사람들이 생각하는 방식에 양자 역학을 적용하는 것이 의미가 있습니까?

서점에 가면 '양자 계산', '양자 치유', 심지어 '양자 골프'에 관한 책을 찾을 수 있습니다. 그러나 양자 역학은 아 원자 입자의 마이크로 세계에있는 것들을 설명합니다. 생각, 감정, 아이디어와 같은 심리적 요소는 물론이고 컴퓨터 나 골프 같은 거시적 인 것에 적용하는 것이 무슨 소용이 있겠습니까?

아마도 그것은 복잡한 것을 이해하기 쉽게 만들기 위해 비유로 적용되고있을 것입니다. 그러나 양자 역학 자체는 복잡합니다. 이것은 인간이 생각 해낸 가장 수수께끼처럼 복잡한 이론 중 하나입니다. 그렇다면 양자 역학에 대한 비유를 그려서 어떻게 더 잘 이해할 수 있을까요?

물리학에서의 관찰자 효과

저는 '양자 치유'나 '양자 골프'에 대해 모르지만 양자 이론과 사람들이 개념을 사용하는 방법 사이의 가능한 연결에 대해 생각하기 시작했습니다. 1998 년 학제 간 연구 센터에서 물리학 대학원생과 이야기를 나누었을 때 벨기에에서. 학생 Franky는 양자 역학에 영감을 준 몇 가지 역설에 대해 이야기하고있었습니다. 하나의 역설은 관찰자 효과 : 측정을 수행하지 않고는 양자 입자에 대해 알 수 없습니다. 그러나 양자 입자는 너무 민감해서 우리가 수행 할 수있는 측정이 불가피하게 입자의 상태를 변경하고 일반적으로 완전히 파괴합니다!

물리학에서의 얽힘 효과

또 다른 역설은 양자 입자가 개별 정체성을 잃고 하나처럼 행동하는 심오한 방식으로 상호 작용할 수 있다는 것입니다. 더욱이 상호 작용은 구성 요소 중 하나와 다른 속성을 가진 새 엔티티를 생성합니다. 이 경우 다른 하나에 영향을주지 않고 하나의 측정을 수행 할 수 없으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이런 종류의 병합을 다루기 위해서는 완전히 새로운 종류의 수학이 개발되어야했습니다. 녹채, 그것이 호출됩니다. 이 두 번째 역설 (얽힘)은 관찰자가 측정 할 때 관찰자와 관찰자가 얽힌 시스템이 될 수 있다는 점에서 첫 번째 역설 (관찰자 효과)과 깊은 관련이있을 수 있습니다.

개념

나는 Franky에게 개념 설명과 관련하여 유사한 역설이 발생한다고 언급했습니다. 개념은 일반적으로 우리가 현재와 유사하다고 판단하는 이전 상황의 관점에서 상황을 해석 할 수있는 것으로 생각됩니다. CHAIR와 같이 구체적이거나 BEAUTY와 같이 추상적 일 수 있습니다. 전통적으로 그들은 세계의 한 클래스를 나타내는 내부 구조로 간주되었습니다. 그러나 점점 더 고정 된 표현 구조가없는 것으로 생각되고 있으며 그 구조는 발생하는 맥락에 의해 동적으로 영향을받습니다.

예를 들어, BABY라는 개념은 실제 인간 아기, 플라스틱으로 만든 인형 또는 케이크에 아이싱으로 칠한 작은 막대기 그림에 적용될 수 있습니다. 작곡가는 아마도 운율이 맞는 단어가 필요하다는 맥락에서 BABY를 생각할 수 있습니다. 기타 등등. 과거에는 개념의 주요 기능이 특정 클래스의 인스턴스로 항목을 식별하는 것으로 생각되었지만 점점 더 식별하는 것뿐만 아니라 의미 생성에 적극적으로 참여하는 것으로 보입니다. 예를 들어, 작은 렌치를 BABY WRENCH로 지칭하는 경우, 렌치를 BABY의 인스턴스로 식별하거나 아기를 WRENCH의 인스턴스로 식별하려고하지 않습니다. 따라서 개념은 외부 세계에서 사물을 내부적으로 표현하는 것보다 더 미묘하고 복잡한 일을하고 있습니다.

이 '무언가'가 무엇이고 그것이 어떻게 기능하는지는 오늘날 심리학이 직면 한 가장 중요한 과제 일 수 있습니다. 인간 사고의 적응성과 구성 성을 이해하는 것이 중요합니다. 예를 들어 그림이나 영화, 텍스트의 구절이 어떻게 조합되어 단어 나 기타 구성 요소의 합이 아닌 의미를 갖는지 이해하는 것이 중요합니다.

이 '뭔가 더'를 다루려면 수학적 개념 이론이 필요합니다. 심리학자들은 수십 년 동안 개념의 수학적 이론을 개발하려고 노력했습니다. 그들은 사람들이 하나의 고립 된 개념을 다루는 방법을 설명하고 예측할 수있는 이론을 꽤 잘 내놓았지만, 사람들이 개념 간의 조합이나 상호 작용을 다루는 방법을 설명하고 예측할 수있는 이론을 내놓을 수 없었습니다. 의미가 다른 맥락에서 나타날 때 어떻게 유연하게 변화하는지 설명 할 수있는 이론까지도 말입니다. 그리고 수학적 개념 이론을 내놓는 것을 어렵게 만든 현상은 양자 입자의 거동을 설명 할 수있는 이론을 내놓기 어렵게 만든 현상을 매우 연상시킵니다!

개념에 대한 관찰자 효과

양자 역학과 개념의 역설의 중심에는 다음과 같은 효과가 있습니다. 문맥 . 양자 역학에는 지상 상태, 입자가 다른 입자와 상호 작용하지 않을 때 (즉, 컨텍스트의 영향을받지 않는 경우) 상태입니다. 이것은 최대 상태입니다 잠재력 상호 작용할 수있는 다양한 맥락에서 다양한 방식을 나타낼 가능성이 있기 때문입니다. 입자가 바닥 상태를 떠나 측정의 영향을받는 순간,이 잠재력의 일부를 실제와 교환합니다. 측정이 이루어졌으며 일부 측면이 더 잘 이해됩니다. 유사하게, 당신이 1 분 전의 개념 TABLE과 같은 개념을 생각하지 않을 때, 그것은 완전한 잠재력의 상태로 당신의 마음 속에 존재할 수 있습니다. 그 순간 TABLE 개념은 KITHCEN TABLE, POOL TABLE 또는 MULTIPLICATION TABLE에도 적용될 수 있습니다. 그러나 몇 초 전에 TABLE이라는 단어를 읽는 순간이 기사를 읽는 맥락의 영향을 받았습니다. 개념 조합 POOL TABLE을 읽으면 TABLE의 잠재력의 일부 측면 (예 : 음식을 담을 수있는 잠재력)이 더 멀어지고 다른 측면은 더 구체적이되었습니다 (예 : 롤링 볼을 보유 할 수있는 잠재력). 어떤 특정한 맥락은 잠재적 인 것의 일부 측면을 생생하게 가져 오면서 다른 측면을 묻습니다.

따라서 양자 개체의 속성이 측정의 맥락을 제외하고는 명확한 값을 갖지 않는 것처럼, 개념의 특징이나 속성은 특정 상황의 맥락을 제외하고는 명확한 적용 성을 갖지 않습니다. 양자 역학에서 양자 개체의 상태와 속성은 측정에 의해 체계적이고 수학적으로 잘 모델링 된 방식으로 영향을받습니다. 비슷하게, 개념이 경험되는 맥락은 필연적으로 그 개념을 경험하는 방식에 색을 입 힙니다. 이를 개념에 대한 관찰자 효과라고 부를 수 있습니다.

개념의 얽힘

개념에 대한 '관찰자 효과'뿐만 아니라 '얽힘 효과'도 있습니다. 이를 설명하기 위해 ISLAND 개념을 고려하십시오. 개념을 식별하거나 정의하는 특징이 있다면 ISLAND 개념의 '물로 둘러싸인'특징이 될 것입니다. 확실히 '물에 둘러싸여'는 섬이라는 의미의 중심 이지요? 하지만 어느 날 우연히 우리가 말하는 것이 물에 둘러싸여있을 것이라는 기대없이 항상 '주방 섬'이라고 말하는 것을 알아 차 렸습니다. 했다 물에 둘러싸여!) KITHCEN과 ISLAND가 합쳐지면 부엌의 속성이나 섬의 속성으로 예측할 수없는 속성을 보여줍니다. 그것들은 결합되어 구성 개념의 의미보다 더 큰 의미의 단일 단위가됩니다. 새롭고 예상치 못한 방식으로 개념을 결합하는 것은 인간 지능의 핵심이며 창의적인 과정의 핵심이며 개념의 얽힘 문제로 생각할 수 있습니다.

개념과 같은 것에 양자 역학을 적용하는 것은 우스꽝스러워 보일지 모르지만, 역사적 맥락에서 본 것은 그렇게 이상한 움직임이 아닙니다. 역사적으로 물리학의 일부였던 많은 이론이 이제 기하학, 확률 이론 및 통계와 같은 수학의 일부로 분류되었습니다. 그들이 물리학으로 간주되었을 때 그들은 물리학과 관련된 세계의 일부를 모델링하는 데 집중했습니다. 기하학의 경우 이것은 공간의 모양이었고 확률 이론과 통계의 경우 이것은 물리적 현실에서 불확실한 사건의 체계적인 추정이었습니다. 이 원래 물리 이론은 이제 가장 추상적 인 형태를 취했으며 물리학이 아닌 수학으로 간주되기 때문에 인간 과학을 포함한 다른 과학 영역에서 쉽게 적용됩니다. (수학 이론이 지식의 모든 영역에서 어떻게 적용될 수 있는지에 대한 더 간단한 예는 숫자 이론입니다. 우리 모두는 계산, 더하기, 빼기 등의 계산이 계산 된 대상의 특성과 무관하게 수행 될 수 있다는 데 동의합니다. .)

이런 의미에서 나는 양자 역학에서 나오는 수학적 구조를 사용하여 개념의 맥락 적 이론을 구축하기 시작했고, 마이크로 월드에 적용될 때 그것들에 부여 된 물리적 의미를 붙이지 않고 생각하기 시작했습니다. 저는이 아이디어에 대해 박사 고문 인 Diederik Aerts에게 신나게 말했습니다. 그는 이미 거짓말 쟁이 역설을 설명하기 위해 양자 역학의 일반화를 사용했습니다 (예 : '이 문장은 거짓입니다'와 같은 문장을 읽을 때 마음이 '진실'과 '진실이 아님'사이를 오가는 방식). 개념에 양자 구조를 적용하는 아이디어를 이해할 수있는 사람이 있다면 틀림없이 그 사람 일 것입니다. 그러나 내가 그에게 말했을 때 그는 기술적 인 이유로 내가하려는 것이 작동하지 않을 것이라고 말했다.

그러나 나는 그 아이디어를 포기할 수 없었다. 직관적으로 옳다고 느꼈습니다. 그리고 내 조언자도 마찬가지였습니다. 우리 둘 다 그것에 대해 계속 생각했습니다. 그리고 그 후 몇 달 동안 우리 둘 다 옳은 것처럼 보이기 시작했습니다. 즉, 제가 제안한 수학적 접근 방식은 틀렸지 만 근본적인 아이디어는 옳았거나 적어도 그것에 대해 갈 방법이있었습니다.

10 년이 지난 지금,이 문제와 양자 역학의 다른 관련 응용 프로그램을 마음이 단어, 개념 및 의사 결정을 처리하는 방법에 대해 연구하는 사람들의 커뮤니티가 있습니다. 이는 '수학적 심리학 저널'의 특별 호입니다. 주제, 옥스포드와 스탠포드 같은 곳에서 열린 연례 '양자 상호 작용'컨퍼런스. 2011 년인지 과학 협회 연례 회의에서도 심포지엄이 열렸습니다. 심리학의 주류는 아니지만 예전만큼 '프린지'는 아닙니다.

다른 포스트에서 나는 양자 입자의 행동을 설명하기 위해 개발 된 이상한 새로운 '비 고전적'수학에 대해 논의 할 것이며, 그것이 어떻게 개념 설명에 적용되었고 그것이 우리 마음에서 어떻게 상호 작용하는지에 대해 논의 할 것입니다. 계속하려면 .....