La conciencia como un estado de la materia

La conciencia como un estado de la materia

Un nuevo artículo propone un formalismo cuántico para explicar la conciencia.

Roger Penrose es uno de esos físicos que son conocidos hasta por mi madre, igual que Einstein, Hawking y muy a mi pesar DeGrasse. Pero  a excepción de Einstein la mayoría de aquellos no familiarizados con la física no saben en que han trabajado estos hombres. Penrose, por ejemplo propuso (entre otras muchas cosas) que la conciencia humana no era algorítmica pero que la estructura biológica de las neuronas tenía algo que ver con la superposición cuántica.

Este es uno de los varios intentos de la física por explicar la conciencia, entre ellos la “Quantum Brain Dynamics” (QBD) que intenta explicar el cerebro dentro de la teoría cuántica de campos. Esta área en particular tiene varios experimentos, que para poder explicarlos como se lo merecen requieren de un artículo propio, como el fonón en un cristal.

Pero hoy vamos a hablar de una nueva propuesta en este campo: ¿Podría ser la conciencia un estado de la materia? Suena a algo contraintuitivo pero es solamente un intento de formalizar un concepto que es extremadamente vago y agregarle una definición más rígida. El artículo que tiene más de 32 páginas y más de cien ecuaciones de sistemas teóricos.

El paper es complejo y no está hecho para una difusión masiva, se basa en una unión de los postulados de la mecánica cuántica y trabajos de neurociencia previos. Es, básicamente, imposible entender que diablos sucede sin las matemática, pero aquí hay una explicación bastante simplificada. Puede sonar complicado, pero tratemos de llegar al final.

La conciencia sería entonces un estado de la materia de “computación”, donde suceden los cálculos, digamos, y podría ser medido. Para llegar a esta conclusión se asumen dos cosas importantes sobre la conciencia: a) la conciencia debe de ser capaz de almacenar y procesar grandes cantidades de información y b) esta información debe de ser indivisible, es decir, la conciencia no puede ser separada en partes más pequeñas.

Una vez que asumimos eso podemos trabajar con un sistema  matemático/lógico. Sabemos, por otro lado, que la mecánica cuántica usa tres bestias matemáticas para describir el universo:

  • El Hamiltoniano es un operador que describe la energía total de un sistema.
  • La matriz de densidad que describe la relación de todos los estados cuánticos del sistema.
  • La ecuación de Schrödinger que da la relación de cambio de ambos contra el tiempo.

Cuando se dan soluciones a estas tres cosas llegamos a que tenemos un número infinito de soluciones matemáticas que incluyen todos los posibles sistemas y posibilidades extremadamente exóticas El problema es que percibimos el mundo de la manera en la que lo hacemos.

Al replantear la conciencia en un formalismo matemático consistente con la mecánica cuántica lo que Tegmark et al lograron fue abrir una nueva línea de investigación que les permite a los matemáticos y físicos comenzar a explorar la propuesta de Tegmark. Le permitió calcular que la conciencia de un cerebro humano, modelando como una red de un tipo “Hopfield”, tendría 10^11 que podría almacenar 37 bits de información integrada, pero nos propone una nueva paradoja: ¿Por qué la información contenida en nuestra experiencia consciente para superar, con creces, los 37 bits?

El paper concluye con algo que encuentro fascinante, el enfoque del mismo no era resolver el problema si no plantear el formalismo para que otros científicos puedan expandir y tratar de resolver el problema. Cuando hablamos de ciencia el contenido no se genera instantáneamente, la ciencia, como el amor, no se de en un día, después de todo. Este artículo es uno de esos raros momentos donde podemos decir que estamos siendo testigos del nacimiento de una área que se perfila para ser prominente.

Contemplen la historia mientras se desarrolla.

Link: Arxiv