Kuantum Mekaniğini İnsanların Nasıl Düşündüğüne Uygulamak Mantıklı mı?

Herhangi bir kitapçıya gidin ve 'kuantum hesaplama', 'kuantum şifa' ve hatta 'kuantum golf' üzerine kitaplar bulabilirsiniz. Ancak kuantum mekaniği, atom altı parçacıkların mikro dünyasındaki şeyleri tanımlar, değil mi? Düşünceler, duygular ve fikirler gibi psikolojik şeyler bir yana, onu bilgisayarlar ve golf gibi makroskopik şeylere uygulamanın ne faydası var?

Belki de karmaşık bir şeyin anlaşılmasını kolaylaştırmak için bir benzetme olarak uygulanıyor. Ancak kuantum mekaniğinin kendisi karmaşıktır; bu, insanların şimdiye kadar ortaya attığı en esrarengiz karmaşık teorilerden biridir. Öyleyse kuantum mekaniğine bir benzetme yaparak bir şeyi nasıl daha iyi anlayabiliriz?

Fizikte Gözlemci Etkisi

'Kuantum şifa' veya 'kuantum golf' hakkında bir şey bilmiyorum, ancak 1998'de disiplinler arası bir araştırma merkezinde fizik alanında yüksek lisans yapan bir öğrenciyle konuşurken, kuantum teorisi ile insanların kavramları nasıl kullandıkları arasında olası bir bağlantı hakkında düşünmeye başladım. Belçika'da. Öğrenci, Franky, bana kuantum mekaniğine ilham veren bazı paradokslardan bahsediyordu. Bir paradoks, gözlemci etkisi: bir kuantum parçacığı hakkında bir ölçüm yapmadan hiçbir şey bilemeyiz, ancak kuantum parçacıkları o kadar hassastır ki, yapabileceğimiz herhangi bir ölçüm, parçacığın durumunu kaçınılmaz olarak değiştirir, aslında genel olarak onu tamamen yok eder!

Fizikte Dolanıklık Etkisi

Başka bir paradoks, kuantum parçacıklarının bireysel kimliklerini kaybedecek ve tek gibi davranacak kadar derin bir şekilde etkileşime girebilmesidir. Dahası, etkileşim, bileşenlerinden herhangi birinden farklı özelliklere sahip yeni bir varlık ile sonuçlanır. Bu olduğunda, birinin diğerini etkilemeden bir ölçümünün yapılması mümkün değildir ve bunun tersi de geçerlidir. Bu tür bir birleşmeyle başa çıkmak için yepyeni bir matematik türü geliştirilmeliydi. dolaşıklık, Olarak adlandırılan. Bu ikinci paradoks - dolaşıklık - ilk paradoksla - gözlemci etkisi - derinlemesine ilgili olabilir, yani gözlemci bir ölçüm yaptığında, gözlemci ve gözlemlenen birbirine karışmış bir sistem haline gelebilir.

Kavramlar

Franky'ye, kavramların tanımlanmasında da benzer paradoksların ortaya çıktığını not ettim. Kavramların genel olarak, durumları şimdiki zamana benzer olduğunu düşündüğümüz önceki durumlar açısından yorumlamamızı sağlayan şey olduğu düşünülmektedir. SANDALYE gibi somut veya GÜZELLİK gibi soyut olabilirler. Geleneksel olarak, dünyadaki bir varlık sınıfını temsil eden iç yapılar olarak görülürler. Bununla birlikte, sabit bir temsili yapıya sahip olmadıkları düşünülür, yapıları ortaya çıktıkları bağlamlardan dinamik olarak etkilenir.

Örneğin, BEBEK konsepti gerçek bir insan bebeğe, plastikten yapılmış bir oyuncak bebeğe veya kek üzerine krema ile boyanmış küçük bir çubuk figüre uygulanabilir. Bir şarkı yazarı, belki ile kafiyeli bir kelimeye ihtiyaç duyma bağlamında BABY'yi düşünebilir. Ve benzeri. Geçmişte kavramların birincil işlevi öğelerin belirli bir sınıfın örnekleri olarak tanımlanması olarak düşünülürken, giderek artan bir şekilde sadece tanımlamak için değil, aynı zamanda anlamın oluşturulmasına aktif olarak katıldıkları görülüyor. Örneğin, küçük bir anahtardan BEBEK ANAHTARI olarak bahsediliyorsa, anahtarı BEBEK örneği olarak tanımlamaya veya bir bebeği ANAHTAR örneği olarak tanımlamaya çalışmıyordur. Böylece kavramlar, dış dünyadaki şeyleri içsel olarak temsil etmekten daha incelikli ve karmaşık bir şey yapıyor.

Bu "daha fazla şey" nedir ve nasıl işlediği bugün psikolojinin karşı karşıya olduğu en önemli görev olabilir; insan düşüncesinin uyarlanabilirliğini ve bileşimini anlamak hayati önem taşır. Örneğin, resimlerin, filmlerin veya metin pasajlarının bizim için sadece kelimelerin veya diğer kompozisyon öğelerinin toplamı olmayan bir anlama sahip olmak için nasıl bir araya geldiğini anlamak hayati önem taşır.

Bu "daha fazlası" nın üstesinden gelmek için matematiksel bir kavramlar teorisi gerekir. Psikologlar onlarca yıldır matematiksel bir kavram teorisi geliştirmeye çalıştılar. İnsanların tekil, izole kavramlarla nasıl başa çıktıklarını tanımlayabilecek ve tahmin edebilecek teoriler geliştirmede oldukça başarılı olsalar da, insanların kavramlar arasındaki kombinasyonlar veya etkileşimlerle nasıl başa çıktıklarını tanımlayabilecek ve tahmin edebilecek bir teori bulamadılar veya farklı bağlamlarda göründüklerinde anlamlarının nasıl esnek bir şekilde değiştiğini açıklayabilecek bir teori bile. Ve matematiksel bir kavram teorisi bulmayı zorlaştıran fenomen, kuantum parçacıklarının davranışını tanımlayabilecek bir teori bulmayı zorlaştıran fenomeni çok anımsatıyor!

Kavramlar İçin Gözlemci Etkisi

Hem kuantum mekaniğinin hem de kavramların paradokslarının merkezinde, bağlam . Kuantum mekaniğinde bir kavramı vardır. Zemin durumu, bir parçacığın başka herhangi bir parçacıkla etkileşime girmediğinde, yani herhangi bir bağlamdan etkilenmediğinde içinde bulunduğu durum. Bu maksimum bir durumdur potansiyellik çünkü etkileşime girebileceği farklı bağlamlar göz önüne alındığında çok sayıda farklı yoldan tezahür etme olasılığına sahiptir. Bir parçacık temel durumdan ayrılmaya ve bir ölçümün etkisi altına girmeye başladığı anda, bu potansiyelin bir kısmını gerçeklikle değiştirir; bunun bir ölçümü yapılmış ve bazı yönleri daha iyi anlaşılmıştır. Benzer şekilde, bir dakika önceki TABLO kavramı gibi bir kavramı düşünmediğinizde, zihninizde tam bir potansiyel halinde var olmuş olabilir. O anda, TABLO kavramı bir MUTFAK MASASI, HAVUZ MASASI ve hatta ÇOKLAŞTIRMA TABLOSU için geçerli olabilir. Ancak birkaç saniye önce TABLO kelimesini okuduğunuz anda, bu makaleyi okumanın bağlamının etkisi altına girdi. HAVUZ TABLOSU konsept kombinasyonunu okuduğunuzda, TABLE potansiyelinin bazı yönleri daha uzak hale gelirken (yiyecek tutma potansiyeli gibi) diğerleri daha somut hale gelirken (yuvarlanan topları tutma potansiyeli gibi). Herhangi bir belirli bağlam, diğer yönleri gömerken, potansiyelin bazı yönlerini hayata geçirir.

Bu nedenle, bir kuantum varlığının özelliklerinin bir ölçüm bağlamı dışında belirli değerleri olmadığı kadar, bir kavramın özellikleri veya özellikleri, belirli bir durum bağlamı dışında kesin uygulanabilirliklere sahip değildir. Kuantum mekaniğinde, bir kuantum varlığının durumları ve özellikleri, ölçümden sistematik ve matematiksel olarak iyi modellenmiş bir şekilde etkilenir. Benzer şekilde, bir kavramın yaşandığı bağlam da kaçınılmaz olarak o kavramı nasıl deneyimlediğini renklendirir. Buna kavramlar için bir gözlemci etkisi olarak bahsedilebilir.

Kavramların Karışıklığı

Kavramlar için sadece bir 'gözlemci etkisi' değil, aynı zamanda bir 'dolaşıklık etkisi' de vardır. Bunu açıklamak için ADA kavramını ele alalım. Bir kavramın tanımlayıcı veya tanımlayıcı bir özelliği olsaydı, ada kavramı için "suyla çevrili" özellik olurdu. Kuşkusuz 'suyla çevrili' bir ada olmanın ne anlama geldiğinin merkezidir, değil mi? Ancak bir gün, bahsettiğimiz şeyin suyla çevrili olduğuna dair herhangi bir beklenti olmadan her zaman "mutfak adası" dediğimizi fark ettim (gerçekten rahatsız edici olurdu. -di Suyla çevrili!) KITHCEN ve ADA bir araya geldiklerinde, ne mutfak özellikleri ne de adaların özellikleri temelinde tahmin edilemeyen özellikler sergiliyorlar. Kurucu kavramlardan daha büyük olan tek bir anlam birimi haline gelmek için birleşirler. Kavramların yeni ve beklenmedik şekillerde bir araya getirilmesi insan zekasının merkezinde yer alır ve yaratıcı sürecin kalbidir ve kavramlar için bir dolaşıklık sorunu olarak düşünülebilir.

Kuantum mekaniğini kavramlar gibi bir şeye uygulamak tuhaf görünebilir, tarihsel bağlamda görüldüğü gibi, bu o kadar da tuhaf bir hareket değil. Tarihsel olarak fiziğin bir parçası olan birçok teori artık matematiğin bir parçası olarak sınıflandırılmıştır, örneğin geometri, olasılık teorisi ve istatistik gibi. Fizik olarak kabul edildikleri zamanlarda, dünyanın fizikle ilgili kısımlarını modellemeye odaklandılar. Geometri durumunda bu, uzaydaki şekillerdi ve olasılık teorisi ve istatistik durumunda bu, fiziksel gerçeklikteki belirsiz olayların sistematik tahminiydi. Bu başlangıçta fiziksel teoriler artık en soyut biçimlerini almışlardır ve fizik değil matematik olarak kabul edildikleri için beşeri bilimler de dahil olmak üzere diğer bilim alanlarında kolaylıkla uygulanmaktadırlar. (Bir matematik teorisinin tüm bilgi alanlarında nasıl uygulanabilir olduğuna dair daha da basit bir örnek sayı teorisidir.Hepimiz, saymanın, toplama, çıkarma ve benzerlerinin, sayılan nesnenin doğasından bağımsız olarak yapılabileceği konusunda hemfikiriz. .)

Bu anlamda, mikro dünyaya uygulandığında onlara atfedilen fiziksel anlamı eklemeden, bağlamsal bir kavramlar teorisi oluşturmak için kuantum mekaniğinden gelen matematiksel yapıları kullanmayı düşünmeye başladım. Doktora danışmanım Diederik Aerts'e bu fikri heyecanla anlattım. Yalancı paradoksunu tanımlamak için zaten kuantum mekaniğinin genellemelerini kullanmıştı (örneğin, 'Bu cümle yanlış' gibi bir cümle okuduğunuzda, zihniniz 'doğru' ve 'doğru değil' arasında gidip geliyor). Kuantum yapılarını kavramlara uygulama fikrini takdir edebilecek biri olsaydı, kesinlikle o olurdu. Ancak ona söylediğimde, teknik nedenlerden dolayı yapmaya çalıştığım şeyin işe yaramayacağını söyledi.

Ancak fikirden vazgeçemedim. Sezgisel olarak doğru geldi. Ve ortaya çıktı, danışmanım da yapamazdı. İkimiz de düşünmeye devam ettik. Sonraki aylarda ikimiz de haklıymışız gibi görünmeye başladı. Yani, önerdiğim matematiksel yaklaşım yanlıştı, ancak temelde yatan fikir doğruydu ya da en azından bunu yapmanın bir yolu vardı.

Şimdi, on yıldan fazla bir süre sonra, bu ve kuantum mekaniğinin zihnin kelimeleri, kavramları ve karar vermeyi nasıl ele aldığına dair diğer ilgili uygulamaları üzerinde çalışan bir topluluk var. konu ve Oxford ve Stanford gibi yerlerde düzenlenen yıllık 'Kuantum Etkileşim' konferansı. Bilişsel Bilimler Derneği'nin 2011 Yıllık Toplantısında bununla ilgili bir sempozyum bile vardı. Bu, psikolojinin ana akım bir dalı değildir, ancak bir zamanlar olduğu kadar "sınır" da değildir.

Başka bir yazıda, kuantum parçacıklarının davranışını tanımlamak için geliştirilen garip yeni 'klasik olmayan' matematiği ve bunun kavramların tanımına nasıl uygulandığını ve zihinlerimizde nasıl etkileşime girdiğini tartışacağım. Devam edecek.....