El Orch O (“reducción objetiva orquestrada ") es una teoría del sentido, que es el trabajo común de sir teórico Rogelio Penrose del físico y Estuardo Hameroff del anesthesiologist. Considerando que algunas teorías asumen que el sentido emerge del cerebro, y entre este alguno asumir que la mente emerge del cómputo complejo en el nivel de las sinapsis entre las neuronas Orch del cerebro O implica una forma específica de cómputo de Quantum que sea la base de estas actividades sinápticas neuronales. El cómputo de Quantum se propone para ocurrir en estructuras dentro de las neuronas del cerebro llamadas los Microtubules . Los microtubules uno mismo-están montando los polímeros cilíndricos del tubulin de la proteína, y sus funciones sabidas están implicadas con la ayuda estructural, la forma y el movimiento de células y el transporte de moléculas dentro de las neuronas, notablemente las moléculas que se transportan a las sinapsis. Hameroff ha intentado demostrar que el cómputo dentro de los microtubules podría apoyar consciousness. uantum
En su el primer del libro “el nuevo teorema de s de la mente ” Penrose utilizó Gödel ' del emperador para sostener que el sentido humano y la comprensión requirieron un factor fuera del cómputo algorítmico, y que el factor “no-computable” que falta fuera relacionado con un tipo específico de cómputo del quántum que implicaba lo que él llamó “reducción objetiva” (O), su solución al problema de la medida en mecánicos de quántum.
Penrose postuló que las superposiciones del quántum eran separaciones en realidad subyacente en su nivel más básico, la escala de Planck. Atando la superposición del quántum a la relatividad general, él identificó superposiciones como curvaturas del espacio-tiempo en direcciones opuestas, por lo tanto una separación en geometría fundamental del espacio-tiempo. Según Penrose, tales separaciones serían inestables sobre la escala de Planck y reducirían sobre este umbral.
Penrose O diferencia marcado de la interpretación tradicional de Copenhague de la teoría de quántum propuesta por el Neils Bohr y de divergencias modernas de Copenhague, de muchas cuyo eliminar la idea del derrumbamiento de la función de onda en conjunto, como en muchos mundos y de algunas formas de teoría de Decoherence .
El umbral para Penrose O es dado por el principio de indeterminacy E=ħ/t, donde está la uno mismo-energía E gravitacional, es decir el grado de separación del espacio-tiempo dado por la masa superpositioned, ħ es el Planck reducido constante, y “t” es el tiempo hasta que U ocurre. Así cuanto más grande es la superposición, cuanto más rápidamente experimenta O, y versa de la visa. Las pequeñas superposiciones, e. un electrón se separaron de sí mismo, si estuvieron aisladas del ambiente, requerirían 10 millones de años alcanzar O el umbral. Un un objeto aislado del kilogramo (e. gato de Schrodinger) alcanzaría O umbral en solamente los segundos 10-37.
Una característica esencial de Penrose O es que ocurre la opción de estados cuando O está seleccionada ni aleatoriamente, al igual que opciones después de la medida o Decoherence, ni totalmente algorítmico. Algo, los estados se proponen para ser seleccionados por una influencia “no-computable” que implica la información encajada en el nivel fundamental de geometría del espacio-tiempo en la escala de Planck .
Penrose demandó que tal información es el platónico, representando valores matemáticos puros de la verdad, estéticos y éticos. El Platón había propuesto tales valores y formas puros, pero en un reino abstracto. Penrose puso el reino platónico en la escala de Planck. Esto se relaciona con las ideas de Penrose referentes los tres mundos, comprobaciones, mentales y el mundo matemático platónico. En su teoría, el mundo físico se puede ver como la realidad externa, que es realmente una oscilación de ondas/de las partículas, del mundo mental como tratamiento de la información en el cerebro y del mundo platónico como la encripción, la medida o la geometría del espacio-tiempo fundamental que se demanda para apoyar la comprensión no-de cómputo.
El papel del cómputo del quántum
En su primer libro, “la nueva mente” Penrose del emperador sugirió que el sentido requiriera una forma de cómputo del quántum en el cerebro. El cómputo de Quantum había sido sugerido por el Richard Feynman y el David Deutsch en los años 80. El concepto básico es esa información clásica, e. mordió estados de o 1 o 0, podría también ser superposiciones del quántum de 1 y 0, conocidas como los pedacitos o Qubits del quántum. Tales qubits obran recíprocamente y cálculo por el enredo non-local del quántum, eventual siendo medido/observado y reduciendo a los estados definidos como la solución. Los cómputos de Quantum fueron demostrados para tener capacidad enorme si podrían ser construidos, posiblemente usar qubits de los estados del ion, vuelta del electrón, polarización del fotón, actual en la ensambladura de Josephson, Quantum puntean etc. Podrían solucionar los problemas tales como “el problema de vendedor que viaja”, que con las computadoras clásicas son solamente solubles en el tiempo no-polinómico, que es ellos es insuperable. Durante el cómputo del quántum, los qubits se deben aislar de la interacción ambiental para evitar la pérdida de superposición, es decir decoherence.
Una cierta investigación sugiere que el cerebro requiera la computación de quántum para la opinión. Kanade dice que mientras que una parte inferior de trabajo del algoritmo de la opinión para arriba de la identificación de contornos podría alcanzar un resultado en tiempo polinómico, sin embargo, no alcanzaría una solución única. Esto significa que el cerebro tiene que trabajar la tapa para tragar, así que es con eficacia un Search Engine que pesca con red barredera con todas las cosas posibles que puede ser que perciba. Bialek demanda que las computadoras clásicas no pueden solucionar tales problemas de la opinión de la tapa abajo en tiempo polinómico.
Según lo previsto actualmente, las computadoras del quántum utilizarán superposiciones de la polarización de la vuelta o actual, del fotón del electrón o de la localización atómica. Ningunos de éstos tienen masa superpositioned/separada significativo y el E sería así muy, muy pequeño, y “t” muy, muy de largo. El derrumbamiento por lo tanto venido como resultado de la medida y no implicaría O, que se sugiere solamente para suceder después de que la separación del espacio-tiempo entre las superposiciones alcance la longitud de Planck. El proceso de las computadoras artificiales del quántum por lo tanto no sería consciente. Hameroff propone que los microtubules apoyen el cómputo del quántum que lleva a O y por lo tanto el sentido, pero según la teoría, esto es solamente una posibilidad porque la época de derrumbarse es mucho más larga que para una computadora artificial del quántum.
La creación del Orch-O del modelo
Cuando él primero avanzó estas ideas, Penrose careció una oferta detallada para cómo tales procesos del quántum se podrían ejecutar en el cerebro. Posteriormente, Hameroff leyó “la nueva mente del emperador” y sugerido a Penrose que los microtubules dentro de las neuronas fueran convenientes para la computación de quántum y O. El Orch O la teoría se presentó de la cooperación de Penrose y de Hameroff. Los qubits biológicos fueron considerados como siendo los estados conformacionales de las proteínas de la subunidad del tubulin en microtubules. Los qubits de Tubulin obrarían recíprocamente y computarían por el enredo con otros qubits del tubulin en microtubules en el mismo y las diversas neuronas.
Penrose y Hameroff consideraban tres tipos posibles de superposiciones del tubulin: separación en el nivel de la proteína entera, separación en el nivel de los núcleos atómicos de los átomos individuales dentro de las proteínas, y separación en el nivel de los protones y de los neutrones (nucleones) dentro de la proteína. Calculando la uno mismo-energía gravitacional E de los tres tipos, se esperada que la separación en el nivel de núcleos atómicos fue encontrada para tener la energía más alta, y fuera el factor dominante.
En 1998, más futuro de Hameroff propuesto que la actividad del quántum podría ser extensa en el cerebro, y podría ser la última fuente de la sincronización gamma (40Hz) observada en el cerebro. La sincronización gamma se ha identificado a menudo como correlativo de los nervios del sentido. El acoplamiento a la sincronización gamma fue sugerido para ocurrir vía las ensambladuras electrotónicas del boquete, las ventanas entre las neuronas adyacentes y el glia, que se han demostrado estos últimos años para mediar la sincronización de la gamma EEG que se propone a menudo como correlativo de los nervios de consciousness.
La extensión sugerida de los estados de quántum vía ensambladuras del boquete permitió que Hameroff sugiriera que la coherencia del quántum podría extender sobre las regiones grandes del cerebro. Fue postulado más a fondo que cuando esta coherencia se derrumbó, había un instante del sentido (O acontecimiento), y el cerebro tenía acceso a un proceso “no-de cómputo” encajado en el nivel fundamental de geometría del tiempo de espacio.
El resultado de cada tal O acontecimiento procedería a organizar actividades del intraneuronal incluyendo la leña axonal y la modulación sináptica/el aprendizaje, mientras que la actividad sináptica también actuaría en los microtubules. Esto fue referida como “orquestación” que daba a la teoría su nombre de la 'reducción objetiva orquestrada o más comunmente de Orch O.
El problema del decoherence
Los estados coherentes de Quantum serían esperados normalmente al decohere extremadamente rápido en el ambiente del cerebro. La teoría de Hameroff requiere coherencia sobrevivir para 25ms para emparejar el synchrony gamma 40Hz.
Se ha preguntado cómo las superposiciones del quántum del microtubule evitarían decoherence ambiental. Donde los investigadores están intentando actual construir las computadoras del quántum, interacciones ambientales los construyen en el aislamiento en las temperaturas extremadamente frías para evitar el decoherence - pérdida de superposición del quántum el calor y. Se pide cómo podrían los estados de quántum del microtubule persistir dentro de las neuronas en la temperatura del cerebro de 37.6 grados para el ms 25 o más de largo de cent3igrado. Una respuesta a ella se da como sigue. Los interiores de la célula se saben para alternar entre las fases líquidas (solución: “solenoide ") y cuasi-sólido (gelatinoso: fases “del gel ") debido a los estados de la polimerización de la actinia ubicua de la proteína. En la fase actinia-polimerizada del gel, el agua y los iones de la célula se piden en superficies de la actinia, así que los microtubules se encajan en un medio alto estructurado, y Hameroff propone que éste blinde los microtubules del decoherence. Tubulins también se conoce para tener términos “colas” de C, negativamente - las secuencias cargadas del péptido que extienden secuencia-como del cuerpo del tubulin en el citoplasma, atrayendo los iones positivos y formando a plasma-como la capa de Debye que también se sugiere como sea posible blindar para los estados de quántum del microtubule. Finalmente, se sugiere que los tubulins en microtubules se podrían coherente bombear en estados de quántum por energía bioquímica.
Tegmark y sus críticos
El físico, Tegmark máximo publicó una refutación del Orch O del modelo. Tegmark desarrolló una fórmula por tiempo del decoherence y calculaba que los estados de quántum del microtubule persistirían por solamente los segundos 10-13 en las temperaturas del cerebro, lejos también escrito para los efectos neurofisiológicos. En su contestación a su papel, el Scott Hagan de los físicos y el Gato Tuszynski junto con Hameroff demandaron que Tegmark no trató el Orch O el modelo, sino que por el contrario su propio modelo. Esto fue basada en superposiciones de los solitons separados de sí mismos por 24 nanómetros a lo largo de los microtubules, algo que el Orch O las estipulaciones de las separaciones de la superposición de femtometers en el nivel de núcleos atómicos en proteínas. En su papel, Hameroff y otros demandaron eso que cambiaba el modelo alargado el tiempo calculado del decoherence por siete órdenes de la magnitud a los microsegundos (es decir 10-6 s).Éste sigue siendo un cortocircuito largo de la manera del 25ms requerido para Orch O. Sin embargo, Hagan, Tuszyński y Hameroff, se encendió hacer otros cálculos, en los cuales asumieron la existencia de otro Orch U ofertas para la investigación de los microtubules del ambiente, incluyendo blindar por la congelación de la actinia, la investigación de la capa de Debye, el metabólico Frohlich de bombeo coherente y la corrección de error topológica del quántum debido a la geometría particular del enrejado del microtubule. Sobre esta base, los tiempos del decoherence de diez a los centenares de milisegundos o eran calculados más de largo.
No hay hasta ahora confirmación experimental que los métodos de blindar propuestos por Hameroff y otros son eficaces como medio para la prevención de decoherence.
Hay una cierta evidencia esporádica de casos de la coherencia del quántum en tejido biológico pero nada de esto refiere a las estructuras o a los procesos postulados en Orch U o a otras teorías del sentido del quántum. Algunos de los informes tratan de los estados artificial inducidos y de algunos con sistemas biológicos muy diversos tales como plantas.
En 1996, la “ciencia” publicó un discusión entre Gider y otros, que demandaron haber observado coherencia macroscópica del quántum en la proteína, la ferritina, y Tejeda y el Garg, que criticaron su procedures. El trabajo del grupo de Warren en Princeton se demanda para haber demostrado coherencia del quántum entre las vueltas nucleares en moléculas separadas. Estos efectos fueron inducidos artificial como parte de la investigación de los grupos en MRI methods. Prokhorenko, trabajando en las moléculas retinianas demandó los resultados que demostraron que las características de la onda de la materia se pueden observar y manipular en protein. El Binhi y Savin indica la existencia de las vueltas desparejadas del electrón, que se blindan del ambiente, y lleva a la interacción funcional del quántum en temperatures fisiológico. Finalmente, en la naturaleza 2007 publicada un papel por Engel y otros que demandan la evidencia de la coherencia del quántum que es implicada en transferencia de energía en los sistemas fotosintéticos de plants.
Ver también
teorías electromágneticas l sentido
Teoría del cerebro de Holonomic
interpretación de las Mucho-mentes
Mente de Quantum
Teorías del espacio-tiempo del sentido
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