Išduosiu Jums vieną paslaptį: iš tikrųjų kvantinė fizika yra neįtikėtinai logiška ir racionali, jei esi pasikaustęs matematikoje ir supranti šio mokslo lygtis. Bandant ja suvokti, dažnam žmogui koją pakiša bandymas surasti analogijas aplinkiniame pasaulyje. Pasirodo, kad vieną analogiją surast visgi galima. Tai yra žmonių logika bei mūsų iracionalus elgesys.
Moksle jau senai diskutuojama apie kvantinės žmogaus sąmonės teoriją. Nors plataus palaikymo ši teorija nesulaukia, tačiau vis dažnėjantys biologijoje sutinkami kvantiniai efektai mums byloja apie tai, kad potencialiai ir mūsų protai gali turėti kažką kvantinio. Fizikas teoretikas Maxas Tegmarkas net pateikė teoriją, kad sąmoningumas yra materijos kvantinė būsena, o matematikai bando sisteminti vienas kitam prieštaraujančius žmogiškojo intelekto apibrėžimus ir suformuluoti matematinę intelekto teoriją.
Psichologai senai laido profesinius juokelius apie žmonių iracionalius pasirinkimus įvairiuose psichologiniuose testuose. Ypač didelį malonumą specialistams teikia situacijos, kuomet pavyksta pritaikyti dar ir statistinę analizę. Būtent tuomet visu savo grožiu sužiba žmonių beprasmiai ir nelogiški pasirinkimai. Pateiksiu vieną tokį pavyzdį, kuomet trijose skirtingose situacijose studentai turėjo atsakyti į tą patį klausimą.
Studentams uždavė paprastą klausimą – ar jie užsisakytų kelionę į Havajus, jei žinotų savo rytdienos egzamino rezultatus? Daugiau nei pusė studentų pirktų bilietą išlaikę egzaminą. Dar didesnis procentas įsigytų kelionę, jei neišlaikytų egzamino. Kitaip tariant, buvo tam tikras skaičius studentų, kurie keliautų į Havajus bet kuriuo atveju. Tyrėjai pakartojo klausimą studentams bet lengvai pakeitė sąlygą. Pasiūlė apsispręst dėl kelialapio pirkimo dar nežinant egzamino rezultatų.
Logiška būtų tikėtis šiuo atveju, kad nežinodami rezultatų į Havajus keliautų tas pats skaičius studentų. Tačiau net trečdalis nepanoro niekur keliauti nežinodami, ar jie išlaikė, ar neišlaikė! Toks elgesys prieštarauja statistiniam sprendimų priėmimo teorijos principui, kuris dar yra vadinamas „tikrų dalykų principas“ (angl. sure-thing principle). Šis principas teigia, kad, jei jus pasirenkate X, kuomet įvyksta A, ir darote tą patį pasirinkimą, kuomet A neįvyksta, jus turėtumėt pasirinkti tą patį ir nežinodami, įvykio A baigties. Kitaip tariant, įvykis A neturėtų kaip nors veikti sprendimo pasirinkti X. Atrodo gana logiška, tačiau žmonės ne visada taip elgiasi.
Negi žmonės negeba mąstyti logiškai? Visai gali būti. Tačiau per pastaruosius metus sociologijoje ir psichologijoje atsirado požiūris, kad žmonių menamas iracionalumas tėra tik atspindys fakto, kad žmonių protai paklūsta… kvantinės fizikos matematiniams principams. Svarbu suvokti, šie mokslininkai nesako, jog mūsų protai yra kvantiniai kompiuteriai, veikiantys pagal kvantinio pasaulio dėsnius. Jie tik teigia, kad kvantinė matematika naudojama aprašyti nanopasaulio dėsnius yra panaši į dėsnius aprašančius smegenų kognityvinius procesus.
Heisenbergo principas yra tiesiogiai susijęs su dalelių dualumo principu ir de Broglie teorija. Kvantinis dalelių dualumo principas (beje, čia dažnai pasimauna spauda) teigia, kad vienuose eksperimentuose pasireiškia dalelių banginės savybes, o kitose – dalelinės. Kitaip sakant, mūsų kasdienės sąvokos „dalelė“ ir „banga“ vienu metu netinka kvantinio objekto aprašymui. Minėtas psichologų eksperimentas ir jo rezultatai yra panašūs į elektrono elgesį eksperimente su dviem skylutėmis. Kuomet vieną iš dvejų skylių uždengta, elektronas keliauja pro vieną iš jų. Analogiškai elgėsi ir studentai – žinodami, ar išlaikys egzaminą, ar neišlaikys, ar egzamino „skylutė“ jiems atidaryta, jie rinkosi vienaip. Elektrono atveju, kuomet abu plyšiai atidengti, elektronas nukeliauja pro abu plyšius vienu metu, o tikimybė elektroną pastebėt konkrečiame taške už plyšių yra priklausoma nuo elektrono saviinterferencijos. Žmonių atveju gavosi panašiai. Nežinodami, ar išlaikys egzaminą, ar neišlaikys, studentai rinkdamiesi elgėsi lyg su savimi sąveikaujanti banga!
Netikėta koreliacija tarp žmonių elgesio ir… kvantinių dalelių. Bet kiek daug tų analogijų mes galime surasti? Į šį klausimą atsako nauja psichologijos ir sociologijos sritis vadinama „kvantiniu pažinimu“ arba „kvantine kognicija“ (angl. quantum cognition). Prieš 20 metų, grupė fizikų ir psichologų mokslinei visuomenei pateikė stulbinančią idėją: pabandyti pritaikyti abstrakčius kvantinės teorijos principus humanitariniame moksle. Mokslininkai teigė, kad matematinės lygtys padės humanitarams, dirbantiems sprendimų priėmimo teorijoje bei analizuojantiems žmonių sprendimus. Praėjus dvidešimčiai metų lieka tik nusistebėti, koks gi efektyvus buvo šis pasiūlymas.
Jau minėtas pavyzdys su studentų pasirinkimu, ar vykti į atostogas Havajų salose, ar nevykti, yra tik vienas iš nedaugelio pavyzdžių, kuriuos kvantinės kognicijos specialistai vadina „faktams prieštaraujančiu protavimu“ ir paaiškina atsirandančiomis neigiamomis tikimybėmis. Jei elektronų ir kitų kvantinių dalelių atveju fizikai kalba apie saviinterferencija, žmonių sprendimų atveju sociologai kalba apie itin kontekstinių kintamųjų interferenciją. Pavienių žmogaus sprendimų atveju tarpusavyje interferuoja mūsų smegenų neuronų grandinių svyravimai. Šie svyravimai stipriai priklauso nuo sąlygų ir nepasiduoda standartintiems sociologinės statistikos metodams.
Įvairūs kiti tariamai iracionalūs elgesio atvejai bei iš pirmo žvilgsnio nelogiški pasirinkimai yra puikiai aprašomi kvantinėmis lygtimis, kurios net sugeba paaiškinti, kodėl žmonės kartais pasirenka mažai tikėtinus sprendimus, prieštaraujančius jų ankstesniai patirčiai. Kitas nesenas pavyzdys: sociologai pastebėjo, kad klausimų pateikimo eiliškumas apklausose įtakoja apklausos rezultatus. Šis efektas senokai yra žinomas kaip “klausimo eiliškumo efektas” (angl. context switching). Dėl šio efekto apklausų rengėjai dažniausiai keičia klausimų tvarką, kuriuos jie pateikia skirtingiems žmonėms. Pagrindinė mintis šioje vietoje yra ta, kad šis efektas suvokiamas kaip kažkoks triukšmas, kurio reiktų atsikratyti, o tam geriausiai tiktų elementarus vidurkinimas, statistiškai mažai įtakojantis rezultatus. Tačiau paaiškėjo, kad tie efektai nėra kažkoks mažas šalutinis efektas, o greičiau žmogaus psichologinė savybė, puikiai aprašoma kvantinės fizikos lygtimis.
Mokslininkai apžvelgė virš 70 apklausų, atliktų JAV nuo 2001 iki 2011 metų, kuriose dalyvavo virš 1000 respondentų. Tarkime, vienoje apklausoje amerikiečių klausė, ar Billas Clintonas yra sąžiningas ir patikimas, o taip pat buvo užduotas tas pats klausimas apie Alą Gore'ą. Kuomet klausimas apie B. Clintoną buvo pateikiamas pirmas, 49 proc. amerikiečių atsakė, kad ir B. Clintonas, ir A. Gore'as yra patikimi politikai. Bet vos tik apklausoje pirmas klausimas buvo apie A. Gore'ą, jau 56 proc. apklaustų galvojo, kad abu politikai yra patikimi. Sutikime, sisteminį 7 procentų skirtumą pavadinti statistikos klaida sunku. Kitas pavyzdys iš to paties tyrimo. Amerikos gyventojų klausė paeiliui dvejų klausimų: „Ar daug baltų žmonių nekenčia juodų žmonių?“ ir „Ar daug juodų žmonių nekenčia baltų žmonių?“ Kuomet pirmas klausimas buvo apie baltuosius teigiamai atsakė apie du procentus apklaustųjų. Tačiau sukeitus klausimus vietomis, procentas atsakiusiųjų, kad baltieji nekenčia juodaodžių išaugo iki 13 procentų. Tikrai nemenkas skirtumas!
Kvantiniame pasaulyje veiksmų eiliškumas yra labai svarbus ir vadinamas komutacija. Jei veiksmai komutuoja, jų atlikimo eiliškumas įtakos galutiniam rezultatui neturi. Jei veiksmai nekomutuoja, viskas priklauso nuo to, kuria tvarka veiksmai bus atlikti. Ūkiškai aiškinant, yra svarbu, ar pirmą ant kojos užsimausime kojinę, o po to batą, ar pirmą užmausime batą, o po to bandysime dar ant to bato užtempt ir kojinę. Pirmu atveju kojinė atliks savo tiesioginę funkciją. Antru atveju kojinė praras prekinę išvaizda. Žinoma, galimas ir optimistinis kojinei variantas, tačiau tuomet kils pavojus likti nesuprastam aplinkinių.
Panašiai ir kvantiniame pasaulyje su elektronu. Elektrono padėties matavimas ir elektrono greičio matavimas nekomutuoja, todėl mes galime nustatyti arba greitį, arba padėtį, bet ne abu vienu metu. Įspūdingiausia, kad būtent taip elgiasi žmonės apklausų metu. Pasitelkę kvantinės mechanikos metodus tyrėjai nustatė, kad skaičius žmonių, apklausose pereinančių nuo „Taip-Taip“ atsakymo prie „Ne-Ne“ atsakymo, turėtų būti lygus skaičiui žmonių, besielgiančių priešingai. Panašiai ir atsakantys „Taip-Ne“ perėjo pakeitus klausimų eiliškumą prie „Ne-Taip“. Jų skaičius turėtų būti lygus padariusių priešingai skaičiui.
Gal visgi kvantinė mechanika nėra tokia jau nesuprantama?