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.