بررسی مفهوم آگاهی از دیدگاه فیزیک پایه

چرا آگاهی من در اینجا حضور دارد و آگاهی شما، آنجا است؟ چرا جهان برای هر کدام از ما، دارای مفهومی متفاوت است؟ چرا هر کدام از ما مرکز تجربه‌‌ای منحصر به خودمان هستیم و اطلاعات را از جهان بیرون دریافت می‌کنیم؟ چرا بعضی چیزها «آگاهی» یا «شعور» دارند و ظاهراً بقیه فاقد آن هستند؟ آیا با قاطعیت می‌توانیم بگوییم که یک موش، از آگاهی برخوردار است؟ یک پشه یا یک باکتری چطور؟

همه‌‌ی این پرسش‌‌ها، جوانب مختلف «مسئله‌‌ی  ذهن و بدن» از دوران باستان هستند که اساساً این پرسش را مطرح می‌‌کند: رابطه‌‌ی بین ذهن و ماده چیست؟ پرسشی که هزاران سال است در برابر دریافت یک پاسخ قانع‌‌کننده، مقاومت کرده است.

مسئله‌‌ی ذهن و بدن در طی دو دهه‌‌ی گذشته، نامی جدید برای خود دست‌‌وپا کرده است. اکنون آن را با نام «مسئله‌‌ی دشوار»  آگاهی می‌‌شناسند. درست پس از آنکه فیلسوف معروف، دیوید چالمرز، این واژه را در مقاله‌‌ی کلاسیک خود مطرح کرد و در سال ۱۹۶۶، در کتاب خود با نام «ذهن هوشیار: در جستجوی یک نظریه‌‌ی بنیادین»، به تشریح آن پرداخت.

در طول دهه‌‌ی گذشته، تم هانت، سانتا باربارا و جاناتان اسکولر از اساتید روان‌‌شناسی دانشگاه کالیفرنیا، نظریه‌‌ای را با نام «نظریه‌‌ی رزونانس آگاهی» مطرح کرده‌اند.

آن‌ها بر این باورند که رزونانس (یا ارتعاشات هماهنگ) نه‌‌تنها در بطن آگاهی انسان، بلکه در آگاهی حیوانات و حتی در مفهوم کلی‌‌تر، در هر واقعیت فیزیکی دیگری حضور دارد. این قضیه ممکن است کمی شبیه عقاید هیپی‌‌ها به نظر برسد: «همه‌‌چیز یک ارتعاش است!»

همه‌‌ی آنچه که در دنیا می‌‌بینیم، به‌طور مداوم در حال حرکت و ارتعاش است. حتی اشیایی که به‌‌ظاهر ساکن به نظر می‌‌آیند، در حال ارتعاش، نوسان و رزونانس در فرکانس‌‌هایی گوناگون هستند.

رزونانس نوعی حرکت است که با نوسان بین دو حالت تعریف می‌شود. در نهایت می‌‌توان گفت که دنیای ماده، درواقع ارتعاشاتی در زیرلایه‌‌های مختلف است. به این ترتیب، در هر مقیاس که بررسی کنیم، طبیعت در حال ارتعاش است.

اما اتفاق حیرت‌‌انگیز زمانی می‌‌افتد که اشیا با فرکانس‌‌های مختلف، با یکدیگر تلاقی می‌‌کنند: در بیشتر موارد، آن‌‌ها بعد از مدتی شروع به نوسان در فرکانسی یکسان خواهند کرد.  آن‌ها با یکدیگر همگام می‌شوند؛ آن هم به‌‌شیوه‌‌ای که گاهی می‌‌تواند مرموز به نظر برسد. این اتفاق با نام پدیده‌‌ی «سازمان‌یافتگی خودجوش» توصیف می‌شود.

ریاضیدانی به‌‌نام استیون استروگاتز، مثال‌های مختلفی از فیزیک، زیست‌شناسی، شیمی و علوم اعصاب را برای نشان دادن «همگام‌سازی» (یا رزونانس) در کتاب خود در سال ۲۰۰۳، ارائه کرده است: در این کتاب که باعنوان «همگام‌‌سازی: چگونگی ظهور نظم از دل آشوب در جهان، طبیعت و زندگی روزمره» به چاپ رسیده است، به مثال‌‌های زیر اشاره شده است:

• هنگامی که گونه‌های خاصی از کرم شب‌‌تاب در اجتماعات بزرگ گرد هم می‌آیند، آهنگ تابش نور آن‌‌ها به شیوه‌‌ای رمزآلود با یکدیگر هماهنگ می‌‌شود.
• تولید لیزر زمانی امکان‌‌پذیر می‌‌شود که فوتون‌ها در یک قدرت و فرکانس یکسان، همگام‌ شود.
• چرخش ماه دقیقاً با مدار گردش آن به دور زمین همگام است؛ به‌طوری که ما همواره یک رخ از ماه را می‌‌بینیم.

بررسی رزونانس منجر به بینشی عمیق در مورد ماهیت آگاهی و همچنین مفهوم کلی جهان می‌شود.

همگام شدن خودبه‌خودی تابش کرم‌های شب‌تاب

دانشمندان علوم اعصاب نیز در پژوهش‌های خود با همگام‌‌سازی مواجه شده‌‌اند. برانگیخته‌‌شدن وسیع نورون‌‌ها در مغز انسان، در فرکانس‌هایی قابل‌سنجش رخ می‌دهد و تصور می‌‌شود که آگاهی پستانداران در ارتباط با انواع مختلفی از همگام‌سازی نورونی باشد.

به‌عنوان مثال، پاسکال فرایز، متخصص مغز و اعصاب از آلمان، روش‌هایی را بررسی کرده است که در آن‌ها، الگوهای الکتریکی مختلفی در مغز با یکدیگر همگام می‌‌شوند تا انواع مختلفی از آگاهی بشری را به‌‌وجود آورند. فرایز روی امواج گاما، بتا و تتا تمرکز کرده است. این امواج به نرخ نوسانات الکتریکی در مغز اشاره دارند که به‌­وسیله‌­ی الکترودهای جاسازی‌‌شده در بیرون جمجمه اندازه‌گیری می‌شوند.

گروه‌هایی از نورون‌ها برای برقراری ارتباط با یکدیگر، از پالس‌های الکتروشیمیایی استفاده می‌‌کنند که خود عامل ایجاد این نوسانات هستند. میانگین سرعت و ولتاژ این سیگنال‌ها، امواج EEG را تولید می‌‌کند که می‌‌‌توان تعداد آن‌‌‌‌ها را در واحد ثانیه اندازه‌گیری کرد.

فرایز از این مفهوم به‌‌عنوان «ارتباط از طریق همبستگی» یاد می‌‌کند. از دیدگاه او، همه‌‌چیز در‌‌مورد همگام‌‌سازی عصبی است. این همگام‌‌سازی، براساس سرعت نوسان الکتریکی مشترک، اجازه‌‌ی برقراری ارتباطی روان بین نورون‌ها را می‌دهد. بدون این نوع همبستگی هماهنگ، ورودی‌ها به فازهای تصادفی از چرخه‌‌ی تحریک‌‌پذیری نورون ختم می‌‌شوند و نهایتاً در ارتباطات بی‌‌اثر شده یا دست‌‌کم، اثر آن‌‌ها بسیار کاهش می‌‌یابد.

امواج ساطع‌شده از مغر انسان در سطوح کارکرد مختلف

نظریه‌‌ی رزونانس که بر پایه‌‌ی پژوهش‌‌های فرایز و بسیاری از افراد دیگر بنا نهاده شده است، با رویکردی گسترده‌تر می‌تواند به ما در توضیح آگاهی در انسان، پستانداران و حتی مفاهیمی پیچیده‌‌تر کمک کند.

براساس رفتار مشاهده‌شده از تمام موجودیت‌هایی که ما را احاطه کرده‌‌اند، از الکترون‌ها گرفته تا مولکول‌ها، باکتری‌‌ها، موش‌‌ها، خفاش‌ها و غیره؛ این ایده مطرح می‌‌شود که هر آنچه اطراف ماست، از یک سطح نسبی از آگاهی برخوردار است.

این امر در ابتدا به‌نظر عجیب می‌رسد؛ اما با توجه به ماهیت آگاهی، پن‌‌سایکیزم (دیدگاهی که بر مبنای آن، ماده دارای آگاهی تلقی می‌‌شود) از جایگاه ویژه‌‌ای برخوردار شده است.

پن‌‌سایکیزم استدلال می‌کند که آگاهی در یک نقطه‌ی مشخص از روند تکامل پدیدار نشده است؛ بلکه این مفهوم همواره با ماده در آمیخته بوده و این دو، درواقع دو روی یک سکه هستند.

اما بخش اعظمی از این آگاهی (که با انواع مختلف ماده در جهان ما پیوند خورده است)، در مرحله‌‌ای بسیار بدوی به سر می‌‌برد. برای مثال یک الکترون یا یک اتم فقط از مقدار ناچیزی از آگاهی برخوردار است. اما بر اساس این دیدگاه، همان‌‌طور که ماده غنی‌‌تر و منسجم‌‌تر می‌‌شود، این آگاهی نیز گسترش می‌‌یابد و بالعکس.

ارگانیسم‌های زیستی می‌توانند به‌‌سرعت اطلاعات را از طریق مسیرهای بیوفیزیکی مختلفی (هم الکتریکی و هم الکتروشیمیایی) مبادله کنند؛ اما ساختارهای غیر زیستی تنها می‌توانند با استفاده از مسیرهای گرمایی و حرارتی، به تبادل اطلاعات بپردازند و البته این تبادل، بسیار کندتر و با حجم اطلاعاتی بسیار کمتر انجام می‌گیرد. موجودات زنده، به‌‌لطف سرعت بالای تبادل اطلاعات در خود، به مقیاسی وسیع‌‌تر از آگاهی دست پیدا می‌‌کنند. ارتباطات درونی در این موجودات بسیار بیشتر و ساختارهای زیستی آنان بسیار منسجم‌‌تر از اشیایی نظیر یک تخته‌سنگ یا یک تپه شن خواهد بود.

در این رویکرد، سنگ‌ها و تپه‌‌های ماسه در حقیقت «توده‌های صرف» هستند که تنها مجموعه‌ای از موجودیتی آگاه در سطح اتمی یا مولکولی به حساب می‌‌آیند. اما قضیه برای آنچه که در زندگی زیستی رخ می‌‌دهد، کاملاً متفاوت است, یعنی جایی که این موجودیت‌های کوچک با آگاهی اندک با یکدیگر ترکیب شده و یک موجودیت با آگاهی وسیع‌‌تر را ایجاد می‌کنند. این فرآیند ترکیبی، تنها مشخصه‌‌ی اصلی زندگی زیستی است.

ایده‌‌ی اصلی مطالعه‌‌ی فعلی این است که پیوندهایی که به سطوحی بالاتر از آگاهی منجر می‌‌شوند (مانند آگاهی انسان‌ها و دیگر پستانداران)، از یک رزونانس مشترک در میان بسیاری از اجزای کوچک‌تر ناشی می‌‌شود. سرعت این امواج رزونانس، عاملی است که ابعاد آگاهی موجودات را در هر لحظه تعیین می‌‌کند.

اما این دیدگاه درمورد رزونانس در ارگانیسم‌‌های بزرگ‌تر نظیر دسته‌‌ی بزرگی از کرم‌‌های شب‌‌تاب که با فرکانسی یکسان می‌تابند، چه می‌‌گوید؟ پژوهشگران فکر می‌کنند که رزونانس زیست‌‌تابی، ناشی از نوسانگرهای زیستی درونی است که به‌‌صورت خودکار بین هر کرم شب‌‌تاب و دیگر هم‌‌نوعان آن همگام می‌‌شود.

اما آیا می‌‌توان گفت که این گروه از کرم‌‌های شب‌‌تاب از سطح بالاتری از آگاهی گروهی برخوردار هستند؟ احتمالاً نه، چرا که می‌توانیم این پدیده را بدون رجوع به هوشمندی و آگاهی نیز توضیح دهیم.

نکته‌ی روشن، این است که در ساختارهای بیولوژیکی بهره‌‌مند از مسیرهای اطلاعاتی و قدرت پردازش مناسب، تمایل به خودسازمان‌‌دهی، منجر به ایجاد موجودیت‌‌هایی با آگاهی بزرگ‌تر می‌‌شود.

نظریه‌‌ی رزونانس آگاهی تلاش دارد یک چارچوب یکپارچه از علوم اعصاب و همچنین پرسش‌­های بنیادی‌‌تری از عصب‌‌شناسی، بیوفیزیک و فلسفه‌‌ی ذهن را ارائه کند. این نظریه به بطن مسائل مربوط به آگاهی و تکامل سیستم‌های فیزیکی می‌‌پردازد.

بله، احتمالا حق با هیپی‌ها است: همه‌‌چیز درمورد ارتعاشات است؛ اما بیشتر درمورد نوع ارتعاشات و مهم‌تر از همه، در مورد ارتعاشات مشترک.