في مقال الوعي ومشكلة القياس للباحثين Denizhan Eren وMajid D. Beni، والمنشور في مجلة Studies in History and Philosophy of Science الصادرة عن Elsevier، يناقش الباحثان واحدة من أكثر القضايا إثارة للجدل في أسس ميكانيكا الكم، وهي احتمال أن يكون للوعي دور في حل مشكلة القياس وانهيار الدالة الموجية. تنطلق المناقشة من تصور John von Neumann الذي يجعل الحد الفاصل بين العالم الكمومي والعالم الكلاسيكي قابلًا للتحريك، الأمر الذي فتح المجال أمام فكرة Eugene Wigner وآخرين بأن وعي المراقب قد يكون العنصر الذي يحوّل التراكب الكمومي إلى نتيجة محددة. ويستعرض المقال بصورة نقدية الطرح الحديث لـ David Chalmers وKelvin McQueen حول فرضية «الوعي يُسقط الدالة الموجية»، موضحًا دوافعها الفلسفية وما تواجهه من إشكالات، مثل احتمال بقاء الأجهزة والأجسام العيانية في حالات تراكب قبل وصول القياس إلى الوعي، ومشكلة تفسير الكون قبل ظهور البشر. كما يناقش بدائل أخرى، من بينها نظرية الموجة القائدة لدى David Bohm ونظريات الانهيار التلقائي والعوالم المتعددة، ليخلص إلى أن تجنب إسناد انهيار الدالة الموجية إلى الوعي لا يحسم المشكلة الأوسع المتمثلة في تحديد موقع العقل والوعي داخل العالم الفيزيائي وعلاقتهما السببية بالمادة، وهي مسألة تجعل العلاقة بين الوعي وميكانيكا الكم سؤالًا فلسفيًا وفيزيائيًا لا يزال مفتوحًا.
Consciousness and the Measurement Problem
هناك العديد من المقترحات المختلفة التي تفيد بوجود علاقة خاصة بين الوعي ونظرية الكم. ولإعطاء بعض الأمثلة، هناك من يقول إن الوعي يمكنه بطريقة ما أن يُحدث انهيار الدالة الموجية، وبذلك يوفر إحدى الطرق لحل مشكلة القياس (Wigner 1961)؛ ويؤكد بعضهم دور الإرادة الحرة الواعية في تقرير أي من المتغيرات المتنافية فيما بينها (المتكاملة) سيتم قياسه (مثل الموقع أو الزخم)، وبالتالي ما الذي سيتحقق في العالم الظاهر من بين الإمكانات الكمومية (Stapp 1993)؛ ويقول بعضهم إن المجال الكمومي (الذي تصفه الدالة الموجية) يوفر جسرًا يمكن من خلاله للحالات العقلية/الواعية (المفهومة بوصفها مجالات معلوماتية من رتبة أعلى) أن تؤثر في الكيانات المادية (الجسيمات والمجالات) في الدماغ (Bohm 1990, Hiley and Pylkkänen 2022)؛ بينما يقول آخرون إن بعض العمليات الكمومية (مثل نوع معين من انهيار الدالة الموجية الناجم عن الجاذبية في الأنابيب الدقيقة العصبية) تشكّل الوعي (Hameroff and Penrose 2014). (للاطلاع على مراجعات حول الوعي ونظرية الكم، انظر Atmanspacher 2024; Pylkkänen 2018.)
سنركز في هذه الورقة على فكرة أن الوعي يمكنه أن يُحدث انهيار الدالة الموجية، إذ إن هذه الفكرة اكتسبت مؤخرًا قوة جديدة بفضل الفيلسوفين David Chalmers وKelvin McQueen (2022). ولتوضيح الوضع، سنعود أولًا إلى الأسباب التي دفعت إلى اقتراح هذه الفكرة في المقام الأول، ثم سنقدم بعض التعليقات على مناقشة Chalmers وMcQueen. ورقتنا ليست تعليقًا تفصيليًا على مناقشتهما، بل هي بالأحرى محاولة لتوفير بعض السياق الإضافي الذي يسهّل إجراء تقييم أكثر شمولًا.
سنركز في هذه الورقة على فكرة أن الوعي يمكنه أن يُحدث انهيار الدالة الموجية، إذ إن هذه الفكرة اكتسبت مؤخرًا قوة جديدة بفضل الفيلسوفين David Chalmers وKelvin McQueen (2022). ولتوضيح الوضع، سنعود أولًا إلى الأسباب التي دفعت إلى اقتراح هذه الفكرة في المقام الأول، ثم سنقدم بعض التعليقات على مناقشة Chalmers وMcQueen. ورقتنا ليست تعليقًا تفصيليًا على مناقشتهما، بل هي بالأحرى محاولة لتوفير بعض السياق الإضافي الذي يسهّل إجراء تقييم أكثر شمولًا.
الوعي وانهيار الدالة الموجية
هناك تقليد طويل يقترح وجود علاقة خاصة ما بين الوعي ونظرية الكم فيما يتعلق بمشكلة القياس (London and Bauer 1939; von Neumann 1955; Stapp 1993; Chalmers and McQueen 2022; French 2025). وتقول إحدى الصيغ الشائعة لهذه الفكرة إن الوعي (وحده) يستطيع أن يُحدث انهيار التراكبات الكمومية، وهو ما يفسر لماذا نلاحظ، بعد إجراء تجربة، نتيجة محددة بدلًا من تراكب، وهو الأمر الذي كان سيترتب على طريقة معينة لوصف حالة القياس من منظور نظرية الكم.
لماذا قد يقترح أي شخص مثل هذه الفكرة التي تبدو، للوهلة الأولى، غير معقولة؟ لفهم ذلك، من المفيد العودة إلى تاريخ ميكانيكا الكم، وعلى وجه الخصوص إلى منهج John von Neumann. وبعد ذلك يمكننا فحص المناقشة الحديثة التي قدمها David Chalmers وKelvin McQueen حول الموضوع.
لكي يحدث انهيار، لا بد من وجود شيء ينهار. فما هذا الشيء؟ وما الأسباب التي دفعت إلى افتراض وجود هذا الشيء في المقام الأول؟ في الوقت الحاضر، يكاد كل شخص مثقف غير متخصص مهتم بالفيزياء أن يكون قد سمع عن «انهيار الدالة الموجية». إذن، أليست الإجابة واضحة — إن الدالة الموجية هي التي تنهار؟ حسنًا، ليس تمامًا، إذ توجد هنا درجة من الالتباس يمكننا توضيحها من خلال النظر في مسألة اصطلاحية.
ما الذي نعنيه بالضبط عندما نقول إن الدالة الموجية تنهار؟ هل هو جزء من الرياضيات الذي ينهار؟ من المهم الإشارة هنا إلى أن مصطلحي «الدالة الموجية» و«الحالة الكمومية» يُستخدمان كثيرًا بصورة متبادلة في النقاش المتعلق بنظرية الكم (cf. Maudlin 2019: 37). ووفقًا لهذه الطريقة في الحديث، لا يشير مصطلح «الدالة الموجية» إلى مجرد جزء من الرياضيات. بل يُفهم أيضًا على أنه يشير إلى الحالة الكمومية الفيزيائية التي توجد موضوعيًا بمعنى ما.
وبالنسبة لأولئك الذين يعتقدون أن الحالة الكمومية الفيزيائية موجودة، فإن الحالة الكمومية الفيزيائية هي التي تنهار عندما يقولون — بطريقة مضللة إلى حد ما — إن الدالة الموجية تنهار. وبعد الانهيار الفيزيائي، نقوم بعد ذلك بتعديل الوصف الرياضي — فنستبدل الدالة الموجية الأصلية ψ بالدالة الذاتية ψn. ومن ثم، بالمعنى الدقيق، فإن الحالة الكمومية الفيزيائية (أيًّا يكن ماهيتها) هي التي تنهار، لكن الفيزيائيين يتحدثون عن ذلك في كثير من الأحيان بالقول إن «الدالة الموجية» تنهار.
ولجعل الأمور أكثر تعقيدًا، لا يفترض جميع الفيزيائيين وفلاسفة الفيزياء أن الدالة الموجية تمثل مجالًا أو حالة فيزيائية حقيقية موجودة هناك، بشكل مستقل عن العقل البشري. فبالنسبة إلى Niels Bohr (1961)، كانت الدالة الموجية جزءًا من خوارزمية رياضية يمكننا من خلالها حساب احتمالات ما نرصده في المجال العياني («قراءات المؤشر»). وبالطبع، في حالة القياس، يكون جسم كمومي مرتبطًا بجهاز قياس يحتوي على جزء يمكن وصفه وصفًا كلاسيكيًا («المؤشر»)، لكن Bohr لم يكن ليقول إن الدالة الموجية هي وصف للجسم الكمومي. لا، فكما قلنا بالفعل، بالنسبة إلى Bohr، الدالة الموجية شيء يمكننا استخدامه لحساب احتمالات الكيفية التي يتصرف بها الجزء القابل للوصف كلاسيكيًا من جهاز القياس («المؤشر»).
واليوم، لا تزال فكرة مماثلة قائمة في المقاربات البوهرية الجديدة مثل QBism، التي تقول إن الدالة الموجية تمثل احتمالات بايزية ذاتية لدى فاعل بشأن نتائج القياس، بدلًا من أن تمثل حالة كمومية فيزيائية موجودة هناك بشكل مستقل عن العقل البشري (Fuchs et al. 2014).
ومع ذلك، كان هناك فيزيائيون آخرون (مثل Paul Dirac وJohn von Neumann وEugene Wigner والعديد غيرهم من بعدهم) اعتقدوا أن الدالة الموجية تصف بالفعل واقعًا موضوعيًا مستقلًا عن العقل، شيئًا أطلقوا عليه اسم «الحالة الكمومية».
كيف يمكن أن تكون لدى الفيزيائيين وفلاسفة الفيزياء مثل هذه الآراء المختلفة جذريًا؟ وبما أن فكرة وجود حالة كمومية هناك في العالم الفيزيائي مهمة بالنسبة إلى فكرة أن الوعي يُحدث انهيار الدالة الموجية، فلننظر بعد ذلك في الأسباب التي قد تدفع المرء إلى افتراض مثل هذه الفكرة. سنبدأ بوصف منهج Dirac، ثم ننتقل إلى النظر في منهج von Neumann. ونحن، في قيامنا بذلك، نتبع المناقشة المفيدة التي قدمها David Bohm وBasil Hiley في الفصل الثاني من كتابهما The Undivided Universe (Bohm and Hiley 1993: 17-24).
لماذا قد يقترح أي شخص مثل هذه الفكرة التي تبدو، للوهلة الأولى، غير معقولة؟ لفهم ذلك، من المفيد العودة إلى تاريخ ميكانيكا الكم، وعلى وجه الخصوص إلى منهج John von Neumann. وبعد ذلك يمكننا فحص المناقشة الحديثة التي قدمها David Chalmers وKelvin McQueen حول الموضوع.
لكي يحدث انهيار، لا بد من وجود شيء ينهار. فما هذا الشيء؟ وما الأسباب التي دفعت إلى افتراض وجود هذا الشيء في المقام الأول؟ في الوقت الحاضر، يكاد كل شخص مثقف غير متخصص مهتم بالفيزياء أن يكون قد سمع عن «انهيار الدالة الموجية». إذن، أليست الإجابة واضحة — إن الدالة الموجية هي التي تنهار؟ حسنًا، ليس تمامًا، إذ توجد هنا درجة من الالتباس يمكننا توضيحها من خلال النظر في مسألة اصطلاحية.
ما الذي نعنيه بالضبط عندما نقول إن الدالة الموجية تنهار؟ هل هو جزء من الرياضيات الذي ينهار؟ من المهم الإشارة هنا إلى أن مصطلحي «الدالة الموجية» و«الحالة الكمومية» يُستخدمان كثيرًا بصورة متبادلة في النقاش المتعلق بنظرية الكم (cf. Maudlin 2019: 37). ووفقًا لهذه الطريقة في الحديث، لا يشير مصطلح «الدالة الموجية» إلى مجرد جزء من الرياضيات. بل يُفهم أيضًا على أنه يشير إلى الحالة الكمومية الفيزيائية التي توجد موضوعيًا بمعنى ما.
وبالنسبة لأولئك الذين يعتقدون أن الحالة الكمومية الفيزيائية موجودة، فإن الحالة الكمومية الفيزيائية هي التي تنهار عندما يقولون — بطريقة مضللة إلى حد ما — إن الدالة الموجية تنهار. وبعد الانهيار الفيزيائي، نقوم بعد ذلك بتعديل الوصف الرياضي — فنستبدل الدالة الموجية الأصلية ψ بالدالة الذاتية ψn. ومن ثم، بالمعنى الدقيق، فإن الحالة الكمومية الفيزيائية (أيًّا يكن ماهيتها) هي التي تنهار، لكن الفيزيائيين يتحدثون عن ذلك في كثير من الأحيان بالقول إن «الدالة الموجية» تنهار.
ولجعل الأمور أكثر تعقيدًا، لا يفترض جميع الفيزيائيين وفلاسفة الفيزياء أن الدالة الموجية تمثل مجالًا أو حالة فيزيائية حقيقية موجودة هناك، بشكل مستقل عن العقل البشري. فبالنسبة إلى Niels Bohr (1961)، كانت الدالة الموجية جزءًا من خوارزمية رياضية يمكننا من خلالها حساب احتمالات ما نرصده في المجال العياني («قراءات المؤشر»). وبالطبع، في حالة القياس، يكون جسم كمومي مرتبطًا بجهاز قياس يحتوي على جزء يمكن وصفه وصفًا كلاسيكيًا («المؤشر»)، لكن Bohr لم يكن ليقول إن الدالة الموجية هي وصف للجسم الكمومي. لا، فكما قلنا بالفعل، بالنسبة إلى Bohr، الدالة الموجية شيء يمكننا استخدامه لحساب احتمالات الكيفية التي يتصرف بها الجزء القابل للوصف كلاسيكيًا من جهاز القياس («المؤشر»).
واليوم، لا تزال فكرة مماثلة قائمة في المقاربات البوهرية الجديدة مثل QBism، التي تقول إن الدالة الموجية تمثل احتمالات بايزية ذاتية لدى فاعل بشأن نتائج القياس، بدلًا من أن تمثل حالة كمومية فيزيائية موجودة هناك بشكل مستقل عن العقل البشري (Fuchs et al. 2014).
ومع ذلك، كان هناك فيزيائيون آخرون (مثل Paul Dirac وJohn von Neumann وEugene Wigner والعديد غيرهم من بعدهم) اعتقدوا أن الدالة الموجية تصف بالفعل واقعًا موضوعيًا مستقلًا عن العقل، شيئًا أطلقوا عليه اسم «الحالة الكمومية».
كيف يمكن أن تكون لدى الفيزيائيين وفلاسفة الفيزياء مثل هذه الآراء المختلفة جذريًا؟ وبما أن فكرة وجود حالة كمومية هناك في العالم الفيزيائي مهمة بالنسبة إلى فكرة أن الوعي يُحدث انهيار الدالة الموجية، فلننظر بعد ذلك في الأسباب التي قد تدفع المرء إلى افتراض مثل هذه الفكرة. سنبدأ بوصف منهج Dirac، ثم ننتقل إلى النظر في منهج von Neumann. ونحن، في قيامنا بذلك، نتبع المناقشة المفيدة التي قدمها David Bohm وBasil Hiley في الفصل الثاني من كتابهما The Undivided Universe (Bohm and Hiley 1993: 17-24).
منهج Dirac والحالة الكمومية
في منهج Dirac، تُمثَّل في ميكانيكا الكم كل كمية فيزيائية بمؤثر هيرميتي يُسمى «قابلًا للرصد» (observable) (Dirac 1947). وعندما يُقاس هذا بواسطة جهاز، يُترك النظام بدالة موجية تقابل دالة ذاتية لهذا القابل للرصد.
ويشير Bohm وHiley إلى أنه، بصورة عامة، سيغير مثل هذا القياس هذه الدالة الموجية بطريقة لا يمكن التحكم فيها ولا التنبؤ بها، بما يتفق مع مبدأ عدم اليقين لـHeisenberg. لكن التغير ليس غير قابل للتنبؤ به تمامًا، لأننا نعلم أن احتمال نتيجة معينة n هو |Cn|²، وفقًا لقاعدة Born. وهنا Cn هو معامل الدالة الذاتية رقم n في توسع الدالة الموجية الكلية.
وبمجرد أن نحصل على مثل هذه الدالة الذاتية، يمكننا قياس القابل للرصد نفسه مرارًا وتكرارًا. ويشير Bohm وHiley إلى أنه يمكننا القيام بذلك خلال زمن قصير إلى درجة أن الدالة الموجية لا تتغير بصورة ملحوظة، باستثناء عامل طور لا أهمية له. وهذا يعني أن كل قياس سيعيد عندئذ إنتاج النتيجة نفسها. ويكتبان:
ويشير Bohm وHiley إلى أنه، بصورة عامة، سيغير مثل هذا القياس هذه الدالة الموجية بطريقة لا يمكن التحكم فيها ولا التنبؤ بها، بما يتفق مع مبدأ عدم اليقين لـHeisenberg. لكن التغير ليس غير قابل للتنبؤ به تمامًا، لأننا نعلم أن احتمال نتيجة معينة n هو |Cn|²، وفقًا لقاعدة Born. وهنا Cn هو معامل الدالة الذاتية رقم n في توسع الدالة الموجية الكلية.
وبمجرد أن نحصل على مثل هذه الدالة الذاتية، يمكننا قياس القابل للرصد نفسه مرارًا وتكرارًا. ويشير Bohm وHiley إلى أنه يمكننا القيام بذلك خلال زمن قصير إلى درجة أن الدالة الموجية لا تتغير بصورة ملحوظة، باستثناء عامل طور لا أهمية له. وهذا يعني أن كل قياس سيعيد عندئذ إنتاج النتيجة نفسها. ويكتبان:
وتُسمى حالة الوجود هذه، التي يبدو أنها موجودة بصورة مستقلة عن كونها مُلاحظة، عندئذ «الحالة الكمومية».
ومن خلال الإشارة إلى «الأنطولوجيا الساذجة» أعلاه، يوحي Bohm وHiley بأن المرء يلجأ إلى حدوسنا القائمة على الحس المشترك إذا افترض أن الحالة الكمومية موجودة خلال الفترة الزمنية الواقعة بين القياسات. وبحكم التعريف، هذه حالة لا نرصدها، لأننا نتحدث عن شيء يُفترض أنه موجود خلال الفترة الزمنية بين القياسات، أي عندما لا نكون نرصده.
ومن ثم، وبصورة بديهية، لا يمكننا تبرير اعتقادنا بوجود الحالة الكمومية في الفترة الزمنية بين القياسات بالإشارة إلى رصدٍ أُجري خلال تلك الفترة الزمنية. ومع ذلك، يمكن أن تظل فرضية معقولة في هذه الحالة أن نقول إن الحالة الكمومية موجودة خلال تلك الفترة بصورة مستقلة عن كونها مُلاحظة.
وقد نحصل حتى على دعم لهذه الفرضية من عالم في الظاهراتية، Michel Bitbol، الذي ناقش مؤخرًا معايير القول إن ظاهرة معينة تستند إلى كيان دائم تكون هي مظهرًا له. وفي حالتنا، تكون الظاهرة هي النتيجة القابلة للرصد لعملية قياس، بينما الكيان الدائم الذي يُزعم أنه يقف وراء هذه الظاهرة هو الحالة الكمومية.
يشير Bitbol (2022: 264) إلى عمل Piaget الذي يفيد بأن الطفل لا يؤمن بديمومة جسم فردي ما دام غير قادر على العثور عليه مرارًا وتكرارًا من خلال أفعال منسقة. ثم يقول Bitbol إن المعيار الأساسي للاعتقاد بوجود كيان هو «إعادة التعرف النشط».
لكن هذا هو بالضبط ما لدينا في هذه الحالة — فنحن نعيد بصورة نشطة التعرف على النتيجة القابلة للرصد التي يُفترض أنها تمثل الجسم الكمومي الكامن وراءها! وهكذا، ومن المفارقات، يبدو أنه يمكننا استخدام المعايير التي يقبلها شخص يتخذ موقفًا مناهضًا للواقعية تجاه ميكانيكا الكم (أي Bitbol) لكي نجادل بأنه من المعقول افتراض أن الحالة الكمومية، في الوضع الذي ناقشناه، هي شيء موجود بصورة مستقلة عن كونه مُلاحظًا.
وبالطبع، ينبغي توخي الحذر هنا إذا أراد المرء القول إن «الحالة الكمومية شيء موجود بصورة مستقلة عن كونها مُلاحظة». فالوضع الذي وصفناه أعلاه يتضمن تفاعلًا بين الجسم الكمومي وجهاز قياس، وقد يكون من المعقول اقتراح أن الحالة الكمومية التي تقف، بطريقة ما، بصورة مستقلة لا تفعل ذلك إلا نتيجة للتفاعلات مع جهاز القياس.
ولكن مع أخذ هذا التحفظ في الاعتبار، يمكن للمرء أن يجادل بأنه يبدو من المبرر، في هذه الحالة، افتراض أن الدالة الموجية تصف حالة كمومية موجودة موضوعيًا.
منهج Von Neumann
أعطى Von Neumann لمفهوم الحالة الكمومية صياغة رياضية دقيقة، كما تناول القضايا الفلسفية المرتبطة به. وكانت خلاصته أن الدالة الموجية تقدم الوصف الأكثر اكتمالًا الممكن للواقع الكمومي. أي إنه اعتقد أن الواقع الكمومي محتوى بالكامل في مفهوم الحالة الكمومية (ولا توجد حاجة إلى متغيرات خفية، بل إنها حتى غير ممكنة).
افترض Von Neumann أن الحالة الكمومية لا يمكن أن تتجلى إلا في الظواهر على المستوى واسع النطاق، أي المستوى الكلاسيكي. ولذلك، ميّز بين المستويين الكمومي والكلاسيكي، قائلًا إن هناك «فاصلًا» (cut) بينهما. وهذا الفاصل تجريدي بحت، لأن Von Neumann افترض أن المستويين الكمومي والكلاسيكي موجودان في عالم واحد. ومع ذلك، قال إنه لأغراض التحليل يمكن الحديث عن هذين المستويين المختلفين والتعامل معهما باعتبارهما في حالة تفاعل.
يصف Bohm وHiley ذلك:
افترض Von Neumann أن الحالة الكمومية لا يمكن أن تتجلى إلا في الظواهر على المستوى واسع النطاق، أي المستوى الكلاسيكي. ولذلك، ميّز بين المستويين الكمومي والكلاسيكي، قائلًا إن هناك «فاصلًا» (cut) بينهما. وهذا الفاصل تجريدي بحت، لأن Von Neumann افترض أن المستويين الكمومي والكلاسيكي موجودان في عالم واحد. ومع ذلك، قال إنه لأغراض التحليل يمكن الحديث عن هذين المستويين المختلفين والتعامل معهما باعتبارهما في حالة تفاعل.
يصف Bohm وHiley ذلك:
لاحظ أن تغيرين فيزيائيين يحدثان نتيجة التفاعل بين المستوى الكمومي والمستوى الكلاسيكي. فمن ناحية، سيكون هناك أثر قابل للرصد (مثل مؤشر عياني يشير إلى قيمة معينة) على المستوى الكلاسيكي. ومن ناحية أخرى، يُفترض أنه على المستوى الكمومي ستنهار الحالة الكمومية الفيزيائية (التي تصفها الدالة الموجية) من حالة تكون عادةً تراكبًا لعدد كبير من الحالات الممكنة إلى حالة واحدة (ما يسمى «الحالة الذاتية» eigenstate).
وكما ذكرنا سابقًا، بعد حدوث الانهيار الفيزيائي نقوم بعد ذلك بتعديل الوصف الرياضي — فنستبدل الدالة الموجية الأصلية ψ بالدالة الذاتية ψn.
لكن توجد مشكلة في منهج Von Neumann. فليس من الواضح ما الذي يسبب الانهيار، لأنه وفقًا لـVon Neumann فإن موضع الفاصل بين المستوى الكمومي والمستوى الكلاسيكي اعتباطي ويمكن تحريكه. ولذلك، يمكننا من حيث المبدأ أن نضم الجسم الكمومي المرصود وجهاز القياس بوصفهما جزأين من نظام واحد مركب، يجب التعامل معه ميكانيكيًا كموميًا.
ولإحداث انهيار الدالة الموجية لهذا النظام المركب، نحتاج عندئذ إلى إدخال جهاز قياس ثانٍ على المستوى الكلاسيكي ليتفاعل مع النظام الكمومي المركب. ولكن، بما أن موضع الفاصل اعتباطي، يمكن حتى إدراج هذا الجهاز الثاني ضمن النظام المركب، الأمر الذي يتطلب منا إدخال جهاز كلاسيكي آخر، ثالث، إذا أردنا إحداث انهيار، وهكذا.
وإذا واصلنا السير في هذا الاتجاه، سندرك أنه يمكن، من حيث المبدأ، إدراج حتى دماغ المراقب ضمن النظام الكمومي المركب. ومع ذلك، فإننا في نهاية التجربة نختبر نتيجة محددة بدلًا من تراكب معقد للحالات الممكنة. ولذلك يبدو من الواضح أن انهيارًا قد حدث بطريقة ما.
لكن كيف يمكن أن يحدث الانهيار في أي مكان داخل المجال الفيزيائي، بالنظر إلى أن الفاصل بين المستويين الكمومي والكلاسيكي اعتباطي ويمكن تحريكه إلى ما لا نهاية، بحيث يشمل أي كيان فيزيائي يمكن تصوره (بما في ذلك أدمغتنا) يمكنه أن يؤدي دور جهاز القياس؟
هذه، في جوهرها، هي مشكلة انهيار الدالة الموجية.
وفي ضوء هذه المشكلة، تكهّن بعضهم (وربما كان Von Neumann (1955) نفسه من بينهم، وبالتأكيد Wigner (1961)) بأنه فقط عندما ندخل شيئًا يتجاوز المجال الكمومي، ألا وهو وعي المراقب، لن نعود بحاجة إلى تطبيق دالة موجية غير منهارة ψ، ونحصل على النتيجة المحددة (مثل بقعة في موضع محدد n) التي نلاحظها، ويمكننا عندئذ وصف النظام الكمومي بواسطة الدالة الموجية المنهارة ψn.
وتُعد فكرة أن الوعي يُحدث انهيار الدالة الموجية إحدى الطرق لتفسير الواقع الفيزيائي المحدد بوضوح الذي نجده في تجربتنا اليومية.
وكما ذكرنا، استكشف الفيلسوفان David Chalmers وKelvin McQueen (2022) هذه الفكرة مؤخرًا بشيء من التفصيل. لاحظ أنهما لا يتبنيان هذه الفكرة، لكنهما مع ذلك يقدمان ما يمكن تسميته مراجعة وتحليلًا نقديين متعاطفين معها.
يشير Bohm وHiley إلى وجود عدة صعوبات تواجه فكرة أن الوعي يُحدث انهيار الدالة الموجية. ففي المختبر، يصعب الاعتقاد بأن العقل البشري يؤثر بالفعل بدرجة مهمة في نتائج عمل الأجهزة. إذ يمكن تسجيل هذه النتائج على حاسوب لا يتم فحصه لفترة طويلة من الزمن. وفي هذه الحالة، سيكون النظام بأكمله (بما في ذلك «المؤشرات» العيانية) في حالة كمومية معينة تمثلها تركيبة خطية (أي تراكب) من الدوال الموجية طوال هذه الفترة الزمنية بأكملها، وهو أمر يجدانه غير معقول إلى حد كبير.
وهما يقران بإمكانية تجنب هذه الصعوبة الكونية الأخيرة من خلال افتراض وجود عقل كوني شامل من شأنه أن يُحدث «الانهيارات» الضرورية. ولكن هل هذا معقول؟ إن ذلك من شأنه أن يمنح «وعي الكون»، الذي جرى افتراضه مؤخرًا في بعض نسخ مذهب النفسية الكونية (cosmopsychism)، بعض العمل الذي يقوم به (انظر Chalmers 2020).
وبديلًا عن ذلك، ففي إطار مذهب شمول النفس (panpsychism) — الذي يفترض أن جسيمات الفيزياء تمتلك وعيًا أوليًا — قد يكون الانهيار الناجم عن الوعي من دون وجود وعي بشري احتمالًا ممكنًا أيضًا (حول مذهب شمول النفس انظر Chalmers 2015; cf. Pylkkänen 2020).
فعلى سبيل المثال، تُعرِّف نظرية المعلومات المتكاملة للوعي، الوعيَ بأنه معلومات متكاملة (Tononi et al. 2016). وإذا أمكن إثبات أن الحالة الكمومية هي نوع من المعلومات المتكاملة، وإذا قلنا إن هناك عتبة للتكامل يظهر عندها الوعي، فعندئذ يمكن افتراض أن الانهيار قد يحدث عندما يتجاوز تكامل المعلومات في تراكب كمومي هذه العتبة.
وبعبارة أخرى، فإن انهيار التراكب سيحدث عندما ينشأ وعي (أولي) نتيجة تكامل المعلومات (cf. Chalmers and McQueen 2022: 32-36).
قارن ذلك مع Hameroff وPenrose (2014)، اللذين يقترحان أن نوعًا معينًا من الانهيار يُشكّل الوعي، ومع Neven et al. (2024)، الذين يفترضون أن الوعي ينشأ عندما يتشكل التراكب. وحقيقة اقتراح مثل هذه الأفكار المختلفة تدل على صعوبة مناقشة الوعي بمصطلحات فيزيائية (كمومية).
Chalmers وMcQueen
قدمنا تفسيرًا واحدًا (استنادًا إلى عرض Bohm وHiley) للسبب الذي جعل البعض يقترح أن شيئًا مثل الوعي مطلوب لإحداث انهيار الدالة الموجية، إذا كنا نريد تفسير سبب ملاحظتنا دائمًا لنتيجة واحدة محددة عند إجراء قياس كمومي. كما عرضنا انتقادات Bohm وHiley.
ومع ذلك، أعاد Chalmers وMcQueen مؤخرًا فحص الفكرة من جديد. وهما يطرحان النقطة العامة القائلة إن فهم القياس من خلال الوعي له عدد من الدوافع:
ومع ذلك، أعاد Chalmers وMcQueen مؤخرًا فحص الفكرة من جديد. وهما يطرحان النقطة العامة القائلة إن فهم القياس من خلال الوعي له عدد من الدوافع:
دعونا نناقش هذه الدوافع بالتتابع، بدءًا من فكرة أن فهم القياس من خلال الوعي يوفر واحدًا من المعايير القليلة غير الاعتباطية لتحديد متى يحدث القياس.
رأينا أعلاه أنه بالنسبة إلى Von Neumann، فإن موقع الفاصل بين المستوى الكمومي والمستوى الكلاسيكي اعتباطي ويمكن تحريكه. ومع ذلك، يجادل Chalmers وMcQueen بأن الوعي الظاهراتي إما أن يكون حاضرًا بصورة مؤكدة أو غائبًا بصورة مؤكدة في نظام معين في وقت معين (2022: 13-4).
ومن ثم، يبدو إدخال الوعي معقولًا بهذا المعنى. فإذا كان الوعي يُحدث انهيار الدالة الموجية، وكان وجود الوعي أو عدم وجوده مسألة محددة، فإن لدينا معيارًا محددًا لتحديد متى يحدث الانهيار (على النقيض من فكرة Von Neumann القائلة إن أي نظام فيزيائي يمكنه إحداث انهيار الدالة الموجية هو أمر اعتباطي، لأننا نستطيع إدراجه ضمن التراكب الذي يحتاج إلى الانهيار).
وماذا عن اعتراضات Bohm وHiley، أي إنه من غير المرجح أن يتمكن العقل البشري من التأثير بدرجة كبيرة في نتائج عمل الأجهزة، أو إنه من الصعب الاعتقاد بأن تطور الكون قبل ظهور البشر كان يعتمد بصورة أساسية على العقل البشري، مثلًا لكي يجعل دالته الموجية «تنهار» بالطريقة المناسبة؟
هنا يقبل Chalmers وMcQueen النتيجة الصعبة، على الأقل من أجل الحجة.
يناقشان حالة يكون فيها إلكترون في تراكب من المواضع، يمكن وصفه على النحو الآتي: |a + |b:
يسجل الإلكترون على جهاز قياس، ثم يدرك شخص بشري النتيجة. وبافتراض أن جهاز القياس ليس واعيًا، فإن الإلكترون والجهاز سيدخلان، في المرحلة الأولى، في حالة تشابك |a|M(a) + |b|M(b.
وعندما ينظر الإنسان، ستؤثر هذه النتيجة في العين (E)، والمناطق المبكرة من الجهاز العصبي والدماغ (B)، وفي نهاية المطاف في الترابطات الفيزيائية للوعي (PCC).
وفي ظل تطور Schrödinger، نتوقع أن يدخل الإلكترون والجهاز والشخص في حالة تشابك:
|a|M(a)|E(a)|B(a)|PCC(a)+|b|M(b)|E(b)|B(b)|PCC(b).
لكن هذه الحالة المتراكبة ستؤدي إلى تراكب لحالات الوعي. ولذلك، عند النقطة التي تتأثر فيها الترابطات الفيزيائية للوعي (PCC)، سينهار النظام.
وسينهار إلى:
|a|M(a)|E(a)|B(a)|PCC(a)
أو
|b|M(b)|E(b)|B(b)|PCC(b)،
وفق احتمالات قاعدة Born.
وفي الواقع، عند النقطة التي يصل فيها القياس إلى الوعي، سينهار الإلكترون وجهاز القياس والدماغ إلى حالة محددة. (Chalmers and McQueen 2022: 22-3).
بأي معنى يقبل Chalmers وMcQueen هنا النتيجة الصعبة؟ حسنًا، إنهما لا يرفضان باعتباره أمرًا عبثيًا احتمال أن يدخل الإلكترون والجهاز والعين والجزء غير الواعي من الدماغ، قبل أن تتأثر الترابطات الفيزيائية للوعي (PCC)، في حالة متراكبة، أي تراكب يشمل أجسامًا عيانية — فهناك نوع من التفرع على المستوى العياني قبل الانهيار، يبدو مماثلًا لما يتنبأ به تفسير العوالم المتعددة في هذا الوضع.
ولكن بما أن حالات الوعي (بحسب الفرضية)، وكذلك ترابطاتها الفيزيائية بفعل عمل القوانين النفسية-الفيزيائية، لا يمكنها الدخول في حالات تراكب، فإن هذه الحالة العيانية المتراكبة ستنهار عندما تتأثر الترابطات الفيزيائية للوعي (PCC)، مع استمرار العملية في التقدم داخل الدماغ.
هل يشير هذا إلى أن تلك الأجزاء من العالم الفيزيائي التي لم تُرصد بوعي يمكن أن توجد في حالات تراكب معقدة؟ هذه فكرة جامحة، لكنها على الأرجح متوافقة مع الأدلة التجريبية. فأينما أنظر، لا ألاحظ أبدًا حالات تراكب، بل حالات محددة.
ووفقًا لفرضية أن الوعي يُحدث انهيار الدالة الموجية، فإن الأمر كذلك لأن حالتي الواعية (عبر ترابطاتها الفيزيائية) ستُحدث انهيار أي تراكب ألاحظه بوعي.
وبالنظر إلى أن Chalmers وMcQueen كليهما متعاطفان مع تفسيرات العوالم المتعددة (2022: 17)، فليس من المستغرب أنهما لا يشعران بقلق مفرط إزاء احتمال وجود حالات تراكب عيانية قبل أن يُحدث الوعي انهيارها.
وباعتباره دافعًا ثانيًا لفهم القياس من خلال الوعي، يشير Chalmers وMcQueen إلى أنه يمكن القول إن مفهومنا الأساسي السابق على التنظير للقياس هو مفهوم القياس بواسطة مراقب واعٍ.
والسؤال هنا هو ما إذا كان اكتمال «القياس» يتطلب أن ينتبه إنسان بصورة واعية إلى نتائج تجربة ما. وهذا يثير سؤالًا عامًا حول دور المراقبين الواعين في الفيزياء. فمن دون مراقبين واعين، هل ستكون هناك فيزياء، وهل ستكون هناك قياسات؟
قد توجد سجلات، على سبيل المثال، في حاسوب، ولكن إذا عرّفنا القياس بأنه شيء يتطلب أن يكون هناك شخص واعٍ بالنتائج، فعندئذ، وبحكم التعريف، لا يكتمل القياس قبل أن يرى شخص ما النتيجة بصورة واعية.
وهذا سينطبق على كل من الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء الكمومية.
والأمر الغريب هنا هو أنه في الفيزياء الكمومية (بالطريقة التي يصوغها بها Von Neumann)، يبدو أنه لا يلزم وجود سجل واحد محدد لنتيجة القياس قبل أن يُحدث الوعي انهيار التراكب.
وما يجده Bohm وHiley غير معقول هو فكرة أنه قبل أن ينظر المراقب الواعي إلى سجل الحاسوب، مثلًا، كان هناك تراكب (عياني) لسجلات الحاسوب. وسيحتوي التراكب على عدد من السجلات يساوي عدد الدوال الذاتية المكوِّنة الموجودة في التراكب.
وباعتباره دافعًا ثالثًا، يشير Chalmers وMcQueen إلى أن رؤية انهيار الوعي ملائمة بصورة خاصة للحفاظ على المعطى المعرفي المركزي القائل إن الملاحظات الواعية العادية لها نتائج محددة.
ويرتبط هذا بجوهر مشكلة القياس. فميكانيكا الكم، في صيغتها لدى Von Neumann، تعني عادةً أن الأنظمة الفيزيائية يمكن أن تكون في حالة تراكب، بما في ذلك تراكبات «حالات المؤشر» العيانية.
ومع ذلك، فإننا لا نلاحظ مباشرةً أبدًا جسمًا واحدًا (سواء كان جسمًا كموميًا أو جسمًا عيانيًا) في حالة تراكب.
إنها حقيقة تجريبية أننا نلاحظ نتائج محددة، وChalmers وMcQueen محقان بالطبع في قولهما إن رؤية انهيار الوعي منسجمة مع هذه الحقيقة.
ولكن، بالنظر إلى وجود تفسيرات أخرى لنظرية الكم تُتجنب فيها التراكبات العيانية (مثل نظرية Bohm أو نظريات الانهيار التلقائي)، فليس من الضروري تبني رؤية انهيار الوعي إذا كان المرء يفضل بديلًا آخر متاحًا. وChalmers وMcQueen يدركان ذلك جيدًا.
رابعًا، يوفر فهم القياس باعتباره وعيًا حلًا محتملًا لمشكلة السببية المتعلقة بالوعي: فالوعي يسبب الانهيار.
إذا كان الوعي يسبب الانهيار، فإن للوعي دورًا سببيًا أساسيًا، مما يوفر طريقة جديدة لمعالجة المشكلة الصعبة المتعلقة بالسببية العقلية.
وتنجح هذه الحجة مع كل من الرؤى الثنائية والمادية للوعي.
ففي حالة الرؤى الثنائية، إذا كانت الترابطات الفيزيائية للوعي متوافقة مع الوعي (ومرتبطة به بواسطة قوانين نفسية-فيزيائية بطريقة مناسبة)، فإن الوعي سيسبب الانهيار، وعندئذ توجد سببية عقلية.
أما في حالة الرؤى المادية (حيث يُفترض أن الوعي نوع خاص من العمليات المادية)، فيمكن للمرء أن يجادل بأن كل ما هو مطلوب لحدوث الانهيار هو المكونات الفيزيائية للوعي (بدلًا من مجرد ترابطاته)، ولذلك لا توجد حاجة إلى افتراض الثنائية (أي إن الخصائص الظاهراتية غير الفيزيائية هي التي تسبب الانهيار).
ومع أن الرؤية المادية أبسط (لأنه لا حاجة فيها إلى افتراض خصائص ظاهراتية أساسية غير فيزيائية، ولا قوانين نفسية-فيزيائية أساسية)، فإن هناك حججًا قوية تفيد بأن الخصائص الظاهراتية لا يمكن اختزالها إلى خصائص فيزيائية، ولذلك تظل «الثنائية الطبيعية» (naturalistic dualism)، التي تتضمن قوانين نفسية-فيزيائية، بديلًا معقولًا للمادية (Chalmers 1996).
المناقشة
إن فكرة أن الوعي مطلوب لانهيار الدالة الموجية هي فكرة منافية للحدس. وبالاعتماد على مناقشة Bohm وHiley لعام 1993، قدمنا طريقة واحدة لتفسير سبب اقتراح مثل هذه الفكرة الغريبة في المقام الأول.
إذا أراد المرء تجنب الحاجة إلى الوعي لانهيار الدالة الموجية، فإن استراتيجية واضحة تتمثل في تجنب طريقة von Neumann في تطبيق نظرية الكم، إن أمكن. وبحلول الآن، توجد طرق عديدة للقيام بذلك، مثل نظرية Bohm، ونظريات الانهيار التلقائي، والعوالم المتعددة (Everett)، وما إلى ذلك.
ومع ذلك، يمكن للمرء أن يجادل بأن مقالة Chalmers وMcQueen تقدم مناقشة قيّمة للدور الممكن للوعي في ميكانيكا الكم. وبينما تستطيع بعض التفسيرات الأخرى لنظرية الكم التعامل مع مشكلة القياس دون اللجوء إلى دور الوعي في انهيار التراكبات، فإنها لا تزال عادةً تترك السؤال حول مكان العقل والوعي في العالم الفيزيائي مفتوحًا.
فعلى سبيل المثال، اقترح David Bohm (1990) أن نظرية الموجة القائدة يمكن توسيعها لتشمل العمليات العقلية من خلال افتراض تسلسل هرمي من «الموجات القائدة الفائقة». ويمكن عندئذ فهم كيفية تحريك العقل للمادة بالقول إن موجة قائدة من رتبة أعلى (أو تسلسلًا هرميًا من مثل هذه الموجات) تؤثر في الموجة القائدة من الرتبة الأولى.
وأقر Bohm بأن افتراض مثل هذا التأثير من أعلى إلى أسفل عبر التسلسل الهرمي للمستويات من شأنه أن ينتهك تطور Schrödinger (Bohm 1990: 283).
وفي حين أن هذا لا يعني القول إن الوعي فعّال سببيًا من حيث إنه يُسقط الدالة الموجية، فإنه مع ذلك يفترض أن العقل/الوعي فعّال سببيًا من خلال التأثير في الحالة الكمومية، وبالتالي انتهاك تطور Schrödinger.
وهذا مثال واحد يوضح أنه، في حين أن فكرة أن الوعي يُسقط الدالة الموجية قد تبدو غير معقولة إلى حد كبير، فإن حتى المقاربات التي تحاول تجنبها (مثل نظرية الموجة القائدة)، قد تنتهي إلى افتراض شيء مشابه عند محاولة الجمع بين العقل والمادة.
إذا أراد المرء تجنب الحاجة إلى الوعي لانهيار الدالة الموجية، فإن استراتيجية واضحة تتمثل في تجنب طريقة von Neumann في تطبيق نظرية الكم، إن أمكن. وبحلول الآن، توجد طرق عديدة للقيام بذلك، مثل نظرية Bohm، ونظريات الانهيار التلقائي، والعوالم المتعددة (Everett)، وما إلى ذلك.
ومع ذلك، يمكن للمرء أن يجادل بأن مقالة Chalmers وMcQueen تقدم مناقشة قيّمة للدور الممكن للوعي في ميكانيكا الكم. وبينما تستطيع بعض التفسيرات الأخرى لنظرية الكم التعامل مع مشكلة القياس دون اللجوء إلى دور الوعي في انهيار التراكبات، فإنها لا تزال عادةً تترك السؤال حول مكان العقل والوعي في العالم الفيزيائي مفتوحًا.
فعلى سبيل المثال، اقترح David Bohm (1990) أن نظرية الموجة القائدة يمكن توسيعها لتشمل العمليات العقلية من خلال افتراض تسلسل هرمي من «الموجات القائدة الفائقة». ويمكن عندئذ فهم كيفية تحريك العقل للمادة بالقول إن موجة قائدة من رتبة أعلى (أو تسلسلًا هرميًا من مثل هذه الموجات) تؤثر في الموجة القائدة من الرتبة الأولى.
وأقر Bohm بأن افتراض مثل هذا التأثير من أعلى إلى أسفل عبر التسلسل الهرمي للمستويات من شأنه أن ينتهك تطور Schrödinger (Bohm 1990: 283).
وفي حين أن هذا لا يعني القول إن الوعي فعّال سببيًا من حيث إنه يُسقط الدالة الموجية، فإنه مع ذلك يفترض أن العقل/الوعي فعّال سببيًا من خلال التأثير في الحالة الكمومية، وبالتالي انتهاك تطور Schrödinger.
وهذا مثال واحد يوضح أنه، في حين أن فكرة أن الوعي يُسقط الدالة الموجية قد تبدو غير معقولة إلى حد كبير، فإن حتى المقاربات التي تحاول تجنبها (مثل نظرية الموجة القائدة)، قد تنتهي إلى افتراض شيء مشابه عند محاولة الجمع بين العقل والمادة.
