Тени разума. В поисках науки о сознании

В 1931 году математик и логик Курт Гёдель доказал свои теоремы о неполноте, показав, что любая эффективно созданная теория, способная выразить элементарную арифметику, не может быть одновременно непротиворечивой и полной. Кроме того, для любой непротиворечивой формальной теории, которая доказывает некоторые основные арифметические истины, существует арифметическое утверждение, которое является истинным, но не доказуемым в теории. Суть аргументации Пенроуза состоит в том, что хотя формальная система доказательств не может из-за теоремы доказать свою неполноту, результаты типа Гёделя доказываются живыми людьми, математиками. Он считает, что это несоответствие означает, что математики-люди не могут быть описаны как формальные системы доказательств и не используют алгоритм, так что вычислительная теория разума ложна, а вычислительные подходы к искусственному интеллекту в целом необоснованны. (Аргумент был впервые приведен Пенроузом в «Новом разуме императора» (1989) и получил дальнейшее развитие в книге «Тени разума». Более ранняя версия аргумента была представлена Дж. Р. Лукасом в 1959 году. По этой причине аргумент называют аргументом Пенроуза-Лукаса)[1] .

Теория объективной редукции Пенроуза предсказывает связь между квантовой механикой и общей теорией относительности. Автор предполагает, что квантовое состояние остается в суперпозиции до тех пор, пока разница в кривизне пространства-времени не достигнет значительного уровня[2]. Эта идея вдохновлена квантовой гравитацией, поскольку в ней используются как физические константы {\Displaystyle\scriptstyle\ hbar}\ scriptstyle\hbar а также {\ displaystyle \ scriptstyle G}\scriptstyle G. Это альтернатива Копенгагенской интерпретации, которая постулирует, что суперпозиция терпит неудачу при наблюдении, и гипотезе многих миров, которая утверждает, что каждый альтернативный результат суперпозиции становится реальным в отдельном мире[3].

Идея Пенроуза - разновидность объективной теории коллапса . В этих теориях волновая функция - это физическая волна, которая претерпевает коллапс волновой функции как физический процесс, при этом наблюдатели не играют особой роли. Пенроуз предполагает, что волновая функция не может поддерживаться в суперпозиции за пределами определенной разности энергий между квантовыми состояниями. Он дает приблизительное значение этой разницы: масса материи, равная планковской массе , которую он называет «уровнем одного гравитона». Затем он выдвигает гипотезу, что эта разность энергий заставляет волновую функцию коллапсировать до единственного состояния с вероятностью, основанной на ее амплитуде в исходной волновой функции, процедура, взятая из стандартной квантовой механики .

Когда он писал свою первую книгу о сознании, «Новый разум императора» в 1989 году, Пенроуз не имел подробного предложения о том, как такие квантовые процессы могут быть реализованы в мозге. Впоследствии Стюарт Хамерофф прочитал «Новый разум императора» и сказал Пенроузу, что определенные структуры внутри клеток мозга ( микротрубочки) являются подходящими кандидатами для квантовой обработки и, в конечном итоге, для сознания. Теория Orch-OR возникла в результате сотрудничества этих двух ученых и была развита во второй книге Пенроуза о сознании «Тени разума» (1994)[4][5].