Наука и Техника

Наука И Техника
20 сентября 2015

Квантовая физика объяснит ваши странные поступки

В следующий раз, когда кто-то обвинит вас в принятии иррациональных решений, просто объясните, что повинуетесь законам квантовой физики. В психологии складывается новая тенденция, которая не только использует квантовую физику для объяснения человеческого (иногда) парадоксального мышления, но и может помочь ученым разрешить определенные противоречия в результатах предыдущих психологических исследований.

По мнению Чжэн Джойс Вонг и других ученых, пытающихся моделировать наши процессы принятия решений математически, уравнения и аксиомы, которые наиболее близко соответствуют человеческому поведению, уходят корнями в квантовую физику.

«Мы насобирали очень много парадоксальных выводов в когнитивной науке, особенно на тему принятия решений, — говорит Вонг, которая также является адъюнкт-профессором по коммуникациям и директором Лаборатории коммуникаций и психофизиологии Университета штата Огайо. — Каждый раз, когда появляется что-то, что не согласуется с классическими теориями, мы часто помечаем это как «иррациональное». Но с точки зрения квантового познания, некоторые выводы перестают быть иррациональными. Они согласуются с квантовой теорией — и тем, как на самом деле ведут себя люди».

В двух последних обзорных работах академических журналов, Вонг и ее коллеги изложили свой новый теоретический подход к психологии. Одна работа появилась в Current Directions in Psychological Science, а другая — в Trends in Cognitive Sciences.

Из работы ученых следует, что квантово-подобное мышление — которое не следует традиционному подходу, основанному на классической теории вероятностей — позволяет людям принимать важные решения перед лицом неопределенности, а также решать сложные вопросы, несмотря на наши ограниченные умственные ресурсы.

Когда ученые пытаются изучать человеческое поведение, используя только классические математические модели рациональности, некоторые аспекты человеческого поведения не поддаются вычислению. С классической точки зрения, такое поведение кажется иррациональным, объясняет Вонг.

Например, ученым давно известно, что порядок, по которому задаются вопросы в рамках опроса, может изменить ответы людей — ранее этот эффект объясняли нечетко обозначенными помехами, вроде «эффектов переноса», «якоря и надстройки» или шумом в данных. Организаторы опросов обычно меняют порядок вопросов от респондента к респонденту, надеясь отменить этот эффект. Но в работе, которая появилась в Трудах Национальной академии наук в прошлом году, Вонг и ее коллеги продемонстрировали, что этот эффект может быть точно предсказан и объяснен квантовым аспектом поведения людей.

Обычно мы думаем о квантовой физике как описывающей поведение субатомных частиц, а не поведения людей. Но эта идея не так уж и надумана, говорит Вонг. Также она подчеркивает, что ее исследовательская программа не предполагает, что наши мозги — буквально квантовые компьютеры. Вонг и коллеги сосредоточены не на физических аспектах мозга, а скорее на том, как абстрактные математические принципы квантовой теории могут помочь в понимании человеческого сознания и поведения.

«Как в социальных, так и в бихевиоральных науках мы часто используем вероятностные модели. К примеру, мы задаем вопрос, какова вероятность того, что человек будет действовать определенным образом или примет определенное решение? Традиционно, эти модели все основаны на классической теории вероятностей — которая возникла из классической физики ньютоновых систем. Что экзотического в том, что социальные ученые будут думать о квантовых системах и их математических принципах?».

Квантовая физика имеет дело с двусмысленностью в физическом мире. Состояние конкретной частицы, ее энергии, ее положения — все это неопределенно и должно быть рассчитано в терминах вероятностей. Квантовое познание рождается, когда человек имеет дело с психической двусмысленностью. Иногда мы не уверены в своих чувствах, ощущаем неоднозначность в выборе варианта, либо вынуждены принимать решения, основанные на ограниченной информации.

«Наш мозг не может хранить все. Мы не всегда имеем четкое представление о происходящем. Но если вы зададите мне вопрос вроде «что ты хочешь на ужин?», я подумаю и приду к конструктивному и четкому ответу, — говорит Вонг. — Это квантовое познание».

«Я думаю, что математический формализм, обеспечиваемый квантовой теорией, согласуется с тем, что мы интуитивно чувствуем как психологи. Квантовая теория может не быть интуитивной вообще, когда используется для описания поведения частицы, но вполне интуитивна, когда с ее помощью описывается наше типичное неопределенное и неоднозначное мышление».

Она использует пример кота Шрёдингера — мысленный эксперимент, в котором кот внутри ящика с определенной вероятностью одновременно и жив, и мертв. Оба варианта потенциальны в нашем сознании. То есть, у кота есть потенциал быть одновременно мертвым или живым. Этот эффект называется квантовой суперпозицией. Когда мы открываем ящик, обе вероятности больше не существуют, и кот должен оказаться живым или мертвым.

С квантовым сознанием, каждое принятое нами решение — наш собственный уникальный кот Шрёдингера.

Когда мы перебираем варианты, мы просматриваем их своим внутренним взглядом. Какое-то время все варианты сосуществуют с различной степенью потенциалов: вроде суперпозиции. Затем, когда мы выбираем один вариант, остальные перестают существовать для нас.

Смоделировать этот процесс математически трудно, отчасти потому, что каждый возможный вариант добавляет уравнению веса. Если во время выборов человеку предлагают выбрать из двадцати кандидатов в бюллетене, проблема выбора становится очевидной (если человек впервые видит их имена). Вопросы с открытым концом вроде «как вы себя чувствуете?» оставляют еще больше возможных вариантов.

С классическим подходом к психологии, ответы могут вовсе не иметь смысла, поэтому ученым нужно построить новые математические аксиомы, чтобы объяснить поведение в каждом отдельном случае. Результат: появилось много классических психологических моделей, некоторые из которых конфликтуют между собой, и ни одна из которых не применима к каждой ситуации.

С квантовым подходом, как отмечает Вонг и ее коллеги, многие сложные и комплексные аспекты поведения могут быть объяснены одним ограниченным набором аксиом. Та же квантовая модель, что объясняет, почему порядок вопросов влияет на ответы опрашиваемых людей, также объясняет нарушения рациональности в парадигме «дилеммы заключенного», эффекта, когда люди работают сообща, даже если это совсем не в их интересах.

«Дилемма заключенного и порядок вопросов — два совершенно разных эффетка в классической психологии, но они оба могут быть объяснены одной квантовой моделью, — говорит Вонг. — С ее же помощью можно объяснить много других, несвязанных и загадочных выводов в психологии. Причем элегантно».