ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Objašnjenje donošenja odluka kroz prizmu teorije kvantne fizike

Kada vas sljedeći put netko optuži da donosite neracionalne odluke, jednostavno im objasnite kako poštujete zakone kvantne fizike.

Novi trend u psihologiji ne samo da koristi kvantnu fiziku kako bi objasnio ljudsko (ponekad) paradoksalno razmišljanje, već bi mogao pomoći znanstvenicima razriješiti određeno proturječje unutar rezultata prijašnjih psiholoških istraživanja.

Zheng Joyce Wang, asistentica na studiju komunikologije te direktorica Laboratorija za komunikologiju i psihologiju na Sveučilištu države Ohio, i ostali koji pokušavaju matematički oblikovati naš proces donošenja odluka, kažu kako bi jednadžbe i načela koja su najbliža ljudskom ponašanju mogla biti ona koja su ukorijenjena u kvantnu fiziku.

„Skupili smo jako mnogo paradoksalnih saznanja u području spoznaje, a pogotovo u području donošenja odluka.“, kaže Wang i dodaje da „kada god se pojavi neka teorija koja nije u skladu s klasičnim teorijama, nazivamo je 'neracionalnom', međutim iz perspektive kvantne spoznaje neka saznanja više nisu neracionalna, već su u skladu s kvantnom teorijom kao i sa stvarnim ljudskim ponašanjem“.

Wang i njene kolege objašnjavaju ovaj novi teoretski pristup psihologiji u dva članka objavljena u akademskim časopisima. Njihov rad pretpostavlja da razmišljanje na kvantni način, tj. nepraćenje konvencionalnog pristupa koji se temelji na klasičnoj teoriji vjerojatnosti, omogućuje ljudima donošenje važnih odluka u trenutku nesigurnosti te da nam dozvoljava da se suočimo sa složenim pitanjima unatoč ograničenim mentalnim sredstvima.

„Kada znanstvenici pokušavaju proučavati ljudsko ponašanje služeći se samo klasičnim matematičkim modelima racionalnosti, neki se aspekti ljudskog ponašanja ne uklapaju. S klasičnog gledišta ti se obrasci ponašanja čine neracionalnima“, objašnjava Wang.

Primjerice, znanstvenici već dugo znaju da redoslijed pitanja u anketama može promijeniti odgovore ljudi. Organizacija ankete obično mijenja redoslijed pitanja među ispitanicima u nadi da će taj efekt biti poništen. Međutim, u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (Radovi Državne akademije znanosti, op.a.) objavljenom prošle godine, Wang i suradnici pokazali su da taj efekt može biti precizno predviđen i objašnjen kvantnom stranom ljudskog ponašanja.

Mozak kao kvantno računalo

Da nas netko upita što je to kvantna fizika, rekli bismo kako ona opisuje ponašanje subatomskih čestica, a ne ljudsko ponašanje. Wang kaže kako ta predodžba i nije tako neuvjerljiva te naglašava kako njen istraživački program niti pretpostavlja niti predlaže zamisao da su naši mozgovi doslovno kvantna računala. Ona i njeni suradnici nisu usredotočeni na fizičke strane mozga, već na to kako apstraktni matematički principi kvantne teorije mogu objasniti ljudsku spoznaju i ponašanje.

„U društvenim i bihevioralnim znanostima u velikoj se mjeri služimo modelima vjerojatnosti“, kaže Wang. „Postavljamo pitanje, 'koja je vjerojatnost da će osoba reagirati na određen načn ili donijeti određenu odluku?' Tradicionalno, svi se ti modeli temelje na klasičnoj teoriji vjerojatnosti koja se rodila iz teorije njutonskih sustava, teorije klasične fizike. Stoga razmišljanje o kvantnim sustavima i njihovim matematičkim principima i nije tako neobično za one koji se bave društvenim znanostima.“

Kvantna se fizika bavi dvosmislenostima u fizičkom svijetu. Stanje neke čestice, njena energija, mjesto na kojem se nalazi, sve je to neodređeno i mora biti izračunato pomoću teorije vjerojatnosti. Kvantna spoznaja je ono što se događa kada se ljudi umno moraju nositi s dvosmislenošću. Ponekad nismo sigurni kako se osjećamo, ili dvojimo oko opcije koju ćemo izabrati, ili moramo donijeti odluku na temelju ograničenih podataka.

„Naš mozak ne može spremiti sve. Nemamo uvijek jasne stavove o nekim stvarima. Ali ako me nešto upitate, naprimjer 'Što želiš za večeru?', moram o tome razmisliti i smisliti ili sročiti jasni odgovor na licu mjesta“, kaže Wang. „To je kvantna spoznaja.“

Fenomen Schrödingerove mačke

„Mislim da je matematički formalizam koji nam daje kvantna teorija u skladu s onim što osjećamo intuitivno kao psiholozi. Kvantna teorija možda nije uopće intuitivna kada opisuje ponašanje neke čestice, ali je prilično intuitivna kada opisuje naše tipično nesigurne i dvosmislene umove.“

Wang je upotrijebila primjer Schrödingerove mačke, misaonog pokusa u kojem za mačku koja se nalazi u kutiji postoji vjerojatnost da je ili živa ili mrtva, kako bi nam pobliže objasnila o čemu govori. Obje mogućnosti postoje u našim umovima. U tom smislu, postoji i mogućnost da mačka istovremeno postane i živa i mrtva. Kada otvorimo kutiju, obje mogućnosti više nisu moguće te mačka mora biti ili živa ili mrtva.

S gledišta kvantne spoznaje, čini se kako je svaka odluka koju donesemo naša vlastita Schrödingerova mačka.

Dok razmišljamo o opcijama koje imamo, zamišljamo ih. Neko vrijeme sve opcije postoje istovremeno, ali s različitim stupnjevima mogućnosti da ćemo ih izabrati. Kada se odlučimo za neku opciju, ostale za nas prestaju postojati.

Matematičko modeliranje ovog procesa je teško djelomično zbog toga što svaki mogući ishod dodaje nove dimenzije jednadžbi. Naprimjer, republikanac koji se pokušava odlučiti između kandidata za američkog predsjednika na predsjedničkim izborima 2016. godine trenutno je suočen s visoko-dimenzionalnim problemom jer može birati između gotovo 20 kandidata. Otvorena pitanja poput „Kako se osjećate?“ imaju čak i više mogućih ishoda i više dimenzija.

Odgovori koje bismo dobili klasičnim pristupom psihologiji možda ne bi imali smisla pa znanstvenici moraju stvoriti nova matematička načela kako bi objasnili ponašanje u tom primjeru. Rezultat je taj da postoji mnogo klasičnih psiholoških modela od kojih su neki u opreci, ali nijedan se ne može primijeniti na sve situacije.

Wang i njeni suradnici tvrde kako pomoću kvantnog pristupa mnogo različitih i složenih aspekata ponašanja može biti objašnjeno pomoću istog ograničenog skupa načela. Isti kvantni model koji objašnjava kako redoslijed pitanja u anketi mijenja odgovore ljudi, objašnjava i kršenje racionalnosti u primjeru dileme zatvorenika, efekta u kojem ljudi surađuju čak i kada to nije u njihovom najboljem interesu.

„Dilema zatvorenika i redoslijed pitanja dvije su potpuno različite stvari u klasičnoj psihologiji, ali obje se mogu objasniti istim kvantnim modelom“, objašnjava Wang te dodaje kako se „isti kvantni model koristi za objašnjavanje mnogih drugih naizgled nepovezanih i zbunjujućih saznanja u psihologiji“.

Ovo je istraživanje u ranoj fazi i sigurna sam kako će imati i mnogo pobornika i mnogo kritičara, ali kako god bilo, bit će zanimljivo pratiti njegov tijek i možda još novih saznanja.

Izvor: The Ohio State University, Phys.org

Podijeli.