Apakah Masuk Akal untuk Menerapkan Mekanika Quantum pada Cara Berpikir Orang?

Pergilah ke toko buku mana saja dan Anda dapat menemukan buku tentang 'komputasi kuantum', 'penyembuhan kuantum', dan bahkan 'golf kuantum'. Tapi mekanika kuantum mendeskripsikan benda-benda di dunia mikro partikel subatom, bukan? Apa gunanya menerapkannya pada hal-hal makroskopis seperti komputer dan golf, apalagi hal-hal psikologis seperti pikiran, perasaan, dan gagasan?

Mungkin ini diterapkan sebagai analogi, untuk membantu membuat sesuatu yang rumit lebih mudah dipahami. Tapi mekanika kuantum sendiri rumit; itu salah satu teori paling rumit yang pernah dikemukakan manusia. Jadi bagaimana kita bisa lebih memahami sesuatu dengan menggambar analogi mekanika kuantum?

Pengaruh Pengamat dalam Fisika

Saya tidak tahu tentang 'penyembuhan kuantum' atau 'golf kuantum', tetapi saya mulai memikirkan kemungkinan hubungan antara teori kuantum dan bagaimana orang menggunakan konsep pada tahun 1998 ketika saya berbicara dengan seorang mahasiswa pascasarjana di bidang fisika di pusat penelitian interdisipliner di Belgia. Mahasiswa, Franky, bercerita tentang beberapa paradoks yang menginspirasi mekanika kuantum. Satu paradoks adalah efek pengamat: kita tidak dapat mengetahui apa pun tentang partikel kuantum tanpa melakukan pengukurannya, tetapi partikel kuantum sangat sensitif sehingga pengukuran apa pun yang mungkin kita buat secara tak terhindarkan mengubah keadaan partikel, memang pada umumnya menghancurkannya seluruhnya!

Efek Keterikatan dalam Fisika

Paradoks lainnya adalah bahwa partikel kuantum dapat berinteraksi sedemikian rupa sehingga mereka kehilangan identitas individu dan berperilaku sebagai satu. Selain itu, hasil interaksi dalam entitas baru dengan properti yang berbeda dari salah satu konstituennya. Jika ini terjadi, tidak mungkin melakukan pengukuran salah satu tanpa memengaruhi yang lain, dan sebaliknya. Jenis matematika yang benar-benar baru harus dikembangkan untuk menghadapi penggabungan bersama atau belitan, seperti yang disebut. Paradoks kedua ini - keterjeratan - mungkin sangat terkait dengan paradoks pertama - efek pengamat - dalam arti bahwa ketika pengamat melakukan pengukuran, pengamat dan yang diamati bisa menjadi sistem yang terjerat.

Konsep

Saya mencatat kepada Franky bahwa paradoks serupa muncul sehubungan dengan deskripsi konsep. Konsep umumnya dianggap sebagai apa yang memungkinkan kita untuk menafsirkan situasi dalam konteks situasi sebelumnya yang kita anggap mirip dengan saat ini. Mereka bisa konkret, seperti KURSI, atau abstrak, seperti KECANTIKAN. Secara tradisional mereka dipandang sebagai struktur internal yang mewakili kelas entitas di dunia. Namun, semakin mereka dianggap tidak memiliki struktur representasi yang tetap, struktur mereka dipengaruhi secara dinamis oleh konteks di mana mereka muncul.

Misalnya, konsep BABY dapat diterapkan pada bayi manusia sungguhan, boneka yang terbuat dari plastik, atau figur tongkat kecil yang dilukis dengan lapisan gula pada kue. Seorang penulis lagu mungkin memikirkan BABY dalam konteks membutuhkan kata yang berima dengan mungkin. Dan seterusnya. Sementara di masa lalu fungsi utama konsep telah dianggap sebagai identifikasi item sebagai contoh dari kelas tertentu, semakin mereka terlihat tidak hanya untuk mengidentifikasi tetapi juga secara aktif berpartisipasi dalam pembentukan makna. Misalnya, jika seseorang mengacu pada kunci inggris kecil sebagai BAYI WRENCH, seseorang tidak mencoba untuk mengidentifikasi kunci inggris sebagai contoh dari BABY, atau mengidentifikasi bayi sebagai contoh dari WRENCH. Dengan demikian, konsep melakukan sesuatu yang lebih halus dan kompleks daripada merepresentasikan hal-hal internal di dunia luar.

Apa 'sesuatu yang lebih' ini dan bagaimana fungsinya mungkin menjadi tugas terpenting yang dihadapi psikologi saat ini; sangat penting untuk memahami kemampuan beradaptasi dan komposisi pemikiran manusia. Sangat penting, misalnya, untuk memahami bagaimana lukisan, atau film, atau bagian teks, bersatu untuk memiliki makna bagi kita yang bukan hanya penjumlahan dari kata-kata mereka atau elemen komposisi lainnya.

Untuk memahami ini 'sesuatu yang lebih' membutuhkan teori konsep matematika. Psikolog mencoba mengembangkan teori konsep matematika selama beberapa dekade. Meskipun mereka cukup berhasil dalam menghasilkan teori yang dapat menggambarkan dan memprediksi bagaimana orang berurusan dengan konsep tunggal dan terisolasi, mereka tidak dapat menemukan teori yang dapat menggambarkan dan memprediksi bagaimana orang menangani kombinasi atau interaksi di antara konsep, atau bahkan teori yang dapat menjelaskan bagaimana maknanya berubah secara fleksibel ketika muncul dalam konteks yang berbeda. Dan fenomena yang membuat sulit untuk memunculkan teori konsep matematika sangat mengingatkan pada fenomena yang membuat sulit untuk memunculkan teori yang bisa menggambarkan perilaku partikel kuantum!

Pengaruh Pengamat untuk Konsep

Inti dari paradoks mekanika dan konsep kuantum adalah efek konteks . Dalam mekanika kuantum ada pengertian tentang a keadaan dasar, keadaan partikel saat tidak berinteraksi dengan partikel lain, yaitu, saat tidak terpengaruh oleh konteks apa pun. Ini adalah keadaan maksimal kemampuan karena ia memiliki kemungkinan untuk mewujudkan banyak cara berbeda mengingat konteks berbeda yang dapat berinteraksi dengannya. Begitu sebuah partikel mulai meninggalkan keadaan dasar dan jatuh di bawah pengaruh suatu pengukuran, ia memperdagangkan beberapa potensi ini untuk aktualitas; suatu pengukuran telah dilakukan dan beberapa aspek darinya lebih dipahami. Demikian pula, ketika Anda tidak memikirkan sebuah konsep, seperti konsep TABEL beberapa menit yang lalu, mungkin konsep tersebut telah ada di benak Anda dalam keadaan potensi penuh. Pada saat itu, konsep TABEL dapat diterapkan ke TABEL DAPUR, TABEL KOLAM RENANG, atau bahkan TABEL MULTIPLIKASI. Tetapi beberapa detik yang lalu begitu Anda membaca kata TABEL, itu berada di bawah pengaruh konteks membaca artikel ini. Ketika Anda membaca konsep kombinasi POOL TABLE, beberapa aspek potensi TABLE menjadi lebih terpencil (seperti potensinya untuk menampung makanan), sementara yang lain menjadi lebih konkret (seperti potensinya untuk menggulung bola). Setiap konteks tertentu menghidupkan beberapa aspek dari apa yang potensial, sementara mengubur aspek lainnya.

Dengan demikian, sebanyak properti entitas kuantum tidak memiliki nilai pasti kecuali dalam konteks pengukuran, fitur atau properti konsep tidak memiliki penerapan yang pasti kecuali dalam konteks situasi tertentu. Dalam mekanika kuantum, status dan properti entitas kuantum dipengaruhi secara sistematis dan dimodelkan dengan baik secara matematis oleh pengukuran. Demikian pula, konteks di mana sebuah konsep dialami pasti mewarnai bagaimana seseorang mengalami konsep itu. Orang bisa merujuk ini sebagai efek pengamat untuk konsep.

Keterikatan Konsep

Tidak hanya ada 'efek pengamat' untuk konsep, ada juga 'efek keterjeratan'. Untuk menjelaskan hal ini, pertimbangkan konsep PULAU. Jika pernah ada fitur yang mengidentifikasi atau menentukan suatu konsep, maka fitur 'dikelilingi oleh air' untuk konsep PULAU. Tentunya 'dikelilingi oleh air' adalah inti dari apa artinya menjadi pulau, bukan? Tetapi suatu hari saya kebetulan memperhatikan bahwa kita mengatakan 'pulau dapur' sepanjang waktu tanpa ada harapan bahwa yang kita maksud itu dikelilingi oleh air (memang akan mengganggu jika itu itu dikelilingi oleh air!) Ketika KITHCEN dan PULAU berkumpul, mereka menunjukkan sifat-sifat yang tidak dapat diprediksi baik berdasarkan sifat dapur maupun sifat pulau. Mereka bergabung menjadi satu unit makna yang lebih besar dari konsep penyusunnya. Penggabungan konsep dengan cara baru dan tak terduga ini merupakan pusat kecerdasan manusia dan merupakan inti dari proses kreatif, dan dapat dianggap sebagai masalah keterikatan konsep.

Mungkin tampak aneh untuk menerapkan mekanika kuantum pada sesuatu seperti konsep, dilihat dalam konteks historis ini bukanlah gerakan yang aneh. Banyak teori yang secara historis merupakan bagian dari fisika kini telah diklasifikasikan sebagai bagian dari matematika, seperti geometri, teori probabilitas, dan statistik. Pada saat mereka dianggap fisika, mereka berfokus pada pemodelan bagian dunia yang berkaitan dengan fisika. Dalam kasus geometri, ini adalah bentuk-bentuk dalam ruang, dan dalam kasus teori probabilitas dan statistik ini adalah perkiraan sistematis dari peristiwa-peristiwa yang tidak pasti dalam realitas fisik. Teori-teori fisika yang semula ini kini telah mengambil bentuk yang paling abstrak dan siap diterapkan dalam domain sains lain, termasuk sains manusia, karena dianggap matematika, bukan fisika. (Contoh yang lebih sederhana lagi tentang bagaimana teori matematika dapat diterapkan di semua domain pengetahuan adalah teori bilangan. Kita semua setuju bahwa menghitung, serta menambahkan, mengurangkan, dan sebagainya, dapat dilakukan terlepas dari sifat objek yang dihitung. .)

Dalam pengertian inilah saya mulai berpikir menggunakan struktur matematika yang berasal dari mekanika kuantum untuk membangun teori konsep kontekstual, tanpa melampirkan makna fisik yang dikaitkan dengannya ketika diterapkan pada dunia mikro. Saya dengan bersemangat memberi tahu penasihat doktoral saya, Diederik Aerts, tentang ide ini. Dia telah menggunakan generalisasi mekanika kuantum untuk menggambarkan paradoks pembohong (misalnya, bagaimana ketika Anda membaca kalimat seperti 'Kalimat ini salah', pikiran Anda beralih antara 'benar' dan 'tidak benar'). Jika ada orang yang bisa mengapresiasi gagasan penerapan struktur kuantum pada konsep, pasti orang itu adalah dia. Namun, ketika saya memberi tahu dia, dia mengatakan bahwa karena alasan teknis apa yang saya coba lakukan tidak akan berhasil.

Namun, saya tidak bisa memberikan ide itu. Secara intuitif itu terasa benar. Dan ternyata, penasihat saya juga tidak bisa. Kami berdua terus memikirkannya. Dan pada bulan-bulan berikutnya, tampaknya kami berdua benar. Artinya, pendekatan matematis yang saya sarankan salah, tetapi gagasan yang mendasarinya benar, atau setidaknya, ada cara untuk melakukannya.

Sekarang, lebih dari satu dekade kemudian, ada komunitas orang yang mengerjakan ini dan aplikasi terkait lainnya dari mekanika kuantum tentang bagaimana pikiran menangani kata, konsep, dan pengambilan keputusan, sebuah edisi khusus dari 'Jurnal Psikologi Matematika' yang ditujukan untuk topik, dan konferensi 'Interaksi Kuantum' tahunan yang diadakan di tempat-tempat seperti Oxford dan Stanford. Bahkan ada simposium tentang itu di Pertemuan Tahunan 2011 dari Cognitive Science Society. Ini bukan cabang psikologi arus utama, tetapi tidak sek 'pinggiran' seperti dulu.

Dalam posting lain saya akan membahas matematika 'nonclassical' baru yang aneh yang dikembangkan untuk menggambarkan perilaku partikel kuantum, dan bagaimana hal itu diterapkan pada deskripsi konsep dan bagaimana mereka berinteraksi dalam pikiran kita. Bersambung.....