В привычной нам реальности первая проявляется высоковероятными цепочками событий, преимущественно обратимыми, вторая маловероятными и средневероятными последовательностями, которые чаще необратимы (см. рис. 4).
Следствием такого объяснения для теории мозга является, например, тезис об обратимых и необратимых сдвигах динамических режимов колебаний элементов, приводящих к заметной трансформации его т.н. «когнитивных» функций.2
Говоря совсем просто: мозг устроен так, что может произвольно менять сжимать, расширять то, что мы называем «памятью» и «интеллектом».
Однако для конструирования квантовой модели мозга ещё более важным представляется применение пункта 1 квантовой парадигмы.
Причём не в духе имеющих место спекуляций и далёких от реальности метафор о людях как «блуждающих волновых функциях», о социальных взаимодействиях, приводящих к «квантовым сдвигам» в социуме, и т. п.
Квантовая концепция должна использоваться по своему прямому назначению как физическая теория. Нужно описать условные «события» и «процессы» в живом мозге в терминах суперпозиций бозонных элементов: на уровне его структурной, динамической и информационно-операционной подсистемы.3
Это может стать ключом к управлению (в т.ч. самоуправлению) информационными потоками в мозге.
В связи с попыткой описать мозг в рамках квантовой парадигмы немаловажно соблюсти преемственность с классическими научными моделями.
В частности, мы постулируем, что главной физической силой в мозге является электрослабое взаимодействие, по отношению к которому электромагнитные явления, бывшие в центре внимания классических толкований, становятся эмерджентными.
Элементами квантовой системы «мозг-среда» являются бозоны (включая, например, падающие на сетчатку глаза фотоны) кванты электромагнитного поля.
А, скажем, «память» и «интеллект» следует трактовать как сильно эмерджентные эпифеномены по отношению к суперпозициям бозонов, которые суть непосредственная причина формирования динамических ансамблей нейронов (см. табл. 10).
Глава 6. Математика мозга
Математическую процедуру описания поведения квантовых систем называют квантованием.
Рассматривая живой мозг как совокупность взаимодействующих квантовых объектов, квантование может быть выполнено способом, изложенным физиком Ричардом Фейнманом в ряде статей в начале 1950х гг. [65] [66]
Это т. н. «фейнмановское суммирование по траекториям», которое реализуется через расчёт функционального интеграла по бесконечному множеству всех возможных траекторий.
Мы оцениваем приблизительное число мозговых элементов («активных» бозонов) в 1050 (десять в пятидесятой степени).4
Косвенно этот результат подтверждается, например, тем обстоятельством, что подсчёт, касающийся неизмеримо более простой системы, чем мозг, молекулы метана, показывает, что для её полного квантовомеханического описания требуется провести вычисления по методу сеток в 1042 точках [27].
В настоящем мы не располагаем столь мощными устройствами, чтобы выполнять объём вычислений в системе из 1050 элементов за приемлемый отрезок времени.5
Вместе с тем этот результат даёт ясно понять, что все предпринимаемые в настоящем попытки создания искусственных нейросетей, якобы имитирующих работу человеческого, состоящего из 1011 нейронов и 1013 синапсов, мозга не имеют никакого отношения к реальному объекту.
Любой современный «нейрокомпьютер последнего поколения» даже не суррогат нашего разума, а обычная сказочная выдумка. К тому же, сочиненная в духе устаревшей, цифровой, парадигмы.
Выбором способа квантования разъяснение математики мозга не ограничивается: необходимо указать на математические теории, которые могут быть применены для конструирования квантовой модели.
Первая из них теория множеств, которая впервые предложена в 1891 году математиком Георгом Кантором [47], затем формализована математиком Эрнстом Цермело [114] и, наконец, была всесторонне изучена с т. зр. различных прикладных значений в трудах математиков, известных как «группа Бурбаки», в 19301960х гг. [52] [109]