Naha Éta Ngajantenkeun Rasa Pikeun Nerapkeun Mékanika Quantum kana Kumaha Jalma Pikir?

Buka toko buku naon waé sareng anjeun tiasa mendakan buku ngeunaan 'komputasi kuantum', 'penyembuhan kuantum', komo 'golf kuantum'. Tapi mékanika kuantum ngajelaskeun barang dina microworld partikel subatom, leres? Naon gunana pikeun nerapkeunana kana barang makroskopis sapertos komputer sareng golf, sumawonna barang psikologis sapertos pikiran, perasaan, sareng ideu?

Sugan éta dilarapkeun salaku analogi, pikeun mantuan ngajantenkeun hal anu rumit gampang dipikaharti. Tapi mékanika kuantum sorangan rumit; éta salah sahiji tiori anu paling rumit anu pernah dilakukeun ku manusa. Janten kumaha urang tiasa langkung ngartos naon waé ku ngagambar analogi kana mékanika kuantum?

Pangaruh Pangamat dina Fisika

Kuring henteu terang ngeunaan 'penyembuhan kuantum' atanapi 'golf kuantum', tapi kuring mimiti mikirkeun kamungkinan hubungan antara tiori kuantum sareng kumaha cara jalma nganggo konsép taun 1998 nalika kuring ngobrol sareng mahasiswa pascasarjana fisika di pusat riset interdisipliner di Bélgia. Murid, Franky, nyarioskeun kuring ngeunaan sababaraha paradoks anu diideuan mékanika kuantum. Hiji paradoks nyaéta pangaruh panitén: urang teu tiasa terang nanaon tentang partikel kuantum tanpa ngalakukeun pangukuran, tapi partikel kuantum sensitip pisan yén pangukuran naon waé anu urang tiasa lakukeun ngarobih kaayaan partikel, mémang umumna ngancurkeun sadayana!

Pangaruh Entanglement dina Fisika

Paradoks anu sanés nyaéta partikel kuantum tiasa berinteraksi sareng cara anu jero sahingga kaleungitan idéntitas masing-masing sareng kalakuanana siga hiji. Sumawona, interaksi hasilna janten éntitas énggal sareng pasipatan anu bénten tina salah sahiji komponénna. Nalika ieu kajantenan moal mungkin pikeun ngalakukeun pangukuran salah sahiji tanpa mangaruhan anu sanésna, sabalikna. A jenis anyar matématika kedah dikembangkeun pikeun nungkulan jenis ieu ngahiji sareng entanglement, sakumaha anu disebatna. Paradox kadua ieu - entanglement - tiasa aya hubunganana sareng paradoks munggaran - pangaruh panitén - dina pengertian yén nalika panitén ngukur, panitén sareng anu dititénan tiasa janten sistem anu kaangkut.

Konsép

Kuring nyatet ka Franky yén paradoks anu sami muncul ngeunaan pedaran konsép. Konsép umumna panginten janten naon anu ngamungkinkeun urang pikeun narjamahkeun kaayaan tina hal kaayaan sateuacanna anu urang anggap sami sareng jaman ayeuna. Éta tiasa beton, sapertos KORSI, atanapi abstrak, sapertos KECANTIKAN. Sacara tradisional aranjeunna ditingali salaku struktur internal anu ngagambarkeun sakelas éntitas di dunya. Nanging, beuki seueur aranjeunna panginten henteu gaduh struktur representasional anu tetep, strukturna sacara dinamis dipangaruhan ku kontéks dimana aranjeunna timbul.

Salaku conto, konsép BABY tiasa dilarapkeun ka orok manusa anu sajati, bonéka tina plastik, atanapi sosok iteuk alit anu dicét kalayan icing dina kuéh. Panulis lagu panginten panginten BABY dina kontéks peryogi kecap anu sajak sareng meureun. Jeung saterusna. Sedengkeun dina jaman baheula fungsi primér tina konsép panginten janten idéntifikasi barang salaku conto tina kelas khusus, beuki katingali henteu ngan ukur pikeun ngaidentipikasi tapi pikeun ilubiung sacara aktif dina generasi makna. Salaku conto, upami salah sahiji anujul kana rengkuh alit salaku BABY WRENCH, salah henteu nyobian ngaidentipikasi rengkuh salaku conto BABY, atanapi ngaidentipikasi orok salaku conto WRENCH. Maka konsép ngalakukeun hal anu langkung halus sareng rumit dibandingkeun sacara internal anu ngagambarkeun hal-hal di dunya luar.

Naon ieu 'hal anu langkung seueur' sareng kumaha fungsina tiasa janten tugas anu paling penting nyanghareupan psikologi ayeuna; penting pisan pikeun paham adaptasi sareng komposisionalitas pamikiran manusa. Misalna, penting pisan, pikeun paham kumaha lukisan, atanapi pilem, atanapi bagian téks, babarengan pikeun ngagaduhan hartos pikeun urang anu sanés ngan ukur jumlah kecapna atanapi unsur komposisi anu sanés.

Pikeun kéngingkeun 'hal anu langkung seueur' ieu peryogi teori konsep matématika. Psikolog nyobian ngembangkeun téori matématika ngeunaan konsép pikeun puluhan taun. Sanaos aranjeunna saé pisan ngahasilkeun téori anu tiasa ngajelaskeun sareng ngaduga kumaha jalma-jalma ngurus konsép tunggal, terasing, aranjeunna henteu tiasa némbongan téori anu tiasa ngajelaskeun sareng ngaduga kumaha jalma nyanghareupan kombinasi atanapi interaksi diantara konsép, atanapi bahkan tiori anu tiasa ngajelaskeun kumaha hartosna fleksibel bergeser nalika muncul dina kontéks anu béda. Sareng fénoména anu nyusahkeun pikeun téori matématika ngeunaan konsép ngingetkeun pisan fénoména anu ngajantenkeun hésé téori anu tiasa ngajelaskeun paripolah partikel kuantum!

Pangaruh Pangamat pikeun Konsép

Dina manah paradoks duanana mékanika kuantum sareng konsép mangrupikeun pangaruh tina kontéks . Dina mékanika kuantum aya anggapan a kaayaan taneuh, kaayaan partikel aya nalika teu berinteraksi sareng partikel anu sanés, nyaéta, nalika henteu kapangaruhan ku kontéks naon waé. Ieu kaayaan maksimum poténsialitas sabab éta tiasa nunjukkeun sababaraha cara anu béda dina kontéks anu béda anu tiasa berinteraksi sareng. Instan partikel mimiti ninggalkeun kaayaan taneuh sareng murag kana pangaruh ukuran, éta dagang sababaraha poténsi pikeun aktipitas ieu; ukuran éta parantos dilakukeun sareng sababaraha aspék langkung ngartos. Nya kitu, nalika anjeun henteu mikirkeun konsép, sapertos konsép TABEL menit a ka pengker, éta panginten parantos aya dina pipikiran anjeun dina kaayaan poténsial lengkep. Dina waktos éta, konsép TABEL tiasa dilarapkeun kana MAJALAH KITHCEN, atanapi tabel POOL, atanapi bahkan méja MULTIPLICATION. Tapi sababaraha detik ka pengker instan anjeun maca kecap TABLE, éta pangaruh pangaruh kontéks maca tulisan ieu. Nalika anjeun maca kombinasi konsép POOL TABLE, sababaraha aspék poténsi TABLE janten langkung jauh (sapertos poténsialna pikeun nyepeng tuangeun), sedengkeun anu sanés janten langkung konkrit (sapertos poténsialna pikeun nahan bola gulung). Naon waé kontéks anu khusus ngahirupkeun sababaraha aspék naon anu poténsial, bari ngubur aspék séjén.

Janten, sapertos sipat hiji éntitas kuantum teu ngagaduhan nilai pasti kecuali dina kontéks pangukuran, fitur atanapi sipat tina konsép teu ngagaduhan panggunaan anu pasti kecuali dina kontéks situasi anu khusus. Dina mékanika kuantum, nagara bagian sareng sipat hiji éntitas kuantum kapangaruhan ku cara anu sistematis sareng matematis anu dimodelkeun ku ukuran. Nya kitu, kontéks anu dialaman dina hiji konsép pasti ngajantenkeun kumaha pangalaman hiji jalma dina konsép éta. Hiji tiasa ningali ieu salaku pangaruh panitén pikeun konsép.

Entanglement Konsép

Henteu ngan ukur aya 'pangaruh panitén' pikeun konsép, aya ogé 'pangaruh entanglement'. Pikeun ngajelaskeun hal ieu, pertimbangkeun konsép PULAU. Upami kantos aya ciri ngaidentipikasi atanapi ngahartikeun tina hiji konsep éta fitur 'dikurilingan ku cai' pikeun konsép PULAU. Pasti 'dikurilingan ku cai' mangrupikeun inti tina naon hartosna janten pulau, leres? Tapi hiji dinten kuring kajantenan yén urang nyarios 'pulau dapur' sepanjang waktos tanpa ngarepkeun yén hal anu urang maksudkeun dikurilingan ku cai (leres éta bakal ngaganggu upami éta éta dikurilingan ku cai!) Nalika KITHCEN sareng PULAU PINANG ngahijikeun aranjeunna nunjukkeun sipat anu teu tiasa diramalkeun dumasar kana sipat-sipat dapur atanapi sipat-sipat kapuloan. Aranjeunna ngagabung janten hiji unit makna anu langkung ageung tibatan konsép konsténsina. Ngagabungkeun konsép ieu dina cara anu énggal sareng teu kaduga mangrupikeun inti tina kapinteran manusa sareng éta mangrupikeun inti tina prosés kréatip, sareng éta tiasa dianggap salaku masalah anu nyangkut pikeun konsép.

Éta sigana kooky nerapkeun mékanika kuantum pikeun anu sapertos konsép, ditingali dina kontéks sajarah ieu sanés tindakan anu anéh. Seueur téori anu sacara historis bagian tina fisika ayeuna parantos diklasifikasikeun salaku bagian tina matématika, sapertos géométri, tiori probabiliti, sareng statistik. Dina waktos-waktos aranjeunna dianggap fisika aranjeunna fokus kana modél bagéan dunya anu aya hubunganana sareng fisika. Dina kasus géométri ieu bentukna di luar angkasa, sareng dina kasus tiori probabiliti sareng statistik ieu mangrupikeun perkiraan sistematis tina kajadian anu teu pasti dina kanyataan fisik. Téori-téori anu mimitina fisik ayeuna parantos ngagaduhan bentuk anu paling abstrak sareng gampang dilarapkeun dina domain élmu sanés, kalebet élmu manusa, sabab dianggap matématika, sanés fisika. (Conto anu langkung saderhana ngeunaan kumaha téori matématika lumaku dina sadaya domain pangetahuan nyaéta téori angka. Urang sadayana satuju yén ngitung, ogé nambihan, ngirangan, sareng sajabina, tiasa dilakukeun mandiri tina sifat obyék anu diitung .)

Dina pengertian ieu kuring ngamimitian mikir ngagunakeun struktur matématika anu asalna tina mékanika kuantum pikeun ngawangun téori kontékstual ngeunaan konsép, tanpa ngagantelkeun hartos fisik anu disababkeun ku aranjeunna nalika dilarapkeun kana microworld. Kuring bungah nyarios ka panaséhat doktor kuring, Diederik Aerts, ngeunaan ideu ieu. Anjeunna parantos nganggo generalisasi mékanika kuantum pikeun ngajelaskeun paradoks tukang bohong (contona, kumaha nalika anjeun maca kalimat sapertos 'Kalimat ieu salah', pikiran anjeun bakal bulak-balik antara 'leres' sareng 'henteu leres'). Upami aya saha waé anu tiasa ngaapresiasi ideu pikeun nerapkeun struktur kuantum kana konsép, pastina éta bakal janten anjeunna. Nalika kuring bébéja anjeunna, Nanging, anjeunna nyarios yén kusabab alesan téknis anu kuring coba lakukeun moal jalan.

Abdi henteu tiasa masihan ideu na, kumaha. Sacara intuitif karaosna leres. Sareng tétéla, teu ogé panaséhat kuring. Kami duaan teras-terasan mikiran éta. Sareng dina sababaraha bulan payun éta mimiti katingali saolah-olah urang duaan leres. Nyaéta, pendekatan matématika anu kuring nyarankeun éta salah, tapi ideu anu ngadasarkeunana leres, atanapi sahenteuna, aya cara pikeun méréskeun éta.

Ayeuna, langkung ti dasawarsa saatosna, aya komunitas jalma anu ngerjakeun ieu sareng aplikasi mékanika kuantum anu sanés pikeun kumaha pikiran nangan kecap, konsép, sareng pengambilan kaputusan, masalah khusus tina 'Jurnal Psikologi Matematika' anu dikhususkeun pikeun topik, sareng konperénsi 'Quantum Interaction' taunan anu parantos dilaksanakeun di tempat-tempat sapertos Oxford sareng Stanford. Bahkan aya simposium dina éta dina Rapat Tahunan 2011 ti Cognitive Science Society. Sanés mangrupikeun cabang utama psikologi, tapi henteu sakumaha 'fringe' sapertos sakali.

Dina tulisan anu sanés kuring bakal ngabahas matématika anyar 'nonclassical' anu aneh anu dikembangkeun pikeun ngajelaskeun paripolah partikel kuantum, sareng kumaha cara nerapkeun kana pedaran konsép sareng kumaha aranjeunna berinteraksi dina pikiran urang. Ngalajengkeun.....