kuantum bilinç ve yapay zeka

Kuantum bilinç ve Bu yıl Einstein’ın genel görelelik teorisini 100. Yılı kutlanırken, göreleliği kuantum fiziğiyle birleşerek kapsamlı bir kuantum kütleçekim kuramı geliştirmek için çalışmalarını sürdüren ünlü fizikçimiz prof. Dr. Tekin dereli de teorik fizikçi roger penrose’unkralın yeni aklı kitabı dilimize yeniden çevirdi. Koç ünüversitesi yayınlarından çıkan kitapta, roger penrose kuantum fiziğinin özel bir yorumunu kullanarak ve kütleçekim kuvvetini yerel olarak tanımlayan newton mekaniğinden yola çıkarak kuantum bilinç ve kavramlarını ele alıyor. Koç Üniversitesi fizik bölümü öğretim üyesi tekin dereli’nin akıcı ve duru çevirisiyle hazırlanan kitapta, penrose insan beyninin bilgisayarlarda bulunmayan kuantum bilince sahip olduğunu, bu nedenle de algoritmaları bilgisayar yazılımları ile asla geliştiremeyeceğimizi öne sürüyor.

İnsanın yaşamı anlama, çözümleme ve kontrol altına alma gayretleri yaklaşık 3500 yıllık geçmişine rağmen halen devam etmektedir. Yaşamı anlamlandırma, doğa olaylarını ve insanı anlama, çözümleme konusundaki felsefi yaklaşımları iki ana başlık altında toplamak mümkündür. Bunlar dilimizde Mekanikçilik ve Yaşamsalcılık olarak isimlendirilebilir.

Mekanikçiliğin ana doktrini şöyle ifade edilebilir: madde/enerji, uzay ve zaman ile tanımlanabilen tüm doğa olayları, değişmez bir takım fizik/doğa yasaları ile açıklanabilir. Mekanikçilik bir anlamda materyalizm temel görüşü altında düşünülebilir. Bilim, mekanikçilik ana felsefi düşüncesi altında çalışmalarını sürdüre gelmiştir. Bugün günlük yaşamımızda kullandığımız istisnasız tüm teknolojik aygıtların asıl kaynağı salt bu bilimsel araştırmalardır. Bu anlamda fizik yasalarının yadsınması imkansızdır ve hiçbir normal birey bu yasaların varlığını inkar edemez.

Yaşamsalcılık görüşü ise daha çok canlı organizmalar üzerinde görüş bildirir. Doğa olayları ve insanın sadece fizik/doğa yasalarıyla çözümlenmesinin mümkün olamayacağını ve bu yasalara ilaveten fiziksel olmayan bazı güçlerin işin içine girmesi gerektiğini ana doktrin olarak kabul eder. Bunu da idealizm felsefi düşüncesi altında değerlendirebiliriz. Din, bu temel felsefi düşünce altında gelişmiş, yaşamı çözmeye çalışmış insanların sorunlarına çözüm bulmaya çalışmış ve bugünkü konumuna gelmiştir. Bu düşünceye göre doğa olayları fiziksel olmayan bazı güçlere dayandırıldığından insanlar hiçbir zaman yaşamı ve insanı tam olarak çözümleyemeyeceklerdir. Oysa ki bundan 100 yıl kadar önce cep telefonları, internet ve benzer sayısız teknolojik ürün hayal dahi edilemezdi.

Bilimde ve teknolojideki olağanüstü hızlı gelişmelere rağmen önümüzde hala son derece önemli ve çetin problemler vardır. Günümüzde insanoğlunun önünde duran en temel ve belki de en zor problemlerden biri beyin-bilinç problemidir. Son yıllara kadar soyut/metafizik kavramlar olduğuna inanılan düşünce, duygu, inanç ve bilinç gibi kavramların son yıllarda yapılan araştırmalarla artık somut/fiziksel kavramlar olabileceği konusunda önemli ipuçları bulunmuş ve bu kavramlar sadece filozof, teolog ya da psikologların değil aynı zamanda fizikçilerin de ilgisini çeker olmuştur. Mekanikçilik felsefi düşüncesinin bir alt boyutu olan ve son yıllarda önemli ölçüde destek bulan antropik mekanikçilik ilkesi ‘ne göre insan düşüncesi, duygular, bilinç ve inançlarımız da dahil olmak üzere insana dair her şeyfizik/doğa yasaları ile açıklanabilmelidir. Bu yaklaşıma göre düşüncelerimiz, aşk, nefret, sevgi, kin, hırs, inanç gibi kavramların ve bütün bunları içinde barındıran bilincimizin fizik/ doğa yasalarına uygun bir şekilde çalışması ve bilimsel olarak araştırılabilmesi, ölçülebilmesi ve çözümlenebilmesi gerekir. Buna felsefi anlamda genişletilmiş antropik mekanikçilik adı verilebilir, zira antropik mekanikçilik özünde bilinç ve düşüncelerimizle ilgili kavramları metafizik kavramlar olarak kabul ettiğinden bilimin çalışma alanı içine almaz.

Düşüncelerimiz, duygularımız, inançlarımız, aklımız veya bilincimizin somut/fizik kavramlar olduğu düşüncesi oldukça heyecan vericidir, çünkü insanoğlunun yaşadığı özellikle psikolojik kökenli tüm sorunlar bu sayede tedavi edilebilecek ve insanın manevi dünyasına ait düşünsel ve duygusal kavramlar bilimsel metotlarla ölçülebilecek, araştırılabilecek, çözümlenebilecek ve kontrol altına alınabilecektir.

Peki gerçekten de bu mümkün mü dür? Genişletilmiş antropik mekanikçilik ilkesinin bilimsel temellerinden bahsetmeden önce beynimizde neler olduğunu çok özetle bir bakalım. İnsan beyninde yaklaşık olarak 50-100 milyar sinir hücresi/nöron bulunmaktadır. Bu nöronlardan yaklaşık 10 milyar tanesi birincil derecede son derece karmaşık beyin fonksiyonlarından sorumludur ve yaklaşık 100 trilyon sinaptik bağlantı ile “elektriksel sinyal iletimi” yoluyla haberleşirler, kararlar alırlar ve hep birlikte kollektif bir şekilde bir amaç için çalışırlar.

Nöronlar, makroskobik (uzunluk>>10 üzeri 6 m) yapılardır ve nöronlar arası iletişim ve etkileşimin temelinde ”elektriksel sinyal” ler vardır ve bu sinyaller fiziksel anlamda enerji anlamını taşımaktadır. Bu boyutlardaki olaylar “klasik fizik” in etki alanına girer ve nöronlar arası etkileşim mutlaka klasik fizik yasaları ile açıklanabilmelidir. Son yıllarda beyin araştırmalarındaki önemli bilimsel gelişmelere rağmen beynimizde milyarlarca nöronun uyumlu bir şekilde çalışarak düne kadar nörolog, psikiyatr ve psikologlar tarafından metafizik soyut kavramlar olduğu düşünülen bilinç ve aklı nasıl oluşturduğu çözümlenememiştir.

Beynimizde maddi varlık kapsamı içinde bulunan nöronlar arası iletişimin temelinde “atom ve atom altı”

Beynimizin maddi varlığı ile bilinç, akıl, düşünce gibi kavramlar arasındaki ilişki özellikle anestezi uygulamaları ile bilimsel anlamda net bir şekilde ortaya çıkmaktadır. Diğer bir deyişle, beynimizin maddi varlığı üzerine yapılan maddi etkiler bilinç, akıl ve düşünce yapısını eşzamanlı olarak değiştirmektedir ki bu da “bilinç, akıl ve düşüncenin” maddi karşılıklarının yani “enerji” karşılıklarının olmasını gerektirir.

Bu durumda “bilinç, akıl ve düşünce” gibi kavramlar da temelde “maddi” karşılığı olan kavramlardır, bu nedenle “atom ve atom altı” dünyayı yöneten “ yasaları” ile tam olarak çözümlenebilmelidir.

Genişletilmiş antropik mekanikçilik ilkesinin bilimsel temellerini kısaca şöyle şekillendirebiliriz. Beyin insan vücudunun kütle olarak sadece % 2 sini oluşturmasına rağmen, kalbin pompaladığı temiz kanın % 15 ini, vücudun tükettiği oksijenin % 20 sini ve vücutta harcanan glikozun yaklaşık % 25 ini tüketmektedir. İnsanın tüm düşüncesi, duyguları ve dolayısıyla bilinci beynimizde nöronlar tarafından oluşturulmaktadır. Beyinde tüketilen bu enerji enerjinin korunumu ilkesi gereği yok olamayacağına göre bir yerlerde harcanmak zorundadır. Bu durumda tüketilen bu enerji büyük bir oranda bilinç ve akıl gibi beynimizin düşünsel aktivite lerine harcanmak zorundadır.

Dolayısıyla düşünsel aktiviteler fiziksel anlamda enerji değerini taşımaktadır. Bu bizleri son derece önemli bir sonuca yani genişletilmiş antropik mekanikçilik fikrine götürmektedir. Beynimiz glikozu enerji üretiminde kullanmaktadır. Deneyler net bir şekilde göstermektedir ki glikoz tüketiminde sorun olması, hemen bilinç kaybı olarak kendini göstermektedir. Ayrıca “Pozitron Emisyon Tomografisi-PET” ve “Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntülemesi-fMRI“ gibi “fonksiyonel beyin görüntüleme” teknikleri göstermektedir ki, beynimizin göreli olarak daha aktif bölgeleri daha fazla enerji tüketmektedir.

Beynimizin farklı bilinç durumlarına, meşguliyet seviyelerine karşılık enerji tüketimleri bilimsel olarak araştırılmış ve önemli farklılıklar gözlenmiştir. Bu bulgularda beynimizin kompleks işlemleri gerçekleştirirken örneğin uyku haline göre daha fazla enerji tükettiği net olarak ortaya konmuştur. Bu bulgular da düşünce veya bilinç karşılığı olarak bir enerji miktarının tanımlanabileceği fikrini desteklemektedir. Tüm bu bulgular düne kadar “soyut” kavramlar olarak kabul edilen “düşünce” ve “bilinç” kavramlarının “somut” yani enerji karşılıklarının olduğunu ve “fizik yasaları” ile açıklanabilmesi gerektiği fikrini bir kez daha desteklemektedir.

Elektroensefalografi (EEG) ve EMG, PET, fMRI gibi fonksiyonel görüntüleme teknikleri ile yapılan detaylı çalışmalar göstermiştir ki bilinçli konsantre oluş (yoga, reiki gibi aktiviteler) beynimizin maddi dünyasını tamamen etkilemekte ve değiştirmektedir. EEG beyin zarında sinaptik aktivitedeki toplu değişimleri göstermektedir. Ancak beynin sadece beyin zarı civarındaki değişimleri gösterir. Ayrıca saniyenin 1000 de 1 seviyesindeki değişimleri en fazla gözleyebilir, dolayısıyla hem zamansal hem de uzaysal açıdan çok daha küçük değişimleri gösterme gücüne sahip değildir. Bu anlamda beynimizde meydana gelen faaliyetleri çok kabaca bizlere gösterebilmektedir. Buna rağmen aşağıdaki tabloda farklı beyin aktiviteleri için gözlenen EEG frekanslarında önemli farklar gösterilmiştir.

EEG ölçümlerinde ortaya çıkan ve yukarıdaki tabloda verilen frekansları kuantum fiziği ilkeleri ile şu şekilde en basit hali ile ilişkilendirilebilir. Kuantum fiziğinin en önemli kurucularından biri olan Planck’a göre her türden enerji eğer uzayda sınırlandırılmış ise E=h.f eşitliğine göre kuantize /kesikli olmak zorundadır. Burada f frekansı ve h Planck sabitini (h=6.62×10-34Joule.saniye) ifade etmektedir. O halde beynimizin bilinç durumuna göre ve yapılan aktivitenin cinsine göre değişen ve beyinde oluşan elektromanyetik dalgaların frekans aralığına göre kuantize düşünce enerjisi hesaplanabilir. Bu çok küçük enerji yumaklarına bizim önerimiz düşünce kuantları adı verilmesidir.

kuantum fiziği

Örneğin Delta dalgaları için minimum frekans fmin =1Hertz (Hz) ise kuantize düşünce enerjisi=E=h.f=6.62×10-34Joule.saniye.1Hz=6.62×10-34J(Joule)=4.1410-15elektron.Volt(eV)bulunur. Gama dalgaları için maksimum frekans fmax=100Hz ise yine kuantize düşünce enerjisi=E=h.f= 6.62×10-34 J.s.100Hz=6.62×10-32J=4.14×10-13eV olarak bulunur.

kuantum fiziği görme işlemi ve bilinç

Bu enerji değerleri beynimizde meydana gelen her türden düşüncenin karşılığı olan enerjinin yaklaşık olarak minimum ve maksimum değerleridir. Bu enerji değerleri bizim atomik dünya için karşılaştığımız enerji değerlerinden ki bu değer yaklaşık olarak E=1eV =1.6.10-19Joule olduğundan 100 trilyon kat daha küçüktür. Ya da bu enerji değerlerini örneğin oda sıcaklığında var olan ısı enerjisi ile karşılaştıralım. Oda sıcaklığı için sıcaklık t= 27 C ise ya da Kelvin cinsinden T=300K için enerji E=k.T bağıntısından (k=1.38×10 -23 J./K =Boltzmann Sabiti) kullanılırsa E=1.38×10 -23 J./K .300K=4.14×10-21Joule=0.025eV bulunur. Bu enerji değerlerindeki termal radyasyon frekansı hesaplanırsa E=h.f ifadesinden frekans çekilirse f=E/h=4.14×10-21J/6.62×10-34Js. =6.25×1012Hz. bulunur. Bu sonuç bizlere “kuantize bilinç enerjisi” ile termal dalgalanmaların hiçbir şekilde birbirlerini etkileyemeyeceğini ve dolayısıyla da düşüncelerimizin çevresel faktörlerden etkilenmeyeceği anlamını taşır. Dolayısıyla nöronlar ve nöronlar arası etkileşim klasik fizik yasaları ile ve daha küçük boyutlardaki olaylar yani nöronların içinde meydana gelen olaylarda “kuantum fiziği” yasalarıyla açıklanabilmelidir. Kuantum fiziğinin ortaya koyduğu ilkeler, modeller ve yasalar aynı zamanda düşünsel aktivitelerimiz ve bilinç için de geçerli olmalıdır.

Bu fikirlerin ve tartışmaların ışığında kuantum fiziği ilkeleri ile düşünsel aktivitelerimiz ve bilinç karşılaştırıldığında hemen öne çıkan bazı fikirler kısaca şöyle özetlenebilir:

kuantum fiziği yapay zeka için kullanılabilir mi

1-Özgür irade

Günümüzde hala filozoflar, teologlar ve bilim adamları tarafından en çok tartışılan konulardan biri “özgür irade” konusudur. Burada en önemli problem şudur. İnsan gerçekten özgür iradeye sahip midir yoksa iradeye dışarıdan müdahale söz konusu mudur? Bu son derece karmaşık sorunun cevabını insan bilinci ve düşüncesini kuantum fiziği yasalarını kullanarak çözümleyerek vermek nihayet mümkün olacaktır. Kuantum fiziğinde her bir kuantum hali/durumu belli olasılık halinde var olabilir ve bir gözlemci tarafından ölçme/gözlem gerçekleştirilene kadar sadece olasılıklar vardır ve fiziksel gerçeklikbulunma olasılığı yoğunluğukuantum nesnesi olduğunu ve ölçme probleminin insan bilinci üzerinde test edilebileceğini ifade etmiştir. İnsan beyni fiziksel boyut olarak çok büyük olduğundan bir “kuantum nesne” olarak göz önüne alınması yadırganabilir, ancak kuantum etkilerinin makroskobik boyutlarda bilimsel olarak gözlendiği birçok deney günümüzde başarıyla gerçekleştirilmiştir. Dolayısıyla, insan bilincinde milyonlarca olasılığın nasıl var olduğu ve bu olasılıklardan herhangi birine nasıl karar verildiği ve bu karar verilirken gerçekten özgür iradenin mi var olduğu yoksa bu seçim esnasında bazı dış faktörlerin mi etkin olduğu konusu “süperpozisyon ilkesi”, “ölçme problemi”, “dalga fonksiyonunun çökmesi” kuantum etkileri kullanılarak çözümlenebilecektir. diye bir şey yoktur. Bu durum ilk kez 1928 yılında kuantum kuramının en önemli kurucularından biri olan BOHR tarafından bulunma olasılığı yoğunluğu kavramı tanımlanırken ifade edilmiştir. BOHR yine o yıllarda insan beyninin mükemmel bir kuantum nesnesi olduğunu ve ölçme probleminin insan bilinci üzerinde test edilebileceğini ifade etmiştir. İnsan beyni fiziksel boyut olarak çok büyük olduğundan bir “kuantum nesne” olarak göz önüne alınması yadırganabilir, ancak kuantum etkilerinin makroskobik boyutlarda bilimsel olarak gözlendiği birçok deney günümüzde başarıyla gerçekleştirilmiştir. Dolayısıyla, insan bilincinde milyonlarca olasılığın nasıl var olduğu ve bu olasılıklardan herhangi birine nasıl karar verildiği ve bu karar verilirken gerçekten özgür iradenin mi var olduğu yoksa bu seçim esnasında bazı dış faktörlerin mi etkin olduğu konusu “süperpozisyon ilkesi”, “ölçme problemi”, “dalga fonksiyonunun çökmesi” kuantum etkileri kullanılarak çözümlenebilecektir.

Kuantum bilinç

2-Bilgi analizi ve karar verme

Kuantum mekaniğinde var olan “deterministik olmama”, “kuantum dolanıklık”, “dalga fonksiyonunun çökmesi/dekoherans” ve “kuantum zeno olayı” gibi bazı fonksiyonel özellikler “bilgi analizi” ve “karar verme” gibi son derece karmaşık bilinç fonksiyonlarının anlaşılmasına ve çözümlenmesine çok ciddi bir alternatif taban oluşturmaktadır. “Kuantum Dolanıklık” kuantum olaylarının “lokalize olmaması” gerçeğini ifade eder ve zihinsel faaliyetlerde kuantum dolanıklığın etkili olması çok kuvvetli bir olasılıktır. Kuantum dolanıklık, fiziksel sistemlerin parçaları aralarında “mesafe ve zaman” olarak farklar olsa dahi tek başına değerlendirilemeyeceğini ve mutlaka birinde meydana gelen değişimin diğerini etkileyeceğini ve kuantum durumunu değiştireceğini ifade eder ve bir çok deneyle “kuantum dolanıklık” ilkesinin varlığı fizik sistemlerde gösterilmiştir. Özellikle bilincin kuantum mekaniksel bir sistem olduğu düşünülürse birbirinden çok uzaklardaki iki veya daha fazla bilincin (kişinin) bu ilke gereği “etkileşmesi” nin mümkün olacağı düşüncesi ortaya çıkıyor.Kuantum zeno olayı “kararlı olmayan parçacıklar ya da kuantum sistemler yeterince sık aralıklarla gözlendiğinde yani ölçüldüğünde asla belli bir kuantum haline indirgenmezler” olarak özetlenebilir. Bu olay dalga fonksiyonunun çökmesi olayını engelleyen olaydır. Sadece “ölçüm” değil aynı zamanda “çevreyle etkileşim” ve “stokastik alanlar” da dalga fonksiyonunun çökmesini engellemektedir. Son yıllarda, “Kuantum Zeno Olayı” nın “bilincin kuantum durumlarını süperpozisyon olarak tutması” ve beyinde belli “kararların alınması” olayında etkin olan mekanizma olduğu konusunda ciddi çalışmalar yapılmıştır.

Kuantum bilinç yapay zeka

3-Bilinç, dalga fonksiyonunun çökmesine sebep olur

Kuantum mekaniğinde bir sistemin olası durumlarını ifade eden dalga fonksiyonları süperpozisyon ilkesi ile ifade edilir. Dolayısıyla her durum bir ölçüm yapılana kadar belli olasılıkla gerçekleşebilir. Bilinçli bir gözlemcinin ölçüm yapması bu olasılıklardan birinin gerçekleşmesini sağlar ve gözlemci sadece ölçtüğü durumu gerçek olarak algılar ve diğer olası durumlar ortadan kalkar. Bu durumda bilinçli gözlemci nin dalga fonksiyonun çökmesine neden olduğu söylenebilir. Özellikle bu durum bilinç, akıl, duygularımız gibi son derece karmaşık beyin faaliyetlerinin çözümlenmesinde öne çıkmaktadır. Böylece “dalga fonksiyonunun çökmesi” ya da “kuantum eşfazlı olmama” kuantum mekaniğinden klasik dünyanın nasıl gerçekleşebileceği konusunda bizlere ciddi ipuçları vermektedir. Bu anlamda kuantum eşfazlı olmama klasik evren ile kuantum evren arasındaki geçişi ifade eden karşılıklı etkileşim ilkesi ile de yakından ilişkilidir. Kuantum sistemlerde (bilinç kuantum bir sistemdir) sistemin tanımına göre sonsuz sayıda olası “hal/durum” söz konusu olabilir. Bu durumu klasik anlamda bir zarın havaya atılmadan önce her rakamı belli olasılıklarla potansiyel olarak taşıması gibi düşünebiliriz. Zar havaya atıldığında( buna çevreyle etkileşim diyebiliriz) ancak bu olası durumlardan 1 tanesi “klasik gerçek” olarak mevcuttur ve bizler klasik evrende (günlük yaşam) hep bunları görürüz ve algılarız, çünkü “eşfazlı olmama/dekoherans” son derece hızlı bir mekanizmadır.

Kuantum derinliği ve yapay zeka

4-Geçmiş deneyimlerimiz, bilinçli kararlarımızda ve hissettiklerimizde birincil derecede etkide bulunur

Bilinç düzeyimiz ve halimiz anlık olarak karşılaşılan “durum” karşısında kuantum mekaniksel anlamda süper pozisyon ilkesi gereği var olan olası durumlardan (dalga fonksiyonu) herhangi birine indirgenir. Bilinç durumumuzun hangi olası duruma indireceği (bilinçli tercih) birincil derecede geçmişte yaşadıklarımız, deneyimlerimiz, tercihlerimize bağlıdır.Kuantum sistemin (bilincin) hangi “kuantum haline” indirgeneceği o ana kadar yaşanılan deneyimlerle yakından ilişkilidir diyoruz. Herhangi bir konuda karar vermeden önce bu olası durumları bilincimiz çok hızlı bir şekilde gözden geçirir ve ancak 1 tanesine karar verir, buna “bilinçli tercih” diyebiliriz. Yaşadıklarımız “bilinçli tercihlerimizin” sonuçlarıdır.

yapay zeka

Yukarıda anlatılan durumlar ve örnekler elbette çoğaltılabilir. Burada önemli olan bilinç, düşünce, akıl, duygu ve inanç gibi kavramların Kuantum Fiziği yasalarına uygun olarak çalıştığını görmektir. Bu aşamadan sonra fizikçiler, nörologlar, psikologlar, fizyologlar ve diğer ilgili uzmanlar bir araya gelerek bilinç- beyin problemini ve buna bağlı problemleri çözmek için yeni çalışmalar başlatmalıdırlar. Bilimde ve teknolojideki baş döndürücü gelişmeler baz alındığında tahminimiz kısa sayılabilecek bir süre içinde alanla ilgili problemlerin büyük bir kısmı çözümlenmiş ve geliştirilen teknikler insanoğlunun hizmetine sunulmuş olacaktır. Umutlarımız her zamankinden daha fazladır.