Квантовая модель сознания

                                      

   В.И.Моисеев

 

 

1. Первоначальные определения квантовой модели сознания

 

Будем пытаться строить модель сознания в духе математики квантовой механики. Условно назовем такую модель квантовой моделью сознания.

Предположим, что с сознанием связано некоторое комплексное линейное гильбертово пространство L, о природе которого мы пока не будем говорить слишком подробно. Пусть на этом пространстве (или на его подпространствах) определены эрмитовы операторы, обладающие вещественными собственными значениями и полными системами собственных векторов из пространства L₁ – некоторого расширения пространства L. Для оператора А множество его собственных значений обозначим через exA – экстенсионал А. Через basA – базис А – будем обозначать полную ортонормированную систему, составленную из собственных векторов А. Если L’ – подпространство L, то через basL’ договоримся обозначать некоторый базис L’. Будем далее исходить из представления Шредингера, предполагающего описание состояния квантовой системы в виде нормированного вектора состояния (y-функции).

Предположим, что для сознания определены различные состояния сознания Е_a (Е – от латинского Ego), каждому из которых сопоставлена некоторая группа коммутирующих эрмитовых операторов А_a, определенных по крайней мере на подпространстве L’ пространства L. Через basА_a обозначим базис собственных векторов оператора А_a. Тем самым предположено, что состояние сознания Е_a состоит из множества элементов (образований сознания), среди которых можно выделить некоторый набор базисных элементов (обозначим его через basЕ_a), к суперпозиции которого могут быть сведены все остальные элементы этого состояния сознания. Например, множество чувств может быть описано как некоторый базисный набор аффектов и множество смешанных состояний чувственности, выступающие как суперпозиции основных «чистых» чувств (ведь говорят же, что «человек испытывает смешанные чувства»). Если Х – элемент состояния сознания Е_a, У – элемент базиса basЕ_a, то через |Х> и |У> обозначим нормированные кет-вектора из пространства L, сопоставленные Х и У соответственно, и вероятность обнаружить У в Х положим равной квадрату модуля скалярного произведения |У> и |Х>: |<У|Х>|². Операторы А_a, сопоставленные состояниям сознания Е_a, будем далее называть операторами сознания. Они будут играть роль наблюдаемых в квантовой теории сознания, и собственное значение а для собственного вектора |У> будет выражать результат количественного выражения элемента У, в принципе способное быть полученным в измерении. Если состояния сознания Е_a и Е_b обнаруживают признаки дополнительности своих элементов, то таким состояниям должны быть сопоставлены некоммутирующие операторы сознания А_a и А_b соответственно. Наоборот, полная совместимость состояний сознания должна выражаться коммутирующими операторами сознания А_a и А_b. Дополнительность состояний сознания Е_a и Е_b понимается в том смысле, что каждый базисный элемент одного состояния сознания может быть представлен в общем случае как только нетривиальная суперпозиция базисных элементов другого состояния сознания. Например, чувства и мысли относятся, как правило, к дополнительным состояниям сознания, что выражается в их взаимной неопределенности выражения в терминах друг друга. Попытка рационально выразить переживаемое чувство приводит, как правило, к неопределенной многозначности таких выражений. С этой точки зрения чувство может быть представлено как «случайная мысль» (термин «случайный» употребляется здесь в смысле случайной математической величины), дающая распределение своих частных реализаций на базисном множестве рациональных структур. Наоборот, всякая мысль могла бы быть представлена как «случайное чувство», интерферирующая по множеству чистых чувств. Здесь мы имеем дело с дополнительными характеристиками чувства и мысли. Чувство не есть только чувство, но это также и «случайная мысль», т.е. это «чувство-мысль» с определенной составляющей чувства и неопределенной составляющей мысли. Наоборот, мысль есть «мысле-чувство» с определенной составляющей мысли и неопределенной составляющей чувства. Принимая во внимание другие состояния сознания, мы должны будем предположить, что образование сознания может быть определено относительно многих (возможно, всех ?) состояний сознания, выступая таким образом как некоторая комплексная сущность. И лишь множество тех состояний сознания, в которых данное образование способно быть выражено определенно, позволит дать ему какую-то спецификацию, например, назвать его «мыслью» или «чувством». В общем случае образования сознания все сделаны из одного синтетического «нечто», лишь в той или иной степени определяя в этом «нечто» те или иные его составляющие.

Важной специфической чертой квантовой модели сознания, в отличие от квантовой механики, является возможность изменения степени дополнительности состояний сознания в отношении друг к другу. Математический аппарат, который здесь необходимо использовать, должен будет ввести некоторый переменный параметр, который в каждом своем значении будет играть роль, подобную постоянной Планка в квантовой механике. Этот параметр я далее буду называть параметром дополнительности [ab] состояния сознания Е_b по отношению к состоянию сознания Е_a (чтение индексов в обозначении [ab] должно будет таким образом проводиться справа налево). Не вдаваясь в технические детали, пока можно лишь заметить, что это вещественное число, что здесь возможна некоммутативность [ab] ¹ [ba], и уменьшение параметра дополнительности для двух операторов сознания А_a и А_b будет приводить к повышению области пересечения basA_a и basA_b, включающей в себя общие базисные собственные вектора этих операторов. Изменение базисов, по-видимому, предполагает изменение операторов, так что, точнее говоря, здесь необходимо будет иметь в виду некоторые последовательности состояний сознания {Е_ai}^N_i=1 и соответствующих им операторов {A_ai}^N_i=1 и базисов {basA_ai}^N_i=1, меняющих свое отношение с такими же последовательностями другого состояния сознания. Для выражения того факта, что два состояния сознания Е_a и Е_b через свои операторы характеризуются параметром дополнительности [ab], я буду использовать запись Е_a #_[ab] Е_b.

Среди всех состояний сознания выделим в первую очередь следующие три:

- Центральное состояние сознания Е_с – это область рационально-мыслительной спсобности нашего сознания, то, что обычно называется «рассудком»,

- Текущее состояние сознания Е_t – область опыта, с которой в данный момент сознающий субъект себя отождествляет,

- Рефлективное состояние сознания Е_R – своего рода «ментальное зеркало», позволяющее представлять в себе все иные состояния и образования сознания и передавать это представление центральному состоянию сознания. Именно благодаря такому «зеркалу», центральное состояние сознания может образовать у себя образ себя.

По мере того как возрастает параметр дополнительности [ab] состояния сознания Е_b по отношению к состоянию сознания Е_a, неопределенность выражения чистых образований Х из Е_b в состоянии Е_a нарастает (под чистым образованием состояния сознания Е_b имеется в виду такое образование сознания, которое является базисным элементом состояния сознания Е_b). Предположим, что здесь существует некоторый верхний порог роста [ab]⁺ параметра дополнительности, начиная с которого можно считать, что каждый чистый элемент Х состояния Е_b дает однородное распределение вероятностей по всем элементам базиса Е_a. В этом случае достигается максимальная энтропия выражения в состоянии сознания Е_a, и образование Х можно считать бессознательным в Е_a (Е_a-бессознательным). Таким образом, феномен бессознательности может быть связан с достаточно высоким значением параметра дополнительности состояний сознания. В первую очередь здесь речь должна идти о Е_с-бессознательности, т.е. о бессознательности в центральном состоянии сознания, поскольку, говоря о «бессознательном», мы в качестве точки отсчета всегда предполагаем наш рассудок, наше «дневное» и «бодрствующее» состояние сознания.

Каждое состояние сознания можно рассмотреть как своего рода «экран сознания», который позволяет различать или не различать те или иные образования сознания, различать с разной степенью определенности-неопределенности. Наиболее «имманентными» («своими») в экране сознания являются, по-видимому, его базисные элементы. За ними идут суперпозиции («смеси») базисных элементов, но обладающие ненулевой информативностью, т.е. неоднородностью распределения по базису этого состояния сознания. Завершают этот ряд полностью неопределенные образования, дающие однородное («энтропийное») распределение по базису. Если Х – некоторое образование состояния сознания Е_b, Е_a - какое-то состояние сознания, то представление Х в Е_a в виде чистого состояния (в том числе в результате редукции суперпозиции Х по базису Е_a) можно интерпретировать как своего рода «изображение» Х в экране этого состояния сознания и обозначать через Х_a. Таким образом, чем меньше величина [ab], тем точнее «изображение» Х_a воспроизводит «оригинал» Х.

После такого рода предварительных определений обратимся к развитию квантовой модели сознания, в том числе на материале различных примеров.

 

2. Психоаналитическая и квантовая модели сознания

 

В этом параграфе я предполагаю провести краткий сравнительный анализ достаточно влиятельной сегодня психоаналитической модели и квантовой модели сознания. Главной моей целью будет показать возможность переинтерпретации основных психоаналитических понятий в терминах квантового подхода. Одновременно это поможет понять и конструкции квантовой модели.

Понятию «Эго» в психоанализе можно сопоставить центральное состояние сознания Е_с. Среди остальных состояний сознания специально можно выделить состояния «Супер-Эго» (обозначим его символом Е_S) и «Суб-Эго» (обозначим его через E_I – от латинского “Id” («Оно»)). Бессознательность этих состояний сознания относительно «Эго» может быть выражена как достаточно большое значение параметров дополнительности [CS] и [CI], приводящих к взаимной неопределенности образований этих состояний сознания и центрального сознания. Конкуренция всех этих состояний сознания может быть проинтерпретирована как борьба за захват текущего состояния сознания Е_t, которое в общем случае может отождествлять себя только с одним из дополнительных состояний сознания. Здесь надо отметить, что текущему сознанию Е_t особенно должен быть сопоставлен некоторый «плавающий» оператор сознания А_t, зависящий от времени t, со своим переменным базисом basA_t. Этот переменный оператор постоянно может переопределять свои параметры дополнительности [tX] с другими состояниями сознания Е_Х. В итоге могут возникать две основные конфигурации, когда текущее состояние сознания E_t в большей мере отождествляет себя с «Суб-Эго» Е_I или «Супер-Эго» Е_S.

Здесь, вслед за Фрейдом, можно было бы принять, что одной из существенных характеристик центрального сознания является «принцип реальности», в то время как дополнительные состояния сознания Е_I и Е_S характеризуются некоторыми ценностно-целевыми установками, например, «принципом удовольствия» для Е_I или тем, что можно было бы назвать «принципом долга», для Е_S. С этой точки зрения состояния сознания Е_I и Е_S представляют из себя «царства целей» для реалистичного, но чисто функционального, центрального сознания Е_с. Следовательно, здесь мы имеем дело с дополнительностью таких модальностей сознания, как «средство-цель». Образования центрального сознания – это вообще по преимуществу «средства-без-целей», в то время как образования ценностных состояний сознания Е_I и Е_S – это преимущественно «цели-без-средств». Прямое согласование этих образований в общем случае затруднено, так как они могут относиться к разным полным наборам наблюдаемых величин сознания. В этом случае, чем более определена цель (должное), тем более неопределенным является средство ее достижения (сущее), и наоборот. Искусство реализации целей – это вообще практика снижения дополнительности между сознанием-средством и сознанием-целью. Однако дополнительность сущего и должного, по-видимому, все же уступает дополнительности между собою двух видов дожного, идущих со стороны «Суб-Эго» и «Супер-Эго». Эта повышенная дополнительность, по-видимому, может быть представлена как та высокая мера их несовместимости, которая особенно резко подчеркивалась Фрейдом и выразилась в его в целом пессимистическом взгляде на человеческую природу. Выражаясь языком квантовой модели, можно сказать, что с точки зрения Фрейда величина параметра дополнительности [SI] слишком высока, и нет надежды на ее существенное снижение. И это при том, что оба дополнительных состояния сознания Е_I и Е_S одинаково важны для центрального сознания, и слишком большое и длительное увеличение дополнительности хотя бы для одного из них приведет к разного рода аномалиям сознания. Идеи сексуальной революции и метод психоанализа – это два разных пути к снижению величины [CI], к повышению совместимости центрального сознания и его животного двойника.

Итак, мы видим, что чувство несовместимости одинаково важных для личности состояний сознания – центральное чувство психоаналитической традиции – может найти вполне адекватное выражение в терминах квантовой модели сознания в идее повышенного значения параметров дополнительности соответствующих состояний сознания. Именно идея дополнительности, психологически представленная, - вот центральная тема психоаналитической теории сознания. Все остальные понятия так или иначе связаны с этим центральным пунктом или прямо из него вытекают.

В неофрейдизме, например, в психоаналитической философии Карла Юнга, область дополнительных состояний сознания неизмеримо расширяется сравнительно с фрейдовским бессознательным, рассматриваются в том числе коллективные состояния сознания, общие сознаниям множества индивидов. Наконец, Юнг формулирует замечательную идею Самости и интеграции сознания. В терминах квантовой модели речь идет о такой эволюции сознания, при которой происходит существенное снижение параметров дополнительности [CX] для достаточно широкого класса состояний сознания Е_Х по отношению к центральному сознанию Е_с. Причем, такого рода преобразование происходит за счет существенного расширения базиса центрального сознания, способного включить в себя как свои части базисы иных состояний сознания.

 

 

3. Элементы квантового языка сознания

 

Ниже я хотел бы привести примеры ряда интерпретаций ментальных процессов с точки зрения квантовой теории сознания.

1) Сон. Состояние сна может быть рассмотрено как результат одного из сдвигов текущего состояния сознания E_t по отношению к центральному сознанию E_c в виде высокого значения величины [Ct]. Субъект через Е_t отождествляет себя с одним из таких состояний сознания (обозначим его через Е_D – «состояние сна», от английского dream - сон), образования которого высоконеопределенны по отношению к рациональности центрального сознания. Сновидения представляют из себя еще один пример «случайных мыслей», интерпретация которых в центральном сознании после просыпания (возвращения текущего сознания в область центрального сознания) обычно связана с редукцией к разного рода рациональным аппроксимациям.

2) Воспоминание. Как забывание есть увеличение неопределенности некоторого образования сознания Х при его выражении в центральном сознании, так воспоминание, наоборот, связано с активностью сознания, которое позволяет уменьшить такого рода неопределенность. В воспоминании, следовательно, мы имеем пример некоторой инстанции субъекта, которая позволяет действовать поверх нескольких дополнительных состояний сознания, сближая их между собой. Естественность забывания говорит о некотором спонтанном процессе возрастания дополнительности для некоторых состояний сознания (о своего рода «ментальной энтропии»), которую субъект может в определенной степени преодолевать своими активными усилиями.

3) Рефлексия и эмпатия. Совершая некоторую активность, субъект обычно вовлечен в текущее состояние сознания E_t, которое как правило дополнительно по отношению к центральному сознанию Е_с. Одновременно субъект в той или иной степени осознает свою вовлеченность в сознание E_t, т.е. работает «ментальное зеркало» рефлективного сознания E_R, которое отражает в центральное сознание его элементы и элементы текущего сознания. Пусть Х – чистое образование центрального сознания, У – чистое образование текущего сознания. Оба эти образования могут отразиться в рефлективном сознании и вернуться в центральное сознание. Зачем это нужно ? Ведь, казалось бы, центральное сознание само способно к представлению внутри себя образований иных состояний сознания. Но дело в том, что центральное сознание не способно выразить себя как одно из своих образований. Именно рефлективное сознание E_R и позволяет осуществить эту процедуру. Отдельный вопрос связан с тем, какого рода математикой может быть обеспечена такая способность рефлективного сознания. Здесь я в состоянии высказать лишь некоторые возможные первоначальные соображения. Поскольку каждое состояние сознания кодируется в математическом аппарате как группа эрмитовых операторов, выразимость которых ограничена базисными векторами этих операторов, то можно было бы предполагать, что рефлективному сознанию необходимо сопоставить некоторый математический объект, связанный с выражением операторов как векторов. В простейшем случае можно было бы предполагать наличие некоторого кодирующего отображения (подобного гёделевой нумерации?), позволяющего сопоставить состоянию сознания Е_a некоторое в общем случае смешанное состояние е_a в рефлективном состоянии сознания Е_R. Чем более величина [Ra], тем более однородное распределение дает е_a по базису Е_R. Далее е_a редуцируется до некоторого чистого состояния е_aR, после чего оно представляется в центральном состоянии сознания Е_с сначала как смешанное состояние, редуцируясь затем до чистого состояния е_aRa. В этом процессе мы видим две редукции, которые могут повышать несоответствие «оригинала» е_a и его «изображения» е_aRa. Поэтому нарастание дополнительности между центральным и рефлективным сознанием будет выражаться в снижении качества ментального отражения центрального сознания в самом себе.

Под эмпатией можно понимать процесс отождествления текущего состояния сознания E_t с некоторым дополнительным к E_R состоянием сознания. Мерой эмпатии можно считать величину [Rt]. Наоборот, степень отождествления текущего сознания с рефлективным состоянием сознания выражает момент рефлексии. В качестве меры рефлексии можно рассмотреть ту или иную величину, обратную [Rt], например, [Rt]⁺ - [Rt].

3) Реконструкция сна. Благодаря работе «ментального зеркала» в центральном сознании может возникать изображение своего отношения с другими состояниями сознания в разные моменты времени. Рассмотрим некоторые элементы этого механизма на примере реконструкции состояния сна в центральном сознании. Когда субъект S утверждает, что он спал в момент времени t⁰, то тем самым в его центральном сознании выстраивается структура, в которой присутствует ось времени, на этой оси выделены моменты t^- (момент прошлого по отношению к t⁰), t⁰ и t⁺ (момент будущего по отношению к t⁰), и определено отображение а(t), сопоставляющее моментам t^- и t⁺ состояние бодрствования a⁺, моменту t⁰ - состояние сна a^-. Но если образования а⁺ могли быть получены субъектом как результат рефлексии, то a(t⁰) = a^- как рефлексия получено быть не могло, поскольку сон есть одно из состояний эмпатии в высокодополнительное к рефлективному состояние сознания (это состояние Е_D, и величины [RD] и [CD] в случае сна без сновидений равны [RD]⁺ и [CD]⁺ соотв.). Таким образом, образование a(t⁰) = a^- получено как результат отчасти некоторой теоретической реконструкции, дополняющей собою разорванный ряд a(t^-),…,a(t⁺), отчасти, быть может, как результат рефлексии в более мощное центральное сознание Е²_с, для которого состояние сна сознания Е_с таковым не является.

 

4. Феномен разрушения интерференции в сознании

 

Одно образование сознания Х может изображаться в состоянии сознания Е_b через состояние сознания Е_a. В этом случае Х вначале образует свое представление в Е_a в виде интерференции своих составляющих, которые можно обозначить в виде Х¯У, где У – элемент базиса Е_a. Составляющие Х¯Z в Е_b (где Z – элемент базиса Е_b) будут включать в себя составляющие Х¯У, что можно записать как (Х¯У)¯Z. По правилам квантовой теории, мы в этом случае получим для амплитуды последнего представления значение

                                     <Z|X> = <Z|У><У|X>

Если не совершать промежуточную редукцию Х к Х¯У, то вероятность обнаружить Х в Z будет равна

                                     |<Z|X>|² = |<Z|У><У|X>|²

Если же такая редукция будет проведена, то итоговая вероятность обнаружить Х в Z окажется равной

                                     |<Z|X>|² = |<Z|У><У|X>|²

Например, подобным образом можно было бы пытаться представить образование объемного изображения в зрительном восприятии. Пусть Х – зрительный объект до своего восприятия, Е_a  - это состояние зрительного восприятия, в котором присутствуют два базисных элемента S и D, представляющих чувственные образы, формируемые из Х левым (S) и правым (D) глазом. Тогда Е_b - зрительное состояние сознания с базисными элементами Z, в котором получается итоговый зрительный образ объекта. В этом случае объемный образ X¯Z объекта в сознании Е_b можно проинтерпретировать как результат образования образа в Е_b не прямо от объекта Х, но через бинокулярное состояние Е_a с промежуточным разложением Х на свои моды Х¯S и X¯D. В этом случае получим интерференцию  

                                     <Z|X> = <Z|S><S|X> + <Z|D><D|X>

с вероятностью

                               P₁ =  |<Z|X>|² = |<Z|S><S|X> + <Z|D><D|X>|²

 

Если же воспринимать объект Х, закрыв вначале один глаз, затем другой, то, поскольку каждый из образов будет плоским, простое сложение этих двух образов также должно быть плоским, т.е. будет отличным от объемного образа объекта. Следовательно, ситуацию плоского суммарного образа объекта, каждая из двух составляющих которого получена при отсутствии другой, можно было бы проинтерпретировать как результат разрушения интерференции зрительного образа с появлением иного распределения вероятностей

 

                               P₂ =  |<Z|X>|² = |<Z|S><S|X>|² + |<Z|D><D|X>|²

 

В общем случае подобные же эффекты могут наблюдаться при формировании и разрушении не только сенсорной, но вообще «ментальной объемности» образований сознания. «Ментальная интерференция» выражает способность образований сознания, изображаясь в одном состоянии сознания, нести информацию о своем представлении в других состояниях сознания, обнаруживая в конечном итоге взаимосвязь всех элементов сознания между собой. С этой точки зрения онтологическая среда сознания вполне напоминает по своей концентрации взаимосвязей реальность квантовых микрообъектов, но эта «холистичность», в отличие от микромира, проявляется в бытии сознания на макроуровне.

 

5. Квантовая модель сознания и субъектные онтологии

 

В этом параграфе я хотел бы вкратце коснуться проблемы соотношения квантовой модели сознания и развиваемой мной модели субъекта, которая носит название «субъектная онтология»[1]. В общем случае субъектная онтология S есть тройка <U,B,y> из онтологии U, телесности В и некоторой субъектной меры y, определенной на U. Онтология представляет из себя некоторый класс положений дел в смысле философии Людвига Витгенштейна времен «Логико-философского Трактата». Телесность – это некоторая под-онтология U. Субъектная мера может носить скалярный («степень себя»), векторный («вектор себя») или какой-либо иной характер. Закон активности субъекта – Закон Субъектности – может быть представлен в общем случае как некоторое равенство вида

                                             F = F(Dy),

где F – субъектная сила, D – некоторая линейная дифференциальная операция. Смысл Закона Субъектности может быть представлен как закон развития субъектной меры y.

В частности, в форме такого рода модели может быть представлена квантовая механика, где онтология U определена как пространство представления y-функции, телесность В совпадает с онтологией, и в качестве субъектной меры определена комплекснозначная функция состояния y. В простейшем случае развитие y-функции определяется уравнением Шредингера Нy = iħy, где Н – гамильтониан системы. Здесь дифференциальная операция D есть частная производная по времени от y, выражающая развитие y-функции. Закон Субъектности может быть выражен в форме F = iħy - своего рода квантовомеханической силы, меняющей y-функцию.

Различные наблюдаемые квантовой механики – координата, импульс, энергия и т.д. – представляются как эрмитовы операторы, базисы собственных векторов которых образуют различные системы представления и векторного разложения квантовомеханической  y-функции.

По аналогии, в квантовой модели сознания можно предполагать задание субъектных онтологий S_a = <U_a, B_a, y_a>, связанных с состоянием сознания Е_a и оператором сознания А_a таким образом, что базис наблюдаемой basА_a образует онтологию U_a, а комплекснозначная нормированная функция y_a представляет некоторое образование сознания Х, выражаемое в состоянии сознания Е_a.

Таким образом, определения квантовой модели сознания предполагают задание комплекснозначных субъектных онтологий, выражающих своего рода возможностный характер ментальных процессов.