Bilinç maddenin bir hâli olabilir mi?

Geçtiğimiz aylarda Massachusetts Teknoloji Enstitüsü‘nden kuramsal fizikçi Max Tegmark bu yeni düşünce biçiminin yol açtığı temel problemleri ortaya koyarak, kuantum mekaniği ve bilgi (enformasyon) kuramıçerçevesinde nasıl ifade edilebileceklerini gösterdi. Ayrıca bilince ilişkin bu tür bir yaklaşım sayesinde, bilimsel deney yöntemleri ile gerçekliğin doğasına ilişkin bazı soruların da araştırılabileceği umuluyor.

Tegmark’ın yaklaşımı bilinci maddenin bir hâli olarak düşünmek, tıpkı katı, sıvı ya da gaz gibi. “Bilincin maddenin bir hâli olarak düşünülebileceğini tahmin ediyorum. Pek çok sıvı türü olduğu gibi, pek çok bilinç türü var,” diyor. Bilincin temel özelliklerinin, evreni yöneten yasalardan nasıl doğabileceğini gösterip, bu özellikler sayesinde fizikçilerin bilinci doğuran koşullar hakkında fikir yürütebileceğini belirtiyor. İlginç bir nokta ise bu yeni yaklaşımın fizik camiası dışında doğmuş olması. İlkesel olarak ilk ortaya atan Wisconsin Üniversitesi‘nden nörobilimci Giulip Tononi olmuştu.

2008 yılında Tononi, bilinç sergileyen bir sistemin iki belirgin özelliği olması gerektiğini öne sürdü. Birincisi, sistemin büyük miktarda veri depolayabilmesi ve işleyebilmesi gerekiyor. Diğer bir deyişle bilinç bir enformasyon görüngüsüdür, denebilir. İkincisi de, bu bilginin bağımsız parçalara ayrılamayacak biçimde tek bir bütün hâline gelmiş olması gerekiyor. Her iki özellik de matematiksel olarak ifade edilebildiğinden, fizikçilerin onlar üzerinde çalışması mümkün oluyor.

Tegmark işe bilinçli bir sistemin sahip olmak zorunda olduğu temel özellikleri sıralayarak başlıyor. Bu bir enformasyon görüngüsü olduğundan, sistem bilgiyi verimli bir şekilde belleğe alabilmeli ve geri çağırabilmeli. Ayrıca bu veriyi işleyebilmeli; tıpkı bir bilgisayar gibi. Ama bildiğimiz silikon bazlı cihazlardan daha esnek ve daha güçlü olması gerek. Bunu yapabilen maddeleri adlandırmak için Tegmark “bilgiyum (computronium)” terimini kullanıyor ve günümüzde kullanılan bilgisayarların, kuramsal hesaplama limitlerinin çok altında olduğunu hatırlatıyor. Dolayısıyla, bilinçli sistem performansına izin verecek ölçüde hızlanma sağlamak mümkün gözüküyor. Ardından Tegmark “algıyum (perceptronium)” adını verdiği ve öznel olarak kendinin farkında olan en genel bileşen olarak tanımladığı kavramı ele alıyor. Bu bileşen hem veri depolayıp işliyor, hem de bölünemez bir bütünlük sağlıyor. Son olarak Tegmark bilince ilişkin geliştirdiği bu yeni düşünce biçimi çerçevesinden, kuantum mekaniğinin temel problemlerinden biri olan “kuantum faktörizasyon“a bakıyor. Bunun nedeni, kuantum mekaniğinin tüm evreni üç matematiksel varlık kullanarak tanımlıyor olması: Hamiltonyan (sistemin toplam enerjisi), yoğunluk matrisi (sistemdeki kuantum durumları arası ilişki), Schrödinger denklemi (bunların zamanla değişimi).

Sorun şu ki, tüm evren bu terimler cinsinden ifade edildiğinde, tüm olası kuantum mekaniksel çıktıları kapsayan sonsuz sayıda matematiksel çözüm oluyor. Peki öyleyse neden biz evreni yarı-klasik, 3-boyutlu bir dünya olarak algılıyoruz? Tüm olasılıklar arasından neden bu çözüm? Tegmark’ın bir yanıtı yok. Ama bu yaklaşımın güzel yanı, ayrıntılı bilimsel inceleme sağlayacak biçimde kuantum mekaniği dilinde formüle edilebilir olması.

Gündemdeki problemlerden biri şu: Bilinçli bir sistemde bilgi birleştirilmiş durumda olacağından, sistemin hata düzeltme kodu içeriyor olması zorunlu. Yani verinin yarısına kadar olan alt kümelerinin, geri kalanından yeniden yapılandırılabilmesi gerekiyor. Hopfield nöral ağı olarak bilinen özel ağlarda depolanan bilginin böyle bir hata düzeltme becerisi bulunuyor. Ancak Tegmark’ın hesaplarına göre insan beyni büyüklüğündeki bir Hopfield ağının sadece 37 bit entegre bilgi saklayabilmesi mümkün görünüyor. “Ortada bir entegrasyon paradoksu var: Neden bilincimiz dahilindeki bilgi miktarı 37 bitin çok üstünde algılanıyor?” diyor Tegmark. Bu nedenle bilincin formülasyonunda hâlâ eksiklik olduğunu düşünen Tegmark, en az bir ilkeye daha gereksinim duyduklarını belirtiyor. Çalışma şu an için kuramsal aşamanın emekleme evresinde olsa da, özellikle yapay zeka uygulamaları açısından önemli gelişmeler sağlaması bekleniyor.

Kaynaklar:
Bilim Fili "Bilinç maddenin bir hâli olabilir mi?" <http://bilimfili.com/bilinc-maddenin-bir-hali-olabilir-mi/>
Medium.com “Why Physicists Are Saying Consciousness Is A State Of Matter, Like a Solid, A Liquid Or A Gas“<https://medium.com/the-physics-arxiv-blog/why-physicists-are-saying-consciousness-is-a-state-of-matter-like-a-solid-a-liquid-or-a-gas-5e7ed624986d>