إليك شيء سيجعلك تنظر إلى طقوس قهوتك الصباحية بمنظور مختلف تماماً: السبب في أنك تختبر تلك الرائحة الغنية، والدفء، والمرارة الطفيفة — ذلك الشعور باليقظة والإدراك — قد يكون ناتجاً عن أن دماغك يعمل وفق قوانين الفيزياء الكمية.
أعلم، أعلم. ميكانيكا الكم مربكة بما يكفي عندما نتحدث عن الجسيمات والموجات والقطط داخل الصناديق. والآن تخبرني أنها قد تكون مسؤولة عن أفكاري؟ عن أحلامي؟ عن رغبتي غير المبررة في تناول الجبن عند الثانية صباحاً؟
تريّث معي، لأن هذه القصة تحتوي على كل شيء: فائزون بجائزة نوبل، وعلماء متمردون، وجدل دام 40 عاماً ولم يمت بعد.
لغز الدماغ الذي لم يستطع أحد حله
منذ أن امتلكنا أدمغة (وهو أمر طويل جداً بلا شك)، ونحن نتساءل: ما الذي يخلق الوعي حقاً؟ ما الذي يجعل حزمة الخلايا العصبية والكهرباء داخل جمجمتك تصبح... أنت؟
لقد أنجز علم الأعصاب التقليدي عملاً مذهلاً في رسم خرائط الدماغ، وفهم كيفية تواصل الخلايا العصبية، ومعرفة سبب توهج مناطق معينة في الدماغ عندما تتعرف، مثلاً، على وجه ما أو تتذكر أين وضعت مفاتيحك. ولكن لا تزال هناك علامة استفهام ضخمة تحوم حول الأمر برمته: كيف تؤدي كل هذه العمليات الكهربائية والكيميائية إلى ظهور التجربة الذاتية؟
لا أعلم عنك، لكني وجدت هذا السؤال دائماً مثيراً للتواضع؛ فنحن حرفياً مكونون من نفس المادة التي تحاول فهم نفس المادة. الأمر يشبه كون الكون يلقي دعابة متقنة على نفسه.
دخول النظرية الجامحة
في عام 1989، ألقى روجر بنروز — ونعم، هذا هو روجر بنروز نفسه الذي فاز لاحقاً بجائزة نوبل في الفيزياء — قنبلة معرفية. في كتابه "عقل الإمبراطور الجديد"، اقترح أن الوعي لا يمكن أن يعمل مثل الكمبيوتر العادي. لا بد أن هناك شيئاً آخر يحدث، شيئاً يتطلب ما أسماه "الفيزياء غير القابلة للحوسبة".
الترجمة: الطريقة التي يخلق بها دماغك الوعي قد تحتاج إلى ميكانيكا الكم لكي تُفهم.
الآن، كان هذا ادعاءً كبيراً. معظم علماء الأعصاب في ذلك الوقت تجاهلوه ببساطة. فالدماغ دافئ، ورطب، وفوضوي — وهي ظروف تكرهها التأثيرات الكمية (التي تتطلب عادةً برودة شديدة وعزلاً دقيقاً) تماماً. كيف يمكن للعمليات الكمية الدقيقة أن تنجو في بيئة تشبه "حلبة صراع" بيولوجية؟
لكن بنروز لم يكن وحيداً. فقد تعاون مع ستيوارت هاميروف، وهو طبيب تخدير في جامعة أريزونا، وقاما معاً بتطوير ما يسمى "الاختزال الموضوعي المنسق" (أو Orch OR للاختصار — لأن العلماء لا يستطيعون مقاومة الاختصارات على ما يبدو).
الفكرة الجوهرية؟ في أعماق خلاياك العصبية، توجد هياكل أنبوبية صغيرة تسمى الأنيبيبات الدقيقة (microtubules) تعمل كالسقالات الداخلية للخلية. اقترح بنروز وهاميروف أن هذه الأنيبيبات الدقيقة قد تكون بصدد القيام بشيء استثنائي: معالجة المعلومات الكمية.
الجدل الذي رفض الموت
لعقود من الزمن، استقرت نظرية Orch OR في زاوية "المثير للاهتمام ولكن من المحتمل أن يكون خاطئاً" في الخطاب العلمي. كانت الانتقادات منطقية: تأثيرات كمية في أنظمة بيولوجية؟ في الدماغ؟ في درجة حرارة الغرفة؟ بدا الأمر أقرب إلى الخيال العلمي منه إلى العلم.
لكن إليك الأمر — وهذا ما يجعل العلماء يسهرون ليلاً — النظرية لم تختفِ تماماً. ومؤخراً، بدأت تكتسب زخماً غير متوقع.
تراكم الأدلة
هنا يأتي دور مايكل ويست، أستاذ علم الأعصاب في كلية ويلسي، الذي كان يبحث في هذه المنطقة المثيرة للجدل. في دراسات حديثة نُشرت في مجلتي eNeuro و Neuroscience of Consciousness، قرر ويست وفريقه اختبار ما إذا كانت الأنيبيبات الدقيقة تشارك بالفعل في الوعي. (ونعم، أعدكم أن هذا أكثر إثارة مما يبدو).
استخدموا مادة كيميائية ترتبط بالأنيبيبات الدقيقة العصبية في الفئران، ثم عرضوا هذه الفئران المسكينة للتخدير. وهنا يصبح الأمر رائعاً: الفئران التي تلقت المادة الكيميائية استغرقت وقتاً أطول لتتأثر بالتخدير. بدا أن المادة الكيميائية تحمي شيئاً ما — وتحديداً، تلك الأنيبيبات الدقيقة.
فسر ويست هذا على أنه دليل على أن الأنيبيبات الدقيقة قد تكون بالفعل جزءاً من آلة الوعي. فالتخدير يؤثر عليها بشكل مختلف عن الأجزاء الأخرى من الخلية العصبية، مما يشير إلى أنها تلعب دوراً خاصاً.
كتب ويست: "هذا يدعم إمكانية كون الأنيبيبات الدقيقة هي الركيزة الفيزيائية للوعي البيولوجي".
وقد ألقى باحثون آخرون المزيد من الوقود على هذه النار الكمية. كانت هناك نتائج حول "التشابك الكمي" الذي يعمل على نطاق أوسع مما كنا نعتقد أنه ممكن — وهو العمل الذي نال باحثوه جائزة نوبل في الفيزياء عام 2022. كما بدأت الأدلة على وجود إشارات كمية في الدماغ تتراكم.
هل هذا دليل قاطع؟ بالتأكيد لا. لكنه بالتأكيد يجعل الناس ينتبهون مجدداً.
الجانب الآخر من القصة
الآن، أريد أن أكون منصفاً هنا، لأن العلم يزدهر بالجدل. لا يزال الكثير من الباحثين متشككين للغاية في فكرة الوعي الكمي.
نشر فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) مؤخراً بحثاً يشير إلى أن الوعي قد ينبع من الفيزياء الكلاسيكية التقليدية — وتحديداً، الموجات الكهربائية التي تقوم بعمليات حسابية تناظرية عبر شبكات الدماغ. لا حاجة للغرابة الكمية هنا.
كتبوا: "نظراً للضغط التطوري القوي لتعظيم الحوسبة لكل وحدة طاقة، سيكون من المفاجئ ألا يستغل التطور ركيزة حوسبة تناظرية مدمجة كهذه".
هذه حجة مقنعة أيضاً. فالتطور اقتصادي؛ إذا كانت الفيزياء الكلاسيكية قادرة على أداء المهمة، فلماذا تعقيد الأمور بميكانيكا الكم؟
لماذا يهم هذا الجدل (حتى لو بدا مجرداً)
رأيي الشخصي في كل هذا: أنا أحب حقاً وجود هذا الجدل.
نحن نعيش في عصر يُقال لنا فيه باستمرار إن العلم قد فك كل الألغاز، وأن الاكتشافات المثيرة هي مجرد ملء للفراغات. لكن الوعي؟ يبدو هذا وكأنه أحد الحدود الحقيقية المتبقية — مكان لا تزال فيه الأسئلة الكبرى مفتوحة حقاً.
سواء نشأ الوعي من عمليات كمية في الأنيبيبات الدقيقة، أو من موجات كهربائية كلاسيكية، أو من شيء لم نتخيله بعد، فنحن لا نزال نصارع أعمق أسرار الوجود: لماذا يوجد "شيء" يشبه أن تكون أنت، بدلاً من لا شيء على الإطلاق؟
وبصراحة؟ حقيقة أن بعض أعظم العقول في الفيزياء وعلم الأعصاب تتعاون بنشاط (أو تتجادل) حول هذا الأمر تمنحني الأمل. هذا يعني أننا لا نزال فضوليين. لا نزال مستعدين لمطاردة الأسئلة المستحيلة.
إذاً... ماذا يعني هذا بالنسبة لك؟
بصراحة؟ ربما لا شيء عملياً اليوم. لن تفكر في الأنيبيبات الدقيقة في المرة القادمة التي ترتشف فيها قهوتك الصباحية.
ولكن ربما، ربما فقط، في المرة القادمة التي تختبر فيها لحظة من الذهول الحقيقي — وأنت تشاهد غروب الشمس، أو تستمع إلى موسيقى تلمس مشاعرك بعمق، أو تخوض محادثة تجعلك تشعر بأنك أكثر حيوية من المعتاد — قد تتوقف لثانية وتفكر: "هـاه. أياً كان ما يحدث في دماغي الآن، فهو إما فيزياء كلاسيكية معقدة بشكل مستحيل... أو شيء أكثر غرابة وغموضاً".
في كلتا الحالتين، هذا أمر مذهل حقاً، أليس كذلك؟