Adakah Perlu Menerapkan Mekanik Kuantum untuk Bagaimana Orang Berfikir?

Pergi ke mana-mana kedai buku dan anda boleh menemui buku mengenai 'pengiraan kuantum', 'penyembuhan kuantum', dan juga 'golf kuantum'. Tetapi mekanik kuantum menerangkan perkara di dunia mikro zarah subatom, bukan? Apa gunanya menerapkannya pada barang makroskopik seperti komputer dan golf, apalagi perkara psikologi seperti pemikiran, perasaan, dan idea?

Mungkin ia digunakan sebagai analogi, untuk membantu membuat sesuatu yang rumit lebih mudah difahami. Tetapi mekanik kuantum itu sendiri rumit; ini adalah salah satu teori paling rumit yang pernah dihasilkan manusia. Oleh itu, bagaimana kita dapat memahami sesuatu dengan lebih baik dengan membuat analogi kepada mekanik kuantum?

Kesan Pemerhati dalam Fizik

Saya tidak tahu mengenai 'penyembuhan kuantum' atau 'golf kuantum', tetapi saya mula memikirkan kemungkinan hubungan antara teori kuantum dan bagaimana orang menggunakan konsep pada tahun 1998 ketika saya bercakap dengan seorang pelajar siswazah dalam bidang fizik di sebuah pusat penyelidikan antara disiplin di Belgium. Pelajar itu, Franky, memberitahu saya tentang beberapa paradoks yang mengilhami mekanik kuantum. Satu paradoks adalah kesan pemerhati: kita tidak dapat mengetahui apa-apa tentang zarah kuantum tanpa melakukan pengukurannya, tetapi zarah kuantum sangat sensitif sehingga pengukuran yang mungkin kita lakukan dapat mengubah keadaan zarah tersebut, dan secara amnya menghancurkannya sepenuhnya!

Kesan Penglibatan dalam Fizik

Paradoks lain adalah bahawa zarah kuantum dapat berinteraksi dengan cara yang mendalam sehingga mereka kehilangan identiti individu dan bersikap satu. Lebih-lebih lagi, interaksi menghasilkan entiti baru dengan sifat yang berbeza dari salah satu unsur penyusunnya. Apabila ini berlaku, tidak mungkin melakukan pengukuran satu tanpa mempengaruhi yang lain, dan sebaliknya. Jenis matematik yang baru harus dikembangkan untuk menangani penggabungan seperti ini atau belitan, seperti yang disebut. Paradoks kedua ini - keterlibatan - mungkin sangat berkaitan dengan paradoks pertama - kesan pemerhati - dalam arti bahawa ketika pemerhati membuat pengukuran, pemerhati dan yang diperhatikan mungkin menjadi sistem yang terjerat.

Konsep

Saya menyatakan kepada Franky bahawa paradoks serupa timbul berkaitan dengan penerangan konsep. Konsep umumnya dianggap sebagai yang membolehkan kita mentafsirkan situasi dari segi keadaan sebelumnya yang kita anggap serupa dengan masa kini. Mereka boleh menjadi konkrit, seperti KETUA, atau abstrak, seperti KECANTIKAN. Secara tradisional mereka telah dilihat sebagai struktur dalaman yang mewakili kelas entiti di dunia. Namun, semakin mereka dianggap tidak memiliki struktur representasi tetap, struktur mereka dipengaruhi secara dinamis oleh konteks di mana mereka muncul.

Contohnya, konsep BABY dapat diterapkan pada bayi manusia sejati, anak patung yang diperbuat daripada plastik, atau bentuk tongkat kecil yang dilukis dengan lapisan gula pada kuih. Seorang penulis lagu mungkin memikirkan BABY dalam konteks memerlukan perkataan yang berima dengan mungkin. Dan sebagainya. Walaupun pada masa lalu fungsi utama konsep dianggap sebagai pengenalpastian item sebagai contoh kelas tertentu, semakin mereka dilihat bukan hanya untuk mengenal pasti tetapi secara aktif mengambil bahagian dalam penjanaan makna. Sebagai contoh, jika seseorang merujuk kepada sepana kecil sebagai BAYI PERANGKAT, seseorang tidak berusaha untuk mengenal pasti sepana sebagai kejadian BAYI, atau mengenal pasti bayi sebagai contoh KESALAHAN. Oleh itu konsep melakukan sesuatu yang lebih halus dan kompleks daripada secara dalaman mewakili perkara-perkara di dunia luaran.

Apa ini 'sesuatu yang lebih' dan bagaimana fungsinya mungkin merupakan tugas terpenting yang dihadapi psikologi hari ini; sangat penting untuk memahami kemampuan menyesuaikan diri dan komposisi pemikiran manusia. Penting, misalnya, untuk memahami bagaimana lukisan, atau filem, atau petikan teks, bersatu untuk mempunyai makna bagi kita yang bukan hanya jumlah kata-kata mereka atau unsur komposisi lain.

Untuk mengetahui 'sesuatu yang lebih' ini memerlukan teori konsep matematik. Ahli psikologi cuba mengembangkan teori konsep matematik selama beberapa dekad. Walaupun mereka berjaya menghasilkan teori yang dapat menggambarkan dan meramalkan bagaimana orang menangani konsep tunggal, terpencil, mereka tidak dapat mengemukakan teori yang dapat menggambarkan dan meramalkan bagaimana orang menangani kombinasi atau interaksi antara konsep, atau malah teori yang dapat menggambarkan bagaimana makna mereka berubah secara fleksibel ketika mereka muncul dalam konteks yang berbeza. Dan fenomena yang menjadikannya sukar untuk menghasilkan teori konsep matematik sangat mengingatkan fenomena yang menyukarkan munculnya teori yang dapat menggambarkan tingkah laku partikel kuantum!

Kesan Pemerhati untuk Konsep

Inti dari paradoks kedua mekanik dan konsep kuantum adalah kesan dari konteks . Dalam mekanik kuantum terdapat pengertian a keadaan tanah, keadaan zarah berada ketika ia tidak berinteraksi dengan zarah lain, iaitu, apabila ia tidak dipengaruhi oleh konteks apa pun. Ini adalah keadaan maksimum potensi kerana mempunyai kemungkinan untuk memperlihatkan banyak cara yang berbeza memandangkan konteks yang berbeza yang dapat berinteraksi dengannya. Sebaik sahaja zarah mula meninggalkan keadaan dasar dan berada di bawah pengaruh pengukuran, ia berdagang dalam beberapa potensi ini untuk menjadi kenyataan; pengukurannya telah dibuat dan beberapa aspek daripadanya lebih difahami. Begitu juga, ketika anda tidak memikirkan konsep, seperti konsep JADUAL sebentar yang lalu, mungkin ada dalam fikiran anda dalam keadaan penuh. Pada saat itu, konsep TABLE dapat diterapkan pada TABLE KITHCEN, atau TABEL POOL, atau bahkan TABLE MULTIPLIKASI. Tetapi beberapa saat yang lalu sebaik sahaja anda membaca perkataan JADUAL, ia berada di bawah pengaruh konteks membaca artikel ini. Apabila anda membaca gabungan konsep POOL TABLE, beberapa aspek potensi TABLE menjadi lebih terpencil (seperti potensinya untuk menahan makanan), sementara yang lain menjadi lebih konkrit (seperti potensinya untuk menahan bola bergulir). Segala konteks tertentu menghidupkan beberapa aspek dari apa yang berpotensi, sambil menguburkan aspek lain.

Oleh itu, sama seperti sifat entiti kuantum tidak mempunyai nilai pasti kecuali dalam konteks pengukuran, ciri atau sifat konsep tidak mempunyai penerapan yang pasti kecuali dalam konteks situasi tertentu. Dalam mekanik kuantum, keadaan dan sifat entiti kuantum dipengaruhi dengan cara yang sistematik dan matematik dimodelkan dengan baik oleh pengukuran. Begitu juga, konteks di mana konsep dialami pasti akan mewarnai bagaimana seseorang mengalami konsep itu. Seseorang boleh menyebutnya sebagai kesan pemerhati untuk konsep.

Pengertian Konsep

Tidak hanya terdapat 'kesan pemerhati' untuk konsep, tetapi juga ada 'kesan keterlibatan'. Untuk menjelaskan perkara ini, pertimbangkan konsep PULAU. Sekiranya ada ciri pengenal pasti atau penentu konsep, ciri 'dikelilingi oleh air' untuk konsep PULAU. Tentunya 'dikelilingi oleh air' adalah pusat dari apa artinya menjadi sebuah pulau, bukan? Tetapi suatu hari kebetulan saya melihat bahawa kita mengatakan 'pulau dapur' sepanjang masa tanpa ada jangkaan bahawa perkara yang kita maksudkan dikelilingi oleh air (memang akan mengganggu jika ia adalah dikelilingi oleh air!) Ketika KITHCEN dan PULAU berkumpul, mereka menunjukkan sifat-sifat yang tidak dapat diramalkan berdasarkan sifat dapur atau sifat pulau. Mereka bergabung menjadi satu unit makna yang lebih besar daripada konsep penyusunnya. Penggabungan konsep ini dengan cara baru dan tidak dijangka adalah inti dari kecerdasan manusia dan ia adalah inti dari proses kreatif, dan ia boleh dianggap sebagai masalah keterlibatan untuk konsep.

Nampaknya kooky untuk menerapkan mekanika kuantum pada konsep seperti, dilihat dalam konteks sejarah, ini bukan tindakan yang pelik. Banyak teori yang secara historis merupakan bahagian fizik kini telah diklasifikasikan sebagai bahagian matematik, seperti geometri, teori kebarangkalian, dan statistik. Pada masa-masa ketika mereka dianggap sebagai fizik, mereka fokus pada pemodelan bahagian dunia yang berkaitan dengan fizik. Dalam kes geometri ini adalah bentuk di ruang angkasa, dan dalam hal teori dan statistik kebarangkalian, ini adalah anggaran sistematik kejadian tidak pasti dalam realiti fizikal. Teori fizikal yang pada asalnya sekarang telah mengambil bentuk yang paling abstrak dan mudah diterapkan dalam bidang sains yang lain, termasuk sains manusia, kerana dianggap sebagai matematik, bukan fizik. (Contoh yang lebih sederhana tentang bagaimana teori matematik dapat diterapkan dalam semua domain pengetahuan adalah teori nombor. Kita semua setuju bahawa pengiraan, serta penambahan, pengurangan, dan sebagainya, dapat dilakukan tanpa bergantung pada sifat objek yang dihitung. .)

Dalam pengertian inilah saya mula berfikir menggunakan struktur matematik yang berasal dari mekanika kuantum untuk membina teori konsep secara kontekstual, tanpa melampirkan makna fizikal yang diberikan kepada mereka ketika diterapkan di dunia mikro. Saya dengan gembira memberitahu penasihat doktor saya, Diederik Aerts, mengenai idea ini. Dia telah menggunakan generalisasi mekanik kuantum untuk menggambarkan paradoks pembohong (mis., Bagaimana ketika anda membaca ayat seperti 'Kalimat ini salah', fikiran anda beralih bolak-balik antara 'benar' dan 'tidak benar'). Sekiranya ada orang yang dapat menghayati idea menerapkan struktur kuantum pada konsep, pasti dia. Namun, ketika saya memberitahunya, dia mengatakan bahawa atas sebab teknikal apa yang saya cuba lakukan tidak akan berjaya.

Saya tidak dapat memberikan idea itu. Secara intuitif ia terasa betul. Dan ternyata, penasihat saya juga tidak boleh. Kami berdua terus memikirkannya. Dan pada bulan-bulan berikutnya, ia kelihatan seolah-olah kita berdua benar. Artinya, pendekatan matematik yang saya sarankan adalah salah, tetapi idea yang mendasari itu betul, atau paling tidak, ada cara untuk menyelesaikannya.

Sekarang, lebih dari satu dekad kemudian, ada komuniti orang yang mengusahakan ini dan aplikasi mekanik kuantum lain yang berkaitan dengan bagaimana minda menangani kata-kata, konsep, dan membuat keputusan, satu terbitan khas 'Journal of Mathematical Psychology' yang dikhaskan untuk topik, dan persidangan 'Interaksi Quantum' tahunan yang diadakan di tempat-tempat seperti Oxford dan Stanford. Bahkan ada simposium di Mesyuarat Tahunan 2011 Persatuan Sains Kognitif. Ia bukan cabang psikologi arus perdana, tetapi tidak '' pinggiran '' seperti dulu.

Dalam catatan lain, saya akan membincangkan matematik 'bukan klasik' yang aneh yang dikembangkan untuk menggambarkan tingkah laku zarah kuantum, dan bagaimana ia telah diterapkan pada penerangan konsep dan bagaimana ia berinteraksi dalam fikiran kita. Akan bersambung.....