نفس المنصة الأساسية التي تسمح لقط شرودنغر بأن يكون حيًا وماتًا ، ويعني أيضًا أن الجسيمات يمكن أن "تتحدث مع بعضها البعض" حتى عبر مسافة المجرة ، يمكن أن تساعد في تفسير ربما أكثر الظواهر الغامضة: السلوك البشري.
قد تبدو فيزياء الكم وعلم النفس البشري غير ذات صلة تمامًا ، لكن بعض العلماء يعتقدون أن المجالين يتداخلان بطرق مثيرة للاهتمام. يحاول كلا النظامين التنبؤ بكيفية تصرف الأنظمة الجامحة في المستقبل. الفرق هو أن أحد المجالات يهدف إلى فهم الطبيعة الأساسية للجسيمات الفيزيائية ، بينما يحاول الآخر التوضيح بشري الطبيعة - مع مغالطاتها الكامنة.
وقال شياوتشو زانغ ، عالم الفيزياء الحيوية وعالم الأعصاب بجامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية في خفي ، لـ Live Science في رسالة بريد إلكتروني: "وجد العلماء المعرفيون أن هناك العديد من السلوكيات البشرية" غير العقلانية ". تحاول النظريات الكلاسيكية لصنع القرار التكهن بالاختيار الذي سيتخذه الشخص بالنظر إلى معايير معينة ، لكن البشر غير المعرضين للأخطاء لا يتصرفون دائمًا كما هو متوقع. وقال تشانغ إن الأبحاث الحديثة تشير إلى أن هذه الهفوات في المنطق "يمكن تفسيرها جيدًا من خلال نظرية الاحتمالية الكمومية".
يقف تشانغ بين مؤيدي ما يسمى الإدراك الكمي. في دراسة جديدة نُشرت في 20 يناير في مجلة Nature Human Behavior ، بحث هو وزملاؤه في كيفية مساعدة المفاهيم المستعارة من ميكانيكا الكم علماء النفس على التنبؤ بشكل أفضل بصنع القرار البشري. أثناء تسجيل القرارات التي اتخذها الأشخاص في مهمة علم نفس معروفة ، قام الفريق أيضًا بمراقبة نشاط دماغ المشاركين. وسلطت عمليات المسح الضوء على مناطق محددة في الدماغ قد تشارك في عمليات التفكير الشبيهة بالكم.
وقال تشانغ إن الدراسة "هي الأولى التي تدعم فكرة الإدراك الكمي على المستوى العصبي".
رائع - الآن ماذا يعني ذلك حقًا؟
ريبة
تصف ميكانيكا الكم سلوك الجسيمات الدقيقة التي تتكون منها جميع المواد في الكون ، أي الذرات ومكوناتها دون الذرية. يشير أحد المبادئ المركزية للنظرية إلى قدر كبير من عدم اليقين في هذا العالم الصغير للغاية ، وهو شيء لا يُرى على نطاق أوسع. على سبيل المثال ، في العالم الكبير ، يمكن للمرء أن يعرف مكان القطار في طريقه ومدى سرعة السفر ، وبالنظر إلى هذه البيانات ، يمكن للمرء أن يتنبأ بموعد وصول هذا القطار إلى المحطة التالية.
الآن ، استبدل القطار بإلكترون ، وتختفي قوتك التنبؤية - لا يمكنك معرفة الموقع الدقيق وزخم إلكترون معين ، ولكن يمكنك حساب احتمالية ظهور الجسيم في مكان معين ، والسفر في معدل معين. بهذه الطريقة ، يمكنك الحصول على فكرة ضبابية عما قد يصل إليه الإلكترون.
تمامًا مثلما يسود عدم اليقين العالم دون الذري ، فإنه يتسرب أيضًا إلى عملية صنع القرار لدينا ، سواء كنا نناقش أي سلسلة جديدة نراقبها أو ندلل بصوتنا في الانتخابات الرئاسية. هنا حيث تأتي ميكانيكا الكم. على عكس النظريات الكلاسيكية لصنع القرار ، فإن العالم الكمي يفسح المجال لدرجة معينة من ... عدم اليقين.
تعتمد نظريات علم النفس الكلاسيكية على فكرة أن الناس يتخذون القرارات من أجل زيادة "المكافآت" وتقليل "العقوبات" - بعبارة أخرى ، لضمان أن تؤدي أفعالهم إلى نتائج أكثر إيجابية من النتائج السلبية. يتماشى هذا المنطق ، المعروف باسم "التعلم المعزز" ، مع تكييف بافلوني ، حيث يتعلم الناس التنبؤ بعواقب أفعالهم بناءً على التجارب السابقة ، وفقًا لتقرير عام 2009 في مجلة علم النفس الرياضي.
إذا كان هذا الإطار مقيدًا حقًا ، فسيظل البشر يوازنون باستمرار القيم الموضوعية لخيارين قبل الاختيار بينهما. لكن في الواقع ، لا يعمل الناس دائمًا بهذه الطريقة ؛ إن مشاعرهم الذاتية حول الموقف تقوض قدرتهم على اتخاذ قرارات موضوعية.
الرؤوس والذيل (في نفس الوقت)
فكر في مثال:
تخيل أنك تراهن على ما إذا كانت العملة المعدنية المقذوفة ستهبط على رؤوس أو ذيول. تحصل لعبة Heads على 200 دولار ، وتكلف ذيولك 100 دولار ، ويمكنك اختيار رمي العملة مرتين. عند وضعه في هذا السيناريو ، يختار معظم الناس أخذ الرهان مرتين بغض النظر عما إذا كانت الرمية الأولية تؤدي إلى فوز أو خسارة ، وفقًا لدراسة نشرت عام 1992 في مجلة علم النفس المعرفي. من المفترض أن يراهن الفائزون مرة ثانية لأنهم قادرون على كسب المال بغض النظر عن أي شيء ، بينما يراهن الخاسرون في محاولة لاسترداد خسائرهم ، ثم البعض. ومع ذلك ، إذا لم يُسمح للاعبين بمعرفة نتيجة أول عملة معدنية ، فنادراً ما يقومون بالمقامرة الثانية.
عندما تكون معروفة ، فإن الوجه الأول لا يتمايل في الاختيار التالي ، ولكن عندما يكون غير معروف ، فإنه يحدث كل الفرق. هذا التناقض لا يتناسب مع إطار التعلم المعزز الكلاسيكي ، الذي يتوقع أن يكون الاختيار الموضوعي هو نفسه دائمًا. في المقابل ، تأخذ ميكانيكا الكم في الاعتبار عدم اليقين وتتنبأ في الواقع بهذه النتيجة الغريبة.
"يمكن للمرء أن يقول إن نموذج اتخاذ القرار" القائم على الكم "يشير بشكل أساسي إلى استخدام الاحتمالية الكمومية في مجال الإدراك" ، إيمانويل هافن وأندريه خرينكوف ، المؤلفان المشاركان لكتاب "العلوم الاجتماعية الكمومية" (كامبريدج) مطبعة الجامعة ، 2013) ، أخبرت Live Science في رسالة بريد إلكتروني.
تمامًا كما قد يكون إلكترون معين هنا أو هناك في لحظة معينة ، تفترض ميكانيكا الكم أن رمي العملة الأول أدى إلى فوز وخسارة في نفس الوقت. (وبعبارة أخرى ، في تجربة الفكر الشهيرة ، قطة شرودنغر حية وميتة في نفس الوقت.) أثناء الوقوع في هذه الحالة الغامضة ، والمعروفة باسم "التراكب" ، فإن الاختيار النهائي للفرد غير معروف ولا يمكن التنبؤ به. تعترف ميكانيكا الكم أيضًا بأن معتقدات الناس حول نتيجة قرار معين - سواء كان ذلك جيدًا أم سيئًا - غالبًا ما تعكس ما ينتهي به الاختيار النهائي. بهذه الطريقة ، تتفاعل معتقدات الناس ، أو تصبح "متشابكة" مع عملهم النهائي.
وبالمثل يمكن أن تتشابك الجسيمات دون الذرية وتؤثر على سلوك بعضها البعض حتى عندما تفصل بينها مسافات كبيرة. على سبيل المثال ، إن قياس سلوك الجسيم الموجود في اليابان سيغير سلوك شريكها المتشابك في الولايات المتحدة. في علم النفس ، يمكن رسم تشابه مماثل بين المعتقدات والسلوكيات. وقال هافن وخرينكوف "إن هذا التفاعل بالتحديد" أو حالة التشابك "هو الذي يؤثر على نتائج القياس". تشير نتيجة القياس ، في هذه الحالة ، إلى الاختيار النهائي الذي يقوم به الفرد. "يمكن صياغة ذلك بدقة بمساعدة الاحتمال الكمي."
يمكن للعلماء حساب هذه الحالة المتشابكة من التراكب الرياضية - حيث يؤثر جسيمان على بعضهما البعض حتى لو كانا مفصولين بمسافة كبيرة - كما هو موضح في تقرير عام 2007 الذي نشرته جمعية النهوض بالذكاء الاصطناعي. ومن اللافت للنظر ، أن الصيغة النهائية تتنبأ بدقة بالنتيجة المتناقضة لنموذج العملة. وأشار هافن وخرينكوف إلى أن "الفاصل الزمني في المنطق يمكن تفسيره بشكل أفضل باستخدام النهج القائم على الكم".
الرهان على الكم
في دراستهم الجديدة ، وضع تشانغ وزملاؤه نموذجين لاتخاذ القرارات الكمومية ضد 12 نموذجًا من علم النفس الكلاسيكي لمعرفة أفضل تنبؤ بالسلوك البشري أثناء مهمة نفسية. تم تصميم التجربة ، والمعروفة باسم مهمة المقامرة في Iowa ، لتقييم قدرة الأشخاص على التعلم من الأخطاء وتعديل استراتيجية اتخاذ القرار الخاصة بهم بمرور الوقت.
في المهمة ، يسحب المشاركون من أربعة طوابق من البطاقات. كل بطاقة إما تكسب أموال اللاعب أو تكلفه المال ، والهدف من اللعبة هو كسب أكبر قدر ممكن من المال. يكمن الصيد في كيفية تكديس كل مجموعة أوراق. السحب من سطح واحد قد يكسب اللاعب مبالغ كبيرة من المال على المدى القصير ، لكنه سيكلفه المزيد من النقود بنهاية اللعبة. تقدم الطوابق الأخرى مبالغ صغيرة من المال على المدى القصير ، ولكن عقوبات أقل بشكل عام. من خلال اللعب ، يتعلم الفائزون الرسم في الغالب من الطوابق "البطيئة والثابتة" ، بينما يسحب الخاسرون من الطوابق التي تكسبهم نقودًا سريعة وعقوبات شديدة.
من الناحية التاريخية ، فإن أولئك الذين يعانون من إدمان المخدرات أو تلف الدماغ يؤدون أداءً أسوأ في مهمة المقامرة في Iowa من المشاركين الأصحاء ، مما يشير إلى أن وضعهم يضعف إلى حد ما من قدرات صنع القرار ، كما هو موضح في دراسة نشرت في عام 2014 في مجلة Applied Neuropsychology: Child. ثبت هذا النمط في تجربة زانغ ، التي شملت حوالي 60 مشاركًا سليمًا و 40 مدمنًا على النيكوتين.
وأشار المؤلفان إلى أن النموذجين الكميين قاما بتنبؤات مماثلة للتوقعات الأكثر دقة بين النماذج الكلاسيكية. وأضافوا "على الرغم من أن النماذج لم تتفوق بأداء ساحق على ... يجب على المرء أن يدرك أن الإطار لا يزال في مهده ويستحق بلا شك دراسات إضافية".
لتعزيز قيمة دراستهم ، أجرى الفريق مسحًا ضوئيًا دماغيًا لكل مشارك أثناء إكمال مهمة المقامرة في Iowa. من خلال القيام بذلك ، حاول المؤلفون إلقاء نظرة خاطفة على ما يحدث داخل الدماغ بينما يتعلم المشاركون ويعدلون استراتيجية لعبهم بمرور الوقت. تنبأت المخرجات الناتجة عن النموذج الكمي بكيفية ظهور عملية التعلم هذه ، وبالتالي ، افترض المؤلفون أن النقاط الساخنة لنشاط الدماغ قد ترتبط بطريقة أو بأخرى بتنبؤات النماذج.
كشفت عمليات المسح عن عدد من مناطق الدماغ النشطة في المشاركين الأصحاء أثناء اللعب ، بما في ذلك تنشيط العديد من الطيات الكبيرة داخل الفص الجبهي المعروف أنها متورطة في صنع القرار. في مجموعة التدخين ، ومع ذلك ، لا يبدو أن النقاط الساخنة لنشاط الدماغ مرتبطة بالتنبؤات التي قدمها النموذج الكمي. وأشار المؤلفون إلى أن النموذج يعكس قدرة المشاركين على التعلم من الأخطاء ، وقد توضح النتائج ضعف اتخاذ القرار في مجموعة التدخين.
لكنهم أضافوا أن "هناك حاجة لمزيد من البحث" لتحديد ما تعكسه هذه الاختلافات في نشاط الدماغ بين المدخنين وغير المدخنين. قال هافن وخرينكوف: "إن اقتران النماذج الشبيهة بالكم بالعمليات الفسيولوجية العصبية في الدماغ ... مشكلة معقدة للغاية". "هذه الدراسة ذات أهمية كبيرة كخطوة أولى نحو حلها."
وقال تشانغ إن نماذج التعلم المعزز الكلاسيكي أظهرت "نجاحا كبيرا" في دراسات العاطفة ، والاضطرابات النفسية ، والسلوك الاجتماعي ، والإرادة الحرة ، والعديد من الوظائف المعرفية الأخرى. "نأمل أن يسلط التعلم المعزز الكمومي الضوء أيضًا ، ليوفر رؤى فريدة."
مع مرور الوقت ، ربما تساعد ميكانيكا الكم في تفسير العيوب المنتشرة في المنطق البشري ، وكذلك كيفية ظهور تلك الخاطئة على مستوى الخلايا العصبية الفردية.
