Có một cuộc tranh cãi lâu nay rằng bộ não của con người tương tự như một chiếc máy tính. Nhưng thực tế thì sự so sánh này có phần không công bằng với bộ não. Trong khi việc đối chiếu các tế bào thần kinh với transistor là một phép ẩn dụ thuận tiện (và không hoàn toàn lạ lẫm), bộ não thực sự hoạt động hiệu quả vượt trội, năng lượng của nó là tái tạo và khả năng tính toán của nó vượt xa những gì mà ngay cả chiếc máy tính mạnh nhất cũng không thể đạt tới. Theo nhiều cách, những cơ chế bên trong của não người tạo thành một vùng đất chưa được khám phá về khả năng tính toán.
Mặc dù bộ não của bạn vượt trội hơn chiếc laptop hay thậm chí là siêu máy tính mạnh nhất thế giới, những cỗ máy này vẫn hoạt động dựa trên vật lý cổ điển. Tuy nhiên, cũng có một loại máy tính khác tồn tại: đó là máy tính lượng tử. Ý tưởng cho rằng bộ não con người chứa các thuộc tính lượng tử không phải là điều mới mẻ. Trên thực tế, nhà vật lý người Anh Roger Penrose và bác sĩ gây mê người Mỹ Stuart Hameroff đã lần đầu tiên đưa ra khái niệm gây tranh cãi này vào những năm 90, với mô hình "giảm quyết định có tổ chức" để giải thích về ý thức. Kể từ đó, nhiều bằng chứng đã gợi ý rằng, mặc dù bộ não có thể không phải là một máy tính lượng tử hoàn chỉnh, nhưng một số thuộc tính lượng tử có thể thực sự giúp tạo ra ý thức.
Mới đây, một nghiên cứu từ Đại học Thượng Hải đã cung cấp thêm một bằng chứng cho vấn đề này - rằng một quy trình cụ thể trong bộ não con người thể hiện hành vi tương tự như hiện tượng rối lượng tử, hiện tượng mà hai hạt (thường là photon) trở nên liên kết chặt chẽ với nhau ngay cả khi ở khoảng cách rất xa. Hiện tượng này từng khiến ngay cả những bộ óc xuất chúng nhất cũng phải bối rối, bao gồm cả Albert Einstein, người đã gọi rối lượng tử là "hành động kỳ lạ ở khoảng cách xa."
Nghiên cứu này, được công bố trong tạp chí Physics Review E vào tháng này, cho thấy rằng một chất béo có tên là myelin bao quanh axon của tế bào thần kinh - sợi dây truyền điện đến các tế bào thần kinh khác hoặc mô cơ thể - tạo ra một môi trường mà trong đó sự rối hạt của photon có thể xảy ra. Điều này có thể giải thích cho sự phát triển của nhận thức, đặc biệt là sự đồng bộ hóa, điều thiết yếu cho việc xử lý thông tin và phản ứng nhanh chóng.
“Ý thức trong bộ não phụ thuộc vào các hoạt động đồng bộ của hàng triệu tế bào thần kinh, nhưng cơ chế chịu trách nhiệm cho việc orchestrating sự đồng bộ hóa đó vẫn chưa được tìm ra,” tài liệu viết. “Các kết quả chỉ ra rằng khoảng trống hình trụ được hình thành bởi lớp myelin có thể tạo điều kiện cho sự phát thải photon tự phát từ các chế độ rung và tạo ra một số lượng lớn các cặp photon rối.” Nhóm nghiên cứu đã xây dựng các mô hình toán học chi tiết về cách mà các photon hồng ngoại có thể tác động lên lớp myelin và truyền năng lượng đến các liên kết hóa học - cụ thể hơn là các liên kết carbon-hydrogen được nhúng trong mô mỡ này. Điều này, theo đó, có thể kích thích sự sinh ra biphoton với nhiều cặp hiển thị sự rối lượng, và phục vụ như một loại “tài nguyên giao tiếp lượng tử” trong hệ thần kinh.
“Khi một bộ não hoạt động, hàng triệu tế bào thần kinh hoạt động đồng thời,” Yong-Cong Chen, một trong những tác giả của nghiên cứu, đã nói với New Scientist. “Nếu sức mạnh của sự tiến hóa đang tìm kiếm hành động thuận tiện từ xa, thì rối lượng tử sẽ là ứng cử viên lý tưởng cho vai trò này.” Nếu bạn cảm thấy chủ đề này có vẻ “wow, nếu điều này là đúng” thì bạn không phải là người duy nhất. Đầu tiên, hiện tượng này sẽ cần được quan sát trong một môi trường sinh học (có thể là trong bộ não của chuột) trước khi các nhà khoa học có thể quá phấn khích về “tài nguyên giao tiếp lượng tử” mới được khám phá trong não. Và đây là một quá trình mà các tác giả thừa nhận sẽ là rất khó khăn.
Thêm vào đó, ý tưởng về việc rối lượng tử đóng vai trò trong ý thức không phải là một khái niệm phổ biến - Hameroff, một trong những bộ óc hàng đầu đứng sau khái niệm cho rằng các hiện tượng lượng tử có thể thúc đẩy các khía cạnh của nhận thức, thậm chí đã nói với New Scientist rằng “rất nhiều người thích chỉ trích chúng tôi” sau khi công bố mô hình ý thức của họ. Nhưng khoa học là lĩnh vực của những giả thuyết và thử nghiệm nghiêm ngặt để phân định bản chất thật sự của sự tồn tại. Và như lịch sử đã cho thấy, những điều tưởng chừng như là “hành động kỳ lạ ở khoảng cách xa” có thể nhanh chóng trở thành viên gạch nền tảng của thế giới lượng tử.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65368553/quantum-entanglement-in-brain-consciousness/
Mặc dù bộ não của bạn vượt trội hơn chiếc laptop hay thậm chí là siêu máy tính mạnh nhất thế giới, những cỗ máy này vẫn hoạt động dựa trên vật lý cổ điển. Tuy nhiên, cũng có một loại máy tính khác tồn tại: đó là máy tính lượng tử. Ý tưởng cho rằng bộ não con người chứa các thuộc tính lượng tử không phải là điều mới mẻ. Trên thực tế, nhà vật lý người Anh Roger Penrose và bác sĩ gây mê người Mỹ Stuart Hameroff đã lần đầu tiên đưa ra khái niệm gây tranh cãi này vào những năm 90, với mô hình "giảm quyết định có tổ chức" để giải thích về ý thức. Kể từ đó, nhiều bằng chứng đã gợi ý rằng, mặc dù bộ não có thể không phải là một máy tính lượng tử hoàn chỉnh, nhưng một số thuộc tính lượng tử có thể thực sự giúp tạo ra ý thức.
Mới đây, một nghiên cứu từ Đại học Thượng Hải đã cung cấp thêm một bằng chứng cho vấn đề này - rằng một quy trình cụ thể trong bộ não con người thể hiện hành vi tương tự như hiện tượng rối lượng tử, hiện tượng mà hai hạt (thường là photon) trở nên liên kết chặt chẽ với nhau ngay cả khi ở khoảng cách rất xa. Hiện tượng này từng khiến ngay cả những bộ óc xuất chúng nhất cũng phải bối rối, bao gồm cả Albert Einstein, người đã gọi rối lượng tử là "hành động kỳ lạ ở khoảng cách xa."
Nghiên cứu này, được công bố trong tạp chí Physics Review E vào tháng này, cho thấy rằng một chất béo có tên là myelin bao quanh axon của tế bào thần kinh - sợi dây truyền điện đến các tế bào thần kinh khác hoặc mô cơ thể - tạo ra một môi trường mà trong đó sự rối hạt của photon có thể xảy ra. Điều này có thể giải thích cho sự phát triển của nhận thức, đặc biệt là sự đồng bộ hóa, điều thiết yếu cho việc xử lý thông tin và phản ứng nhanh chóng.
“Ý thức trong bộ não phụ thuộc vào các hoạt động đồng bộ của hàng triệu tế bào thần kinh, nhưng cơ chế chịu trách nhiệm cho việc orchestrating sự đồng bộ hóa đó vẫn chưa được tìm ra,” tài liệu viết. “Các kết quả chỉ ra rằng khoảng trống hình trụ được hình thành bởi lớp myelin có thể tạo điều kiện cho sự phát thải photon tự phát từ các chế độ rung và tạo ra một số lượng lớn các cặp photon rối.” Nhóm nghiên cứu đã xây dựng các mô hình toán học chi tiết về cách mà các photon hồng ngoại có thể tác động lên lớp myelin và truyền năng lượng đến các liên kết hóa học - cụ thể hơn là các liên kết carbon-hydrogen được nhúng trong mô mỡ này. Điều này, theo đó, có thể kích thích sự sinh ra biphoton với nhiều cặp hiển thị sự rối lượng, và phục vụ như một loại “tài nguyên giao tiếp lượng tử” trong hệ thần kinh.
“Khi một bộ não hoạt động, hàng triệu tế bào thần kinh hoạt động đồng thời,” Yong-Cong Chen, một trong những tác giả của nghiên cứu, đã nói với New Scientist. “Nếu sức mạnh của sự tiến hóa đang tìm kiếm hành động thuận tiện từ xa, thì rối lượng tử sẽ là ứng cử viên lý tưởng cho vai trò này.” Nếu bạn cảm thấy chủ đề này có vẻ “wow, nếu điều này là đúng” thì bạn không phải là người duy nhất. Đầu tiên, hiện tượng này sẽ cần được quan sát trong một môi trường sinh học (có thể là trong bộ não của chuột) trước khi các nhà khoa học có thể quá phấn khích về “tài nguyên giao tiếp lượng tử” mới được khám phá trong não. Và đây là một quá trình mà các tác giả thừa nhận sẽ là rất khó khăn.
Thêm vào đó, ý tưởng về việc rối lượng tử đóng vai trò trong ý thức không phải là một khái niệm phổ biến - Hameroff, một trong những bộ óc hàng đầu đứng sau khái niệm cho rằng các hiện tượng lượng tử có thể thúc đẩy các khía cạnh của nhận thức, thậm chí đã nói với New Scientist rằng “rất nhiều người thích chỉ trích chúng tôi” sau khi công bố mô hình ý thức của họ. Nhưng khoa học là lĩnh vực của những giả thuyết và thử nghiệm nghiêm ngặt để phân định bản chất thật sự của sự tồn tại. Và như lịch sử đã cho thấy, những điều tưởng chừng như là “hành động kỳ lạ ở khoảng cách xa” có thể nhanh chóng trở thành viên gạch nền tảng của thế giới lượng tử.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65368553/quantum-entanglement-in-brain-consciousness/
