L’esprit quantique ou conscience quantique, est une théorie selon laquelle des phénomènes quantiques, tels l'intrication et la superposition d'états, sont impliqués dans le fonctionnement du cerveau et en particulier, dans l'émergence de la conscience. Cette théorie considère ainsi que que la physique classique ne peut expliquer la conscience.
Cette hypothèse a fait l'objet de discussions sérieuses dans le champ philosophique et neuroscientifique puisqu'elle a eu le soutien de philosophe et de scientifiques reconnus tels que Roger Penrose, Stuart Hameroff, Karl H. Pribram et Henry Stapp. Ses fondements théoriques ont été posés dans les années 1960, mais depuis ses partisans ne sont pas parvenus à la démontrer et les hypothèses de l'esprit quantique restent des spéculations éloignées du consensus scientifique.
Par ailleurs, cette hypothèse est aussi souvent mentionnée dans des théories pseudoscientifiques et se retrouve notamment mobilisée dans le mysticisme quantique, un mouvement pseudo-scientifique qui assigne des caractéristiques surnaturelles à divers phénomènes quantiques comme la non-localité et l'influence de l'observateur..
Point de vue métaphysique La conscience décentrée L'argument principal de l'hypothèse de l'esprit quantique est que la physique classique ne pourrait à elle seule expliquer la conscience. Cela parce que Galilée et Newton excluent les sensations du monde physique.
Fritjof Capra a écrit :
Cette question des qualia, des expériences phénoménales qualitatives, est souvent désignée comme le problème ardu ou difficile (hard problem), expression du philosophe David Chalmers.
Réduction du mystère Le philosophe David Chalmers déclare sous forme de trait d'esprit que la volonté des théories sur l'esprit quantique est :
Quelques théories Les théories de Roger Penrose et Stuart Hameroff et de Gustav Bernroider s'appuient sur la neurophysiologie, plus particulièrement sur de possibles effets de cohérence quantique dans le système nerveux, qui en assureraient la cohérence à grande échelle et formeraient les bases matérielles (mais de nature quantique, non-locale) de la conscience (voir 40 Hz, fréquence de la conscience ?). Penrose et Hameroff s’intéressent à la délocalisation des électrons dans les poches hydrophobes des microtubules, qui forment l'ossature de la cellule, tandis que Gustav Bernroider et coll. étudient des poches semblables, mais au centre de canaux ioniques, qui sont localisés sur la surface de la cellule.
La théorie de Bohm s'inscrit davantage dans la lignée philosophique de Bohr (sans exclure d'éventuels corrélats neurochimiques de la conscience), mais rejette le postulat qu'il est impossible (en vertu du principe de complémentarité) de décrire le monde quantique. Pour Bohm, Hiley, Peat, Pylkkänen et coll., c'est la distinction entre matière et esprit qui doit avant tout être repensée.
David Bohm Premières hypothèses (1951) Dans son ouvrage de référence Quantum Theory (1951), Bohm observe, dans la lignée de Bohr et de son principe de complémentarité, que l'impossibilité de mesurer à la fois la position et la vitesse (momentum) d'une particule (le principe d'indétermination) est analogue à l'impossibilité de connaître la teneur d'une pensée en même temps que ce vers quoi elle tend (voir intentionnalité). Paavo Pylkkänen l'illustre par l'exemple d'une personne à qui on demanderait de décrire ce à quoi elle pense alors qu'elle est en train de penser : ce mouvement s'interrompt au moment de la prise de conscience de ce à quoi elle pense. Bohm a cherché à savoir s'il existait, derrière la réalité quantique et les réalités de l'esprit une explication commune à ces paradoxesDr. Hasmukh Taylor interviews Dr. Paavo Pylkkanen. (9:12).
L'ordre implicite
David Bohm affirme que la mécanique quantique et la théorie de la relativité sont contradictoires et que cette contradiction implique qu'il existe un niveau encore plus fondamental dans l'univers physique, qui serait une unité indivisible, un ordre implicite à partir desquels apparaît l'ordre explicite de l'univers tel que nous le connaissons. L'ordre implicite de Bohm s'applique à la fois à la matière et la conscience, et il propose que cet ordre implicite pourrait expliquer la relation entre matière et conscience. L'esprit et la matière sont vus comme des projections dans notre ordre explicite à partir de la réalité sous-jacente de l'ordre implicite.
En essayant de décrire la nature de la conscience, Bohm évoque l'expérience d'écouter de la musique. Il pense que la sensation de mouvement et de changement qui constitue l'expérience de la musique provient à la fois du passé immédiat et du présent conservés ensemble dans le cerveau, que les notes du passé sont vues comme des transformations plutôt que des souvenirs. Les notes qui étaient implicites dans le passé immédiat sont perçues comme explicites dans le présent. Bohm compare ce phénomène à la conscience qui se dégage de l'ordre implicite.
Bohm considère que le mouvement, les changements et aussi la cohérence d'expériences comme écouter de la musique comme la manifestation d'un ordre implicite. Il affirme détenir la preuve de ce qu'il affirme à partir des travaux de Piaget (16) sur les nouveau-nés. Il affirme que ces travaux démontrent que les bébés doivent faire l'apprentissage du temps et de l'espace qui font partie de l'ordre explicite, mais par contre ils ont une perception du mouvement qui est codée en dur car faisant partie de l'ordre implicite. Bohm compare ce codage en dur et la théorie de Chomsky qui affirme que la grammaire est codée en dur dans les cerveaux des enfants. Dans ses publications, Bohm n'a pas proposé de mécanisme spécifique du cerveau par lequel l'ordre implicite pourrait émerger en rapport avec la conscience.
Les implications de la théorie de Bohm dans le domaine du problème corps-esprit sont actuellement étudiées par Paavo Pylkkänen.
Gustav Bernroider Des papiers récents du physicien Gustav Bernroider, ont laissé à penser que ce dernier fait l'hypothèse que la structure implicite/explicite de Bohm peut être prise en compte pour la relation entre les processus neuronaux et la conscience . Dans un papier publié en 2005, Bernroider a précisé sa thèse en ce qui concerne les bases physiques de ce processus . L'idée principale développée dans son papier est que la cohérence quantique peut être entretenue dans les canaux ioniques des neurones suffisamment longtemps pour pouvoir être utilisée par les processus neuronaux. De plus, ces canaux peuvent se superposer aux lipides environnants, des protéines et d'autres canaux de la même membrane. Les canaux ioniques régulent le potentiel électrique à travers la membrane de l'axone, et par conséquent jouent un rôle central dans le traitement de l'information par le cerveau.
Bernroider base ses travaux sur des études récentes du canal ionique potassium (K+) dans son état fondamental. Il s'inspire particulièrement des recherches sur la spectroscopie au niveau atomique de l'équipe de MacKinnon . Les canaux ioniques ont une région qui sert de filtre qui accepte les ions K+, mais qui ne laisse pas passer les autres ions. Ces travaux montrent que la région filtre a une structure de 5 ensembles de 4 atomes d'oxygène. Cette structure fait partie du groupe carboxyle des molécules acido-aminées dans la protéine environnante. Ces dernières sont appelées poches de liaison. Deux ions K+ sont piégés dans le filtre de sélection du canal ionique fermé. Chacun de ces ions est lié électrostatiquement à 2 ensembles d'atomes d'oxygène ou poches de liaison, ce qui implique 8 atomes d'oxygène au total. Chacun de ces ions dans le canal oscille entre deux configurations.
Bernroider utilise cette structure qui a été récemment découverte pour spéculer sur la possibilité d'une cohérence quantique des canaux ioniques. Les calculs de Bernroider et de son coauteur Sisir Roy les amènent à penser que le comportement des ions dans le canal K ne peut être compris qu'au niveau quantique. Ceci est leur hypothèse de départ. Ensuite, ils se demandent si la structure du canal ionique peut être liée à des états logiques. Des calculs supplémentaires les amènent à penser que les ions K+ et les atomes d'oxygène des poches de liaison sont deux systèmes quantiques superposés, qu'ils peuvent alors considérer comme un ordinateur quantique effectuant le calcul d'une correspondance. Les ions qui sont destinés à être expulsés du canal sont supposés encoder l'information concernant l'état des atomes d'oxygène. Il est aussi proposé que les canaux ioniques séparés pourraient être liés au niveau quantique.
Roger Penrose et Stuart Hameroff Penrose et l'irréductibilité de la conscience Dans Le nouvel esprit de l'empereurThe Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds and The Laws of Physics et Les ombres de l'espritShadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness Roger Penrose dit :
1. Les êtres humains ont des capacités, particulièrement en mathématique, qu'aucun ordinateur algorithmique (comme la machine de Turing) ne peut avoir. Ceci parce que les ordinateurs sont limités par le théorème d'incomplétude de Gödel. En d'autres termes il considère les êtres humains comme des hyperordinateurs. (Argument originairement soulevé par John Lucas.)
La pensée de Penrose est très controversée : la faculté humaine, qui génère des théorèmes, peut aller au-delà de ce qui est démontrable par des axiomes mathématiques. Pour cette raison, il y a quelque chose dans le cerveau qui ne procède pas de manière algorithmique (par un système de calculs).
Penrose n'est pas intéressé par l'explication de la conscience ou des qualia, généralement considérés comme les attributs les plus mystérieux de la conscience. Il est plutôt orienté vers les capacités cognitives des mathématiciens.
Ces assertions ont été vigoureusement contestées par de nombreuses critiques et notamment par les philosophes Churchland et GrushGrush, R.& Churchland, P. (1995) - Gap's in Penrose's Toilings - Journal of Consciousness Studies, 2,(1), pp.10-29Churchland, P. (1996) - The Hornswoggle Problem - Journal of Consciousness Studies, 3,Nos5-6,pp.218-20.
2. Penrose prétend que le procédé encore inexploré sur lequel repose la réduction du paquet d'ondes fournit cet élément non-algorithmique.
Le choix aléatoire, par exemple, du positionnement d'une particule, engagé dans l'effondrement de la fonction d'onde, fut le seul procédé que Penrose trouva, qui n'est pas basé sur un algorithme. Cependant, le caractère indéterminé n'encourageait pas la "qualité du jugement mathématique", mis en avant par le théorème de Gödel.
Penrose considère que lorsque la fonction d'onde s'effondre lorsqu'on la mesure ou par décohérence, alors cela pourrait laisser une alternative à cet effondrement, qu'il appela la réduction objective (OR). Dans ce cas, chaque superposition quantique a sa propre structure spatiotemporelle. Lorsqu'elle est séparée par plus que la constante de Planck, elle est affectée par la gravité, devient instable et s'effondre. Cela est très différent de l'orthodoxie traditionnelle de Niels Bohr et de son interprétation de Copenhague et même de théories plus modernes qui contournent l'effondrement de la fonction d'onde : l'intervention de mondes multiples (théorie d'Everett) ou certaines formes de la théorie de la décohérence.
En outre, Penrose estime que la Réduction Objective ne procède ni de manière algorithmique, ni de manière aléatoire, elle est 'non-informatique', sélectionnant les données contenues à un niveau spatiotemporel fondamental.
3. L'effondrement nécessite un état superposé pour qu'il puisse être étudié. Penrose emprunte à Stuart Hamerrof, l'intervention des microtubules, reliant les neurones.