Aceeași platformă fundamentală care permite pisicii lui Schrödinger să fie atât vie, cât și moartă și, de asemenea, înseamnă că două particule se pot „vorbi între ele” chiar și pe distanța unei galaxii, ar putea ajuta la explicarea poate a celor mai misterioase fenomene: comportamentul uman.
Fizica cuantică și psihologia umană pot părea complet fără legătură, dar unii oameni de știință cred că cele două domenii se suprapun în moduri interesante. Ambele discipline încearcă să prezică modul în care se pot comporta sistemele neregulate în viitor. Diferența este că un câmp își propune să înțeleagă natura fundamentală a particulelor fizice, în timp ce celălalt încearcă să explice uman natura - împreună cu falimentele sale inerente.
"Cercetătorii cognitivi au descoperit că există multe comportamente umane" iraționale ", a declarat Xiaochu Zhang, un biofizic și neuroștiințific la Universitatea de Știință și Tehnologie din China, Hefei, la Live Science într-un e-mail. Teoriile clasice referitoare la luarea deciziilor încearcă să prezică ce alegere va face o persoană având în vedere anumiți parametri, dar oamenii falimentari nu se comportă întotdeauna așa cum se așteaptă. Cercetări recente sugerează că aceste lapsuri în logică „pot fi explicate bine prin teoria probabilității cuantice”, a spus Zhang.
Zhang se numără printre susținătorii așa-numitei cogniții cuantice. Într-un nou studiu publicat pe 20 ianuarie în revista Nature Human Behavior, el și colegii săi au investigat modul în care conceptele împrumutate de la mecanica cuantică pot ajuta psihologii să prezice mai bine luarea deciziilor umane. În timp ce înregistra ce decizii au luat oamenii cu privire la o sarcină de psihologie binecunoscută, echipa a monitorizat și activitatea creierului participanților. Scanările au evidențiat anumite regiuni ale creierului care pot fi implicate în procesele gândirii cuantice.
Studiul este „primul care susține ideea cogniției cuantice la nivel neuronal”, a spus Zhang.
Cool - acum ce înseamnă asta cu adevărat?
Incertitudine
Mecanica cuantică descrie comportamentul particulelor minuscule care formează toată materia din univers, respectiv atomii și componentele lor subatomice. Un element central al teoriei sugerează o mare incertitudine în această lume a celor foarte mici, ceva care nu se vede la scări mai mari. De exemplu, în lumea mare, se poate ști unde este un tren pe ruta sa și cât de repede călătorește, și având în vedere aceste date, s-ar putea prezice când ar trebui să ajungă trenul la următoarea stație.
Acum, schimbați trenul pentru un electron, iar puterea dvs. predictivă dispare - nu puteți ști locația exactă și impulsul unui electron dat, dar puteți calcula probabilitatea ca particula să apară într-un anumit loc, călătorind la un rata particulară. În acest fel, puteți obține o idee năstrușnică despre ce poate fi electronul.
La fel cum incertitudinea pătrunde în lumea subatomică, aceasta se orientează și în procesul nostru de luare a deciziilor, fie că dezbatem ce nouă serie să ne privească sau să votăm la alegerile prezidențiale. Aici intervine mecanica cuantică. Spre deosebire de teoriile clasice ale luării deciziilor, lumea cuantică face loc unui anumit grad de ... incertitudine.
Teoriile psihologiei clasice se bazează pe ideea că oamenii iau decizii pentru a maximiza „recompensele” și a minimiza „pedepsele” - cu alte cuvinte, pentru a se asigura că acțiunile lor au ca rezultat rezultate mai pozitive decât consecințe negative. Această logică, cunoscută sub denumirea de „învățare de întărire”, este în conformitate cu condiționarea Pavloniană, în care oamenii învață să prezice consecințele acțiunilor lor pe baza experiențelor trecute, potrivit unui raport din 2009 în Journal of Mathematical Psychology.
Dacă este într-adevăr limitat de acest cadru, oamenii vor cântări în mod constant valorile obiective ale două opțiuni înainte de a alege între ele. Dar, în realitate, oamenii nu funcționează întotdeauna așa; sentimentele lor subiective despre o situație le subminează capacitatea de a lua decizii obiective.
Capete și cozi (în același timp)
Ia în considerare un exemplu:
Imaginați-vă că plasați pariuri dacă o monedă aruncată va ateriza pe capete sau cozi. Heads îți aduce 200 de dolari, cozile te costă 100 de dolari și poți alege să arunci moneda de două ori. Când sunt plasate în acest scenariu, majoritatea oamenilor aleg să parieze de două ori indiferent dacă aruncarea inițială are ca rezultat un câștig sau o pierdere, potrivit unui studiu publicat în 1992 în revista Cognitive Psychology. Se presupune că câștigătorii pariază a doua oară pentru că sunt învingători pentru a câștiga bani indiferent de ce, în timp ce învinșii pariază în încercarea de a-și recupera pierderile, iar apoi unii. Cu toate acestea, dacă jucătorii nu au voie să cunoască rezultatul primei flipuri de monede, rareori fac jocul al doilea.
Când este cunoscut, primul flip nu influențează alegerea care urmează, dar când este necunoscut, face toată diferența. Acest paradox nu se încadrează în cadrul învățării clasice de consolidare, care prevede că alegerea obiectivă ar trebui să fie întotdeauna aceeași. În schimb, mecanica cuantică ține cont de incertitudine și prezice de fapt acest rezultat ciudat.
„S-ar putea spune că modelul„ bazat pe cuantă ”de luare a deciziilor se referă în principal la utilizarea probabilității cuantice în zona cunoașterii”, Emmanuel Haven și Andrei Khrennikov, coautori ai manualului „Știința socială cuantică” (Cambridge) University Press, 2013), a spus Live Science într-un e-mail.
La fel cum un anumit electron ar putea fi aici sau acolo la un moment dat, mecanica cuantică presupune că prima aruncare a monedelor a avut ca rezultat atât un câștig, cât și o pierdere, simultan. (Cu alte cuvinte, în celebrul experiment de gândire, pisica lui Schrödinger este deopotrivă vie și moartă.) Deși este prinsă în această stare ambiguă, cunoscută sub numele de „superpoziție”, alegerea finală a unui individ este necunoscută și imprevizibilă. Mecanica cuantică recunoaște, de asemenea, că credințele oamenilor cu privire la rezultatul unei anumite decizii - indiferent dacă va fi bine sau rău - reflectă adesea ceea ce sfârșește alegerea lor finală. În acest fel, credințele oamenilor interacționează sau devin „încurcate”, cu acțiunea lor eventuală.
Particulele subatomice se pot bloca de asemenea și se pot influența reciproc comportamentul chiar și atunci când sunt separate de distanțe mari. De exemplu, măsurarea comportamentului unei particule situate în Japonia ar modifica comportamentul partenerului său încurcat în Statele Unite. În psihologie, o analogie similară poate fi trasă între credințe și comportamente. „Tocmai această interacțiune, sau starea de înțelegere, este cea care influențează rezultatul măsurării”, au spus Haven și Khrennikov. Rezultatul măsurării, în acest caz, se referă la alegerea finală pe care o face un individ. "Acest lucru poate fi formulat cu ajutorul probabilității cuantice."
Oamenii de știință pot modela matematic această stare de superpoziție încurcată - în care două particule se afectează reciproc, chiar dacă sunt separate de o distanță mare - așa cum s-a demonstrat într-un raport din 2007 publicat de Asociația pentru Îmbunătățirea Inteligenței artificiale. Și în mod remarcabil, formula finală prezice cu exactitate rezultatul paradoxal al paradigmei de aruncare a monedelor. "Scurgerea în logică poate fi explicată mai bine folosind abordarea bazată pe cuantism", au menționat Haven și Khrennikov.
Pariind pe quantum
În noul lor studiu, Zhang și colegii săi au prezentat două modele de luare a deciziilor bazate pe cuantică împotriva a 12 modele de psihologie clasică pentru a vedea care a prezis cel mai bine comportamentul uman în timpul unei sarcini psihologice. Experimentul, cunoscut sub numele de Iowa Gambling Task, este conceput pentru a evalua capacitatea oamenilor de a învăța din greșeli și de a-și adapta strategia de luare a deciziilor în timp.
În sarcină, participanții trag din patru pachete de cărți. Fiecare carte câștigă bani jucătorului sau îi costă bani, iar obiectul jocului este să câștige cât mai mulți bani. Captura constă în modul în care fiecare pachet de cărți este stivuit. Dacă trageți de pe un pachet, puteți câștiga unui jucător sume mari de bani pe termen scurt, dar îi va costa mult mai mult numerar până la sfârșitul jocului. Alte punți livrează sume mai mici de bani pe termen scurt, dar în general mai puține penalități. Prin jocul de joc, câștigătorii învață să tragă în cea mai mare parte de pe punțile „lente și constante”, în timp ce învinșii trag din punțile care le câștigă numerar rapid și penalități abrupte.
Din punct de vedere istoric, cei cu dependență de droguri sau leziuni ale creierului se comportă mai rău în sarcina Iowa Gambling Task decât participanții sănătoși, ceea ce sugerează că starea lor afectează cumva abilitățile de luare a deciziilor, după cum se evidențiază într-un studiu publicat în 2014 în revista Applied Neuropsychology: Child. Acest model a fost valabil în experimentul lui Zhang, care a cuprins aproximativ 60 de participanți sănătoși și 40 care erau dependenți de nicotină.
Cele două modele cuantice au făcut predicții similare celor mai exacte dintre modelele clasice, au remarcat autorii. „Deși modelele nu au depășit în mod covârșitor… ar trebui să fim conștienți că cadrul este încă la început și merită, fără îndoială, studii suplimentare”, au adăugat ei.
Pentru a consolida valoarea studiului lor, echipa a luat scanări ale creierului fiecărui participant în timp ce finalizau Task Gambling Iowa. În acest sens, autorii au încercat să arunce o privire la ceea ce se întâmplă în interiorul creierului, în timp ce participanții au aflat și și-au ajustat strategia de joc în timp. Produsele generate de modelul cuantic au prezis modul în care acest proces de învățare se va desfășura și, astfel, autorii au subliniat că punctele de activitate ale creierului s-ar putea corela cumva cu predicțiile modelelor.
Scanările au scos la iveală o serie de zone cerebrale active ale participanților sănătoși în timpul jocului, inclusiv activarea mai multor falduri mari din lobul frontal, cunoscut a fi implicat în luarea deciziilor. Cu toate acestea, în grupul de fumători, niciun punct de activitate al creierului nu părea legat de predicțiile făcute de modelul cuantic. Deoarece modelul reflectă capacitatea participanților de a învăța din greșeli, rezultatele pot ilustra deficiențe de luare a deciziilor în grupul de fumat, au notat autorii.
Cu toate acestea, "cercetări suplimentare sunt justificate" pentru a determina ceea ce aceste diferențe de activitate a creierului reflectă cu adevărat la fumători și nefumători, au adăugat ei. „Cuplarea modelelor cuantice asemănătoare cu procesele neurofiziologice din creier… este o problemă foarte complexă”, au spus Haven și Khrennikov. „Acest studiu este de mare importanță ca prim pas către soluția sa.”
Modele de învățare clasică de armare au arătat „mare succes” în studiile emoției, tulburărilor psihiatrice, comportamentului social, liberului arbitru și a multor alte funcții cognitive, a spus Zhang. "Sperăm că învățarea cu armament cuantic va arunca și lumină, oferind perspective unice."
În timp, poate că mecanica cuantică va ajuta la explicarea defectelor omniprezente în logica umană, precum și a modului în care se manifestă căderea la nivelul neuronilor individuali.
