Физика сознания. Сознание и физическая Вселенная

УДК 111.7.113, 130.33, 159.9, 211.1, 519.72, 524.8, 530.145, 539.182, 577.388

Букалов А.В.

Сознание и физическая Вселенная

Сформулирован новый принцип эквивалентности — принцип эквивалентности вычислительных и квантовых процессов в физическом вакууме. Показано, что вакуум Вселенной как совокупность релятивистских полей может быть описан как гигантская вычислительная система, управляющая движением микрочастиц и макротел (планет, звезд и др.). Аналогичные физические процессы происходят в полупроводниковых кристаллах процессоров современных компьютеров, на базе которых пытаются построить системы, обладающие интеллектом. Вселенная в целом как аналог гиперкомпьютера с неизбежностью обладает атрибутами сознания и разума, а отдельные ее подсистемы взаимодействуют с человеческим сознанием и находят свою интерпретацию в рамках религиозных представлений.
Ключевые слова: сознание, физический вакуум, компьютер, квантовые вычисления, квантовые корреляции, религия.

В настоящее время в связи с бурным прогрессом в миниатюризации электронных вычислительных устройств все более актуальным становится вопрос о возможности создания квантовых компьютеров. Это означает, что рассматриваются устройства, а также возможности создания соответствующей технологии, в которых используются квантовые свойства отдельных атомов, электронов и фотонов. Предполагается, что подобный компьютер будет превосходить по возможностям современные на много порядков. Такой компьютер, по мысли его разработчиков, превысит возможности человеческого разума. Между тем, как справедливо уже давно отмечали некоторые биофизики [9], подобные компьютеры существуют в природе на клеточном уровне. Это молекулярные фононные компьютеры, «работающие» на фононных колебаниях (звуковых квантах) со средней достаточно высокой частотой (>10¹⁰Гц). Однако в клетке всего 10¹²^÷13 атомов. Легко понять, что подобный релятивистский аналог квантового компьютера, где распространение сигнала равно скорости света c, а в качестве рабочей среды выступают вакуум и элементарные частицы (электроны, фотоны, барионы, гравитоны и др.), будет обладать максимально возможным быстродействием в наблюдаемом физическом мире. Поскольку цель любого вычисления в конечном счете — управление тем или иным объектом или процессом, то с этой точки зрения такой релятивистский компьютер обеспечит и эту функцию: любое физическое квантованное поле управляет объектами, находящимися в нем, будь это электрон или планета. Поэтому силовое воздействие любого квантованного поля — фотонного, лептонного, барионного, гравитационного и др. — по воздействию на элементарную частицу или макроскопический объект — можно рассматривать как процесс управления этими объектами, происходящий в виде функционирования полевого релятивистского «компьютера». Таким образом, любая сила типа

и т.п. эквивалентна воздействию некоторого поля, происходящему как результат «вычисления» или взаимодействия квантов этого поля и объекта. В результате этого взаимодействия, или «вычисления», объект — квантовый или макроскопический — движется по результирующей траектории [1]. Так, например, общая теория относительности (ОТО) утверждает, что материя движется по геодезическим траекториям в искривленном пространстве-времени. Но гравитационное поле — это только одно из полей, рассматриваемых в современных теориях поля. При этом совокупность вычислительных алгоритмов вида Âx=y физически соответствует так называемым «законам природы», которые в настоящее время формулируются преимущественно в виде дифференциальных уравнений. При квантовом описании Мира алгоритмам соответствуют квантовые операторы, например, оператор Гамильтона и т.д. Таким образом, можно предположить существование нового принципа эквивалентности (НПЭ), а именно эквивалентность физических процессов как процессов вычислительных, где в роли поступающей и обрабатываемой информации выступают волновые функции элементарных частиц, их корпускулярные и волновые аспекты и свойства. Природа этих явлений реализует в полном виде принципы конструктивной математики по А.Маркову [11, 12], а именно: тождественность вычислимости и реализуемости как единого физического информационного процесса. Совокупность подобных вычислений как обработки квантомеханической информации в рамках целостной волновой функции поля или квантового объекта может быть определена как сознание, оперирующее информацией в рамках взаимодействия между подсистемами и другими волновыми функциями.

Необходимо также отметить, что в ряде случаев существует нелокальное взаимодействие между квантами поля. Это следует из единства нередуцируемой волновой функции φ, описывающей это поле. И это обстоятельство порождает известный парадокс Эйнштейна–Подольского–Розена (ЭПР) акаузальной связи контактировавших между собой элементарных частиц на любом расстоянии [23]. Воздействие на одну частицу приводит к изменению состояния другой. В силу этого все частицы на глубинном уровне всегда являются ЭПР-коррелированными: все они описываются единой волновой функцией Вселенной ψ_Вс, хотя и разделились после Большого Взрыва¹. Это означает, что, хотя управление полями объектов осуществляется со скоростью света (или одни объекты управляют другими посредством релятивистских полей), само взаимодействие и «вычисления» на уровне волновых функций релятивистских коррелированных квантовых полей могут происходить акаузальным образом, то есть «мгновенно», формируя состояние соответствующего поля и соответствующие траектории движения объекта. Кроме того, уже в теории экспоненциального расширения Вселенной само расширение как фазовый переход из состояния первичного поля происходит со скоростью, намного превышающей скорость света v >> c. Поэтому, например, постоянно происходящие аналогичные синхронные, но микрофазовые переходы, например, с тактовой частотой Планка ω_pl=10⁴⁴с^-1, связанные с эволюцией единой волновой функции, могут обеспечить глобально синхронизированную эволюцию Вселенной. Таким образом, легко выделить две принципиальные системы взаимодействия: первая, локальная, со скоростью v ≤ c и вторая, нелокальная, где взаимодействия происходят «мгновенно» или «синхронно» для объектов и для наблюдателя. В реальной физической Вселенной существуют различные поля, как реальные, так и виртуальные в виде физического вакуума как набора всех квантованных полей — электрослабого, электрон-позитронного (вакуум Дирака), кварк-глюонного и т.д., включая гравитационное поле, охватывающее всю Вселенную в целом и описываемое на макроскопическом уровне уравнениями общей теории относительности А.Эйнштейна. Впрочем, для гравитационного поля существуют и квантовые уравнения, в теориях суперсимметрии и суперструн [4]. Все квантополевые взаимодействия в вакууме можно интерпретировать как сеть виртуальных вычислений, описываемых диаграммами Фейнмана. В случае вакуума Дирака связь с компьютерами наиболее отчетлива, так как в современных вычислительных устройствах используются полупроводники с электронно-дырочной проводимостью, а соответствующие уравнения их функционирования полностью аналогичны вакуумным. В будущих квантовых компьютерах предполагается использование процессов телепортации квантовых частиц и/или их состояний на основе ЭПР-корреляции [17–22].

Рассмотрим теперь другой вопрос: что есть Сознание и Разум? Кратко и абстрактно можно определить Сознание как целостную способность (которую можно представить в виде единой волновой функции ψ_с) воспринимать и оценивать поступающую информацию, взаимодействовать с ней, а Разум (Int) как составляющая Сознания — это способность интегрировать осознанную информацию, оперировать ею, вырабатывать управляющие воздействия, то есть действовать на основе Сознания, будучи совокупностью алгоритмов или операторов.

Никто из ведущих разработчиков новых компьютеров и искусственного интеллекта не сомневается, что эти новые компьютеры, представляющие собой кристаллы, работающие на основе квантовой физики твердого тела, и, тем более, квантовые компьютеры, будут обладать элементарным разумом, и, в конце концов, смогут превзойти разум человека. Логично заключить, что из нашего подхода в описании любого квантового поля следует, что его «вычислительная ипостась» допускает интерпретацию в терминах Сознания и Разума. А из признания адекватности описания процессов управления как полевого взаимодействия следует возможность признания наличия у квантовых полей аналога Сознания и Разума, которые, конечно, отличаются от известных нам форм, однако в кибернетическом смысле — подобны человеческим. Различие заключается только в плотности и структуре информационно-психических процессов. В 50–60 гг. некоторые кибернетики моделировали физические вычисления определенными физико-химическими процессами в виде роста неких структур [13]. Но точно так же можно рассматривать процессы эволюции во вселенной, образование галактик, звезд, планет и живых организмов, как результат неких вычислений², реализуемых в ходе физических процессов. Таким образом вся Вселенная может быть описана как гигантская саморегулирующаяся вычислительная система. Подобная точка зрения уже высказывалась в общей форме рядом авторов [8, 15, 24].

И электрон в электромагнитном поле, и организм, получающий информацию на основе различных полей, движутся по некоторым оптимальным траекториям. При этом компьютер, созданный человеком, является только одномерным подобием квантового поля — суперкомпьютера, — его «проекцией». И даже человеческий мозг есть лишь часть квантованных полей, их подсистема. Ведь, в конечном счете, мозг необходим для формирования траектории движения материального тела в трехмерном пространстве и во времени.

Таким образом, все физические процессы, поскольку они сводятся к полевым взаимодействиям или изменениям состояний полей, можно описывать кибернетическим языком. Более того, в силу огромных вычислительных возможностей квантовых полей, эти процессы допускают признание наличия у квантовых полей Вселенной полевых форм сознания и разума. При этом единство сознания какого-либо поля обеспечивается его единой волновой функцией ψ_μ, и частным проявлением этого является парадокс ЭПР, а управляющее, результирующее воздействие как следствие функционирования полевого «разума» реализуется в виде силового и информационного воздействия со скоростью v ≤ c. Так, мы естественным образом выделяем две составляющие функционирования «психического» аспекта квантовых полей: первая («быстрая») — вневременная, акаузальная, мгновенно действующая, объединяющая все частицы этого поля и, на более глубоком уровне, — другие поля, вплоть до единой функции Вселенной), и вторая («медленная») — действующая в причинном мире, со скоростью v ≤ c, подчиняющаяся обычным физическим законам, теории относительности и т.д.

Нетрудно увидеть, что наши выводы естественным образом совпадают с концепциями К.Г.Юнга [16] о функционировании сознательной и бессознательной частей человеческой психики: при этом бессознательное характеризуется Юнгом как акаузальное, вневременное, связанное с синхронистичными событиями, воздействует глобально на психику множества индивидуумов³. В противоположность этому, сознание человека адекватно причинному физическому миру. Такое совпадение нашего подхода к описанию функционирования физических полей и взглядов К.Г.Юнга на человеческую психику не должно вызывать удивления: человек — это часть природы, и, по большому счету, он представляет собой особую конфигурацию целой иерархии физических полей, а, следовательно, и особую конфигурацию соответствующего этим полям сознания, и, как следствие, — Разума. С этой точки зрения естественными выглядят необычные явления человеческой психики, связанные с «телепатией», синхронистичностью взаимодействий Юнга–Паули и т.д.

Возможна также точка зрения, что бессознательная и сознательная части психики соотносятся как совокупность тахионных (сверхсветовых) полей и обычные поля⁴. В теории поля известно, что именно наличие тахионного поля приводит к устойчивости обычных полей, т.е. наблюдаемого вещества в целом. Так и в области психических процессов наличие бессознательной части психики (со свойственной ей структурой в виде архетипов) обеспечивает устойчивое функционирование обычного сознания и само его наличие.

В рамках нашей концепции бессознательное человека взаимодействует с соответствующей «психической», вычислительной компонентой физических полей, является их нераздельной (в квантовом смысле) частью как частью единой волновой функции ψ_μ (сознания–поля). Это взаимодействие акаузально и проявляется спонтанно (например, полтергейст), иногда нарушая законы физики причинного мира. Фактически мы выделяем две физики: каузальную (причинную) и акаузальную (не причинную). Очевидно, подобного рода события и вторжения в физическую реальность могут быть описаны и структурированы, т.к. речь идет об акаузальных структурах, их функционировании и проявлении. Так, при концептуальном расширении теории психоинформационных процессов — соционики [1] — возможно описание ряда синхронистических феноменов и построение синхронистических моделей, охватывающих как причинные, так и непричинные проявления психических и физических феноменов. Это описание достигается в рамках нового направления — синхроники [3].

Очевидно, что если Вселенную описывать с помощью нашего подхода, то возникает не просто Вселенная, наделенная сознанием и разумом, но целая иерархия сознаний и разумов, соответствующих иерархии полей во Вселенной, — от первичного поля до макрообъектов. Соответственно, любому целостному объекту — в том числе, например, звезде как плазменной полевой самоорганизующейся структуре — можно поставить в соответствие некоторое поле сознания. Возможность отождествления с этими полями на уровне человеческого бессознательного показано С.Грофом в его 35-летних исследованиях трансперсональных аспектов человеческой психики с помощью психоделических препаратов (типа ЛСД) и иными методами [5].

Следует также отметить, что «сознание» целостного объекта, описываемое единой волновой функцией, может быть представлено в определенной системе отсчета в форме, в которой эта целостность может быть персонифицирована человеческим сознанием как отдельная психическая сущность объекта. Так, по-видимому, возникает антропоморфное представление о «духах» гор, деревьев, земли и др. Отсюда следует, что взаимодействие человеческого сознания с иными полями сознания на уровне взаимодействия их волновых функций с неизбежностью ведет к религиозным представлениям. Такая точка зрения при существовании особой психоантропной системы отсчета приводит к персонификации сознания Вселенной, т.е. к понятию Бога или иерархии богов, синхронизирующего (синхронизирующих) — акаузально — всё существование и функционирование Вселенной. На физическом уровне этому соответствует существование единой волновой функции ВселеннойΨ_Вс, включающей в себя человеческое сознание как подсистему в виде волновой функции ψ_μ, которая взаимодействует, интерферирует с Ψ_Вс. Сознание человека, взаимодействующее с другими информационно-полевыми структурами получает информацию из глобального информационного поля, названного мною психоэнергоинформационным [1, 3].

Отметим также, что такой подход позволяет, по-видимому, опровергнуть заключение И.Канта [6] о невозможности доказательства существовании Бога.

Ведь, если сознание, как утверждают материалистическая точка зрения, есть продукт материального мозга, то какое сознание может породить полевой аналог мозга на уровне Вселенной? Очевидно, что такой «гипермозг» соответствует «гиперсознанию» и сверхразуму. Таким образом, чисто материалистическая точка зрения на происхождение сознания в применении к вычислительному функционированию Вселенной как совокупной иерархии физических полей приводит к понятию гипервычислительной полевой системы, обладающей гиперсознанием, которое, в силу всеобщности и глобальности действия, с неизбежностью отождествляется с понятием Бога и иерархии иных духовных сущностей меньшего масштаба. Этот взгляд согласуется и с концепцией существования полевых и плазменных форм жизни, обладающих сознанием⁵ [1].

Рассмотрим теперь некоторые вычислительные возможности Вселенной как целого, обеспечивающие ее сознание. Минимальная длина пространственной ячейки вакуума равна планковской длине, L_pl≈10^-35м. Таким образом в Метагалактике радиусом R=10²⁶м имеется

рабочих ячеек. Рабочая частота ячейки равна ω_pl=1/t_pl≈10⁴⁴c^-1. Поэтому за одну секунду в Метагалактике производится Z=N·ω=10¹⁸³·10⁴⁴≈10²²⁷ вычислительных операций на уровне планковских полей. На уровне электромагнитных, лептонных и барионных полей количество операций иерархически снижается, но все равно на много десятков порядков превышает возможности индивидуального мозга человека, а тем более — компьютера.

Таковы условия для реализации физических процессов как вычислений. Такой подход сопоставим с концепцией РНК или ДНК, состоящих из 10^3÷9 нуклеотидов как специфических вычислительных программ, физически реализующихся в клетках. Но эти молекулярные системы являются ничтожно малыми подсистемами полевых психоинформационных структур.

[1] Никто из физиков, занимающихся проблемой Большого Взрыва, не осознает этого, а ведь все происходит внутри единой волновой функции Вселенной.

[2] Или, в другой интерпретации, «мыслительной деятельности поля сознания» Вселенной.

[3] Эту точку зрения в свое время поддержал В.Паули. К.Г.Юнг и В.Паули предложили концепцию синхронистичности, связывающую психические феномены и физические события [16, 13].

[4] Люксонные, в которых скорость передачи информации равна скорости света, и тардионные, где скорость передачи информации ниже скорости света.

[5] Многие исследователи в рамках программы SETI выдвигали идеи существования различных типов цивилизаций в самых разных физических условиях, вплоть до квазаров и нейтронных звезд.