Czy świadomość jest starsza niż życie we Wszechświecie?
- Autor opisuje niezwykłe odkrycia w próbkach z asteroidy Bennu, które mogą rzucić nowe światło na pochodzenie świadomości.
- Autor przybliża kontrowersyjną teorię Rogera Penrose’a i Stuarta Hameroffa, według której świadomość może mieć naturę kwantową.
- Autor stawia pytanie, czy świadomość mogła istnieć na długo przed pojawieniem się życia na Ziemi i co oznaczałoby to dla naszego rozumienia Wszechświata.
Naukowcy odkryli w próbkach z asteroidy Bennu związki organiczne niezbędne do życia na Ziemi lub będące jego składnikami. To samo w sobie jest wiadomością dużej rangi. Okazało się jednak zarazem, że próbki mogą również zawierać cząsteczki, które, według niektórych teorii, Biorą udział w powstawaniu świadomości. Chodzi o struktury umożliwiające rezonans kwantowy. A ten według hipotez zyskujących na popularności, choć wciąż dla wielu badaczy kontrowersyjnych, jest podstawą generowania świadomości u ludzi.
To zresztą nie wszystko. Zdaniem niektórych naukowców, odkrycie, o którym mowa, może oznaczać, że świadomość istniała już przed powstaniem życia na Ziemi.
Czy świadomość powstaje w komórkowych mikrotubulach?
NASA wysłała w ubiegłej dekadzie w kierunku Bennu sondę kosmiczną OSIRIS-REx, która za pomocą specjalnego próbnika pobrała 121,6 grama materiału z asteroidy. Pojemnik z próbką powrócił na Ziemię i trafił do laboratorium Uniwersytetu Stanowego Arizony, gdzie badano materiał głównie pod kątem ewentualnych śladów i składników życia.
Analizy sugerują, że grunt z asteroidy zawiera składniki „pierwotnej zupy”, która, według naukowców, była zalążkiem formowania się życia na Ziemi. Próbki zawierają czternaście z dwudziestu aminokwasów, z których życie na Ziemi tworzy białka. Zawierają również wszystkie pięć zasad nukleinowych wykorzystywanych do przechowywania i przekazywania instrukcji genetycznych w bardziej złożonych biomolekułach, takich jak DNA i RNA.
Okazało się również, że próbka z Bennu zawiera elementy formacji krystalicznych, będących, według pewnych teorii, kluczem do powstawania świadomości. Zwolennicy tych teorii twierdzą, że struktury takie mogły występować w środowisku cząsteczek organicznych już sto milionów lat przed pojawieniem się genów.
Jak informował w mediach Stuart Hameroff, anestezjolog, który razem z laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, Rogerem Penrose’m stworzył teorię kwantowej natury świadomości w mózgu, jeszcze przed otrzymaniem materiału z Bennu skontaktował się z nim dyrektor zespołu badającego próbki, Dante Lauretta.
Hameroff i Penrose idą dalej. Uważają, że świadomość nie jest wytwarzana w mózgu, a jedynie tam przetwarzana za pośrednictwem zewnętrznej funkcji falowej kwantowej przemierzającej Wszechświat, która oddziałuje z mikro-strukturami komórkowymi znanymi jako mikrotubule, które tworzą cytoszkielet żywych komórek i występują szczególnie licznie w komórkach mózgowych. Współpracownik Hameroffa i Penrose’a, fizyk i onkolog Jack Tuszyński, wykazał w 2023 roku eksperymentalnie, że aktywność kwantowa w mózgu może zachodzić właśnie w tych mikrotubulach. Zgodnie z ich teorią „Orchestrated Objective Reduction” (z ang. „zorkiestrowanej redukcji obiektywnej”, w skrócie Orch-OR), objawy świadomości pojawiają się nieustannie w miarę załamania się funkcji fali kwantowej.
Jak z pierścieni rodzi się kwantowa świadomość?
Wracając do próbek z Bennu, naukowcy odkryli w próbkach ślady struktur wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PAH) w nanoglobulach. Jeśli grupa takich cząsteczek tworzy strukturę krystaliczną, na przykład układ lub sieć, to, jak twierdzi Hameroff, stają się one oscylatorami kwantowymi zdolnymi do podtrzymywania świadomości.
Dodatkowo sam szef zespołu badającego próbki, Lauretta uważa, że cząsteczki o takim rodzaju pierścieni występują wszędzie w przestrzeni kosmicznej, w tym w pyle międzygwiezdnym.
Zgodnie z tym tokiem myślenia i pod wpływek znalezisk z Bennu badacze porównali już gruntownie zbadaną cząsteczkę poliaromatyczną pochodzącej z meteorytu Murchison, który spadł w Australii w 1969 roku. Znana jest ona jako „Murchison Insoluble Organic Material Molecule” (M-IOM-M) i zawiera liczne skupiska pierścieni aromatycznych w rozgałęzionej sieci. Podobne cząsteczki są widoczne w próbkach z Bennu.
Symulacja dynamiki molekularnej M-IOM-M wykazała zachowanie analogiczne do tzw. „kryształu czasowego”.
Czy świadomość bierze się drgań komórkowych kryształów czasowych?
Panuje mniej więcej akceptowany przez środowiska naukowe pogląd, że życie pojawiło się przed świadomością. Świadomość i uczucia, jak się zwykle uważa, wyewoluowały później w wyniku złożonego biologicznego przetwarzania informacji.
Nie każdego to „mainstreamowe ujęcie”, przekonuje. Już w połowie XX w. sławny fizyk Erwin Schrödinger sugerował występowanie pierwotnego „witalizmu kwantowego”. Inny znany fizyk Herbert Fröhlich twierdził, że kwantowe spójne tryby drgań, podobne do tych występujących w laserze, mogą odgrywać kluczową rolę w różnych procesach biologicznych („spójność Fröhlicha”). Zostało to niedawno udowodnione przez zespół Anirbana Bandyopadhyaya w odniesieniu do komórkowych struktur mikrotubuli zbudowanych z białka tubuliny.
Zespół Anirbana wysyłał do mikrotubul sygnały elektromagnetyczne o niskiej mocy i zmiennej częstotliwości, a następnie mierzył ich przewodność. Odkryli charakterystyczne, podobne do siebie nawzajem wzorce przewodności rezonansowej - każda odpowiedź struktury mikrotubuli jest pogrupowana w zestawy po trzy, a następnie te grupy są z kolei grupowane w większe zestawy po trzy. Owe „trójki trójek” powtarzają się w mikrotubulach co trzy rzędy wielkości: w kilohercach, megahercach, gigahercach i terahercach.
„Trójki trójek” są przesunięte fazowo, tworząc wzmiankowane już „kryształy czasowe”, o których kilka miesięcy temu pisaliśmy w Tysolu. W zwykłych kryształach atomy są ułożone w powtarzający się wzór przestrzenny. W krysztale czasowym wzory powtarzają się również w czasie, w regularnych oscylacjach, w których atomy nieustannie powracają do tych samych pozycji. Ruch ten zachodzi bez zużycia energii.
Wychodziłoby więc, że mikrotubule są biologicznymi kryształami czasowymi.
Jak Penrose doszedł do teorii, że świadomość powstała wcześniej niż życie?
Według Rogera Penrose’a, którego wywód podajemy z konieczności w mocno uproszczonej i skróconej formie, świadomość składa się z załamania superpozycji kwantowych w określone stany. Owe „redukcje stanów kwantowych”, zachodzą spontanicznie i są wszechobecne w losowym mikrośrodowisku.
Pionierzy fizyki kwantowej, John von Neumann i Eugene Wigner, sugerowali wcześniej, że akt świadomej obserwacji powoduje załamanie (redukcję) kwantowego stanu, Inaczej to ujmując, „świadomość powoduje załamanie funkcji falowej”. Penrose odwraca interpretację von Neumanna i Wignera. Według Penrose’a to nie świadomość powoduje załamanie funkcji falowej, ale załamanie funkcji falowej powoduje lub być może jest świadomością. Rodzi się jednak pytanie - co powoduje załamanie funkcji falowej, jeśli nie świadomość?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, Penrose najpierw próbuje wyjaśnić naturę superpozycji, zahaczając o teorię względności Einsteina i pojęcie czasoprzestrzeni. Mówiąc w skrócie, rozdzielenia w czasoprzestrzeni są niestabilne i ulegają spontanicznej redukcji obiektywnej (OR), wybierając jedną lokalną rzeczywistość. Potem Penrose sięga następnie do twierdzenia o niekompletności Gödla z obszaru matematyki i logiki, twierdząc, że świadomość wiąże się z procesem nieobliczalnym, którego nie da się obliczyć metodami klasycznymi. Natomiast znana nam, klasyczna rzeczywistość jest „obliczalna”. Penrose dochodzi zatem do wniosku, że proces nieobliczalny oraz towarzyszące mu świadome wrażenia muszą pochodzić spoza fizyki klasycznej, czyli z fizyki kwantowej.
Zdarzenia OR opisane przez Penrose’a miałyby miejsce na poziomie geometrii czasoprzestrzeni w mikrośrodowisku już od wczesnego Wszechświata, na długo przed pojawieniem się życia. Penrose nazywa je zatem „protoświadomością”. Dochodzimy tu do kwestii chyba najbardziej kontrowersyjnej przynajmniej dla tradycyjnie myślących uczonych, czyli połączenia ludzkiej świadomości z uniwersalną świadomością Wszechświata. Dla Penrose’a taki wniosek jest logiczny i opiera się na geometrycznym charakterze zdarzeń OR, które wkomponowują się w geometrie całości czasoprzestrzeni.
Czym jest świadomość?
Wielu naukowców postrzega ją jako właściwość jakoś „wyłaniającą się” ze złożonych procesów biologicznych zachodzących w neuronach mózgowych. Nie brakuje definicji świadomości. Liczna teorii nie oznacza jednak, że sprawa jest wyjaśniona. Wręcz przeciwnie.
Ma to również implikacje dla sztucznej inteligencji. Jeśli świadomość nie jest po prostu wynikiem coraz bardziej złożonych obliczeń, nawet budowa coraz potężniejszych systemów sztucznej inteligencji nie da im świadomości.
Jeśli każda, w tym ludzka, świadomość jest rzeczywiście „splątana” z rzeczywistością fizyczną, czasoprzestrzenią czy jakkolwiek byśmy to rozumieli, oznaczałoby to, że nie jesteśmy jedynie biernymi obserwatorami żyjącymi w mechanicznym Wszechświecie. Świadomość może być w tym rozumieniu aktywnym, integralnym elementem kosmosu, przekształcającym nieskończone możliwości mechaniki kwantowej w konkretne, przeżywane doświadczenie świata.
Mirosław Usidus
Źródła:
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2517723123
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1571064513001188#se0170
https://www.nature.com/articles/nrn.2016.44
FAQ: Czy świadomość jest starsza niż życie?
1. Co odkryto w próbkach z asteroidy Bennu?
Naukowcy znaleźli w nich związki organiczne niezbędne do życia na Ziemi lub będące jego składnikami: czternaście z dwudziestu aminokwasów budujących białka oraz wszystkie pięć zasad nukleinowych wykorzystywanych w DNA i RNA. W próbkach mogą występować cząsteczki biorące udział w powstawaniu świadomości. Chodzi o wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAH) w nanoglobulach, które mogą tworzyć struktury krystaliczne zdolne do rezonansu kwantowego.
2. Skąd pochodzą próbki i kto je badał?
Pobrała je sonda OSIRIS-REx, wysłana przez NASA w kierunku asteroidy Bennu. Sonda zebrała 121,6 grama materiału, który trafił do laboratorium Uniwersytetu Stanowego Arizony.
3. Czym jest teoria Orch-OR?
„Orchestrated Objective Reduction” (zorkiestrowana redukcja obiektywna) to teoria Stuarta Hameroffa i Rogera Penrose’a. Zakłada, że świadomość wiąże się z załamywaniem funkcji falowej kwantowej w mikrotubulach, czyli strukturach cytoszkieletu komórek, szczególnie licznych w neuronach.
