepton neeviteble kolorigas kiel oni spertas tiun koncepton. Oni povus nomi tion kiel observa efiko por konceptoj.

Enplektiĝo de Konceptoj

Ne nur ekzistas 'observa efiko' por konceptoj, sed ankaŭ ekzistas 'enplekta efiko'. Por klarigi ĉi tion, konsideru la koncepton INSULO. Se iam estus identiga aŭ difina trajto de koncepto, tio estus, ke la trajto 'ĉirkaŭita de akvo' por la koncepto INSULO. Certe 'ĉirkaŭita de akvo' estas centra al tio, kion signifas esti insulo, ĉu ne? Sed iun tagon mi hazarde rimarkis, ke ni diras 'kuireja insulo' la tutan tempon sen atendo, ke la afero, pri kiu ni aludas, estas ĉirkaŭita de akvo (ja estus ĝene se ĝi estis ĉirkaŭita de akvo!) Kiam KITHCEN kaj ISLANDO kuniĝas, ili montras propraĵojn, kiujn oni ne povas antaŭdiri surbaze aŭ de la ecoj de kuirejoj aŭ de la insuloj. Ili kombinas por fariĝi ununura signifo pli granda ol tiu de la konsistigaj konceptoj. Ĉi tiu kombinaĵo de konceptoj laŭ novaj kaj neatenditaj manieroj estas centra por homa inteligenteco kaj ĝi estas la koro de la krea procezo, kaj ĝi povas esti konsiderata kiel enplekta problemo por konceptoj.

Eble ŝajnas kurace apliki kvantuman mekanikon al io kiel konceptoj, vidite en historia kunteksto, tio ne estas tiel stranga movo. Multaj teorioj historie estis parto de fiziko nun estis klasifikitaj kiel parto de matematiko, kiel geometrio, teorio de probabloj kaj statistikoj. Tiutempe kiam oni konsideris ilin fiziko, ili fokusiĝis al modeligado de mondopartoj apartenantaj al fiziko. En la kazo de geometrio tio estis formoj en spaco, kaj en la kazo de probabloteorio kaj statistiko tio estis la sistema takso de necertaj eventoj en fizika realeco. Ĉi tiuj originale fizikaj teorioj nun prenis siajn plej abstraktajn formojn kaj estas facile aplikataj en aliaj kampoj de scienco, inkluzive la homajn sciencojn, ĉar ili estas konsiderataj kiel matematiko, ne fiziko. (Eĉ pli simpla ekzemplo pri kiel teorio de matematiko aplikeblas en ĉiuj domajnoj de scio estas teorio de nombroj. Ni ĉiuj konsentas, ke kalkuli, krom aldoni, subtrahi kaj tiel plu, povas esti farita sendepende de la naturo de la kalkulita objekto. .)

Ĝuste en ĉi tiu senco mi ekpensis uzi matematikajn strukturojn devenantajn de kvantuma mekaniko por konstrui kuntekston de teorio de konceptoj, sen ligi la fizikan signifon atribuitan al ili kiam aplikita al la mikromondo. Mi ekscitite diris al mia doktora konsilisto, Diederik Aerts, pri ĉi tiu ideo. Li jam uzis ĝeneraligojn de kvantuma mekaniko por priskribi la mensogan paradokson (ekz. Kiel kiam vi legas frazon kiel 'Ĉi tiu frazo estas falsa', via menso ŝanĝas tien kaj reen inter 'vera' kaj 'ne vera'). Se iu povus aprezi la ideon apliki kvantumajn strukturojn al konceptoj, certe ĝi estus li. Kiam mi diris al li, li tamen diris, ke pro te reasonsnikaj kialoj tio, kion mi provas fari, ne funkcios.

Mi tamen ne povis rezigni pri la ideo. Intuicie ĝi sentis sin prava. Kaj ĝi rezultis, nek mia konsilisto povis. Ni ambaŭ daŭre pripensis ĝin. Kaj en la sekvaj monatoj komencis aspekti kvazaŭ ni ambaŭ pravis. Tio estas, la matematika aliro, kiun mi sugestis, estis malĝusta, sed la suba ideo estis ĝusta, aŭ almenaŭ, estis maniero fari ĝin.

Nun, pli ol jardekon poste, ekzistas komunumo de homoj laborantaj pri ĉi tiu kaj aliaj rilataj aplikoj de kvantuma mekaniko al kiel la menso pritraktas vortojn, konceptojn kaj decidadon, specialan numeron de la "Revuo de Matematika Psikologio" dediĉita al la temo, kaj ĉiujara konferenco pri "Kvanta Interagado" okazinta en lokoj kiel Oksfordo kaj Stanfordo. Estis eĉ simpozio pri ĝi ĉe la Jarkunveno de 2011 de la Scienca Scienca Societo. Ĝi ne estas ĉefa branĉo de psikologio, sed ĝi ne estas tiel 'randa' kiel antaŭe.

En alia afiŝo mi diskutos pri la stranga nova 'neklasika' matematiko, kiu estis disvolvita por priskribi la konduton de kvantumaj partikloj, kaj kiel ĝi estis aplikita al la priskribo de konceptoj kaj kiel ili interagas en niaj mensoj. Daŭrigota.....