من و استادم دکتر #مهدی_گلشنی، همایش فیزیک کوانتوم بنیادی، قم. همچنان پس از سی‌ودو سال همراهی و ارادت قلبی.

#افشین_شفیعی

Unraveling life's origin: Five key breakthroughs from the past five years
https://phys.org/news/2024-05-unraveling-life-key-breakthroughs-years.html

نوروساینس آگاهی

۳- دانشمندانی که به دنبال این هستند که ببینند آگاهی چه‌طور در مغز تولید می‌شود، دو دسته هستند. یک دسته به دنبال نورون‌ها یا مدارهایی می‌گردند که ممکن است آگاهی در آن‌ها تولید شود. دسته‌ی دیگر هم احتمال می‌دهند آگاهی از نوع پدید‌های ظهورکننده یا «ایمرجنس» باشد.

ایمرجنس پدیده‌ای است که در سیستمی می‌تواند ظاهر شود که از اجزای بسیاری تشکیل می‌شود. اما کاری که هر کدام از اجزای آن سیستم انجام می‌دهد یک چیز مشخصی است و ربطی به آن پدیده‌ی ظهورکننده ندارد. منتهی وقتی آن اجزا با هم در تعامل قرار می‌گیرند، آن سیستم خاصیتی پیدا می‌کند که آن را در هیچ کدام از اجزای آن نمی‌شود دید! نورون‌هایی هم که در مغز می‌شناسیم هر کدام کار مشخصی انجام می‌دهند، که آن را تولید آگاهی نمی‌شود دانست. مثلاً بعضی‌هایشان محیط اطراف را حس یا ادراک می‌کنند. یعنی رنگ، صدا، بو، طعم، نرمی یا زبری تولید می‌کنند. بعضی‌هایشان احساس تولید می‌کنند. مثلاً درد، شادی، غم، امید، ترس و غیره. بعضی دیگرشان تفکر، پیش‌بینی، تصمیم، حرکت و غیره ایجاد می‌کنند. اما وقتی این‌ها با یکدیگر همکاری می‌کنند، یک چیزی به نام آگاهی ایجاد می‌شود که هیچ کدام از آن کارهای مشخصی نیست که این‌ها انجام می‌دهند. برای این‌که این مسئله قدری روشن‌تر و ملموس بشود، بعضی‌ها مثلاً کلنی مورچه‌ها را مثال می‌آورند.

هر کلنی مورچه‌ها، که در خانه‌ای زیر زمیني با مساحت صدها متر مربع به وجود می‌آید، در واقع یک تمدن است برای خودش. در این کلنی‌ها بعضی مورچه‌ها مأمور این هستند که بروند برگ‌های تازه و خوبی پیدا کنند، و هر کدام آن‌ها تکه‌ای از یک برگ را ببُرد، و بعد هم کولش کند و با خودش به داخل کلنی بیاورد. یک عد‌ی دیگر از آن‌ها هم، که در داخل کلنی ساکن هستند، کارشان این است که این برگ‌ها را خوب بجوند، و نرم که شد برای قارچ‌هایی بریزند که داخل کلنی رشد می‌کنند. قارچ‌ها هم این غذاها را می‌خورند و رشد می‌کنند. آن وقت افراد کلنی، این قارچ‌ها را می‌خورند، که خوشمزه‌تر و دارای ارزش غذایی بیشتری هستند. یک عده‌ی دیگر از مورچه‌های کلنی هم مأمور کفن و دفن هستند! کارشان این است که مورچه‌هایی را که داخل کلنی می‌میرند از داخل کلنی تخلیه کنند. جسدها را کولشان می‌کنند و می‌برند در یک فاصله‌ی خیلی دوری از کلنی در جایی می‌ریزند که محیط زیستشان را آلوده نکنند. حالا اینجا باید دقت کنیم! هیچ کدام از این مورچه‌ها که کارش را انجام می‌دهد، هیچ «آگاهی» ندارد که برای چه آن را انجام می‌دهد. برای این‌که آن کار را درست مثل یک ماشین انجام می‌دهد! چون فقط برای یک کار مشخص ساخته شده است، نه برای هیچ کار دیگری. فقط اطلاعات و توانایی‌های مربوط به آن کار در ژن‌هایش تعبیه شده است. به‌خاطر همین است که مورچه‌ی برگ‌آور فقط بوی برگ می‌شنود، و می‌رود یک تکه از آن را می‌بُرد و در کولش می‌آورد. حتی شکل حمل بارش هم یک چیز مشخصی است. همیشه آن را به کولش می‌گیرد و می‌آورد. مثلاً هیچ وقت آن را روی زمین نمی‌کشد تا با خودش بیاورد. درست مثل یک ماشین، یا ربات. این نوع مورچه حتی اگر جسد صدتا مورچه هم زیر پایش ریخته باشد، هیچ کدام آن‌ها را نمی‌برد در یک جای دوری بیندازد. بقیه‌شان هم فقط همان کار مشخص مربوط به خودشان را انجام می‌دهند. اما در آن اتفاقی که در کل سیستم یا کلنی می‌افتد، چیزی هست که خیلی شبیه آن آگاهی‌است که ما داریم. این طور نیست؟‌ مثل این است که خود کلنی از روی یک نوع آگاهی است که همه‌ی این کارها را انجام می‌دهد. مغز ما هم واقعاً شباهت عجیبی به کلنی مورچه‌ها دارد. [ادامه دارد]

#عباس_پژمان
۲۵ اردیبهشت ۱۴۰۳

Quantum 'arrow of time' suggests early universe had no entanglement | New Scientist
https://www.newscientist.com/article/2432895-quantum-arrow-of-time-suggests-early-universe-had-no-entanglement/

Quantum time travel: The experiment to 'send a particle into the past' | New Scientist
https://www.newscientist.com/article/mg26234932-900-quantum-time-travel-the-experiment-to-send-a-particle-into-the-past/

نوروساینس آگاهی

۴- اما بعضی مطالعات نشان می‌دهد که احتمالاً شبکه‌های خاصی در مغز هستند که آگاهی را آن‌ها تولید می‌کنند. یکی از این مطالعات در فنلاند صورت گرفت. در این مطالعه، که بر روی داوطلب‌های جوان و سالم صورت گرفت، از داروی تزریقی بیهوشی استفاده شد. آزمایش از این قرار بود که در آن‌ها با داروی تزریقی بیهوشی، بیهوشی‌ای شبیه خواب ایجاد کردند. یعنی هر کدام را فقط در آن اندازه بیهوش کردند که اگر تحریکاتی دریافت نمی‌کردند، آگاهی‌ای نداشتند. اما اگر تحریکاتی دریافت می‌کردند، مثلاً کسی صدایشان می‌کرد یا تکانشان می‌داد، می‌توانستند بیدار شوند، و آگاهی‌شان برگردد. بیهوشی‌ای هم که خواب ایجاد می‌کند به همین شکل است. اگر فرد خواب‌رفته تحریکی دریافت نکند به محیطش آگاهی ندارد. اما اگر مثلاً صدایش کنی، یا تکانش دهی، آگاهی‌اش می‌تواند برگردد. ضمناً فعالیت مغز آزمایش‌شوندگان هم با تکنیک PET (توموگرافی با گسیلِ پوزیترون) تحت مشاهده بود.

وقتی این بیهوش‌شوندگان را صدا می‌کردند، یا تکانشان می‌دادند، و آگاهی‌شان شروع می‌کرد برگشتن، اولین قسمتی از مغز که فعال می‌شد آن قسمت بود که از لحاظ تکاملی قدمت بیشتری دارد. یعنی اول ساقه‌ی مغز، تالاموس، هیپوتالاموس و قشر سینگولیت قدامی‌شان فعال می‌شد. در حالی که در بخش نئوکورتکس مغز، که تئوری تکامل می‌گوید بخش جدیدی است، اتفاقی نمی‌افتاد. وقتی هم که آگاهی برمی‌گشت، ساقه‌ی مغز، تالاموس، قشر سینگولیت قدامی و شبکه‌ی پیشانی-آهیانه‌ای بودند که فعالیت داشتند.

گذشته از این، آزمایش‌های بسیاری هم انجام شده است که همگی نشان می‌دهند وقتی مغز از حالت ناآگاهی به حالت آگاهی برمی‌گردد، موج‌های الکتریکی خاصی، به نام موج‌های p300، در بعضی قسمت‌هایش ایجاد می‌شود. عدد 300، نشانه‌ی طول زمانی آن موج‌هاست، که تقریباً ۳۰۰ میلی ثانیه است. ضمناً آن‌ها را به شکل ساده‌شده‌ی  P3 هم می‌نویسند. این‌ها در واقع موج‌هایی هستند که وقتی ایجاد می‌شوند که مغز به محرک‌های خارجی‌ای که وارد آن شده‌اند واکنش نشان‌می‌دهد. یعنی  نشانه‌ی توجه مغز به محرک خارجی هستند.  نشانه‌ی همان «آگاهی با توجه» هستند که در بخش اول این یادداشت‌ها صحبتش را کردم. در واقع به حافظه‌ی کاری ربط دارند. حافظه‌ی کاری کارش این است که به بعضی از محرک‌هایی که وارد مغز می‌شوند توجه نشان می‌دهد. این که کدام قسمت یا قسمت‌ها هستند که آن آگاهی، یا آن  P3ها را ایجاد می‌کنند، بستگی به این دارد که چه نوع آگاهی است که مغز در آن لحظه ایجاد می‌کند. چون وقتی آگاه هستیم، آگاهی هر لحظه‌مان با آگاهی لحظه‌ی دیگرمان فرق دارد. مثلاً در لحظه‌ای آگاهی‌مان از این نوع است که تصمیم می‌گیریم سیگاری روشن کنیم. در لحظه‌ی بعد، لذت اولین پک به آن سیگار است که به‌ آن آگاهی پیدا می‌کنیم. یا در لحظه‌ی دیگری آگاهی‌مان از این نوع است که داریم سعی می‌کنیم جمله‌ای بنویسیم که معنی خاصی را منتقل کند، و غیره. و نکته‌ی مهمی اینجا هست.  به  قول دکتر استانیسلاو دوآئن، یکی از رازهای عجیب مغزمان به همین مسئله مربوط می‌شود. در واقع، هر کدام از این نوع کارها را مغز در یک جای مخصوصی از خود، با همکاری بعضی جاهای دیگرش، انجام می‌دهد. یعنی هر کاری در بخش خاصی از مغز، یا شبکه‌های مشخصی از آن، انجام می‌شود. اما احساسمان همیشه این است که فقط یک نفر است که این کارها را انجام می‌دهد! در واقع، آگاهی ارتباط تنگاتنگی با آن چیزی دارد که اسمش را «من» یا «خود» گذاشته‌ایم. [ادامه دارد]

#عباس_پژمان

Quantum mechanics and the puzzle of human consciousness - Allen Institute
https://alleninstitute.org/news/quantum-mechanics-and-the-puzzle-of-human-consciousness/

نوروساینس آگاهی

۵- قبلاً دیدیم آگاهی در واقع دو حالت دارد: یکی از حالت‌هایش این است که وقتی آن را داریم حواسمان هم هست که آن را داریم. مثلاً داریم رانندگی می‌کنیم و حواسمانمان هم به همان رانندگی‌مان است. متوجه هستیم که چه کار داریم می‌کنیم. اسم این را آگاهی باتوجه گذاشتیم. حالت دیگر هم وقتی است که به چیزی آگاهی داریم، اما حواسمان به چیز دیگری است. مثلاً داریم رانندگی می‌کنیم اما حواسمان به ترمز، کلاچ، فرمان و عوض کردن دنده‌ها نیست، بلکه با بغل‌دستی‌مان سرگرم صحبت هستیم، اینجا به صحبتمان توجه داریم، به رانندگی‌مان توجه نداریم. اما در واقع آگاهی به رانندگی‌مان داریم. فقط توجه به آن نداریم. به‌طوری که اگر لازم باشد، فوراً آن را به آگاهیِ باتوجه تبدیل می‌کنیم. اما یک فرق دیگر هم این‌ها دارند که خیلی مهم است. آگاهیِ با توجه ارتباط تنگاتنگی با آن چیزی دارد که اسمش را من یا خود گذاشته‌ایم. در واقع همیشه مثل این است که آگاهی با توجه از این من یا خود است که سر می‌زند. و این می‌تواند چیزی در مورد ماهیت آگاهی به ما بگوید. برای این‌که خود این «من» اکنون یک چیز پادرهوایی است. اکنون بسیاری از دانشمندان و فیلسوفان آن را توهم می‌دانند. خب، وقتی که خود «من» توهم باشد، بدیهی است که آگاهی‌اش هم توهم می‌شود. البته بدیهی است که منظورمان آگاهی باتوجه است، که معمولاً تصوری هم که از آگاهی داریم همین نوع آن است.

در مورد من هم قبلاً در «توهمات کنترل شده» توضیح داده‌ام. به نظر می‌آید این هم واقعاً یکی دیگر از توهماتی باشد که مغز آن را برای خودش می‌سازد. چیزی مثل رنگ‌ها، همه‌ی احساس‌ها و غیره. در واقع در وابستگی آن به مغز جای هیچ شکی نیست. وقتی مغز دچار ضایعات وسیعی شود خود یا من دچار اختلال می‌شود، یا حتی از بین می‌رود. اما تا حالا هیچ جای خاصی هم در مغز پیدا نشده است که جایگاه این خود یا من باشد. بسیاری از اشخاص بوده‌اند که بخش‌های نه چندان وسیعی از مغزشان بر اثر بیماری‌ها، ضربه‌ها یا جراحی از بین رفته است اما من آن‌ها مشکلی پیدا نکرده است، اما آن‌هایی که بخش نسبتاً بزرگی از مغزشان از بین برود خود یا من آن‌ها هم دچار اختلال و تغییر می‌شود، یا حتی از بین می‌رود. این است که اکنون گفته می‌شود من یا خود هم باید یکی دیگر از توهمات کنترل شده‌ی مغز، مثل رنگ‌ها و غیره، باشد. چون این‌ها هم درعین‌حال که مغز آن‌ها را می‌سازد هیچ کدامشان جای خاصی در مغز ندارند. در واقع کل مغز است که آن‌ها را می‌سازد.

و اما این‌که آگاهی می‌تواند مستقل از توجه هم برقرار باشد، دو پشتیبان مهم پزشکی هم دارد، که دو نقص یا مشکلی هستند که در مغز ایجاد می‌شوند: دیدِ بدون بینایی blind-sight و  مغز دو پاره split-brain. [ادامه دارد]

#عباس_پژمان

Physicists measured Earth’s rotation using quantum entanglement
https://www.sciencenews.org/article/earth-rotation-quantum-entanglement

نوروساینس آگاهی

۶- بینای بدون دید. یک نقص مغزی هست به نام بیناییِ بدون دید که اسم علمی یا انگلیسی‌اش  blind-sight است. بینایی بدون دید به خوبی بیان می‌کند که آگاهی بدون توجه یا هشیاری هم می‌تواند وجود داشته باشد. و اما بینایی بدون دید چیست. وقتی اطلاعات مربوط به یک شیء وارد مغز می‌شوند این اطلاعات در نواحی مختلفی از کورتکس مغز پردازش می‌شوند. اول هم در ناحیه‌ای به نام وی وان V1 پرداش می‌شوند. وی وان ناحیه‌ای است که بعضی نورون‌هایش جهت‌های مختلف نورهایی را که از اشیا تابش می‌شوند تشخیص می‌دهند، بعضی‌های دیگر حرکت‌ها و جهت‌های هر حرکت را شناسایی می‌کنند، بعضی‌ها لبه‌های هر شیء  را مشخص می‌کنند. آن وقت این اطلاعات که مشخص شدند،  فوراً به نواحی دیگری ارسال می‌شوند، تا بقیه‌ی چیزهای دیگر هم مشخص شوند. در نهایت هم شناسایی خود شیء یا احساس وجود آن اتفاق می‌افتد. حالا اگر وی وان تخریب شود، اطلاعات مربوط به اشیایی که در میدان دید قرار می‌گیرند وارد مغز می‌شوند، اما چون نورون‌های این ناحیه تخریب شده‌اند، مغز نمی‌تواند آن‌ها را ببیند. در واقع نمی‌تواند بگوید یا بفهمد چه اطلاعاتی وارد مغزش شدند.در واقع مثل این است که آن اشیایی که اطلاعاتشان وارد مغز شده‌اند از کانون توجه مغز خارج می‌شوند.

اما دانشمندان کم‌کم متوجه شدند این بیمارانی که ناحیه‌ی وی وان آن‌ها تخریب شده است، باز هم می‌توانند آن‌ها را ببینند! یا به عبارت دیگر، باز هم می‌توانند وجود آن‌ها را احساس کنند، یا به آن‌ها آگاهی داشته باشند.

یکی از نمونه‌های خیلی مشهورِ بیناییِ بدون دید مربوط به شخصی است که فعلاً فقط او را با حروف اول اسم‌هایش، به اسم تی ان T.N. می‌شناسیم، که از قضا خودش هم دکتر است. تی ان که قبلاً چند بار سکته‌ی مغزی کرده است، ناحیه‌ی وی وان هر دو نیمکره‌ی مغزش تخریب شده‌اند، و اکنون هیچ دیدی ندارد. اما وقتی که تیمی از نوروساینتیست‌ها به سرپرستی بئاتریس گیلدر مغز او را در سال ۲۰۱۰ مغز تی ان را مطالعه کردند، معلوم شد مغزش انگار بینایی جدیدی پیدا کرده است. بینایی‌ای که در واقع بدون دیدن اتفاق می‌افتد. آن‌ها اشیا را که به تی ان نشان می‌دادند، تی ان مطلقاً آن‌ها را نمی‌دید. اما وقتی که در یک راهرو اشیای مختلقی گذاشتند، و به تی ان گفتند از آن راهرو عبور کند، تی ان هر جا به مانعی ‌رسید که سر راهش بود، آن را دور ‌زد! مثل این بود که به وجود آن آگاهی دارد، بدون این‌که خودش را بتواند ببیند. فیلمی هم از این مطالعه اکنون در یوتیوب در دسترس همگان هست، که آن را در پست بعدی می‌گذارم تا ببینید.

مسئله در واقع از این قرار است که وقتی وی وان‌ها تخریب شدند، مغز رفته رفته مسیرهای جدیدی پیدا می‌کند تا آن‌ها را دور بزند. آن وقت اطلاعات بینایی را که از چشم‌ها می‌آیند از این مسیرهای جدید به دیگر ناحیه‌های بینایی می‌فرستد. منتهی چون پردازش‌های اولیه روی این اطلاعات صورت نمی‌گیرد، که عمدتاً مربوط به شکل اشیا است، بدیهی است که آن‌ها از کانون توجه یا هشیاری مغز خارج می‌شوند. چون اصلاً شکلی ندارند که مورد توجه واقع شود. فقط وجود آن‌هاست که در نواحی بالاتر کورتکس احساس می‌شود. در واقع مغز به وجود آن‌ها آگاهی پیدا می‌کند بدون این‌که خود آن‌ها را ببیند.

#عباس_پژمان

Violation of Bell inequality by photon scattering on a two-level emitter | Nature Physics
https://www.nature.com/articles/s41567-024-02543-8

Quantum-entangled photons are super-sensitive to Earth’s rotation – Physics World
https://physicsworld.com/a/quantum-entangled-photons-are-super-sensitive-to-earths-rotation/

Time might be a mirage created by quantum physics, study suggests | Live Science
https://www.livescience.com/physics-mathematics/quantum-physics/time-might-be-a-mirage-created-by-quantum-physics-study-suggests

Experimental aspects of indefinite causal order in quantum mechanics | Nature Reviews Physics
https://www.nature.com/articles/s42254-024-00739-8

Uncertain Selves and the Quantum-Like Fabric of Awareness | Psychology Today
https://www.psychologytoday.com/us/blog/progress-notes/202406/uncertain-selves-and-the-quantum-like-fabric-of-awareness

Nerve fibres in the brain could generate quantum entanglement | New Scientist
https://www.newscientist.com/article/2441936-nerve-fibres-in-the-brain-could-generate-quantum-entanglement/

Scientists Discover “Spatial Grammar” in DNA: Breakthrough Could Rewrite Genetics Textbooks
https://scitechdaily.com/scientists-discover-spatial-grammar-in-dna-breakthrough-could-rewrite-genetics-textbooks/

The universe had a secret life before the Big Bang, new study hints | Live Science
https://www.livescience.com/physics-mathematics/dark-matter/the-universe-had-a-secret-life-before-the-big-bang-new-study-hints

Study Supports Quantum Basis of Consciousness in the Brain - Neuroscience News
https://neurosciencenews.com/quantum-process-consciousness-27624/

Quantum experiment rewrites a century-old chemistry law | New Scientist
https://www.newscientist.com/article/2446870-quantum-experiment-rewrites-a-century-old-chemistry-law/