Psykologiprofessorn Adrian Parker vid Göteborgs universitet vill i en artikel i det senaste numret av VoF:s tidskrift Folkvett (nr. 3, 2011) hävda att kvantmekaniken på något sätt gör det troligt att parapsykologiska fenomen existerar. Han skriver (s. 51–52)
Det är troligtvis inom gränsområdet mellan fysik och psykologi som vi kommer att hitta en förklaring. Läsaren är kanske bekant med de märkliga ”icke-lokala effekter” som förekommer inom kvantfysik (Vidral 2011). De handlar om ett par tidigare ihopsatta partiklar. Fast de kan befinna sig på flera mils avstånd från varandra ställer den ena partikeln omedelbart in sig på en ändrad rotation som man tvingar den andra partikeln till. Det är inte fråga om att kommunikation sker mellan partiklarna genom rummet, utan snarare om en grundläggande sammankoppling som finns i själva naturen.
Jag var naturligtvis skeptisk till relevansen av fenomen som iakttas på kvantnivå för paranormala fenomen på psykologisk nivå. Nyligen verkar dock dessa effekter ha upptäckts på en biologisk nivå vilket sammanfattats i Scientific American (Vidral 2011). Om dessa aktuella rön får en vidare bekräftelse blir nästa stora steg att se om detta även förekommer hos hjärnor på avstånd från varandra. Om det skulle bli så står vi inför ett märkligt läge, där kvantbiologi förutsätter att paranormala fenomen finns.
De icke-lokala effekter Parker syftar på kallas kvantmekanisk sammanflätning (quantum entanglement på engelska). De är ett fenomen där två partiklar (elektroner, fotoner, atomer, eller andra partiklar) på något sätt är korrelerade med varandra, så att om man mäter en viss egenskap hos den ena partikeln så vet man vad en mätning av samma egenskap på den andra partikeln kommer att ge för resultat. Man kan inte se ett sådant system som bestående av två separata partiklar, utan de måste beskrivas med ett gemensamt matematiskt objekt (i tekniska termer kan det kombinerade systemets så kallade tillståndsvektor inte skrivas som en enkel produkt av de två partiklarnas individuella tillståndsvektorer). Det klassiska exemplet är två elektroner som har sina spinnriktningar korrelerade, så att de spinner i motsatta riktningar. Om man då mäter spinnriktningen för ena elektronen så vet man omedelbart, utan fördröjning, att den andra elektronen spinner åt det motsatta hållet. Detta oavsett om den andra elektronen är mycket nära eller flera ljusår bort.
Det lustiga med kvantmekaniken är att spinnriktningen hos en elektron är kvantiserad så att om man mäter huruvida dess spinnaxel (eller dess magnetiska moment, vilket är ekvivalent) längs en godtyckligt vald axel pekar uppåt eller nedåt så kan spinnet bara peka uppåt eller nedåt, inte i någon annan vinkel. Detta gäller oberoende av åt vilket håll man väljer att lägga axeln man mäter efter. Elektronen kan bara spinna runt den axel man mäter efter. Svaret på frågan vilket spinn den har är inte bestämt förrän man mäter, utan bestäms i något som kallas vågfunktionens kollaps. Hur detta kan vara möjligt behöver man förstå en del kvantmekanik för att greppa och det finns inte utrymme här att gå in på detta i detalj.
Poängen är att det inte går att överföra information med hjälp av denna sammanflätning, så att åberopa detta för att stödja parapsykologiska teorier har ingen grund i verkligheten.
Vad beror det på? Säg att vi vill försöka skicka signaler med de korrelerade elektronerna. Då måste vi komma överens om något system för hur signaler är kodade med hjälp av elektronernas spinnriktningar. Låt oss säga att Alice skickar en elektron till Bob och behåller en annan elektron som är sammanflätad med den skickade. Hon vill skicka en bit information till Bob, där spinn upp betyder 1 och spinn ned betyder 0. Hon mäter att hennes elektron har spinn upp, och vet då att Bob kommer att mäta att hans elektron har spinn ned. Men det finns inget sätt för Alice att bestämma åt vilket håll hennes elektron ska spinna. Hon kan inte påverka utfallet, utan har bara en viss statistisk sannolikhet (t.ex. 50%) för att den ska ha spinn upp. Hon kan inte heller skicka en signal genom att antingen välja att mäta eller att inte mäta spinnet på sin elektron. Om hon mäter spinnet på sin elektron så är Bobs mätning förutbestämd, men det finns inget sätt för honom att veta om det var fallet eller inte, för hans mätning följer samma sannolikhetsfördelning. I efterhand när man gjort ett stort antal mätningar kommer man att se ett mönster (vilket gjorts i många experiment som testar den så kallade Bell-olikheten).
Ingen informationsbärande signal kan alltså överföras med hjälp av den kvantmekaniska sammanflätningen. Även om elektroner i två hjärnor på avstånd från varandra skulle vara sammanflätade så skulle det inte ha någon betydelse.
Det finns ett fenomen som kallas kvantteleportering, där man i princip överför signaler med hjälp av sammanflätning, men det kräver förutom att man använder ett sammanflätat par av partiklar att man också skickar en vanlig, ”klassisk” signal. Det skulle lite grand ta bort poängen med Parkers idé.
Det är också oklart om kvantmekaniken har någon betydelse i hjärnan: det finns en debatt i litteraturen om huruvida kvantmekaniska processer spelar någon roll i hjärnans neuroner och mikrotubuler, eller om kvanteffekter blir irrelevanta på grund av så kallad dekoherens, att omgivningen stör systemen så att de kollapsar. Max Tegmark har argumenterat för att dekoherens gör att kvanteffekter är irrelevanta i hjärnan. Andra har hävdat att kvantmekaniken visst är relevant (se t.ex. Hagan et al.). Detta diskuteras även i en artikel av Litt et al (pdf-länk).
Jag har svårt att se hur Parkers kvantparapsykologi ska komma någon vart.
Referenser:
- S. Hagan, S. R. Hameroff, J. A. Tuszyński, Quantum computation in brain microtubules: Decoherence and biological feasibility, Physical Review E 65, 061901 (2002). Tillgänglig på http://pre.aps.org/abstract/PRE/v65/i6/e061901
- A. Litt et al., Is the brain a quantum computer?, Cognitive Science 30, 593 (2006). Tillgänglig på http://cogsci.uwaterloo.ca/Articles/quantum.pdf
- M. Tegmark, Importance of quantum decoherence in brain processes, Physical Review E 61, 4194 (2000). Tillgänglig på http://arxiv.org/abs/quant-ph/9907009
- V. Vedral, Living in a quantum world, Scientific American, June 2011, s. 21–25.
Jag har hört en hel del om försök att förklara parapsykologi och annat med kvantmekanik. När någon som kan kvantmekanik ser på saken brukar det visa sig hålla väldigt dåligt. Jag vill nog se detta fenomen ur vetenskapshistorisk synvinkel. När magnetism och elektricitet var det nya okända ville man förklara mycket med dessa, exempelivs hypnos (animal magnetism) eller skillnaden mellan levande och död materia -livsgnistan. Sådana förklaringsmodeller ser man mer sällan nu när magnetiska och elektriska ting är vardagsförmål. Nu är det istället kvantmekanik som får den rollen.
Sensemaker
Artikeln kommenteras kritiskt på en annan blogg. Dags för personangreppen nu? 😉
Rickard B: Där finns såvitt jag ser inget för mig att kommentera? Det enda du skriver är ”nej så är det inte”. Det går inte att argumentera mot. Att det var en dålig text är din åsikt, och du är predisponerad att tycka att allt som publiceras här är dåligt.
Tyvärr Rikard Enberg, med ett sådant svar bekräftar du bara det jag påpekar i min text: att du (och andra VoFare) har mycket svårt med kommunikationen. Här mer specifikt den rena läsförståelsen.
Hur är det med den egna läsförståelsen? Jag har t.ex. så vitt jag vet inte viftat bort något som pseudovetenskap, som du påstår.
Vad gäller dina invändningar så visar ditt blogginlägg och dina kommentarer att du inte är seriöst intresserad av att ta reda på hur det förhåller sig utan bara av att positionera dig mot VoF. Jag tänker inte slösa min tid på att ”diskutera” med dig.
Däremot ska jag imorgon när jag inte bara sitter med mobilen skriva något mer om dina invändningar, för det fall att någon annan läsare undrar vad det handlar om.
För att förtydliga lite. Berghorn lägger fram ett scenario för hur kvant-parapsykologi skulle kunna gå till (som han dock enligt texten inte tror på själv). Han skriver
Ett kvantmekaniskt tillstånd, t.ex. ett sammanflätat par av elektroner, befinner sig inte i ett givet tillstånd förrän efter att man har mätt tillståndet. Innan dess befinner sig systemet i en superposition av alla möjliga resultat av mätningen. När mätningen sker hamnar systemet i det tillstånd som blev resultatet, men vilket av de möjliga resultaten som förverkligades är slumpmässigt. För att tillståndet hos ett sammanflätat par partiklar ska kunna påverka de tankar som formas i hjärnan, t.ex. genom en kvantberäkning i någon form av kvantdatorprocess i hjärnan, måste den information de kodar för på något sätt avläsas.
Det går inte att komma åt informationen om vilket spinn en elektron har utan att utföra en mätning. Man kan visa att det inte går att komma åt den information som kodas i ett par sammanflätade partiklar genom lokala mätningar på endast en av partiklarna. Det vill säga att om de två partiklarna är separerade så måste man överföra ”klassisk” information för att kunna komma åt kvantinformationen, genom någon typ av vanlig signal. Ett annat sätt att uttrycka det är att i ett sammanflätat par så är informationen kodad i paret, medan de individuella partiklarna inte bär någon information, som i följande citat av Anton Zeilinger:
Man kan alltså inte överföra information mellan två hjärnor med hjälp av sammanflätning utan att även överföra vanlig information, och de sammanflätade partiklarna kan inte påverka vilka tankar som formas utan att man avläser deras information. (För detaljer, se t.ex. John Preskills kompendium för en kurs om kvantdatorer och kvantinformation, som diskuterar alla de här frågorna tekniskt.)
Om Berghorn vill hålla sig till kvantmekanikens lagar stämmer det alltså inte när han skriver ”De behöver inte kunna kommunicera med varandra”. Hans scenario fungerar inte på ett principiellt plan. Min beskrivning var möjligen väl kortfattad men min mening var inte att förklara exakt hur det fungerar. Kanske hade det varit bättre att bara skriva ”man kan visa att” istället för att ge en så kortfattad beskrivning. Jag funderar på att uppdatera texten med en något utförligare förklaring.
Men snälla Rikard Enberg… Du har fortfarande inte förstått någonting av det jag kritiserade dig för, utan upprepar bara samma missförstånd som du redogör för i artikeln ovan, bara lite mer mångordigt. Tyvärr bekräftar du exakt allting jag kritiserar VoF för.
Mer behöver inte sägas, och det jag har skrivit är skrivet.
Det står dig förstås fritt att spekulera om mekanismer, men de du spekulerar om är inte kvantmekanik. Jag upprepade mitt argument. Du upprepar ditt argument. Jag tror det räcker.
Rickard enberg: ”men de du spekulerar om är inte kvantmekanik” — Det är självklart kvantmekanik. Hur du kan påstå annat är obegripligt.
Lär dig att läsa innantill, och håll dig till det som verkligen skrivs. Det gäller såväl Adrian Parkers text som min.
Rikard Enberg,
Du har rätt dålig koll.
Man brukar backa upp ett sånt påstående med någon typ av argument, annars kan man anta att såna saknas.
Sanna vetenskapsmän går inte på vilka undersökningsmetoder som helst och godtar inte vilket strunt som helst som indata. Problemet för UFOlogerna är att de tror på en dassig metodik och på att den mest osäkra indata skulle vara relevant. Vittnesuppgifter är ingen vetenskaplig undersökningsmetodik. Vi vet att den mänskliga hjärnan är oerhört kreativ och kan hitta på allt möjligt. Alla de UFO-uppgifter som finns är alltid vaga. Foton är alltid suddiga. Den mentala hälsan hos observatörer kan ofta ifrågasättas, liksom motiven hos observatören. Detta är inte data som vetenskapsmän kan godta. Men vetenskapsmän har faktiskt då och då undersökt UFO-hypotesen, och aldrig funnit belägg för den.