[論文レビュー] Quantum theory and the role of mind in nature

Henry P. Stapp|ArXiv.org|Mar 9, 2001

Quantum Mechanics and Applications参考文献 11被引用数 33

ひとこと要約

本論文は、人間の意識が量子ゼノン効果を通じて物理的現実を能動的に影響するとする量子理論的枠組みを提案する。相対論的量子場理論と対応する mind-brain 相互作用を統合し、持続的な注意が量子測定に類似したプロセスを介して物理的変化を引き起こすと主張する。これは、精神的努力が物理的力に与える影響を説明し、古典的力学ではなく量子力学に基づく mind-body 相互作用の統一的基盤を提供する。

ABSTRACT

Orthodox Copenhagen quantum theory renounces the quest to understand the reality in which we are imbedded, and settles for practical rules describing connections between our observations. Many physicist have regarded this renunciation of our effort to describe nature herself as premature, and John von Neumann reformulated quantum theory as a theory of an evolving objective universe interacting with human consciousness. This interaction is associated both in Copenhagen quantum theory and in von Neumann quantum theory with a sudden change that brings the objective physical state of a system in line with a subjectively felt psychical reality. The objective physical state is thereby converted from a material substrate to an informational and dispositional substrate that carries both the information incorporated into it by the psychical realities, and certain dispositions for the occurrence of future psychical realities. The present work examines and proposes solutions to two problems that have appeared to block the development of this conception of nature. The first problem is how to reconcile this theory with the principles of relativistic quantum field theory; the second problem is to understand whether, strictly within quantum theory, a person's mind can affect the activities of his brain, and if so how. Solving the first problem involves resolving a certain nonlocality question. The proposed solution to the second problem is based on a postulated connection between effort, attention, and the quantum Zeno effect. This solution explains on the basis of quantum physics a large amount of heretofore unexplained data amassed by psychologists.

研究の動機と目的

• 量子理論における意識の役割を相対論的量子場理論の原則と調和させること。
• 量子理論の枠組み内で、人間の心が脳活動に因果的に影響を与える可能性を特定すること。
• 心身相互作用に関連する量子力学における非局所性問題を解決すること。
• 量子ダイナミクスを用いて、精神的努力と物理的力の低下に関する心理的データを説明すること。
• 意識などの心的現実が物理的プロセスにおいて因果的に有効である科学的根拠を提供すること。

提案手法

• 客観的物理状態が心的現実の影響を受ける情報的・傾向的基盤として進化する量子理論の再定式化を提案する。
• 持続的な注意が量子進化を抑制することで物理状態を安定化するメカニズムとして、量子ゼノン効果を適用する。
• 心脳相互作用を相対論的量子場理論と整合する非局所的量子プロセスとしてモデル化する。
• 過去の測定と将来の可能性を両方含む「傾向的」物理状態の概念を用いる。
• 精神的努力が増加するにつれて量子測定に類似した相互作用が増加し、物理的力の出力を減少させる動的モデルを導入する。
• 低周波数の電磁気的コherently な状態が、単純な系における心的現実の物理的相関として機能すると提案する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 量子理論が相対性因果律を破ることなく、物理的プロセスにおける意識の因果的役割をどのように受容できるか。
• RQ2 精神的努力に伴う物理的力の低下は、どのように量子ダイナミクスによって説明できるか。
• RQ3 量子ゼノン効果は、心が脳活動に与える影響を十分に説明できるか。
• RQ4 量子実験で観測される非局所的相関の物理的根拠は何か。それは意識とどのように関係するか。
• RQ5 進化の発展を支持する形で、心的現実を物理系に埋め込む方法はあるか。

主な発見

• 精神的努力が物理的力の出力を減少させるのは、持続的な注意が量子ゼノン効果を誘発し、筋肉収縮プロセスの物理的進化を抑制するためである。
• 力の低下は、注意に割り当てられる1秒あたりのビット数（中央処理能力）に比例し、認知と物理的行動の間の定量的関係を提供する。
• 本理論は、臨床的神経生理学的仮定を追加する必要なく、中枢処理のボトルネックに関する心理的データを説明できる。
• 提示された量子モデルは一次的には古典的統計モデルと区別がつかないが、量子効果が顕著になる場合には根本的により頑健である。
• 理論は物理理論における心的現実の自然な位置づけを提供し、意識を因果的に有効なものとするため、心身問題を解決する。
• この枠組みは、持続的な振動する電磁場を有する原始的な物理系に心的現実が存在した可能性を示唆し、生命以前にさかのぼる可能性を示唆する。