Actualizado el domingo, 22 agosto, 2021
Un mundo de cíborgs. ¿En cuántas películas y novelas de ciencia ficción habremos visto a criaturas compuestas de elementos orgánicos y dispositivos cibernéticos con la intención de mejorar las capacidades mediante el uso de tecnología? De hecho en el mundo de la investigación biomédica y de la inteligencia artificial ya se está analizando la posibilidad del uso de la tecnología para mejorar las capacidades humanas.
Neil percibe los colores con su antena, el «Eyeborg».
Efe Kevin Warwick, investigador y catedrático de robótica, afirmaba en La Información que «los humanos han tenido su día y ahora tenemos que mejorar y renovar nuestra capacidad con la tecnología». De hecho, Warwick, se considera el primer ser humano en comunicarse electrónicamente con dispositivos como ordenadores, ascensores, puertas y alumbrados de luz, que se activaban automáticamente en su presencia mientras tuvo un aparato intradérmico de identificación de radiofrecuencia. Warwick, logró «conectar» su sistema nervioso al ordenador al que enviaba señales para controlar objetos o activar su propio cerebro con estímulos extrasensoriales, como la percepción a ojos cerrados.
Pero, hoy queremos presentaros a alguien especial. Se trata de Neil Harbisson. Es hijo de padre irlandés y de madre catalano-alemana, creció en Mataró (Barcelona, España), ciudad en la que vivo. Precisamente vi a Neil hará cosa de unos días caminando por la calle, lo que me animó a redactar este artículo.
Lo curioso de Neil es que es la primera persona en el mundo reconocida como cíborg por un gobierno y la primera persona con una antena implantada en la cabeza. Neil sufre de acromatopsia (también llamada monocromatismo). Se trata de una enfermedad congénita y no progresiva que consiste en una anomalía de la visión a consecuencia de la cual sólo son percibidos los colores blanco y negro.
Así pues, Neil ve el mundo en blanco y negro. Para poder tener percepción del color Neil lleva desde el año 2004 una antena que co-creó junto con Adam Montandon, para crear lo que llamaron el Eyeborg, una antena cibernética. La antena le permite escuchar los colores y percibir colores invisibles como infrarrojos y ultravioletas así como recibir imágenes, videos, música o llamadas telefónicas directamente a su cabeza desde aparatos externos como móviles o satélites. Su conexión a satélites le permite percibir colores extraterrestres.
Desde 2004, los medios de comunicación lo han descrito como el primer cíborg del mundo o el primer artista cíborg de la historia por expresarse artisticamente a partir de un nuevo sentido creado a partir de la unión permanente entre su cerebro y la cibernética. Es cofundador de la Fundación Cyborg, una organización internacional dedicada a ayudar a los humanos a convertirse en cíborgs, a promover el ciborguismo como movimiento artístico y a defender los derechos de los cíborgs. Estudió composición musical experimental en Dartington College of Arts (Inglaterra) y fotografía digital en la New York Institute of Photography.
Neil realizó una popular y divertida charla hablando de cómo es su vida como cíborg y cómo se convirtió en la primera persona en el mundo reconocida como cíborg por un gobierno. No os la podéis perder. Puedes ver el vídeo de debajo con subtítulos en español aquí. Por si acaso hemos dejado más abajo la trasncripción en español.
Original: TED
Aquí tenéis la transcripción de la charla de Neil Harbisson:
Nací con una rara enfermedad visual llamada acromatopsia, es decir, incapacidad total para ver los colores, así que nunca he visto los colores y no sé cómo son, porque vengo de un mundo en escala de grises. Para mí el cielo es siempre gris, las flores son siempre grises, y la televisión sigue siendo en blanco y negro.
Pero desde los 21 años, en lugar de ver los colores, los puedo oír. En el 2003 comencé un proyecto con el ingeniero informático Adam Montandon, y el resultado, con la colaboración adicional de Peter Kese de Eslovenia y Matias Lizana de Barcelona, es este ojo electrónico. Es un sensor de color que detecta la frecuencia de color enfrente de mí —(Sonidos de frecuencia)— y envía esta frecuencia a un chip instalado detrás de mi cabeza, y oigo el color enfrente de mí a través del hueso, a través de la conducción ósea. (Sonidos de frecuencia) Entonces, si tengo por ejemplo… Este es el sonido del púrpura. (Sonidos de frecuencia) Y este es el sonido de la hierba. (Sonidos de frecuencia) Este es el rojo, como TED. (Sonidos de frecuencia) Este es el sonido de un calcetín sucio. (Risas) Que es como amarillo.
Como llevo ocho años escuchando los colores, desde el 2004, me parece completamente normal oírlos todo el tiempo. Al principio tuve que memorizar los nombres que dan a cada color, luego tuve que memorizar las notas musicales, pero después de algún tiempo, toda esta información se convirtió en una percepción. No tenía que pensar en las notas. Y luego esta percepción se convirtió en una sensación.Comencé a tener colores favoritos, y empecé a soñar a colores.
Empecé a soñar a colores cuando sentí que el software y mi cerebro se habían unido, porque en mis sueños, era mi cerebro el que creaba sonidos electrónicos. No era el software, entonces ahí fue cuando empecé a sentirme un cíborg. Cuando empecé a sentir que el dispositivo cibernético ya no era un dispositivo. Se había convertido en una parte de mi cuerpo, una extensión de mis sentidos, y después de un tiempo, hasta se convirtió en una parte de mi imagen oficial.
Este es mi pasaporte desde el 2004. En los pasaportes del Reino Unido no se permiten fotos con equipos electrónicos, pero yo insistí en la oficina de pasaportes en que lo que veían era en realidad una nueva parte de mi cuerpo, una extensión de mi cerebro, y finalmente aceptaron que apareciera con esa foto en el pasaporte.
Mi vida ha cambiado radicalmente desde que escucho el color, porque el color está casi en todas partes.Por ejemplo, el cambio más grande es ir a una galería de arte y poder escuchar un Picasso. Es como ir a una sala de conciertos, porque puedo escuchar las pinturas. Para mí los supermercados son impactantes, es muy fascinante recorrerlos. Es como ir a un club nocturno. Están llenos de melodías diferentes. (Risas) ¡Sí! Especialmente la sección de artículos de limpieza. Es sencillamente fabuloso. (Risas)
También mi forma de vestir ha cambiado. Antes me vestía para verme bien. Ahora me visto para sonar bien. (Risas)
Hoy estoy vestido en do mayor, que es un acorde bastante feliz. (Risas) En cambio, si tuviera que ir a un funeral, me vestiría en si menor, que sería turquesa, morado y naranja. (Risas)
También ha cambiado la forma en que veo la comida, porque ahora puedo ver lo que tengo en el plato,entonces puedo comer mi canción favorita. (Risas) Dependiendo de cómo la veo, puedo sentir y componer música con la comida. Imaginen un restaurante donde se pudiera pedir una ensalada Lady Gaga como entrada. (Risas) Esto probablemente incitaría a los adolescentes a comer verduras. O bien, un concierto para piano de Rachmaninov como plato principal, y algo de Bjork o Madonna como postre, sería un restaurante fantástico donde realmente se podría comer canciones.
La forma en que percibo la belleza también ha cambiado, porque cuando miro a alguien, oigo su cara,así que alguien podría parecer muy bonito, pero sonar horriblemente. (Risas) O podría suceder lo contrario. Me gusta crear retratos sonoros de la gente. En vez de retratar el rostro de una persona, dibujar la forma, la señalo con el ojo electrónico y escribo las diferentes notas que oigo, y luego creo retratos sonoros. Estas son algunas de las caras. (Acordes musicales)
Sí, Nicole Kidman suena bien. (Risas)
Algunas personas que no tienen nada que ver tienen un sonido similar. El príncipe Carlos tiene cierto parecido con Nicole Kidman. Los sonidos de sus ojos son parecidos.
Relacionan personas que nunca hubieran asociado, y de hecho pueden hacer conciertos mirando las caras del público. Conecto el ojo electrónico y toco las caras del público. Lo bueno es que, si el concierto no suena bien, es culpa de ellos. No es mi culpa, porque… (Risas)
Otra cosa que pasa es que empiezo a tener este efecto secundario, es decir, que los sonidos normales comienzan a convertirse en color. Oí sonar el teléfono y lo sentí verde porque tiene el mismo sonido del color verde. Los pitidos de la BBC suenan turquesa, y escuchar a Mozart se convirtió en una experiencia amarilla, entonces empecé a pintar la música y las voces de la gente, porque las voces de las personas tienen frecuencias que se asocian al color.
Y aquí está la música traducida en color. Por ejemplo, la «Reina de la Noche» de Mozart es así: (Música) Muy amarilla y colorida porque hay muchas frecuencias diferentes. (Música) Y esta es una canción completamente diferente. (Música) Es «Baby» de Justin Bieber. (Risas) (Música) Es muy rosa y muy amarilla.
Y luego las voces, puedo transformar los discursos en color, por ejemplo, estos son dos discursos famosos. Uno de ellos es «I have a dream» de Martin Luther King y el otro es de Hitler. Me gusta exhibir estos cuadros en las salas de exposiciones sin la etiqueta, y luego preguntarle a la gente: «¿Cuál le gusta más?» La mayoría cambia de preferencia cuando les digo que el de la izquierda es Hitler y el de la derecha es Martin Luther King.
Llegué a percibir 360 colores, como en la visión humana. Era capaz de diferenciar todos los grados del círculo cromático. Pero luego empecé a pensar que la visión humana no era suficientemente buena. Hay muchos más colores que nos rodean que no podemos percibir, pero que el ojo electrónico sí puede percibir. Entonces decidí seguir ampliando mi percepción del color, y agregué infrarrojos y ultravioletas a la escala de color traducida en sonido, y ahora oigo colores que el ojo humano no puede percibir.
Por ejemplo, percibir los infrarrojos es útil porque se puede identificar si hay detectores de movimiento en una habitación. Puedo oír si alguien me apunta con un control remoto. Y lo bueno de la percepción ultravioleta es que se puede oír si es un buen día o un mal día para tomar el sol, porque los ultravioletas son un color peligroso que realmente nos puede matar, así que creo que todos deberíamos percibir las cosas que no podemos percibir.
Es por eso que hace dos años creé la «Cyborg Foundation», una fundación que trata de ayudar a la gente a convertirse en cíborg y la alienta a ampliar sus sentidos usando la tecnología como parte del cuerpo.
Todos deberíamos pensar que el conocimiento viene de nuestros sentidos, entonces si los ampliamos,por consiguiente, se ampliará nuestro conocimiento. Creo que la vida será mucho más emocionante si dejamos de crear aplicaciones para los teléfonos celulares y empezamos a crear aplicaciones para nuestro cuerpo. Creo que esto será un cambio muy importante que veremos en este siglo.
Así que animo a todos a pensar en los sentidos que les gustaría ampliar. Los animo a convertirse en cíborgs. No estarán solos. Gracias. (Aplausos)
La nueva mente del emperador
The Emperor’s New Mind es un argumento atemporal contra la computabilidad de la mente humana. Al llevarlo a un viaje fascinante a través de las matemáticas, la informática, la filosofía y la física, el famoso matemático Roger Penrose explica qué hace que la mente humana sea tan especial y qué tiene que ver la mecánica cuántica con la conciencia. Sir Roger Penrose es un aclamado físico matemático y filósofo de la ciencia británico. En 2020, Penrose compartió la mitad del Premio Nobel de Física por su trabajo sobre los agujeros negros y la teoría de la relatividad general. Ha escrito varios libros de física populares, más recientemente Fashion, Faith, and Fantasy in the New Physics of the Universe (2016).
Viaja hasta el fin del universo para comprender las profundidades de la mente humana
¿Tienen mentes las computadoras?
Los fanáticos de la IA han estado afirmando que sí, o pronto lo harán, desde al menos 1989; Fue entonces cuando el físico matemático Roger Penrose presentó por primera vez su argumento en contra de la idea de que las computadoras inteligentes pueden ser conscientes.
Estos consejos se aventuran a través de las ideas más importantes en matemáticas, computación, física, psicología y filosofía para construir un argumento fascinante sobre la complejidad de la mente humana. Desde las máquinas de Turing hasta la teoría de la relatividad y los experimentos de cerebro dividido, estas claves constituyen un caso convincente del milagro perdurable de nuestro universo y el misterio de nuestra propia conciencia.
Los fanáticos de la inteligencia artificial han afirmado durante mucho tiempo que podemos programar las computadoras para que piensen como nosotros. Pero hay mucho más misterio en funcionamiento en nuestros cerebros de lo que podemos explicar actualmente. La física clásica nos ha dado una imagen determinista del mundo. Pero más recientemente, la física cuántica ha demostrado que el nivel subatómico del mundo se caracteriza por el indeterminismo y la incertidumbre. Tales procesos cuánticos podrían jugar un papel crucial en la formación de nuestra conciencia. Hasta que comprendamos completamente esos procesos, es poco probable que podamos programar computadoras para que posean inteligencia humana.
Si las computadoras pueden tener mentes es una cuestión de si la mente humana es computable
En 1950, el famoso científico informático británico Alan Turing propuso una prueba para medir la inteligencia informática. En pocas palabras, una máquina pasa la prueba si un humano que interactúa con ella no puede decir que está interactuando con una máquina. Por ejemplo, un interrogador humano podría estar charlando con una computadora digital a través de un texto, tratando de determinar si está hablando con una computadora o con otro humano.
De hecho, algunas computadoras pueden imitar la conversación humana lo suficientemente bien como para pasar tal prueba. ¿Pero eso significa que han aprendido a «pensar» de la misma manera que nosotros?
Para los defensores de un punto de vista conocido como IA fuerte, una computadora que se comporte de manera humana e inteligente es evidencia de que posee una inteligencia humana real. Según este punto de vista, incluso un termostato posee algún tipo de «mente», aunque muy simple.
El autor, sin embargo, piensa que nuestras mentes son fundamentalmente no computables. Para comprender la profundidad de su argumento, tendremos que viajar al borde del universo y regresar.
Pero primero, echemos un vistazo a lo que realmente significa «computabilidad». Si un problema es computable, significa que puede resolverse a través de un programa computacional efectivo, usando un algoritmo. Un algoritmo es una secuencia de instrucciones paso a paso que le dicen a una computadora qué hacer.
El científico informático pionero Alan Turing fue el primero en idear un modelo hipotético para ejecutar tales algoritmos. Se imaginó un dispositivo similar a un escáner que se ejecutaba sobre una tira infinita de cinta con cuadrados inscritos con ceros y unos. El «estado» del dispositivo cambia con cada número que escanea. Y el dispositivo también tiene el poder de cambiar los números en la cinta. La acción que tome, ya sea que se mueva hacia la izquierda o la derecha, elimine o cambie un número, depende del número inicial en el cuadrado y del estado del dispositivo. Turing demostró que esta máquina podía resolver incluso problemas algorítmicos complejos.
Aunque la máquina de Turing es una idealización matemática, nos da una medida útil de computabilidad. Cualquier operación que pueda ejecutar una máquina de Turing es algorítmica. De hecho, todas nuestras computadoras modernas son esencialmente máquinas de Turing.
Pero incluso Turing reconoció que algunos problemas no se pueden resolver algorítmicamente. Resulta que incluso algunas operaciones matemáticas no son realmente computables. Intentaremos entender por qué.
La creencia de que las matemáticas existen como una realidad externa se deriva de los descubrimientos matemáticos
¿Las matemáticas son solo un juego de números que los humanos inventaron para mantenerse ocupados? Muchos filósofos, e incluso algunos matemáticos, piensan que sí. Pero el autor pertenece a otra escuela de pensamiento, la visión platónica. Los platónicos creen que las matemáticas están firmemente arraigadas en la realidad.
Un argumento a su favor es que la mayoría de las ideas matemáticas surgen más como descubrimientos que como invenciones.
Si bien los números reales son los números que usamos en la vida cotidiana para equilibrar nuestras cuentas bancarias, medir distancias o mantener el tiempo, las operaciones matemáticas más complicadas van más allá de este sistema.
En un momento, los matemáticos se dieron cuenta de que sería útil extraer la raíz cuadrada de los números negativos, algo que no está permitido con los números reales. Entonces crearon el número imaginario i. i es la raíz cuadrada de -1. A partir de este número imaginario, surgió un sistema completamente nuevo: los números complejos. Un número complejo tiene la forma de un ib +, donde un y b son números reales y i es el número imaginario.
Los números complejos han llevado a descubrimientos importantes e incluso hermosos como el conjunto de Mandelbrot, que lleva el nombre del matemático Benoit Mandelbrot. El conjunto de Mandelbrot es un grupo de números complejos en los que se limita una secuencia especialmente definida de funciones matemáticas . Esto significa que si asigna estas funciones en un gráfico, nunca se aventuran más allá de un límite fijo. Sin embargo, al acercarse a este límite, la forma de las funciones se vuelve infinitamente más elaborada, revelando detalles recursivos cada vez más finos. Imagina una flor que, cuando la acercas, se compone de flores cada vez más pequeñas.
Los matemáticos no tenían idea de las propiedades mágicas de los números complejos hasta que Mandelbrot las descubrió. No es como si hubiera inventado ese conjunto de números; estas propiedades estaban ahí, esperando ser encontradas, un poderoso argumento para el platonismo matemático.
Otra evidencia de la idea de que las matemáticas están arraigadas en la realidad proviene del brillante lógico Kurt Gödel. En la década de 1930, Gödel demostró que todo sistema lógico se basa en algunas declaraciones que no se pueden probar o refutar utilizando las reglas del sistema. Eso significa que incluso los sistemas matemáticos se basan en algunos supuestos fundamentales que deben darse por sentados.
Para el autor, el teorema de incompletitud de Gödel muestra que hay algo de verdad «dada por Dios» en las matemáticas que no podemos capturar a través de la lógica solamente. Esto podría explicar por qué los sistemas puramente lógicos como los algoritmos no logran capturar toda la realidad, e incluso todas las matemáticas. ¿Un ejemplo? Ningún algoritmo hasta la fecha puede trazar el conjunto de Mandelbrot en su infinito detalle.
Las teorías clásicas de la física hacen un trabajo maravilloso al explicar el mundo
Mucho antes del advenimiento de la ciencia moderna, a los antiguos griegos se les ocurrieron algunas teorías bastante buenas sobre la geometría de los objetos físicos. Pero no fue hasta que Galileo comenzó a pensar en la gravedad y la energía en el siglo XVII que realmente comenzamos a comprender los principios que gobiernan nuestro mundo.
Un poco más tarde, Isaac Newton transformó las ideas de Galileo en tres leyes esenciales del movimiento. El primero dice que un objeto permanecerá en reposo o continuará en movimiento a menos que sea actuado por una fuerza externa. El segundo dice que el cambio de movimiento de un objeto es proporcional a la fuerza externa que actúa sobre él. Y la tercera ley del movimiento dice que las fuerzas que ejercen dos objetos entre sí son siempre iguales.
La obra maestra de 1687 de Isaac Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, cimentó la idea de que, con algunos principios matemáticos básicos, podríamos predecir cómo se comportarán las cosas en el mundo real. A partir de este esquema básico, se desarrollaron todas las demás teorías importantes de la física clásica.
En el siglo XIX, James Clerk Maxwell presentó un conjunto de ecuaciones que subyacen al comportamiento de los campos eléctricos y magnéticos, así como de la luz. Estas ecuaciones de Maxwell fueron muy importantes en el desarrollo de tecnologías modernas como la radio, los motores eléctricos y la comunicación inalámbrica.
Además, fue la afirmación de Maxwell de que la velocidad de la luz es fija lo que llevó a Einstein a desarrollar su teoría de la relatividad especial . Einstein demostró que si la velocidad de la luz es fija, entonces nuestras medidas de espacio y tiempo deben ser relativas. O, para decirlo al revés, nuestra experiencia de la distancia y el tiempo es relativa al lugar del universo en el que nos encontramos y a la rapidez con la que nos movemos.
Para ilustrar esto, imagine hermanos gemelos. Uno de los gemelos aborda una nave espacial para viajar a una estrella distante a la velocidad cercana a la de la luz, mientras que el otro permanece en la Tierra. Según la teoría de la relatividad, el gemelo que viajaba por el espacio aún sería joven a su regreso a la Tierra, mientras que su hermano ya sería un anciano.
Más tarde, Einstein amplió esto en su teoría de la relatividad general, que, además de la aceleración, también tiene en cuenta los efectos de la gravedad en el espacio-tiempo.
Todas estas teorías han contribuido en gran medida a nuestra comprensión del universo, pero, como veremos, conducen a una cosmovisión bastante rígida.
La física clásica sugiere un universo determinista
Podemos categorizar con seguridad las teorías probadas y comprobadas de la física clásica como excelentes .
Una magnífica teoría de la física explica muchas cosas y lo hace con precisión. También tiene cierta belleza y sencillez. Tomemos, por ejemplo, las tres leyes del movimiento de Newton, que explican elegantemente cómo se comportan los objetos aquí en la Tierra, y predicen los movimientos de estrellas distantes con relativa precisión, una precisión sobre la que mejoraron las teorías de la relatividad de Einstein. Además, tanto las ideas de Newton como las de Einstein han sido verificadas por nuestras observaciones una y otra vez.
La mayoría de las teorías de la física contemporáneas no han alcanzado el nivel soberbio. Algunos de ellos son, en el mejor de los casos, tentativos. Otros prevalecen porque son útiles para nuestra comprensión del mundo, incluso si no se pueden verificar, como la teoría del Big Bang.
A su debido tiempo, los físicos pueden encontrar evidencia en contra de muchas de las nuevas teorías, o encontrar explicaciones más elegantes de por qué las cosas son como son. Pero las teorías clásicas parecen estar aquí para quedarse, y nos presentan una visión bastante clara del mundo.
Recapitulemos brevemente lo que nos ha enseñado la física clásica. Por un lado, nos dio el concepto de espacio-tiempo , que es el escenario multidimensional en el que se desarrolla toda la física. En este campo, los objetos físicos se comportan de acuerdo con leyes matemáticas precisas. Los objetos incluyen partículas, pero también campos, como campos electromagnéticos o gravitacionales.
La física clásica nos enseña que si conocemos la masa, posición y velocidad de cualquier objeto físico en un momento dado, podemos determinar su masa, posición y velocidad para todos los tiempos posteriores. Parece que todo lo que sucede en el futuro está completamente arreglado por el pasado. Esta idea se encuentra en el núcleo de la filosofía del determinismo. Todas las magníficas teorías de la física clásica nos llevan a una cosmovisión determinista.
Las implicaciones para la mente humana son bastante deprimentes. ¿Cómo podemos tener libre albedrío si todo lo que sucede ya está arreglado por simples reacciones físicas?
También es fácil suponer que si nuestro cerebro se comporta de acuerdo con algunos principios físicos simples, no debería ser un problema simular este comportamiento con cables y electrodos. Pero es importante tener en cuenta que incluso si la mente humana es completamente determinista, eso no significa que sea computable. Por ejemplo, uno puede imaginar un mundo completamente determinista que todavía es lo suficientemente complejo como para ser funcionalmente no computable.
Y afortunadamente, el determinismo no está hecho. Porque desde la década de 1920, otra área de la física ha estado sacudiendo los cimientos de nuestra cosmovisión clásica.
La mecánica cuántica se caracteriza por la incertidumbre, el indeterminismo y el misterio, y cambió por completo nuestra visión del mundo
Durante un tiempo, pareció que las teorías clásicas de la física, como las leyes del movimiento de Newton, tenían el poder de explicar todo el universo. Pero cuando los físicos comenzaron a observar el comportamiento de moléculas, átomos y partículas subatómicas, se sorprendieron. Estas pequeñas partículas no se comportaron de una manera «clásica» en absoluto.
Tomemos, por ejemplo, protones, fotones y electrones, que a menudo cambian su posición y movimiento de formas completamente contradictorias. ¡A veces incluso parecen existir en dos lugares a la vez! Este movimiento aleatorio subyace a muchas propiedades de los materiales físicos, así como a procesos físicos como la congelación y la ebullición.
Y así, alrededor de 1925, los físicos tuvieron que idear un nuevo conjunto de teorías para explicar el extraño comportamiento de las partículas que componen nuestro mundo.
Uno de los experimentos más famosos de la física cuántica es el llamado experimento de doble rendija. En este experimento, las partículas cuánticas llamadas fotones se disparan a través de una pared con dos rendijas estrechas y sobre una pantalla detrás. Aunque se consideran partículas, los fotones se comportan como ondas cuando pasan por las rendijas. No solo se desvían en direcciones aleatorias, sino que también se cancelan en algunas áreas, mientras que se mejoran entre sí en otras áreas. Debido a esto, golpean la pantalla en un patrón de interferencia de rayas característico .
Lo extraño es que el comportamiento ondulatorio no parece ser un efecto de varios fotones trabajando juntos. En cambio, cada fotón individual parece comportarse como una onda por sí solo. Cuando solo se abre una rendija, el fotón viaja como una pelota de tenis que tirarías a través de un agujero en la pared. Pero cuando ambas rendijas están abiertas, el fotón parece pasar a través de ambas rendijas y luego interferir consigo mismo, como lo indica el patrón de interferencia. Aún más extraño es que tan pronto como los científicos intentan monitorear los caminos más de cerca, el fotón de repente se comporta «normalmente», pasando por una rendija u otra.
Las implicaciones del experimento de la doble rendija son desconcertantes. En el mundo cuántico, diferentes alternativas parecen coexistir simultáneamente y las partículas pueden estar en dos lugares a la vez. Y además de eso, ¡nuestra medición parece afectar el comportamiento de las partículas!
Parece que el determinismo al que nos ha llevado la física clásica no se sostiene a nivel micro. Como veremos, esto nos deja con muchas preguntas confusas, pero también con algunas posibilidades asombrosas.
Todavía no entendemos cómo funcionan juntas la física cuántica y la física clásica
Para mostrar nuevamente por qué la teoría cuántica es tan confusa, consideremos la paradoja del gato de Schrödinger . Este es un experimento mental propuesto por Erwin Schrödinger a Albert Einstein en 1935, que modificaremos aquí ligeramente para nuestros propósitos.
Imagine una caja con un gato adentro, construida de manera que no pueda pasar ninguna influencia externa. Hay un dispositivo en la caja que puede ser activado por un solo evento cuántico, digamos por un fotón que golpea una fotocélula. Cuando se activa el dispositivo, rompe una botella con cianuro que mata al gato. Entonces, ¿cómo podemos saber si el gato está muerto?
Recuerde que en el mundo cuántico, pueden coexistir diferentes alternativas, que solo se manifiestan en un resultado claro cuando las observamos. Esto significa que mientras la caja permanezca sin abrir, el fotón ha activado y no activado el dispositivo. En consecuencia, el gato está vivo y muerto. Con este experimento mental, Schrödinger quería mostrar que el indeterminismo de la mecánica cuántica no debería aplicarse a grandes objetos físicos como los gatos. A nivel cuántico, es muy posible que coexistan diferentes alternativas en una red de superposiciones cuánticas . Pero en el mundo «real», a nivel macro, siempre gana una alternativa: los gatos están vivos o muertos.
Los científicos han ideado varios métodos matemáticos para definir estados cuánticos inciertos. Los dos más importantes son R y U. R es el vector que describe la posición cuántica de una sola partícula cuántica; aquí es donde entra en juego el indeterminismo, porque las partículas pueden estar esencialmente en cualquier lugar a la vez. U significa transformación unitaria y describe cómo un sistema cuántico cambia con el tiempo al relacionar el estado del sistema con la energía que contiene. Los científicos asignan ponderaciones numéricas a las diferentes alternativas posibles en un sistema cuántico, y esto nos da una imagen probabilística de cómo se comportará el sistema.
Todavía hay mucho debate sobre cómo funcionan juntos R y U. El autor cree que resolver este misterio podría acercarnos mucho más a comprender nuestro universo, nuestra mente y el flujo del tiempo. Por ejemplo, cree que R es fundamentalmente asimétrico en el tiempo , lo que significa que el cálculo solo funciona en una dirección del tiempo. Esto es importante, porque todas las teorías clásicas de la física son simétricas en el tiempo . En principio, no hay nada en ellos que nos impida usarlos en la dirección inversa del tiempo.
Al comprender R, cree el autor, finalmente podríamos resolver el misterio del tiempo.
El diseño de nuestro cerebro es mucho más complejo que el de una computadora
¿Qué tiene todo esto que ver con la mente humana? Bueno, significa que es muy probable que nuestras mentes no operen de la manera estricta y determinista que sugiere la cosmovisión clásica. De hecho, el autor cree que la mecánica cuántica juega un papel crucial en nuestra forma de pensar.
Echemos un vistazo más de cerca a cómo funciona nuestro cerebro. El cerebro humano es un órgano de diseño increíblemente complejo. En el nivel más básico, hay una gran región interna de materia blanca que clasifica y transmite señales, y una delgada superficie externa de materia gris que las procesa. La superficie externa se llama corteza cerebral , y es donde tienen lugar la cognición superior y la computación compleja. Es mucho más espeso en humanos que en otros animales.
Las diferentes partes de la corteza asumen diferentes tareas. Por ejemplo, la corteza visual en la parte posterior del cerebro procesa lo que vemos. Otros sentidos también tienen áreas designadas en el cerebro. Nuestros órganos sensoriales captan señales del mundo exterior y las células nerviosas las transmiten a la corteza para su procesamiento. Finalmente, toda la información se combina en los lóbulos frontales , la parte de nuestro cerebro que hace planes y los ejecuta. Por ejemplo, los lóbulos frontales pueden enviar señales a nuestros músculos para ponernos en movimiento.
El cerebro transmite señales a través de células nerviosas especializadas llamadas neuronas . Cuando una señal lo suficientemente fuerte llega a una neurona, se carga eléctricamente. Esta carga eléctrica corre a lo largo de la neurona hasta que alcanza la sinapsis, un pequeño espacio que conecta la primera neurona con la siguiente. Luego, la primera neurona libera ciertas sustancias químicas en la sinapsis que excitan o inhiben a la siguiente neurona.
En un nivel abstracto, esto no es tan diferente de una computadora digital: hay una señal de entrada, algo de procesamiento de información por unidades pequeñas conectadas y finalmente una señal de salida. Y las neuronas transmiten señales a través de un principio de todo o nada: o disparan o no. Esto es similar a los electrodos en una computadora digital: o hay un pulso eléctrico en un cable o no lo hay. Entonces, en principio, sería posible construir una computadora con neuronas.
Pero, ¿y al revés? Aquí es donde se vuelve complicado.
Las neuronas pueden tener cientos de miles de conexiones sinápticas, que están conectadas de una manera mucho más aleatoria y redundante que la mayoría de los circuitos electrónicos. Y estas conexiones sinápticas parecen estar cambiando constantemente. Esto es lo que permite la plasticidad de nuestro cerebro: nuestro cerebro puede cambiar en segundos, según nuestras acciones y experiencias.
En última instancia y misteriosamente, estas innumerables conexiones cambiantes dan lugar a una sola conciencia. ¿Cómo puede ser esto?
La física cuántica puede desempeñar un papel importante en la conciencia humana
Sabemos mucho sobre la estructura y función del cerebro. Lo que no sabemos es cómo todos estos diferentes, complicados y paralelos procesos dan lugar a nuestra conciencia. Aquí es donde podría entrar en juego la física cuántica.
Hay al menos un lugar donde los efectos cuánticos están directamente involucrados: la retina. En las condiciones adecuadas, un solo fotón que golpea nuestra retina es suficiente para activar una señal nerviosa. Se necesitan unos siete fotones para que nos demos cuenta de ellos.
Esto significa que hay al menos un par de células nerviosas, es decir, las de la retina, que pueden ser desencadenadas por eventos cuánticos. ¿No podría ser esto cierto para otras neuronas de nuestro cerebro?
Si el cerebro está compuesto de neuronas que pueden ser desencadenadas por eventos cuánticos únicos, ¿qué significa eso para la forma en que opera? Bueno, por un lado, significa que hay mucho más indeterminismo, incertidumbre y misterio en el trabajo de lo que a los defensores de la IA fuerte les gustaría creer.
Quizás las muchas actividades paralelas de nuestro cerebro puedan vincularse a las alternativas paralelas que coexisten en el universo cuántico, alternativas que solo se resuelven cuando se observa el estado cuántico de una partícula. Quizás este acto de observación es lo que percibimos como conciencia. El pensamiento consciente, al menos, parece tener que ver con la resolución de alternativas que anteriormente corrían en paralelo.
Esto parece suceder de una manera decididamente no algorítmica, tal vez con la naturaleza indeterminista de las partículas cuánticas jugando un papel importante. Esto explicaría por qué los matemáticos tienen un sentido de la verdad en las matemáticas incluso para las ideas que no pueden probar algorítmicamente. Muchos matemáticos famosos han descrito cómo grandes conocimientos les llegaron en un instante con una sensación de total certeza. El autor cree que en esos momentos, la mente entra en contacto con alguna realidad platónica externa. Al igual que el autor, muchos matemáticos también describen sus procesos de pensamiento como no verbales y, en cambio, como visuales, geométricos o completamente abstractos.
Si bien las computadoras cuánticas podrían ejecutar muchos procesos en paralelo, no hay evidencia de que puedan lograr el tipo de «unidad» que exhibe la conciencia humana.
La inteligencia consciente nos permite tener en cuenta nuestros pensamientos, sentidos y experiencias pasadas para hacer juicios informados sobre situaciones nuevas e inesperadas. De esta forma, la conciencia da lugar a un tipo de inteligencia que las computadoras probablemente nunca alcanzarán.
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