[논문 리뷰] Quantum theory and the role of mind in nature

Henry P. Stapp|ArXiv.org|2001. 03. 09.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 11인용 수 33

한 줄 요약

이 논문은 인간 의식이 양자 측정 유사 과정을 통해 물리적 현실을 능동적으로 영향을 주는 양자 이론적 프레임워크를 제안한다. 이는 의식-뇌 상호작용을 상대론적 양자장 이론과 조율하며, 지속적인 주의가 양자 측정 유사 과정을 통해 물리적 변화를 일으킨다는 것을 주장한다. 이는 정신적 노동이 신체적 힘을 감소시키는 심리학적 현상도 설명하며, 고전역학이 아닌 양자역학에 기반한 마음과 몸의 상호작용에 대한 통합적 기반을 제공한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 양자 이론에서 의식의 역할을 상대론적 양자장 이론의 원칙과 조율하는 것.
• 양자 이론 내에서 개인의 마음이 뇌 활동에 인과적으로 영향을 줄 수 있는지 규명하는 것.
• 의식-신체 상호작용과 관련된 양자역학의 비국소성 문제를 해결하는 것.
• 정신적 노동과 신체적 힘 감소와 관련된 심리학적 데이터를 양자역학적 동역학으로 설명하는 것.
• 정신적 현실(예: 의식)이 물리적 과정에서 인과적으로 작용할 수 있는 과학적 기반을 제공하는 것.

제안 방법

• 정신적 현실이 영향을 주는 정보적이고 태도적 기초를 지닌 객관적 물리 상태의 재구성된 양자이론을 제안한다.
• 지속적인 주의가 양자 진동을 억제함으로써 물리 상태를 안정화시키는 메커니즘으로서 양자 제노 효과를 적용한다.
• 의식-뇌 상호작용을 상대론적 양자장 이론과 일치하는 비국소적 양자 과정으로 모델링한다.
• 과거 측정과 미래 가능성 모두를 포함하는 '태도적' 물리 상태의 개념을 사용한다.
• 정신적 노동이 증가한 양자 측정 유사 상호작용을 의미하는 동역학 모델을 도입하며, 이는 신체적 힘 출력을 감소시킨다.
• 저주파수 전자기 공명 상태가 단순한 시스템에서 정신적 현실의 물리적 상관체로 기능할 수 있음을 제안한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 상대론적 인과성 위반 없이, 양자 이론이 물리 과정에서 의식의 인과적 역할을 수용할 수 있는가?
• RQ2 정신적 노동이 관찰된 신체적 힘 감소를 양자역학적 동역학으로 어떻게 설명할 수 있는가?
• RQ3 양자 제노 효과가 뇌 활동에 대한 마음의 영향을 충분히 설명할 수 있는가?
• RQ4 양자 실험에서 관측된 비국소적 상관관계의 물리적 기반은 무엇이며, 의식과 어떻게 관련되는가?
• RQ5 진화적 발달을 지지하는 방식으로 정신적 현실을 물리적 시스템에 통합할 수 있는가?

주요 결과

• 정신적 노동은 지속적인 주의가 양자 제노 효과를 유도함으로써 근육 수축 과정의 물리적 진동을 억제함으로써 신체적 힘 출력을 감소시킨다.
• 힘의 감소는 주의에 할애된 중심 처리 용량의 비트 수(초당)에 비례하며, 이는 인지와 신체 행동 사이에 정량적 연결을 제공한다.
• 이론은 추가적인 고전적 신경생리학적 가정 없이도 중심 처리 능력의 한계와 관련된 심리학적 데이터를 설명할 수 있다.
• 제안된 양자 모델은 1차적으로 고전적 통계 모델과 경험적으로 구별되지 않지만, 양자 효과가 두드러질 경우 본질적으로 더 견고하다.
• 이론은 정신적 현실이 물리 이론에 자연스럽게 자리 잡을 수 있도록 하며, 의식이 인과적으로 작용함으로써 마음-몸 문제를 해결한다.
• 이 프레임워크는 정신적 현실이 생명 이전의 단순한 물리적 시스템(예: 지속적인 진동 전자기장이 존재하는 시스템)에 존재했을 수 있음을 시사한다.