Bagaimana hubungan otak manusia dengan fisika kuantum?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Tidak ada yang tahu apa itu kesadaran dan bagaimana cara kerjanya. Tentu saja, para ilmuwan dari berbagai bidang ilmu memiliki berbagai asumsi mengenai hal ini, tetapi tidak ada yang dapat memberikan jawaban pasti atas pertanyaan tentang apa itu kesadaran. Situasi serupa diamati dengan mekanika kuantum - mempelajari interaksi partikel terkecil Semesta satu sama lain, fisikawan telah belajar banyak. Tetapi karena mekanika kuantum tidak setuju dengan teori relativitas umum Einstein, para peneliti tidak dapat menemukan cara untuk membawanya ke penyebut yang sama.

Menurut salah satu ilmuwan terbesar abad kedua puluh, fisikawan Richard Feynman, tidak ada yang benar-benar memahami mekanika kuantum. Menariknya, dia mungkin juga berbicara tentang masalah kesadaran yang sama rumitnya. Terlepas dari kenyataan bahwa beberapa ilmuwan percaya bahwa kesadaran hanyalah ilusi, yang lain, sebaliknya, percaya bahwa kita sama sekali tidak mengerti dari mana asalnya.

Jadi tidak mengherankan bahwa misteri kesadaran kuno telah mendorong beberapa peneliti untuk beralih ke fisika kuantum untuk menjelaskannya. Tapi bagaimana bisa satu misteri yang belum terpecahkan dijelaskan oleh yang lain?

Apa itu Kesadaran?

Sulit untuk mendefinisikan kesadaran. Bagaimana menjawab pertanyaan "mengapa saya adalah saya" atau "bagaimana kesadaran saya berbeda dari kesadaran kucing?" atau "mengapa saya memandang dunia dengan cara ini dan bukan sebaliknya?" Untungnya, ada ilmuwan di dunia yang siap memberikan jawaban, jika tidak semua, maka banyak pertanyaan tentang apa itu kesadaran manusia.

Misalnya, filsuf kognitif Daniel Dennett, profesor di Universitas Tufts (AS), dalam bukunya "Dari Bakteri ke Bach dan Kembali" berbicara tentang bagaimana proses biologis dalam tubuh manusia menciptakan aliran pikiran dan gambar. Profesor percaya bahwa film subjektif yang diputar di depan mata kita masing-masing tidak lebih dari ilusi yang dijalin dengan terampil oleh otak kita. Dia juga percaya bahwa kesadaran tidak semisteri yang kita pikirkan dan percaya bahwa sains harus menjelaskan fungsi objektif otak.

Di antara para sarjana yang tidak setuju dengan sudut pandang Dennett adalah filsuf dan guru Australia David Chalmers. Dia mengusulkan untuk mempertimbangkan kesadaran sebagai sesuatu yang mendasar, misalnya, sebagai hukum fisika, yang dapat ditemukan di masa depan menggunakan teknologi terbaru. Idenya yang kedua bahkan lebih radikal disebut "hipotesis panspichisme", yang menurutnya kesadaran itu universal dan sistem apa pun memilikinya sampai batas tertentu, bahkan partikel elementer dan foton. Dan di mana ada foton, mungkin ada mekanika kuantum.

Bagaimana fisika kuantum terkait dengan kesadaran?

Pada tahun 1921, Albert Einstein dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisika untuk penemuannya tentang hukum efek fotolistrik. Fisikawan percaya bahwa cahaya, yang biasanya dianggap sebagai gelombang kontinu, juga dapat didistribusikan dalam kuanta, yang kita sebut foton. Peristiwa ini, bersama dengan pemahaman Max Planck tentang radiasi benda hitam, model atom baru Niels Bohr, studi sinar-X Arthur Compton, dan asumsi Louis de Broglie bahwa materi memiliki sifat seperti gelombang, menandai awal era kuantum baru di mana Anda dan saya cukup beruntung untuk hidup.

Apakah mengherankan bahwa teori kesadaran kuantum baru telah muncul yang disebut Orchestrated Objective Reduction (Orch OR), yang disponsori oleh Pemenang Hadiah Nobel Fisika Profesor Roger Penrose dari Universitas Oxford dan ahli anestesi Stuart Hameroff dari Universitas Arizona.

Teori Orch OR, meskipun telah mengalami sejumlah perubahan sejak awal, secara umum menyatakan bahwa penemuan osilasi kuantum di "mikrotubulus" yang berada di dalam neuron otak memunculkan kesadaran. Mikrotubulus (polimer protein) mengontrol fungsi neuronal dan sinaptik dan menghubungkan proses otak dengan proses yang mengatur diri sendiri pada tingkat kuantum. Para ilmuwan percaya teori baru bahkan dapat menjelaskan kehidupan setelah kematian.

Perhatikan bahwa teori Penrose dan Hameroff telah menimbulkan sejumlah kritik, namun penerapan teori kuantum dalam konteks biologis terus berlanjut dan memiliki keberhasilan terbesar dalam kaitannya dengan fotosintesis. Menariknya, studi tentang bau, enzim, dan bahkan DNA burung juga menunjukkan bahwa efek kuantum mungkin lebih banyak terlibat dalam fungsi organisme biologis.

Mahasiswa PhD Bethany Adams baru-baru ini menerbitkan sebuah makalah di Dunia Fisika tentang peran efek kuantum di otak. Studi Adams menyoroti berbagai kemungkinan efek kuantum pada otak, tetapi studi doktoralnya

berfokus pada belitan kuantum antara neuron dan bagaimana hal itu dapat dipengaruhi oleh obat-obatan seperti lithium.

Sementara pekerjaan Adams mencakup beberapa aplikasi potensial, dia sendiri berharap bahwa penelitiannya akan membawa dunia pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana antidepresan dan penstabil suasana hati bekerja, serta pengobatan baru untuk banyak penyakit mental. Tapi siapa tahu, mungkin karyanya akan memungkinkan para ilmuwan untuk menjelaskan bagaimana kesadaran bekerja dan dari mana asalnya.