Физика сознания. Психика, жизненные процессы и квантовая механика

Закономерности функционирования правополушарного и левополушарного мышления могут быть описаны принципом дополнительности Н. Бора и законами квантовой механики. Это объясняет и ряд парадоксов метаматематики. Рассмотрено соответствие структуры психики и иерархии квантовых полей, их динамическая эво-люция с нарушением исходных симметрий.
Ключевые слова: психофизика, биофизика, физика сознания, квантовая механика, полушария мозга, дискретность, континуальность, метаматематика, генетика, мышление.

Оппозиция дискретность-континуальность известна давно и имеет фундаментальный характер. С ней, например, связан и вопрос о дискретном и континуальном характере функционирования левого и правого полушарий. При этом ответ на вопрос, почему в ходе эволюции у человека сформировалось два резко отличных по функции полушария мозга, не нашел своего удовлетворительного разрешения. Между тем ясное понимание этого вопроса лежит вне сферы собственно психологии или физиологии. Речь идет о физических механизмах мышления, выражающихся через психологические закономерности. Точнее, речь идет о физической сущности психики¹. Для обоснования этого утверждения рассмотрим принципы функционирования правого и левого полушарий.

Прежде всего необходимо отметить, что асимметрия правого и левого в биологических структурах — фундаментальный закон, открытый Л.Пастером. Одна из таких асимметрий возникает в работе нервной системы, особенно у человека. Как известно, правое полушарие оперирует геометрическими образами, а левое полушарие — абстрактными символами. При этом пространственное восприятие правого полушария целостно, конкретно, вневременно; а левое полушарие оперирует символами в линейной последовательности в реальном пространстве-времени. При этом аналитико-синтетическое левое полушарие функционально дополнительно к эволюционно более древнему, образному правому полушарию, символы или слова дополняют образ; при творческом акте рождения мысленного представления о каком-либо предмете смутный образ предмета или понятия в воображении дополняется словесным описанием не представленных в воображении, невидимых характеристик предмета. Разумеется, возможны и крайние случаи — чисто-геометрическое и чисто абстрактно-слуховое восприятие и воображение, соответственно, правополушарное и левополушарное как вербально-образная дополнительность. Среди математиков²> как пример правополушарных можно назвать Б.Римана и Л.Брауэра — выдающихся геометров, среди левополушарных — К. Вейерштрасса, Дж. фон Неймана, обладавших строго логическим, алгебраическим мышлением. К математикам смешанного, синтетического или дополнительного мышления можно отнести Г. Вейля; сам Г. Вейль, имевший труды и по геометрии и по алгебре, отмечал, что ему никогда не удавалось состыковать работы по этим разделам математики.

Взаимоисключаемость принципов работы правого и левого полушарий неустранима и поэтому, в духе принципа дополнительности Н. Бора, будет рассматриваться далее как дополнительность физическая. С точки зрения физики это — выражение дополнительности между дискретным и непрерывным, между наблюдаемым веществом и геометрией его пространства, между корпускулярными и волновыми характеристиками квантовых объектов.

Рассматривая функционирование психики как макроквантовый феномен (на системном уровне), можно заключить, что в ней с необходимостью возникают все черты квантовых закономерностей, в том числе и фундаментальная дополнительность корпускулярного и волнового описаний. Об этом писали многие авторы: Н. Бор [ 5], Д. Бом [ 4], Р. Фейнман [ 24], И. Цехмистро [ 28], Э. Финкельштейн [ 25], Ф. Капра [ 12] и др. И доказательство проявления психикой квантовых свойств автоматически приводит к выделению в ней корпускулярной и волновой компонент, которые у человека можно рассматривать как дополнительность между рациональной и иррациональной компонентами психики. Поэтому выводы математической логики о том, что формальное описание объекта бессодержательно или содержательный объект неописуем формально, представляют собой крайние случаи принципа неопределенности для формального и семантического описаний математического объекта, подобно тому, как в квантовой механике при бесконечно точном измерении импульса координата у элементарной частицы не существует, и наоборот [ 7].

Эта дополнительность формы и семантики отражает соотношение вербального, логико-формального и невербального, интуитивно-смыслового мышления. Несовместимость и дополнительность формального и семантического описаний объектов, конструируемых разумом математика, и соответствующих форм мышления нашла свое отражение в споре между формалистическим и интуиционистским направлениями в основаниях математики. Представленное Д. Гильбертом формалистическое направление исходит из того, что доказательство свойств некоторого математического объекта определяет его существование; интуиционисты во главе с Л. Брауэром, развивавшим идеи А. Пуанкаре, заняли совершенно противоположную позицию: с точки зрения интуиционизма, мало указать на существование некоторого математического объекта, необходимо выполнить его конструктивное построение. Ниже будет показано, что это требование аналогично требованию оперировать только с наблюдаемыми величинами в ортодоксальной квантовой механике. С рассматриваемой точки зрения, основания математики в самой математике играют роль, аналогичную микрообъектам в физике; иными словами, границы мышления на системном макроуровне изоморфны границам измеримости в квантовой механике. Для доказательства этого утверждения рассмотрим основные идеи интуиционизма.

По Брауэру, первоисточник математической истины находится в изначальной человеческой интуиции относительно математических объектов; математика есть автономная и независимая от языка (точнее — символьного представления) деятельность [ 28]. Сущность этой деятельности состоит в производимых математиком актах мышления — мыслях, конструкциях интуитивных систем сущностей. Язык (символьный) вторичен и служит только для понимания в математическом общении, он возникает как словесная параллель математическому (добавим — любому!) мышлению, затем этот язык анализируется, и возникают формальные системы. Брауэр дал описание процесса математического творчества, который при сравнительном анализе оказывается аналогичным процессу измерения в квантовой механике. А именно, он выделил в процессе мышления математика два акта:

Таким образом, результатом обоих процессов является линейный ряд чисел, выражающий наблюдаемые объекты. Оказывается возможным отождествить по содержанию и по форме процесс измерения в квантовой механике и акт появления в сознании новых объектов. Это утверждение согласуется и с положением квантовой механики о неразделимости объекта и прибора и относительности границ между ними [ 18].

Остановимся на втором акте измерения — спонтанном квантовом скачке. Интересно отметить, что идею о спонтанности актов творчества, их непредсказуемости и иррациональности выдвинул датский философ С. Кьеркегор. Его идеи о непредсказуемых скачках в сознании, разрывах непрерывности в творчестве оказали влияние на Н. Бора, который столкнулся с аналогичным положением в физике при попытке осмыслить критерий реальности существования квантовых объектов³. Выводы Н. Бора Д. Уилер резюмировал одной фразой: феномен не является физической реальностью до тех пор, пока он не был наблюдаем [ 5]. С Н. Бором спорил А. Эйнштейн: физическая реальность существует независимо от способа ее наблюдения [6 ].

Брауэр подверг критике принцип исключенного третьего в математике, как задолго до него сделали восточные философские школы. Для интуиции существует множество альтернатив, а не две, как в бинарной логике. Аналогично этому в квантовой механике при интерференционных явлениях для частицы при движении через две щели существует не две альтернативы классической механики, а бесконечное число альтернативных траекторий, т. е. реализуется квантовая логика, построенная фон Нейманом и выражающая и интуитивную логику. Брауэр указал на невозможность создания полностью формализованной математики. И в квантовой механике также невозможно полное описание характеристик объекта. Отражением этого является принцип неопределенности Гейзенберга, утверждающий, что существует принципиальная неточность измерения, препятствующая получению полной информации об объекте.

Таким образом, дополнительность правого и левого полушарий действительно выражает квантомеханическую дополнительность. Точнее, для отражения реального мира, его вещественных и корпускулярных, волновых и геометрических свойств необходима отражающая способность макроквантовой системы — психики. Этот вывод можно сформулировать в более общем виде: в любой системе, обладающей квантовыми свойствами, возникают структуры, аналогичные дополнительным, сопряженным величинам квантовой механики и обладающие аналогичными свойствами. (Вопрос о причине системной организации структур, воспроизводящих на макроуровне черты микроявлений, будет рассматриваться в другой работе.)

Как было показано выше, рождение мысли, ее осознание описывается как процесс измерения в квантовой механике. Поток сознания, описанный Дж. Джеймсом и А. Бергсоном [ 3, 11], легко сопоставить с описанием современной картины физического вакуума, состоящего из виртуальных квантов физических полей, частиц, возникающих и исчезающих полуреальных образований. И мысль, и частица здесь обладают и корпускулярными, и волновыми свойствами. Измерение или фиксация внимания на одной такой частице — мысли — выделяет ее из вакуумного континиума, она растет, тяжелеет, при этом, однако, утрачивая свои прежние черты, особенно при словесном выражении («мысль изреченная есть ложь»⁴). При этом исчезает суперпозиция состояний частицы-мысли со всеми состояниями квантованного виртуального потока сознания, и выделяется некоторое состояние, являющееся одним из собственных состояний сознания, выступающего как прибор. Здесь проявляется селективность, или предрасположенность сознания, установка к выбору решения (это причина субъективизма); оказывается возможным ввести понятие волновой функции мозга, описывающей психику, Ψμ. Логические операции сознания, редуцируя волновую функцию психики, вызывают сжатие волнового пакета мысли, или ее фиксацию, ее сосредоточенность. Выделение одних аспектов мысли приводит к утрате других. В этом — трудность самонаблюдения — интроспекции. Поэтому, с эволюционной точки зрения, формально логическое абстрактное мышление в его полной развитой форме возникло у человека лишь тогда, когда это можно было себе позволить, т.к. логика, интеллектуальная деятельность редуцирует, тормозит работу мозга. Об этом писал еще А.Бергсон, указывая на мертвящее, тормозящее действие интеллекта по сравнению с интуицией [3].

It is well known that the exact value of the Hubble parameter is not theoretically calculated still. Meanwhile the Hubble parameter H₀ is directly connected to the age of the Universe, and its determination is very important for the understanding of the Universe evolution.

1 Подчеркнем, что мы рассматриваем с физической точки зрения только феноменологическую сторону психических процессов.

2 В качестве примера мы рассматриваем математическое мышление.

3 Работы Дж. Джеймса по психологии [ 11] также оказали большое влияние на формулирование Н. Бором принципа дополнительности.

Букалов А.В.

Психика, жизненные процессы и квантовая механика — феноменологический подход