مکانیک کوانتومی، نظریه‌ای فیزیکی است که ظاهرا به‌طور مستقیم با موضوع مغز و شعور ارتباطی ندارد. همان‌طور که از اسم این نظریه برمی‌آید، راجع به مکانیکی صحبت می‌کند که در حیطه ذرات بنیادی ماده قابل طرح باشد. اینکه موج و ذره که در ظاهر دو پدیده متفاوت به نظر می‌رسند، در باطن یک پدیده واحد هستند که ما به عنوان مشاهده‌گر یا می‌توانیم ذره‌بودن آن را تعیین کنیم یا موجی‌بودن‌شان بر ما آشکار می‌شود.
بنابراین قادر نیستیم آن را به صورت یک پدیده واحد بنگریم. و اینجا ابهام و عدم حتمیتی در اندازه‌گیری پیش می‌آید که اندازه‌گیری دقیق را غیرممکن می‌کند و همه چیز را در حد احتمالات مطرح می‌کند که همان اصل عدم حتمیت هایزنبرگی است.
از این جریان می‌شود یک الگاریتم ریاضی ساخت که اکثر فیزیک‌دان‌ها برای خودداری از واردشدن به بحث فلسفی و روان‌شناختی که در مورد دخالت شعور پیش می‌آورد، تنها از این الگاریتم استفاده می‌کنند و از کارایی این فرمول بسیار خشنود هستند، زیرا کارشان را راه می‌اندازد. اما عده‌ای از فیزیک‌دان‌ها که سرشان برای بحث فلسفی درد می‌کند و دلشان می‌خواهد بحث نظریه‌های فیزیکی را تعمیم ببخشند و به کل حیات تعمیم بدهند و از آن قوانینی عام بسازند، به همین اکتفا نمی‌کنند.
به نظر آنها هرچه باشد فیزیک مادر علوم است و حق مادری این اجازه را به فیزیک می‌دهد تا قوانین خود را به علوم دیگر نیز تسری دهد. از اینجاست که مکانیک کوانتومی با شعور و مغز هم رابطه پیدا می‌کند. این بحث از نیمه قرن بیستم و در زمانی مطرح شد که اولین‌بار «دیوید بوهم» فیزیک‌دان معروف، کتاب خود را تحت عنوان تئوری کوانتوم نوشت.
اما علاوه بر دوالیسم یا دوگانگی ظاهری موج و ذره و یگانگی باطنی آنها، دو نتیجه‌گیری مهم دیگر است که باید در اینجا روی آن تأکید کرد؛ یکی اینکه در جهان کوانتومی هر چیزی حالت‌های چندگانه‌ای دارد که تنها از روی احتمالات است که می‌توان بر عملکرد موجی آن تا اندازه‌ای پی برد و اما این تا زمانی است که اقدامی برای اندازه‌گیری روی آن انجام نشده باشد، یعنی عملکرد الکترون و اتم، تنها میدانی باز برای بروز احتمالات ایجاد می‌کند. (البته تا زمانی که در تعامل و واکنش متقابل با غیر قرار نگرفته باشد).
به‌عبارتی، عناصر فیزیکی، قبل از گیرافتادن در حالتی پایدار، تمایل به این دارند که در پی کشف امکانات متنوع و گوناگون، رفتاری غیرمحتمل داشته باشند، تا زمانی که در بوته سنجش قرار گیرند و آن زمانی است که خاصیت عملکرد موجی آنها به عملکرد ذره‌ای میل می‌کند. در اینجا مسئله غامض دیگری رخ می‌نماید که آن دخالت مشاهده‌گر در نتیجه اندازه‌گیری است. یعنی بسته به اینکه نیت مشاهده‌گر چه باشد، یعنی بخواهد موج ببیند یا ذره، امکانات آزمایشگاهی را طوری تنظیم می‌کند که همان را ببیند.
یعنی در اینجا نیت آزمایشگر در نتیجه آزمایش دخیل می‌شود. مثالی از «اروین شرودینگر»، فیزیک‌دان اتریشی، به نام گربه شرودینگر معروف شده و کتاب‌ها راجع به آن نوشته شده است. شرودینگر گربه‌ای فرضی را در جعبه‌ای گرفتار می‌بیند که مرگ و زندگی آن بستگی به چگونگی فعلیت ماده رادیواکتیوی دارد که درون جعبه است زیرا داخل جعبه طوری برنامه‌ریزی شده که چگونگی ساطع‌شدن امواج رادیواکتیو، تعیین می‌کند که شیشه سم بشکند و گربه از آن بخورد و بمیرد یا همچنان شیشه سالم بماند و گربه درون جعبه به زندگی ادامه دهد.
در داخل جعبه مقدار کمی ماده رادیواکتیو و یک اشعه‌سنج (گایگر) قرار دارد که اگر عقربه اشعه‌سنج، تا آن اندازه اشعه رادیواکتیو که لازم است را نشان بدهد، چکش متصل به آن، آزاد می‌شود و بر شیشه سم سیانور فرود می‌آید، شیشه می‌شکند، سم آزاد می‌شود، گربه از آن می‌خورد و می‌میرد. بنابراین می‌شود این‌طور تصور کرد که شرایط کوانتوم مکانیکی درون جعبه حکمفرماست. وقوع این یا آن احتمال، درنهایت زنده‌ماندن یا مرگ گربه در هر لحظه بدون نگاه به درون جعبه غیرممکن است. بنابراین در اینجا تنها دخالت مشاهده‌گر، نتیجه را تعیین می‌کند.
تا زمانی که مشاهده‌گر، درون جعبه را نگاه نکرده، بر او مسلم نیست که گربه زنده است یا مرده. قبل از مشاهده هر دو امکان وجود دارد. این مثال به روشنی نقش نیت یا قصد مشاهده‌گر، در نتیجه اندازه‌گیری در جهان فرضی کوانتومی را نشان می‌دهد.
بنابراین عده‌ای از فیزیک‌دان‌ها به این نتیجه رسیدند که وقتی نیت یا قصد مشاهده‌گر در وقوع امری فیزیکی، در سطح ذرات بنیادی دخالت دارد، شاید در کل طبیعت مادی نیز شعور در اشکال ابتدایی و ساده‌تری وجود داشته باشد. یعنی نه‌تنها طبیعت جاندار بلکه طبیعت بی‌جان نیز دارای شعور و ناظر و مشاهده‌گر تغییر و تحولات فیزیکی در جهان مادی باشد. این نظریه‌پردازان با انواع و اقسام دلیل و مدارک سعی می‌کنند چنین امری را ممکن بدانند.
بر اساس این نظر، شعور در تمامی اجزای جهان پراکنده است و شعور انسان تنها نوع پیچیده‌تری از آن است. طبق این نظر، نگرانی فیزیک‌دان‌ها تا اندازه‌ای از این امر که فیزیک، به عنوان یک علم فراگیر و دقیق و حاکم بر جهان مادی، نتواند اعتبار مطلق و جامع و فراگیر خود را حفظ کند، کاهش پیدا می‌کند. زیرا بدین وسیله برای پارادوکس فیزیکی و ابهام زاییده از آن دلیلی فیزیکی ارائه می‌شود.
ماده فیزیکی در تمام اجزای خود، دارای شعور است، پس می‌تواند هم ناظر باشد هم منظور و بدین ترتیب به علم فیزیک و مطلقیت قوانین و تئوری‌های آن خدشه‌ای وارد نمی‌شود و به‌طور مستقل به حکمفرمایی خود در عالم مادی ادامه می‌دهد و حتی بر شعور نیز حاکم می‌شود زیرا فیزیک شعور را نیز در جوهر، از آن خود می‌کند و آن را به صورت جزئی از قوانین فیزیکی در خود حل می‌کند.
بدین ترتیب می‌توان مصداق فرضیه مطلق‌گرایی در فیزیک نیوتنی را در فیزیک مدرن، تا اندازه‌ای متبلور دید. قوانین فیزیکی به صورت امری تقدیری، بیرونی و عینی حاکم بر سرنوشت جهان مادی باقی مانده و فیزیکالیسم محض همچنان پایدار می‌ماند. شعور از اجزای ماده یا از خصایص ماده است، پس ماده در تمامی اجزای خود می‌تواند ناظر و منظور باشد.
گویا با این تدبیر بحران فیزیکالیسم پایان می‌گیرد. اما چنین نتیجه‌گیری‌های قهرمانانه‌ای بر اساس حدسیات، در دنیای امروز این‌چنین ساده و بدون دردسر نیست. به همین سادگی نمی‌توان بیولوژی و روان‌شناسی را دور زد و با یک جهش محیرالعقول از روی آنها پرید و برای شعور چنان اندامی تراشید تا در جامه‌ای که برای کوانتوم مکانیک دوخته شده، جا بگیرد.
فیزیک‌دان‌ها وقتی به نظر خود با این حدسیات مسئله کوانتوم مکانیک و رابطه آن را با شعور، حل‌شده، تلقی می‌کنند، با همین سلاح به سراغ مغز می‌آیند تا مسائل نوروساینس (عصب و مغزپژوهی) را هم حل کنند. یکی از مسائلی که نوروساینس امروز با آن دست به گریبان است تا به شعور برسد، موضوع هماهنگ و ترکیب شدن فعالیت‌های پراکنده مغزی در زمانی معین است.
در اینجا کوانتوم مکانیک خود را وارد می‌کند تا پاسخ‌گوی این مشکل باشد. زیرا اگر کوانتوم مکانیک قادر است موضوع شعور را در کل طبیعت حل کند و برای قوانین فیزیک توجیهی عام پیدا کند، پس قادر خواهد بود برای رسیدن به شعور در مغز انسان نیز فرمولی مشکل‌گشا ارائه دهد.
بر همین اساس است که پیروان این نظریه از چندین سال گذشته در مقالات، کتاب‌ها و گردهمایی‌های متعدد سعی می‌کنند نظریه جامع و کاملی را در این زمینه ارائه دهند. در سال ٨٩، در قرن بیستم، کتاب عامه‌فهم «پن رز»، ریاضی‌دان دانشگاه آکسفورد به نام ذهن جدید امپراطور، سروصدای زیادی به پا کرد. سپس مؤلف فیزیک‌دان، «دانا زوهار» از ماساچوست آمریکا که هم‌اکنون با شوهر روان‌پزشکش در آکسفورد زندگی می‌کند، کتابی با نام خویشتن کوانتومی را نوشت و پس از مدتی سکوت، دوباره «پن رز» کتاب عامه‌فهم دیگری را در همین زمینه به نام سایه‌های ذهن به چاپ رساند.
قصه رابطه کوانتوم مکانیک با مغز از اینجا شروع می‌شود که حدود سال‌های ٧٠ قرن بیستم، «هربرت فرولیخ» در دانشگاه لیورپول انگلستان ادعا کرد که پروتئین‌های غشای سلولی می‌توانند به صورت دو قطب باردار در حال ارتعاش، از خود امواج مغناطیسی (فوتون) ساطع کنند و این فوتون‌ها در شرایطی خاص در مجموعه‌ای هماهنگ به فازی متراکم می‌رسند، یعنی این قطب‌های باردار مرتعش ساطع‌کننده فوتون‌ها در غشای سلول‌ها طوری پشت هم قطار می‌شوند و در یک راستا قرار می‌گیرند که مشابه عقربه‌های قطب‌نماهای متعددی عمل می‌کنند که در میدان مغناطیسی خاصی، به حالت هارمونی و نظمی هماهنگ با یکدیگر در یک جهت قرار می‌گیرند و مثل رقاصان باله، به اوج هماهنگی در حرکات با یکدیگر می‌رسند و موجب بروز حالتی می‌شوند که چون تخته‌سیاهی برای نوشته‌شدن شعور و آگاهی عمل می‌کنند.
در سال 1994 میلادی در کنفرانسی در آریزونا، ادعای جدیدی بر پایه این حدسیات مطرح شد که محل هماهنگی این فعالیت‌های الکترومغناطیسی در مغز، میکروتبول‌های داخل نورون‌ها هستند. در واقع میکروتبول‌های داخل نورون‌های مغزی، برای حامیان این فرضیه، حلقه گمشده‌ای بود که برای نظم‌بخشی به این فعالیت فوتونی ذرات بنیادی در خارج از عرصه فعالیت بیولوژیکی نورونی که باید مسئله شعور و آگاهی در رابطه با مغز حل کند. حال میکروتبول چیست؟ میکروتبول‌ها، داربست و اسکلت سلول‌ها را تشکیل می‌دهند و هر میکروتبولی مانند سیلندری توخالی است که از ١٣ رشته پروتئینی به نام تبولین ساخته شده است.
قبل از کشف این ساختار درون‌سلولی، زیست‌شناسان این‌طور تصور می‌کردند که سلول‌ها به شکل کیسه‌هایی هستند که در آن اجسام داخل‌سلولی در داخل سوپی از آنزیم‌های داخل‌سلولی شناور هستند. ولی اکنون بر اساس تلاش زیست‌شناسان، می‌دانیم که سلول‌ها از جمله نورون‌ها، دارای اسکلت مشخصی هستند که به آنها قواره‌ای خاص می‌بخشد و وسیله‌ای است برای نقل و انتقالات داخل‌سلولی. هنوز به‌طور دقیق نقش این میکروتبول‌ها در ارتباطات بین‌نورونی روشن نشده است.
عده‌ای در ضمن تلاش برای واردکردن کوانتوم مکانیک در امر شعور و آگاهی، میکروتبول‌های نورون‌های مغز را به علت موقعیت خاصی که از نظر ساختاری دارند، محل هماهنگ‌کنندگی ارتعاشات پروتئینی و تشعشعات فوتونی اعلام می‌کنند که درنهایت شعور و آگاهی انسان را می‌سازند. «استوارت هامروف»، متخصص بیهوشی از دانشگاه آریزونا، داستان‌های متفاوتی از چگونگی امر ابراز می‌کند که همه آنها حدسیاتی بیش نیستند.
منتقدان این فرضیات زیادند. «جان تیلور» فیزیک‌دان، از دانشگاه کینگز لندن که خودش روی ارتباطات نورونی در شکل‌گیری شعور کار می‌کند، در عین ناباوری می‌گوید در دنیای داغ و چسبناک مغز هر اتفاق کوانتومی که حامل اطلاعات باشد، در صورت حرارت دفع می‌شود.
بنابراین در چنین شرایط زیستی‌ای اتفاقات کوانتومی تعیین‌کننده نیستند. متأسفانه اکثر کسانی که در این زمینه صاحب‌نظر هستند و نظریات گوناگونی را عرضه می‌کنند، به طرز شگفت‌انگیزی از دانش پایه‌ای زیست‌شناختی امروز بی‌اطلاع هستند.
به طور کلی تا آنجایی که این نظریات به کار مغز و ذهن و شعور مربوط می‌شود، این فرضیه سعی می‌کند تأثیر کوانتومی را در فعل و انفعالات سیناپسی (ارتباطات بین‌نورونی)، به صورت نیرویی جدا از فعل و انفعالات شیمیایی و بیولوژیکی و در ورای آن و حاکم بر آن نشان دهد و اینکه این قوه کوانتومی است که باعث ترکیب و هماهنگی فعالیت پراکنده نورون‌های مغزی و ایجاد تخته‌سیاهی برای ذهن می‌شود تا مطالب شعوری روی آن نوشته شود. حال اینکه چطور این تخته‌سیاه ذهن که قرار است از فعالیت کوانتومی مغز ساخته شود، با محتوای شعوری رابطه پیدا می‌کند، موضوع حل‌نشده‌ای باقی می‌ماند.
شکی نیست که با همه این ترفندها، فیزیک می‌خواهد قوانین حاکم بر ذره را به تمامی علوم دیگر ازجمله بیولوژی و روان‌شناسی گسترش دهد. ولی در سال‌های اخیر خیزش نوروبیولوژی، به‌طور کل نوروساینس (علم عصب و مغزپژوهی) در مقابل این سیطره و غفلت تاریخی بزرگ که حذف ذهن در طبیعت لقب گرفته، به پا خاسته است.
در این تلاش، شکاف و دوگانگی ظاهری ذهن و ماده یعنی مغز حذف می‌شود و ذهن به طبیعت بازگردانده می‌شود. با وجود رشد نوروساینس، برای فیزیک مدرن، از جمله کوانتوم مکانیک و یافته‌های آن توجیه بهتری می‌توان پیدا کرد، به شرطی که قبول کنیم فیزیک هم علمی است انسانی و درجه استقلال آن به قدرت کسب اطلاعات سیستم عصبی ما بستگی دارد.
درست است که دستاوردهای فیزیک ذره‌ای مهم هستند، ولی قوانین آن فراتر از توانایی‌های مغز ما پیش نمی‌رود و در نتیجه قوانین فیزیکی استقلال مطلق خود را به عنوان حقایق فراذهنی از دست می‌دهند، ولی از طرف دیگر پیشرفت علم مغزپژوهی، تجدیدنظر در تصورات قبلی را اجتناب‌ناپذیر می‌کند.
ما به عنوان موجودی در طبیعت در مقابل طبیعت، شفاف و گذرپذیر نیستیم و چون آینه حقایق بیرونی را منعکس نمی‌کنیم، ما با توانایی‌های سیستم عصبی خود، جهان قابل شناخت خودمان را می‌سازیم. بنابراین فیزیکی که ما قوانین آن را کشف می‌کنیم و به سنجش آن می‌پردازیم، تنها در فراخنای فعالیت ذهنی ما، معنا پیدا می‌کند. عجیب نیست که در این عرصه، اندازه‌گیری‌های فیزیکی نیز وابسته به ذهن ناظر و نتیجه سنجش وابسته به نحوه دخالت آزمایشگر باشد.
در فیزیک مدرن، نظریه‌های نسبیت اینشتاین، اصل عدم حتمیت هایزنبرگ، نظریه آشوب، مکانیک کوانتوم، محصول‌های عالی ذهن انسان هستند. برای شناخت جهان فیزیکی و محدودیت‌های آن، ما نیاز به شناخت هرچه بیشتر دستگاه عصبی خود داریم و تنها بدین ترتیب است که می‌توان ذهن را به طبیعت بازگرداند. به جای ساختن توجیهات عجیب و غریب بر پایه حدسیات، بهتر است به جواب ساده اما مهم آن دوست فیزیک‌دان و زیست‌شناس، «جرالد ادلمن» در سر میز نهار گوش داد که کوانتوم مکانیک، الگاریتمی ریاضی دارد که کاربرد عملی دارد، باید به کارش ببریم، اما آن را آنچنان تعمیم ندهیم که بخواهیم تمامی سؤالات درباره ذهن و فلسفه را با آن حل کنیم.
عبدالرحمن نجل‌رحیم. مغزپژوه
