Уже лет 20 как каждый человек носит в кармане фотоаппарат. Почему же нет фотографий "шаровых молний", "летающих тарелок", "снежного человека", "лох-несского чудовища", "настоящего пикабушника"?
Шаровую молнию учёные (особенно физики) ужасно не любят.
Шаровая молния влетает в дом гравюра 1901 года
Почему? Потому что в науке чётко прописано, что можно, а чего нельзя. Любое явление, эффект или объект (а также их свойства) для «научности» должны быть:
а) чётко и неоспоримо зафиксированы в природе;
б) смоделированы в лаборатории в ходе опытов и экспериментов;
в) описаны теоретически с помощью формул и чисел;
г) полученные формулы и числа должны (хотя бы «чуть-чуть») совпадать с теми, которые были зафиксированы в природе и во время экспериментов.
Шаровая молния атакует церковь в Уидекомбе в 1638 году. Старинная гравюра
По таким вот строгим критериям учёные отбрасывают как ненаучные самые разные вещи и явления. И вечный двигатель, и НЛО, и привидения. Но вот шаровую молнию отбросить не получается, потому что есть не только многочисленные рассказы очевидцев, записи на киноплёнку и видеозаписи, но и экспертные расследования, и даже самая настоящая (вот уж «научнее не бывает») спектрограмма.
Этот случай произошёл не так давно, в 2012 году – китайские учёные на Тибетском плато изучали обыкновенные молнии – в природных условиях – с помощью различных приборов, в том числе спектрометров. Неожиданно на видео (которое до сих пор засекречено) и на запись спектрографа (которая опубликована) попала самая настоящая шаровая молния. По описаниям очевидцев – серьёзных учёных! – «сразу же после удара обычной молнии вдруг появился сияющий белый шар, размерами приблизительно около 5 метров. Он проплыл горизонтально расстояние примерно в 10 метров, после чего сменил цвет на красный и начал подниматься вверх».
Спектр шаровой молнии полученный китайскими учеными в 2012 году
И вот тут у учёных начинаются большие проблемы – очень серьёзные! Потому что если пункт «А» («доказанно существует и наблюдается в природе») для шаровой молнии выполняется, то остальные три – нет! Получить шаровую молнию в лаборатории учёным пока удавалось только в научно-фантастической литературе (например, «Замок ведьм» Александра Беляева). Более того – пока не удалось создать и более-менее убедительную теорию для этого явления, хотя этим занимались крупнейшие учёные мира (скажем, Пётр Леонидович Капица, знаменитый физик, лауреат Нобелевской премии). И вот из-за этого учёные шаровую молнию не любят. Учёные вообще не любят вещи, которые не могут объяснить – хоть студентам, хоть журналистам, хоть начальству. «Как летать с Земли до звёзд, как поймать лису за хвост, как из камня сделать пар» – могут. А вот с шаровой молнией – беда...
Каковы её свойства?
Что на текущий момент учёным удалось узнать достаточно достоверно из наблюдений? Довольно многое:
Размеры шаровой молнии – от теннисного мячика до шара диаметром в несколько метров.
Время существования – от нескольких секунд до нескольких минут.
Цвет – самый разный (белый, жёлтый, синий, красный), иногда постоянно изменяющийся.
Плотность – меньше воздуха.
«Смерть» – иногда просто растворяется в воздухе, иногда взрывается, причиняя серьёзные разрушения
Взаимодействие с предметами – иногда плавит или поджигает, иногда отбрасывает в сторону на много метров, иногда проходит насквозь.
Какова энергия, содержащаяся внутри шаровой молнии? В 1936 году английский физик Брайан Гудлет привёл совершенно уникальный случай: средних размеров (с грейпфрут) шаровая молния залетела в небольшой бочонок с водой, стоявший на кухне. Вода, только что принесённая из колодца, немедленно начала кипеть. Даже спустя 20 минут после происшествия вода была настолько горячей, что в неё нельзя было опустить руку. Поскольку физику было известно количество воды и её изначальная температура, то рассчитать энергию «по школьным формулам» не составило никакого труда: примерно 100 киловатт-часов, или 360 мегаджоулей на 1 килограмм массы. Это очень много. Достаточно сказать, что шар такого же размера, наполненный нитроглицерином (очень мощным взрывчатым веществом), содержит примерно в четыре раза меньше энергии...
Что касается взаимодействия с веществом – то тут всё ещё загадочнее. В том же самом наблюдении Гудлета сообщается, что шаровая молния, прежде чем залететь в бочонок с водой, пережгла металлические телеграфные провода и сильно опалила деревянную оконную раму. Температура плавления стали, из которой сделана проволока, в среднем составляет +1400 градусов. Значит, молния была примерно такой же температуры? Но тогда она должна была не «опалить» деревянную раму, а поджечь. Странно... Однако всё-таки в этом случае молния «как и положено» взаимодействует с веществом: плавит металл, поджигает древесину, кипятит воду. Среди других примеров «взаимодействия» есть и более «агрессивные»: шаровая молния может при взрыве перевернуть многотонный трактор, выломать в помещении все двери, сломать, как спичку, толстое бревно...
Но были и другие случаи! Скажем, «случай Дженнисона», описанный в 1963 году. Или «случай Аккуратова», описанный в 1946 году. И тут, и там шаровая молния каким-то неизвестным образом сумела пройти сквозь металлическую толстую стенку и попасть внутрь самолёта, летящего на большой высоте! При этом впоследствии, во время расследования, на стенках не было обнаружено никаких – ни проплавленных, ни просверленных, ни «прогрызенных» отверстий. Умение проходить сквозь стены – про такое знает квантовая физика (физики называют это «туннельный эффект»), но чтобы такое происходило в «большом» макромире?! А наблюдения лётчиков (людей психологически подготовленных и вовсе не склонных фантазировать) говорят обратное – сперва молния была снаружи самолёта, пролетела вдоль крыла к кабине, а потом вдруг оказалась внутри (где устроила пожар и чуть не убила радиста).
Обложка журнала Техника Молодежи 1982 год с рассказом о случае 1946 года
Одна ли она?
Удивление вызывает «разнообразие» поведения шаровой молнии при взрыве. Если мы, допустим, возьмём две тротиловые шашки одной и той же массы, то и взорваться они должны с одной и той же силой. А тут при наблюдениях всё совершенно иначе – в одном случае шаровая молния, попав в деревянную мачту корабля, «разносит её в щепки и поджигает весь корабль целиком». А в другом – залетев под кресло радиста в самолёте, взрывается, разносит в куски рацию, плавит (!) металлическое основание сиденья, но сам радист при этом каким-то чудом остаётся цел и невредим.
Столько же вопросов вызывает поведение шаровой молнии при контакте с металлическими объектами или электрическими проводами. Обычная молния, благодаря своей электрической природе, как известно, «любит» именно металлические предметы (на этом основан принцип работы громоотводов). В мультфильме «Ничуть не страшно» мальчики Коля и Юра спасаются от шаровой молнии именно благодаря свисающему со столба электрическому проводу.
Но вот с настоящей шаровой молнией – не вполне так. Иногда она действительно движется в сторону электрических проводов или антенн, а иногда – проплывает мимо них абсолютно «равнодушно», и даже наоборот:
...В нашей палатке – а она была закрыта – лежали радиостанция, карабины и альпенштоки. Но шаровая молния не тронула ни одного металлического предмета, казалось, она «охотилась» только на людей...
Кстати, «вдогоночку». А вообще – насколько и чем опасна шаровая молния для человека? И здесь данные тоже есть самые противоречивые. Многим знаком хрестоматийный случай гибели в Петербурге в 1753 году от удара шаровой молнией физика Георга Рихмана, друга Ломоносова. На лбу учёного нашли «всего лишь красное пятнышко величиной с мелкую монету». Но вот упомянутый нами только что случай, произошедший с группой альпинистов на Северном Кавказе в 1978 году – там шаровая молния «размером с мячик для тенниса» оставляла на теле «страшные глубокие раны, буквально выдирая мясо до костей» (тогда 4 человека получили серьёзные травмы и остались инвалидами, а один погиб).
Гибель Георга Рихмана от шаровой молнии в 1753 году
Именно поэтому многие исследователи всерьёз задаются вопросом – а действительно ли мы имеем дело с одним и тем же явлением? Реагирует шаровая молния на металл – или НЕ реагирует? Прожигает предметы – или проходит их НАСКВОЗЬ? Какой запах остаётся в помещении после взрыва шаровой молнии – запах ОЗОНА или запах СЕРЫ (да-да, и здесь показания свидетелей тоже бывают самые разные)? Или шаровых молний вообще не одна – а две (или три, или даже больше?). Схожих внешне, но обладающих совершенно разными свойствами?
А молния ли это?
«Шаровая молния» – устоявшийся, привычный термин. И в самом деле большинство свидетельств описывают появление шаровой молнии именно во время грозы, то есть как бы подразумевают «родство» молнии обыкновенной и молнии шаровой. Однако «большинство» – совершенно не значит «все». Возьмём тот же самый случай в самолёте, произошедший в 1946 году – тогда шаровая молния проникла в самолёт зимой, при забортной температуре минус пятнадцать градусов, и никаких признаков грозы не наблюдалось на сотни километров вокруг! Но тем не менее – шаровая молния была, её прекрасно видели второй пилот и оба штурмана...
Второй момент. Обычная молния – это раскалённая добела плазма с температурой порядка 30 тысяч градусов, здесь физики друг с другом не спорят. Но и гаснет («высвечивается») обычная молния, как вы знаете, очень быстро. Шаровая же молния может существовать длительное время – несколько десятков секунд, а то и несколько минут! Учёным очень хорошо знакомо такое явление, как «высвечивание» плазменного «огненного шара» при взрыве ядерной или водородной бомбы. Ещё академик Капица справедливо указывал – если огненный шар диаметром 150 метров высвечивается за 10 секунд, тогда «плазменная» шаровая молния диаметром 10 сантиметров должна высветиться всего лишь за сотую долю секунды! А закон сохранения энергии никто не отменял – если вытащить из детской игрушки батарейку, она перестанет работать. А вот шаровая молния, выходит, «в батарейке не нуждается»...
Кстати, единственное (пока) исследование шаровой молнии спектрометром в 2012 году показало, что в её составе есть железо, кремний, кальций, кислород, алюминий, фосфор и титан. То есть на спектр «обыкновенной» молнии спектр шаровой молнии решительно не похож – она «из другого вещества». Так что весьма вероятно, что «шаровая молния» – это вовсе не «молния»... Но тогда что это?
Возможные гипотезы.
Почему шаровая молния круглая? Скорее всего, по той же самой причине, почему круглую форму приобретают капли воды в невесомости. По той же самой причине, почему при взрыве атомной бомбы образуется плазменный шар (а не куб и не пирамидка). Шаровая молния – просто по законам физики – как бы «стремится» тратить как можно меньше энергии на поддержание собственной формы, а потому и превращается в плавающую в воздухе шарообразную «каплю». Но... это только одно из многих объяснений.
Почему летает? Вот уж точно не потому, почему летает воздушный шар. Шар, наполненный горячим воздухом (или состоящий из раскалённого вещества, как при взрыве атомной бомбы), по тем же самым законам физики обязан полететь – но полететь строго вверх! Как пузырёк воздуха внутри открытой бутылки с газированной водой. А движение шаровой молнии может быть очень сложным – она может висеть неподвижно, подниматься, опускаться, двигаться быстрее или медленнее, причём «сама по себе», безо всякого там «ветра». Движение шаровой молнии во время трагедии 1978 года очевидец описывал так:
…Странный это был визитёр. Казалось, он сознательно и злобно, методически, соблюдая одному ему известную очерёдность, раз за разом проникал в наши спальные мешки и жёг нас, предавая страшной пытке...
Как устроена? Самая сложная часть вопроса. Все существующие теории (и их создателей) можно разделить на несколько больших групп:
Группа 1 – «иллюзионисты»: Шаровая молния – это своего рода устойчивая галлюцинация, вызванная воздействием электромагнитных волн на человеческий мозг. Так легче всего объяснить, скажем, «прохождение шаровой молнии сквозь стены». Или тот же случай с альпинистами в 1978 году объясняется тем, что спортсмены, «загипнотизированные» галлюцинацией, сами себе наносили раны... Минусы таких теорий: галлюцинации не могут плавить стекло и железо, а также переворачивать трактора и разносить в щепки корабельные мачты.
Группа 2 – «традиционалисты»: Шаровая молния – это устойчивый объект шарообразной формы, наполненный неизвестным науке веществом. Сам объект может быть устроен по-разному – и как некая «губка» из плазмы, и как некий быстро вращающийся «вихрь», переносящий раскалённое содержимое. Здесь минус – обычный закон сохранения энергии: из такого объекта энергия должна «перетекать» в окружающую среду, причём очень быстро. Да и сквозь стены такой пройти уже не сумеет.
Группа 3 – «волновики»: Шаровая молния – это особая стоячая электромагнитная волна (математики и физики называют такие удивительные волны-одиночки «солитонами»), которая и подпитывает энергией «снаружи» сгусток плазмы – «резонансную область». Минусы здесь – наблюдаемые явления, тот же «опыт Гудлета». Такая стоячая волна никаким образом не смогла бы вскипятить бочонок с водой (это противоречит всем законам физики сразу). Ну и взрыв такого «резонанса» по расчётам – просто хлопок воздушного шарика. Разнести на куски прочный предмет он не способен.
Группа 4 – «пространственники»: Шаровая молния – это результат «прокола» нашего пространства-времени, как бы проникновения в нашу вселенную другой вселенной. Представьте себе шар или цилиндр, который проходит сквозь тонкий лист бумаги – на листе «из ниоткуда» возникает точка, которая превращается в круг, какое-то время «живёт» на листе, а затем снова исчезает в никуда. Взрыв шаровой молнии – результат действия силового поля, возникающего на границе тех самых разных вселенных. Минусы – столкновение двух вселенных, по идее, должно не то что бочонок воды вскипятить, а как минимум пару галактик разнести в клочья... Но... кто знает?
Группа 5 – «биологи»: Шаровая молния – это ни на что не похожая и крайне редко наблюдаемая атмосферная форма жизни (у некоторых исследователей – даже разумной жизни). Эта жизнь питается электричеством или электромагнитными волнами (как «волновики» в одноимённом фантастическом рассказе Фредерика Брауна), но при определённых обстоятельствах может стать видимой для людей и взаимодействовать с «обыкновенной» материей. Этакий вариант рассказа Виктора Драгунского «Он живой и светится», только для взрослых...
Кстати, вам какая теория «устройства шаровой молнии» нравится больше? В любом случае, это явление природы, до сих пор учёными не разгаданное...
Друзья, на сайте «Почты России» сейчас можно выписать журнал «Лучик» со скидкой.
Купить «Лучик» можно на «Вайлдберриз» и в «Озоне».
Как бы это не было странным, мое последующее высказывание, но 5-е пространство существовало, существует и будет существовать. Не думаю, что выскажу что-то новое, но есть основания так думать. Это пространство охватывает всю вселенную не важно имеет вселенная границы или нет. Жители земли, включая флору и фауну ею пользуется с начала зарождения. Если собрать всю информацию, а её неисчислимое множество и обобщить, то тайное станет явным. Да, пока это измерение не поддается изучению ввиду его неявного присутствия, но думаю это вопрос времени. Кстати о времени, его тоже не существует, но однако мы используем этот парадокс. 5-е измерение, я бы назвал "информационное". В обобщённом виде представляю его как способность использования его в процессах не только жизнедеятельности земли, но и влияние на всю вселенную. То есть нас окружает это поле и существует не только как само по себе поле, но и мы являемся его порождением, оно существует в нас, в растениях, животных и во всем окружении нашего существования. Теория Дарвина рисует картину мира как последовательный переход одной формы в другую, но не объясняет что происходит когда из одного вида возникает множество подвидов с разными характеристиками, порой неожиданными не имеющие аналогов в жизненной среде. Это называют эволюцией. Но эволюция показывает развитие формы , скелета, но не свойств этого организма. На развитие "свойств" и оказывает воздействие "информационное" поле. Развитие любой формы жизни и не только на земле, не может иметь под собой основу "случайности" . Теория вероятностей и матанализ предсказали насколько мало было шансов того, что имеется на нашей земле сегодня. Суть моего заявления состоит в том, что существует поле способное непосредственно влиять на изменение свойств всего живого. Это поле не имеет сознания или осязания это такая связь всего существующего и не только на земле но во всей вселенной. Самое простое объяснение такого явления это все, что мы производим имеет свойство обратной связи. Обратная связь имеет важное значение во всех отраслях нашей промышленности, включая электронику. И эта связь позволила развиться жизни на земле. И связь эта осуществлялась с помощью "информационного" поля обратной связи. Это в общих чертах. Всем известна теория Шрёдера или квантовой закономерности присутствия наблюдателя. И никого это не задевает. Но вот когда с рядовыми жителями земли происходит нечто, что считается невозможным в обыденной жизни исключая того, что называют "гениальностью" , то это называют всякими разными, потому что этого не может быть, так как не поддается изучению, измерению и другим известным характеристикам коими оперирует учёный мир. Но такие события происходят и будут происходить как бы это не корежило отдельных индивидуумов современного общества. Примеров приводить не буду их такое множество, что что то доказывать не считаю нужным.
Просто мысли вслух и ничего более.
Ученые смогли обратить вспять повреждения от инсульта у мышей с помощью терапии стволовыми клетками. Это приближает исследователей к открытию методов лечения людей, восстанавливающихся после инсульта.
Четверть взрослых людей сталкивается за свою жизнь с инсультом. Половина из них получает остаточные повреждения, такие как паралич или нарушение речи. Это происходит из-за того, что внутреннее кровотечение или недостаток кислорода необратимо убивают клетки мозга. Сейчас нет методов лечения таких повреждений.
Международная группа ученых из Швейцарии и США хотела доказать, что нейральные стволовые клетки обладают потенциалом для регенерации ткани мозга. Результаты их исследования опубликованы в Nature Communications.
В исследованиях использовались нейральные стволовые клетки человека, из которых могут образовываться различные типы клеток нервной системы. Стволовые клетки получили из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, которые могут быть созданы из нормальных соматических клеток человека.
Культуры человеческих нейральных стволовых клеток. Ядра клеток окрашены в синий цвет, специфический для нейральных стволовых клеток филаментный белок Nestin — в зеленый, транскрипционный фактор нейральных стволовых клеток Sox1 — в красный
Исследователи вызвали у мышей перманентный инсульт, характеристики которого близки проявлению инсульта у человека. Животных генетически модифицировали, чтобы они не отторгали стволовые клетки человека.
Через неделю ученые трансплантировали стволовые клетки в поврежденную область мозга. Они следили за результатами, используя различные визуализирующие и биохимические методы. Исследователи обнаружили, что стволовые клетки выживали в течение всего периода наблюдения — пяти недель. Большинство из них превратились в нейроны, взаимодействующие с уже существующими клетками мозга.
Исследователи обнаружили и другие признаки регенерации: образовывались новые кровеносные сосуды, уменьшались воспалительные процессы и улучшалась целостность гематоэнцефалического барьера. Трансплантация стволовых клеток у мышей также обратила двигательные нарушения, вызванные инсультом.
В перспективе исследователи рассматривают вариант терапевтического применения стволовых клеток на людях. Ученым предстоит минимизировать риски и упростить потенциальное применение метода.
Силиконовая формы для выпечки пользуются популярностью благодаря термостойкости, гибкости и антипригарным свойствам. Однако исследователи выяснили, что такая посуда может быть потенциально опасной.
Согласно исследованию Министерства здравоохранения Канады (Health Canada), во время выпекания токсичные химические вещества попадают в воздух и пищу. При повторном использовании воздействие химических веществ на человека уменьшалось. Результаты исследования опубликованы в Journal of Hazardous Materials.
Изделия из силиконового каучука содержат различные типы химикатов, в том числе циклические или линейные силоксаны, содержащие кремний и кислород.
Силоксаны встречаются не только в силиконе, но и в некоторых косметических средствах, медицинских имплантатах, водоотталкивающих покрытиях лобовых стекол, строительных герметиках и смазках.
Исследователи обнаружили двадцать пять циклических силоксанов (D3–D27) в силиконовых формах для выпечки. Во время готовки они попадают в пищу и выделяются в воздух. Наибольшему воздействию веществ подвергаются дети. Они вдыхают силоксаны во время готовки, а также получают их через съеденную выпечку.
Тяжелые конгенеры (D7-D16) — основная часть веществ, которые мигрируют из силиконовой посуды в еду. У исследователей есть некоторые данные об уровне токсичности более легких силиконовых соединений (D3–D6). Информации о воздействии и опасности более тяжелых циклических силоксанов практически нет.
Поскольку ученые пока не изучали токсичность длинных силоксанов, авторы исследования не анализировали опасность силиконовой посуды для здоровья человека. Однако результаты работы показали, что необходимо проводить такие исследования как можно скорее.
В прошлый раз я опубликовал подобную статью раскрывавшую эту тему поверхностно и с метафорическим окрасом, что незамедлительно привело к бурной реакции некоторых индивидов, которые начали утверждать что я как автор этой статьи- являюсь мягко говоря "поехавшим" и сплетаю квантовую физику с "бредом".Выходит что это ответка.
Ссылка на источники в конце статьи
Вопрос о природе сознания является одним из самых фундаментальных в современной науке. Хотя традиционные подходы в нейробиологии и когнитивной психологии стремятся объяснить сознание как эмерджентное свойство сложных нейронных сетей, появляются альтернативные гипотезы, предполагающие его глубокую связь с фундаментальными законами квантовой физики. Данное исследование представляет собой всесторонний анализ теории, согласно которой сознание возникает не просто как результат сложности биологической сети, а как прямое следствие квантовых явлений, происходящих в микротрубочках нейронов. Особое внимание уделяется спорному вопросу быстрой декогеренции в теплой и шумной среде мозга и тому, как кратковременные квантовые импульсы могут оказывать глобальное влияние на наши мысли и решения. Анализ показывает, что эта область знаний переживает период активного развития, где старые парадигмы ставятся под сомнение новыми данными из квантовой биологии и нейронаук, открывая путь к более глубокому пониманию природы «Я».
Концепция о том, что сознание может быть связано с квантовыми явлениями в мозге, получила широкое распространение благодаря работе Роджера Пенроуза и Стюарта Хамероффа, представленной в виде теории оркестрованной объективной редукции (Orchestrated Objective Reduction, Orch-OR) [[2,4]]. Эта теория, разработанная в 1990-х годах и опубликованная в 1996 году, предлагает радикальный взгляд на происхождение сознания, выходящий за рамки чисто классических моделей [[2,27]]. Согласно Orch-OR, ключевым игроком в создании сознания являются микротрубочки — белковые структуры, составляющие цитоскелет клеток, включая нейроны [[1,3,14,33]]. Эти полые цилиндрические полимеры, состоящие из белка тубулина, играют важнейшую роль в поддержании формы клетки, внутриклеточном транспорте и делении [[32,36]].
В рамках теории Orch-OR микротрубочки рассматриваются не просто как пассивный скелет, а как активные элементы для хранения и обработки информации [[33]]. Авторы предполагают, что отдельные молекулы тубулина могут функционировать как "биологические кубиты" — базовые единицы информации в квантовом компьютере [[14,21]]. Это возможно благодаря наличию в тубулине конъюгированных π-электронов, которые, по мнению сторонников теории, способны находиться в состоянии квантовой суперпозиции, то есть одновременно представлять несколько состояний (например, разные электронные конфигурации или пространственные ориентации) [[33]]. Такая когерентность позволяет микротрубочкам выполнять параллельные вычисления на субнейронном уровне, оперируя огромным количеством вариантов одновременно [[33]].
Центральным механизмом Orch-OR является процесс, который авторы называют "оркестрованной объективной редукцией" (Orch OR) [[3,14]]. Этот процесс состоит из двух частей. Во-первых, это самоколлапс волновой функции, известный как объективная редукция (Objective Reduction, OR), который, согласно гипотезе Пенроуза, является фундаментальным гравитационным процессом, а не просто результатом наблюдения, как в стандартной копенгагенской интерпретации квантовой механики [[33]]. Коллапс происходит, когда локализованное квантовое состояние (в данном случае, состояние суперпозиции в микротрубочке) достигает определенного энергетического порога, связанным со временем жизни системы и силой гравитационного поля [[18,30]]. Во-вторых, этот процесс "оркеструется" (orchestrates) синаптической активностью и другими нейробиологическими процессами [[14]]. Это означает, что нейронные сигналы и входные данные из окружающих нейронов формируют "партитуру", которая направляет и организует коллапс квантовых состояний в микротрубочках. Именно такой акт коллапса каждого кубита в ансамбле микротрубочек в одном нейроне и интерпретируется как отдельный "акт сознания" — мельчайшая единица субъективного опыта [[21,33]].
Сторонники теории утверждают, что такие каскады актов сознания, происходящие в миллионах нейронов, формируют непрерывный поток нашего восприятия [[33]]. Они также предлагают модель, согласно которой время сохранения когерентности может достигать сотен миллисекунд, что достаточно для формирования осмысленных моментов сознания [[18]]. Кроме того, они связывают когерентные высокочастотные колебания (Гц-диапазон) с гамма-ритмами мозга (~50 Гц), которые ассоциируются с осознанностью и интеграцией информации [[14]]. Таким образом, Orch-OR представляет собой попытку создать единую теорию, связывающую квантовые процессы, происходящие в специфических биологических структурах, с высокоуровневым психологическим феноменом — сознанием. Эта теория также допускает возможность существования протосознания повсеместно, так как коллапс квантовых состояний является фундаментальным процессом, а человеческий мозг лишь "оркеструет" этот процесс, создавая сложный и осмысленный опыт [[33]].
Одним из наиболее серьезных и часто упоминаемых аргументов против любой квантовой теории сознания является проблема декогеренции. Декогеренция — это фундаментальный процесс квантовой механики, в ходе которого когерентное квантовое состояние, такое как суперпозиция, теряет свои свойства и "распадается" на классические состояния из-за взаимодействия с окружающей средой [[5,12,29]]. Для сохранения квантовых эффектов, например, в квантовых компьютерах, требуется создание экстремальных условий: сверхнизкие температуры (близкие к абсолютному нулю) и высокий вакуум, чтобы минимизировать взаимодействие с частицами окружающего мира [[5]]. Человеческий мозг, напротив, представляет собой среду, характеризующуюся высокой температурой (около 37°C), высокой влажностью и постоянным "шумом" в виде химических реакций и теплового движения молекул [[1,21]].
Именно этот контраст породил основную критику. Физик Макс Тегмарк из MIT в своей работе рассчитал, что в условиях тёплой, влажной и шумной среды мозга квантовые состояния в микротрубочках должны разрушаться за считанные фемтосекунды (10⁻¹⁵ секунд) [[3,19,21]]. Это время на порядки меньше времени, необходимого для проведения нейронных процессов, которые занимают миллисекунды, что делает невозможным любое значимое квантовое влияние на сознание [[3]]. Эта оценка стала своего рода "золотым стандартом" критики теории Orch-OR и других гипотез о квантовом сознании [[7]].
Тем не менее, сторонники квантовых моделей сознания не признают этот аргумент окончательным. Они указывают на несколько возможных механизмов защиты квантовых состояний от декогеренции в биологических системах, которые могли бы продлить их жизнь до макроскопического, нейробиологически значимого масштаба времени.
-
Возможные механизмы:
1. Структурная изоляция
-- Микротрубочки могут быть экранированы от окружающей среды мембранами или гелеподобной цитоплазмой, что снижает вероятность взаимодействия с водой и ионами.
[[3]]
2. Сверхбыстрая динамика
-- Исследования Джека Тушинского показали, что квантовые реакции в микротрубочках могут длиться наносекунды, что на три порядка дольше, чем предсказывалось Тегмарком.
[[1,34]]
3. Фрактальная структура
-- Микротрубочки имеют сложную, фрактальную структуру, которая может создавать условия для эффективного сохранения когерентности.
[[22,27]]
4. Когерентные колебания
-- Предполагается, что микротрубочки поддерживают когерентные гигагерцовые колебания, которые могут защищать квантовые состояния.
[[14]]
5. Миелин
-- Миелиновые оболочки могут усиливать инфракрасные фотоны, генерируемые нейронами, что способствует образованию запутанных фотонов и передаче сигнала между нейронами.
[[2,6,34]]
6. Антискрипты
-- Анестетики, нарушающие работу микротрубочек, могут служить "антискриптами", блокирующими квантовые процессы, что подтверждает их наличие.
[[3,16]]
-
Особый интерес представляет работа Джека Тушинского, который обнаружил, что квантовые реакции в микротрубочках могут продолжаться в течение нескольких наносекунд — в тысячи раз дольше, чем рассчитал Тегмарк [[34]]. Это нарушает прежнюю оценку и открывает возможность для квантовых событий влиять на нейронную динамику. Другие исследования также указывают на уникальные свойства миелина, который, по одной из гипотез, может создавать условия для квантовой запутанности между нейронами через генерацию запутанных фотонов [[2,6]]. Кроме того, эксперименты в Университете Центральной Флориды показали, что свет может проходить через микротрубочки без деградации, что также указывает на их устойчивость к внешнему воздействию [[1]]. Хотя эти механизмы пока остаются преимущественно теоретическими, они демонстрируют, что проблема декогеренции не является абсолютно непреодолимым препятствием для квантовых теорий сознания, а скорее вызовом, требующим дальнейших исследований.
Если принять, что квантовые процессы в микротрубочках действительно существуют и способны оказывать влияние на нейронную активность, возникает следующий вопрос: как можно перейти от кратковременного и микроскопического события к глобальному и долговременному феномену, известному как сознательное решение? Как один квантовый флуктуация, длительность которой может составлять лишь доли миллисекунды, способна изменить ход наших мыслей и поведения? Научное сообщество предлагает несколько моделей, объясняющих этот переход, которые можно условно назвать механизмами амплификации.
Наиболее развитой из этих моделей является гипотеза амплификации хаотической динамики. Она предполагает, что мозг работает в режиме самоорганизованной критичности — состоянии на границе между полным порядком и беспорядочным хаосом [[23]]. В этом критическом состоянии даже очень малые флуктуации могут быть эффективно "усилены" до макроскопических уровней. Исследования показывают, что нейронные сети склонны к возникновению "нейронных лавин" — каскадов последовательной активации, подчиняющихся степенному закону распределения [[23]]. Это означает, что система чувствительна к малым возмущениям. Таким возмущением может стать квантовый туннелирование или другой квантовый эффект в одном из тысяч микротрубочек в нейроне. Эта флуктуация может вызвать небольшое отклонение в работе одного нейрона, которое затем распространится по сети, инициируя каскад активности, достаточный для того, чтобы нейрон достиг порога возбуждения и выпустил нейромедиатор [[23]]. В этой модели квантовый выбор не предопределяет исход полностью, но он становится решающим звеном в длинной цепи причинно-следственных событий, которая приводит к конкретному поведенческому ответу. Эта идея была развита в теории "свободного бита" Скотта Ааронсона, где квантовый шум усиливается до уровня, влияющего на поведенческий выбор [[23]].
Другой важный механизм — это синхронизация и рекуррентная обработка. Сознание часто ассоциируется с синхронизацией нейронной активности на различных частотах, особенно в гамма-диапазоне (30–100 Гц) [[17,34]]. Теория Эмерджентной Интеграции и Рекуррентного Отображения (ЭИРО) утверждает, что именно рекуррентные связи между нейронными сетями лежат в основе сознания [[10]]. Сознательная обработка информации — это не просто прохождение сигнала от первичных корковых отделов к ассоциативным, а многочисленные обратные проходы, позволяющие интегрировать информацию, создавать контекст и формировать целостный образ [[10]]. Если квантовый импульс в микротрубочке одного нейрона вызывает небольшое возбуждение, это возбуждение может быть гораздо более значимым, если оно происходит в тот момент, когда нейронная сеть находится в состоянии готовности к синхронизации. Квантовый импульс может действовать как "запуск" или "катализатор", который позволяет системе войти в состояние глобальной синхронизации и рекуррентной обработки, что и приводит к осознанию стимула или формированию решения [[10]].
Наконец, нельзя недооценивать роль нейропластичности и обучения. Авторская модель, описанная в одном из источников, рассматривает сознание как систему, где веса связей между различными "ветвями" (аналогичными когнитивным путям) обновляются на основе квантовых импульсов [[31]]. Импульс δ_i от определенной когнитивной ветви приводит к увеличению ее веса, если она совпадает по фазе с основным потоком сознания, что закрепляет данный паттерн мышления [[31]]. Этот процесс аналогичен принципу "fire together, wire together" (накаппаевский синаптический пластический закон). Таким образом, каждый квантовый акт, оказывающий влияние, может изменять структуру и функции нейронной сети, закрепляя определенные пути решения и делая их более вероятными в будущем. В этом смысле кратковременный квантовый эффект становится долгосрочным изменением в организации мозга, которое и определяет нашу личность и привычки.
Вопрос о том, являются ли квантовая природа сознания и его эмерджентное свойство взаимоисключающими, является центральным для понимания сложной природы этого феномена. Эмерджентность — это концепция, согласно которой из сложных взаимодействий множества простых компонентов возникают новые, качественно отличающиеся свойства, которых нет у самих компонентов [[8,9]]. Примерами служат термодинамика, возникающая из квантовой механики, или психология, являющаяся эмерджентным свойством нейробиологических процессов [[9]]. Сознание часто рассматривается как пример сильной эмерджентности — феномена, чье возникновение принципиально невозможно предсказать только на основе знания базовых физических законов [[8]].
Исходя из этого, можно было бы предположить, что гипотеза о квантовых основах сознания и эмерджентная теория являются конкурентами. Однако анализ предоставленных данных показывает, что они могут быть не просто совместимы, а глубоко взаимодополняющими. Можно предложить следующую модель, объединяющую обе концепции:
1. Квантовые законы как фундамент: Сознание начинается на самом фундаментальном уровне материи. Квантовые процессы, происходящие в микротрубочках, обеспечивают "первопричину" или "источник недетерминизма". Это место, где реальность не является жестко предопределенной классическими законами физики. Здесь возникают квантовые флуктуации, которые являются истинно случайными и непредсказуемыми [[23]]. В этой модели сознание не является просто побочным продуктом сложности, а имеет свою собственную, уникальную причинную мощь на уровне самой реальности [[11]].
2. Эмерджентность как организация: Квантовые флуктуации сами по себе не являются сознанием. Их необходимо "организовать" в осмысленный опыт. Этот процесс организации происходит на макроскопическом уровне нейронных сетей. Сложные рекуррентные связи, синаптическая пластичность, интеграция информации через таламо-кортикальные петли и синхронизация нейронных осцилляций работают как "оркестр", который управляет и направляет квантовые события [[10,17]]. Именно эта организация и составляет суть эмерджентного свойства сознания. Сознание — это не просто результат сложности, а сложность, организованная таким образом, чтобы порождать целостный, интегрированный и осмысленный опыт.
3. Симбиоз двух уровней: В этой объединенной модели квантовый уровень предоставляет сознанию свободу воли и творческий потенциал, позволяя ему выбирать из множества возможных будущих путей. Эмерджентный уровень обеспечивает этому выбору структуру, преемственность и контекст. Например, квантовый импульс может выбрать один из нескольких потенциальных путей решения проблемы. Затем эмерджентные процессы, такие как рекуррентная обработка, интегрируют этот выбор с предыдущим опытом, знаниями и целями, формируя окончательное сознательное решение. Таким образом, квантовые законы дают материал, а эмерджентная организация придает ему форму.
Таким образом, вместо того чтобы быть взаимоисключающими, квантовая теория и эмерджентная теория становятся двумя сторонами одной медали. Квантовая теория объясняет *источник* сознания — его непредсказуемость и творческую природу. Эмерджентная теория объясняет *структуру* сознания — его целостность, непрерывность и связь с личным опытом. Эта синергия позволяет объяснить, как сознание может быть одновременно фундаментальным свойством Вселенной (через квантовые законы) и сложным, адаптивным свойством человеческого мозга (через эмерджентные процессы).
Поскольку прямое наблюдение за квантовыми процессами внутри живых нейронов с помощью неинвазивных методов пока невозможно, научное сообщество ищет косвенные доказательства в пользу квантовых теорий сознания. Эти доказательства не подтверждают теорию в целом, но могут указывать на то, что биологические системы используют квантовые эффекты, и предоставляют направления для будущих исследований.
Одним из наиболее перспективных направлений является изучение действия анестетиков. Анестетики вызывают потерю сознания, и многие из них, по данным исследований, воздействуют на микротрубочки. Например, препараты, стабилизирующие микротрубочки (например, эпотилон B), замедляют наступление бессознательного состояния под действием анестетика изофлурана [[16]]. Контрольные крысы, получавшие стабилизаторы, дольше сохраняли сознание, чем контрольная группа [[1]]. Сторонники Orch-OR интерпретируют эти результаты как прямое доказательство того, что анестетики нарушают работу микротрубочек, в частности их квантовые оптические эффекты, что и приводит к потере сознания [[16]]. Хотя другие гипотезы также пытаются объяснить действие анестетиков через взаимодействие с микротрубочками, их специфическое предсказание о нарушении квантовых процессов делает эту область ключевой для проверки теории.
Другим важным источником данных является квантовая биология. Несмотря на то, что прямых доказательств квантовых эффектов в нейрональной активности все еще не существует [[6]], исследования в других областях биологии показали, что живые системы способны использовать квантовые явления в "шумных" условиях. Яркими примерами являются фотосинтез, где энергия света передается с почти 100% эффективностью благодаря квантовой когерентности, и навигация птиц, основанная на квантовой запутанности в глазах [[3]]. Эти открытия демонстрируют, что естественная эволюция нашла пути для использования квантовых свойств, что делает менее фантастической саму идею о квантовых процессах в мозге.
Исследователи также обращаются к уже существующим технологиям для поиска косвенных свидетельств. Например, были предложены гипотезы о том, что квантовые эффекты могут лежать в основе некоторых аспектов человеческого мышления. Китайские ученые показали, что логические ошибки в мышлении людей могут быть описаны формулами квантовой теории вероятностей [[13]]. Это не доказывает, что мозг — это квантовый компьютер, но указывает на сходство в стратегиях принятия решений, которые могут быть объяснены как в рамках классической, так и в рамках квантовой вероятностной модели. Кроме того, в рамках Расширенной концепции Эверетта (РКЭ) Менского предполагается, что сознание связано с разделением альтернативных ветвей мировой волновой функции, что, по его мнению, объясняет стрелу времени и свободу воли [[28]].
Будущие экспериментальные проверки теорий сознания будут зависеть от развития новых технологий. Проект QuBrain направлен на поиск квантовой когерентности в мозге [[3]]. Разрабатываются методы высокоразрешающей спектроскопии, которые позволят исследовать квантовые состояния в микротрубочках [[3]]. Также ведутся работы по поиску "мозговых кубитов" — биохимических кубитов, состоящих из ядер фосфора в мозге, которые могут хранить квантовую информацию [[24,32]]. Хотя эти проекты находятся на ранних стадиях, они представляют собой первый шаг к эмпирической проверке гипотез, которые долгое время оставались в области философских дебатов. Таким образом, хотя окончательные доказательства еще впереди, текущая научная работа уже предоставляет ряд косвенных, но убедительных указаний в пользу возможности квантовой природы сознания.
Подводя итог, можно заключить, что гипотеза о квантовой природе сознания, воплощенная в теории Orch-OR, представляет собой смелую и многогранную попытку ответить на один из величайших вопросов науки. Несмотря на серьезные возражения, в первую очередь связанные с проблемой декогеренции в теплом и шумном мозге, эта теория активно развивается и получает подкрепление из новых областей знаний. Анализ показывает, что ключевая дилемма — "краткосрочный квантовый импульс vs. глобальное влияние на мысли" — может быть разрешена через комплексный подход, сочетающий несколько механизмов амплификации. Вместо того чтобы рассматривать квантовые и эмерджентные подходы как взаимоисключающие, они представляются как два взаимодополняющих уровня организации, где квантовые законы обеспечивают источник недетерминизма и творчества, а эмерджентные процессы в нейронных сетях создают из этого потока целостный и осмысленный опыт.
Перспективы данной области исследований кажутся многообещающими. Во-первых, продолжающиеся исследования в квантовой биологии, показывающие использование квантовых эффектов в таких сложных системах, как фотосинтетические комплексы, подрывают аргумент о невозможности квантовых явлений в биологии [[3]]. Во-вторых, разработка новых экспериментальных методов, таких как высокоразрешающая спектроскопия и проекты типа QuBrain, позволит в ближайшем будущем получить прямые или косвенные данные о квантовых процессах в мозге [[3,24]]. В-третьих, развитие теоретических моделей, таких как теория конструктора информации Дэвида Дойча и Чиары Марлетто, может предоставить новый математический аппарат для описания сознания как информационного явления, основанного на возможностях физических преобразований [[13]].
В заключение, хотя теория Orch-OR и остается спорной, она стимулирует глубокий пересмотр существующих представлений о сознании. Она предлагает перейти от упрощенной метафоры "мозг — это компьютер" к более сложной и точной аналогии "мозг — это квантовый компьютер", организованный в сложную эмерджентную сеть. Эта модель не только пытается решить проблему произвольности и субъективности сознания, но и предлагает конкретные, хоть и труднопроверяемые, пути для будущих исследований. Будущее изучения сознания, вероятно, будет определяться именно способностью объединить фундаментальные законы физики, сложные принципы организации биологических систем и богатый внутренний мир человеческого опыта в единую, непротиворечивую картину.
- Источники:
1. https://www.securitylab.ru/news/552498.php
2. https://www.rusnor.org/news/current/19606.htm
3. https://habr.com/ru/articles/919046/
4. https://evgeniirudnyi.livejournal.com/119527.html
5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Декогеренция
6. https://hightech.plus/2024/08/09/kvantovaya-zaputannost-v-ne...
7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Квантовое_сознание
8. https://habr.com/ru/companies/itglobalcom/articles/758964/
9. https://ru.wikipedia.org/wiki/Эмерджентность
10. https://webdevops.ru/t.htm
11. https://hub.sfedu.ru/storage/1/848843/914e6d7b-9ea8-4e38-91e...
12. https://habr.com/ru/articles/449888/
13. https://habr.com/ru/articles/776080/
14. http://blog.rudnyi.ru/ru/2016/03/kvantovoe-soznanie-hameroff...
15. https://mglinets.narod.ru/slova6/mechanotrNr.htm
16. https://new-science.ru/kvantovaya-priroda-soznaniya-podtverz...
17. https://dcs-spb.ru/
18. https://cyberleninka.ru/article/n/neyrokompyuternaya-orch-or...
19. https://knife.media/quantum-brain/
20. https://www.researchgate.net/publication/391628248_Kvantovaa...
21. https://sci.rambler.ru/science/54965271-kvantovoe-soznanie-p...
22. https://aftershock.news/?q=node%2F999120&full=
23. https://habr.com/ru/articles/813599/
24. https://hi-news.ru/research-development/uchenye-xotyat-vyyas...
25. https://new.ras.ru/upload/iblock/4a3/vp234scxgx77528yf613wd9...
26. https://habr.com/ru/articles/813599/
27. https://masterok.livejournal.com/11703475.html
28. https://ufn.ru/ufn07/ufn07_4/Russian/r074h.pdf
29. https://ru.eitca.org/квантовая-информация/eitc-qi-qif-основы...
30. https://cyberleninka.ru/article/n/ergonomika-i-informatsiya-...
31. https://habr.com/ru/articles/950522/
32. https://www.researchgate.net/profile/Olga-Kolesnichenko/publ...
33. http://2045.ru/news/35061.html
34. https://dtf.ru/howto/3849754-kvantovoe-soznanie-i-ego-vliyan...
35. https://earthpapers.net/mehanizmy-regulyatsii-kationnyh-kana...
36. https://ru.wikipedia.org/wiki/Нейрон
37. https://biomolecula.ru/articles/kletki-pod-davleniem
38. https://sciencejournals.ru/view-article/?j=biomem&y=2023...
39. https://dokumen.pub/9785905792502-o-4921270.html
Фото: freepik.com
В журнале Nature Neuroscience опубликовали исследование, в котором биологи показали результаты обучения алгоритма (RTVI). Он научился анализировать малейшие движения лицевых мышц мышей, которые бежали в установке виртуальной реальности к сладкому угощению.
Выяснилось, что по микромимике можно понять, какую стратегию зверёк выбрал — свернуть налево, направо или пойти напролом. Причём данные с камеры оказались не менее информативны, чем записи активности нейронов.
Всего в эксперименте участвовало 17 подопытных, и оказалось, что у разных мышей мордочки реагируют одинаково. Мышиная физиономия может выдавать не только эмоции, но и ход мыслей.
Когда мы слышим слово «квантовый», чаще всего воображение рисует сложные физические эксперименты с фотонами и суперпозициями. Но интересный парадокс в том, что даже в мире классических вычислений, на обычных серверах, работающих с цифровой информацией, начинают проявляться явления, удивительно похожие на квантовые. Их называют квазиквантовыми эффектами. Давайте разберёмся, что это значит и как они связаны с современными нейронными сетями.
Термин «квазиквантовое» (или «квантоподобное») не означает, что в серверах внезапно начали возникать настоящие суперпозиции электронов, как в лабораториях по квантовым вычислениям.
Речь идёт о математических и информационных структурах, которые ведут себя так, как если бы они обладали свойствами квантовых систем.
Пример:
- В квантовой механике объект может быть сразу в нескольких состояниях, и только измерение «схлопывает» эту суперпозицию.
- В нейросетях мы имеем дело с вероятностными распределениями, где конкретный ответ формируется лишь в момент «выдачи результата». До этого система хранит не одно «готовое знание», а множество возможных интерпретаций.
1. Суперпозиция вероятностей
-- В больших языковых моделях (LLM) или генеративных сетях результат работы строится как вероятностное наложение вариантов. Например, при генерации текста сеть держит «в уме» сразу десятки возможных продолжений, и лишь алгоритм выборки (sampling) «схлопывает» суперпозицию в конкретную фразу.
2. Интерференция значений
-- Как в физике волны складываются друг с другом, так и в нейросетях активации нейронов могут усиливать или подавлять друг друга. Это очень похоже на квантовую интерференцию: один путь усиливает вероятность результата, другой — обнуляет её.
3. Декогеренция информации
-- В квантовой механике декогеренция разрушает суперпозицию. В цифровой среде есть аналог — шум, переобучение, потеря контекста при длинных запросах. Сеть «забывает» вероятностное распределение и начинает выдавать хаотичные результаты.
4. Нелокальность
-- Нейросети обучаются так, что изменение весов в одной части модели влияет на поведение всей системы. Это напоминает эффект квантовой нелокальности, когда частицы остаются связанными независимо от расстояния.
Парадокс в том, что никакой «квантовой магии» в кремниевых процессорах нет — они всего лишь складывают и умножают числа.
Но:
1. Масштаб данных — миллиарды параметров, миллионы текстов, изображений, связей. На таком уровне классическая логика начинает вести себя как сложная вероятностная система.
2. Статистическая природа обучения — веса нейросети не хранят «факты», а лишь распределения вероятностей.
3. Глубина связей — в многослойных сетях возникают эффекты, которые проще описывать квантоподобными аналогиями, чем традиционной линейной алгеброй.
Генеративные модели (ChatGPT, Stable Diffusion): выбор ответа из «суперпозиции возможных продолжений».
Поиск информации: при ранжировании поисковые алгоритмы используют методы, близкие к квантовой теории вероятностей.
Обработка больших данных: суперпозиционные структуры помогают объяснить, почему сети находят неожиданные связи, которые человек бы пропустил.
Уже сейчас активно исследуется направление «квантовое машинное обучение» (Quantum Machine Learning).
Но даже без квантовых компьютеров современные модели начинают вести себя так, что человеку удобнее мыслить о них в терминах квантоподобных эффектов, чем в привычных «0» и «1».
Можно сказать, что цифровая цивилизация воспроизводит квантоподобные паттерны на уровне чистой информации — до того, как реальная физика подтянется с массовыми квантовыми процессорами.
Современные нейросети на классических серверах — это не «квантовые компьютеры», но их работа действительно удивительно напоминает квантовый мир. Суперпозиции, интерференция, декогеренция и нелокальные эффекты уже проявляются, но не в электронах и фотонах, а в структуре цифровой информации.
Мы как будто смотрим на репетицию квантовой эпохи — только пока в цифровом зеркале.
-- Как думаете, это просто удобная метафора или у таких квазиквантовых эффектов есть фундаментальная природа, которую мы ещё только начинаем понимать?
