هل من المنطقي تطبيق ميكانيكا الكم على طريقة تفكير الناس؟

اذهب إلى أي مكتبة وستجد كتبًا عن "الحساب الكمي" و "العلاج الكمي" وحتى "لعبة الجولف الكمومية". لكن ميكانيكا الكم تصف الأشياء في العالم الصغير للجسيمات دون الذرية ، أليس كذلك؟ ما فائدة تطبيقه على الأشياء العيانية مثل أجهزة الكمبيوتر والجولف ، ناهيك عن الأشياء النفسية مثل الأفكار والمشاعر والأفكار؟

ربما يتم تطبيقه كقياس للمساعدة في جعل فهم شيء معقد أسهل. لكن ميكانيكا الكم نفسها معقدة. إنها واحدة من أكثر النظريات تعقيدًا التي توصل إليها البشر على الإطلاق. إذن كيف يمكننا فهم شيء ما بشكل أفضل من خلال رسم تشبيه لميكانيكا الكم؟

تأثير المراقب في الفيزياء

لا أعرف شيئًا عن "العلاج الكمي" أو "لعبة الجولف الكمومية" ، لكنني بدأت أفكر في وجود صلة محتملة بين نظرية الكم وكيفية استخدام الناس للمفاهيم في عام 1998 عندما كنت أتحدث إلى طالب دراسات عليا في الفيزياء في مركز أبحاث متعدد التخصصات في بلجيكا. كان الطالب ، فرانكي ، يخبرني عن بعض المفارقات التي ألهمت ميكانيكا الكم. المفارقة الوحيدة هي تأثير المراقب: لا يمكننا معرفة أي شيء عن الجسيم الكمومي دون إجراء قياس له ، لكن الجسيمات الكمومية حساسة جدًا لدرجة أن أي قياس قد نجريه يغير حالة الجسيم بشكل لا مفر منه ، بل إنه يدمره تمامًا بشكل عام!

تأثير التشابك في الفيزياء

مفارقة أخرى هي أن الجسيمات الكمومية يمكن أن تتفاعل بطريقة عميقة بحيث تفقد هويتها الفردية وتتصرف كواحدة. علاوة على ذلك ، ينتج عن التفاعل كيان جديد بخصائص مختلفة عن أي من مكوناته. عندما يحدث هذا ، لا يمكن إجراء قياس لأحدهما دون التأثير على الآخر ، والعكس صحيح. كان لابد من تطوير نوع جديد تمامًا من الرياضيات للتعامل مع هذا النوع من الدمج معًا أو تشابك، كما يطلق عليه. قد تكون هذه المفارقة الثانية - التشابك - مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالمفارقة الأولى - تأثير المراقب - بمعنى أنه عندما يقوم المراقب بإجراء قياس ، قد يصبح الراصد والملاحظ نظامًا متشابكًا.

المفاهيم

أشرت لفرانكي إلى ظهور مفارقات مماثلة فيما يتعلق بوصف المفاهيم. يُعتقد عمومًا أن المفاهيم هي التي تمكننا من تفسير المواقف من حيث المواقف السابقة التي نحكم عليها على أنها مشابهة للحاضر. يمكن أن تكون ملموسة ، مثل كرسي ، أو مجردة ، مثل الجمال. تقليديا ، كان يُنظر إليها على أنها هياكل داخلية تمثل فئة من الكيانات في العالم. ومع ذلك ، يُعتقد بشكل متزايد أنه ليس لديهم بنية تمثيلية ثابتة ، حيث يتأثر هيكلهم ديناميكيًا بالسياقات التي تنشأ فيها.

على سبيل المثال ، يمكن تطبيق مفهوم BABY على طفل بشري حقيقي ، أو دمية مصنوعة من البلاستيك ، أو شخصية عصا صغيرة مرسومة بالجليد على كعكة. قد يفكر كاتب الأغاني في BABY في سياق حاجته إلى كلمة تتناغم مع "ربما". وهكذا دواليك. بينما كان يُعتقد في الماضي أن الوظيفة الأساسية للمفاهيم هي تحديد العناصر كأمثلة لفئة معينة ، إلا أنه يُنظر إليها بشكل متزايد ليس فقط لتحديدها ولكن للمشاركة بنشاط في توليد المعنى. على سبيل المثال ، إذا كان أحدهم يشير إلى مفتاح ربط صغير مثل BABY WRENCH ، فلن يحاول المرء تحديد مفتاح الربط كمثال لـ BABY ، ولا تحديد الطفل كمثال لـ WRENCH. وهكذا تقوم المفاهيم بعمل شيء أكثر دقة وتعقيدًا من تمثيل الأشياء داخليًا في العالم الخارجي.

ما هو هذا "الشيء الأكثر" وكيف يعمل قد يكون أهم مهمة تواجه علم النفس اليوم ؛ من الضروري فهم القدرة على التكيف والتكوين للفكر البشري. من الأهمية بمكان ، على سبيل المثال ، فهم كيفية تجتمع اللوحات أو الأفلام أو مقاطع النص معًا ليكون لها معنى بالنسبة لنا ليس مجرد مجموع كلماتهم أو العناصر التركيبية الأخرى.

للتعرف على هذا "شيء أكثر" يتطلب نظرية رياضية للمفاهيم. حاول علماء النفس تطوير نظرية رياضية للمفاهيم لعقود. على الرغم من أنهم قاموا بعمل جيد في التوصل إلى نظريات يمكن أن تصف وتتنبأ بكيفية تعامل الناس مع مفاهيم فردية ومعزولة ، إلا أنهم لم يتمكنوا من التوصل إلى نظرية يمكنها وصف والتنبؤ بكيفية تعامل الناس مع التوليفات أو التفاعلات بين المفاهيم ، أو حتى النظرية التي يمكن أن تصف كيف تتغير معانيها بمرونة عندما تظهر في سياقات مختلفة. والظواهر التي جعلت من الصعب التوصل إلى نظرية رياضية للمفاهيم تذكرنا كثيرًا بالظواهر التي جعلت من الصعب التوصل إلى نظرية يمكن أن تصف سلوك الجسيمات الكمومية!

تأثير المراقب للمفاهيم

في قلب مفارقات كل من ميكانيكا الكم والمفاهيم يكمن تأثير سياق الكلام . في ميكانيكا الكم هناك مفهوم أ ارض الدولة، الحالة التي يكون فيها الجسيم عندما لا يتفاعل مع أي جسيم آخر ، أي عندما لا يتأثر بأي سياق. هذه حالة الحد الأقصى الاحتمالية لأنه يحتوي على إمكانية إظهار العديد من الطرق المختلفة نظرًا للسياقات المختلفة التي يمكن أن تتفاعل معها. في اللحظة التي يبدأ فيها الجسيم في ترك الحالة الأساسية ويقع تحت تأثير القياس ، فإنه يتداول في بعض هذه الاحتمالية للواقعية ؛ تم إجراء قياس لها وفهم بعض جوانبها بشكل أفضل. وبالمثل ، عندما لا تفكر في مفهوم ، مثل مفهوم TABLE منذ دقيقة ، فقد يكون موجودًا في ذهنك في حالة من الإمكانات الكاملة. في تلك اللحظة ، يمكن تطبيق مفهوم TABLE على KITHCEN TABLE ، أو POOL TABLE ، أو حتى MULTIPLICATION TABLE. لكن قبل ثوانٍ قليلة ، في اللحظة التي قرأت فيها كلمة TABLE ، تعرضت لتأثير سياق قراءة هذا المقال. عندما تقرأ مجموعة المفاهيم POOL TABLE ، أصبحت بعض جوانب إمكانات TABLE أكثر بُعدًا (مثل قدرتها على الاحتفاظ بالطعام) ، بينما أصبح البعض الآخر أكثر صلابة (مثل قدرتها على حمل الكرات المتدحرجة). أي سياق معين يعيد الحياة إلى بعض جوانب ما هو محتمل ، بينما يدفن جوانب أخرى.

وهكذا ، بقدر ما لا تحتوي خصائص الكيان الكمي على قيم محددة إلا في سياق القياس ، فإن ميزات أو خصائص مفهوم ما ليس لها تطبيقات محددة إلا في سياق موقف معين. في ميكانيكا الكم ، تتأثر حالات وخصائص الكيان الكمومي بطريقة منهجية ومنمذجة جيدًا من الناحية الرياضية من خلال القياس. وبالمثل ، فإن السياق الذي يتم فيه اختبار المفهوم يلون حتماً كيف يختبر المرء هذا المفهوم. يمكن للمرء أن يشير إلى هذا على أنه تأثير مراقب للمفاهيم.

تشابك المفاهيم

لا يوجد "تأثير مراقب" للمفاهيم فحسب ، بل يوجد أيضًا "تأثير تشابك". لشرح ذلك ، ضع في اعتبارك مفهوم ISLAND. إذا كان هناك أي سمة تعريف أو تعريف لمفهوم ما ، فستكون الميزة "محاطة بالمياه" لمفهوم ISLAND. من المؤكد أن "المحاط بالمياه" هو أمر أساسي لما يعنيه أن تكون جزيرة ، أليس كذلك؟ لكن ذات يوم لاحظت أننا نقول "جزيرة المطبخ" طوال الوقت دون أي توقع أن الشيء الذي نشير إليه محاط بالمياه (في الواقع سيكون مزعجًا إذا كان كانوا محاطة بالمياه!) عندما يجتمع KITHCEN و ISLAND معًا ، فإنهما يعرضان خصائص لا يمكن التنبؤ بها على أساس خصائص المطابخ أو خصائص الجزر. تتحد لتصبح وحدة واحدة من المعنى أكبر من تلك الخاصة بالمفاهيم المكونة. هذا الجمع بين المفاهيم بطرق جديدة وغير متوقعة هو أمر أساسي للذكاء البشري وهو قلب العملية الإبداعية ، ويمكن اعتباره مشكلة تشابك للمفاهيم.

قد يبدو من الغريب تطبيق ميكانيكا الكم على شيء مثل المفاهيم ، وقد شوهد في سياق تاريخي ، وهذه ليست خطوة غريبة. تم تصنيف العديد من النظريات التي كانت تاريخياً جزءًا من الفيزياء كجزء من الرياضيات ، مثل الهندسة ونظرية الاحتمالات والإحصاء. في الأوقات التي اعتبروا فيها فيزياء ، ركزوا على نمذجة أجزاء من العالم تتعلق بالفيزياء. في حالة الهندسة ، كانت هذه الأشكال في الفضاء ، وفي حالة نظرية الاحتمالات والإحصاءات ، كان هذا هو التقدير المنهجي للأحداث غير المؤكدة في الواقع المادي. اتخذت هذه النظريات الفيزيائية في الأصل الآن أكثر أشكالها تجريدًا ويتم تطبيقها بسهولة في مجالات أخرى من العلوم ، بما في ذلك العلوم الإنسانية ، لأنها تعتبر رياضيات وليست فيزياء. (مثال أبسط عن كيفية تطبيق نظرية الرياضيات في جميع مجالات المعرفة هو نظرية الأعداد. نتفق جميعًا على أن العد ، بالإضافة إلى الجمع والطرح وما إلى ذلك ، يمكن إجراؤه بشكل مستقل عن طبيعة الكائن المحسوب .)

بهذا المعنى ، بدأت التفكير باستخدام الهياكل الرياضية القادمة من ميكانيكا الكم لبناء نظرية سياقية للمفاهيم ، دون إرفاق المعنى المادي المنسوب إليها عند تطبيقها على العالم الصغير. أخبرت بحماس مستشاري في الدكتوراه ، ديدريك أيرتس ، عن هذه الفكرة. لقد استخدم بالفعل تعميمات ميكانيكا الكم لوصف التناقض الكاذب (على سبيل المثال ، كيف عندما تقرأ جملة مثل "هذه الجملة خاطئة" ، ينتقل عقلك ذهابًا وإيابًا بين "صحيح" و "غير صحيح"). إذا كان هناك أي شخص يمكنه تقدير فكرة تطبيق الهياكل الكمية على المفاهيم ، فمن المؤكد أنه سيكون هو. لكن عندما أخبرته ، قال إن ما كنت أحاول القيام به لأسباب فنية لن ينجح.

ومع ذلك ، لم أستطع التخلي عن الفكرة. بداهة شعرت أنها على حق. واتضح أنه لم يستطع مستشاري أيضًا. كلانا استمر في التفكير في الأمر. وفي الأشهر التالية بدأ الأمر يبدو كما لو كنا على حق. هذا هو ، النهج الرياضي الذي اقترحته كان خاطئًا ، لكن الفكرة الأساسية كانت صحيحة ، أو على الأقل ، كانت هناك طريقة للقيام بذلك.

الآن ، بعد أكثر من عقد من الزمان ، هناك مجتمع من الأشخاص الذين يعملون على هذا التطبيق والتطبيقات الأخرى ذات الصلة بميكانيكا الكم لكيفية تعامل العقل مع الكلمات والمفاهيم واتخاذ القرار ، وهو عدد خاص من `` مجلة علم النفس الرياضي '' المخصص لـ الموضوع ، ومؤتمر "التفاعل الكمي" السنوي الذي عُقد في أماكن مثل أكسفورد وستانفورد. حتى أنه كان هناك ندوة حول هذا الموضوع في الاجتماع السنوي لعام 2011 لجمعية العلوم المعرفية. إنه ليس فرعًا رئيسيًا لعلم النفس ، لكنه ليس "هامشيًا" كما كان من قبل.

في منشور آخر سأناقش الرياضيات "غير الكلاسيكية" الجديدة الغريبة التي تم تطويرها لوصف سلوك الجسيمات الكمومية ، وكيف تم تطبيقها على وصف المفاهيم وكيف تتفاعل في أذهاننا. يتبع.....