Usare la fisica quantistica per spiegare pensieri e comportamenti

Anche se odiamo ammetterlo, spesso facciamo cose che disdegnano la logica. Nel tentativo di spiegare questo comportamento, gli scienziati psicologici si stanno rivolgendo alla fisica quantistica per spiegare il pensiero (a volte) paradossale.

Le indagini ritengono che questo approccio possa anche aiutare i ricercatori a risolvere alcune contraddizioni tra i risultati di precedenti studi psicologici.

"Abbiamo accumulato così tante scoperte paradossali nel campo della cognizione, e specialmente nel processo decisionale", ha detto il dottor Zheng Joyce Wang, professore associato di comunicazione e direttore del Laboratorio di comunicazione e psicofisiologia presso la Ohio State University.

"Ogni volta che emerge qualcosa che non è coerente con le teorie classiche, spesso lo etichettiamo come 'irrazionale'. Ma dal punto di vista della cognizione quantistica, alcune scoperte non sono più irrazionali. Sono coerenti con la teoria quantistica e con il modo in cui le persone si comportano veramente ".

In due nuovi articoli di revisione su riviste accademiche, Wang ei suoi colleghi spiegano il loro nuovo approccio teorico alla psicologia. Viene visualizzato un foglio Indicazioni attuali nella scienza psicologicae l'altro in Tendenze nelle scienze cognitive.

Il loro lavoro suggerisce che pensare in modo quantistico, cioè non seguendo un approccio convenzionale basato sulla teoria della probabilità classica, consente agli esseri umani di prendere decisioni importanti di fronte all'incertezza. Questo a sua volta ci consente di affrontare questioni complesse nonostante le nostre risorse mentali limitate.

Con l'approccio quantistico, hanno sostenuto Wang e i suoi colleghi, molti aspetti diversi e complessi del comportamento possono essere spiegati con lo stesso insieme limitato di assiomi.

Lo stesso modello quantistico che spiega come l'ordine delle domande cambia le risposte dei sondaggi delle persone spiega anche le violazioni della razionalità nel paradigma del dilemma del prigioniero, un effetto in cui le persone cooperano anche quando è nel loro miglior interesse non farlo.

Wang ritiene che il modello quantistico sia un'elegante spiegazione per spiegare il comportamento umano.

Quando i ricercatori cercano di studiare il comportamento umano utilizzando solo modelli matematici classici di razionalità, alcuni aspetti del comportamento umano non vengono calcolati. Dal punto di vista classico, quei comportamenti sembrano irrazionali, ha spiegato Wang.

Ad esempio, gli scienziati sanno da tempo che l'ordine in cui vengono poste le domande in un sondaggio può cambiare il modo in cui le persone rispondono. In precedenza si pensava che questo effetto fosse dovuto a ragioni vagamente etichettate come "effetti di trascinamento" e "ancoraggio e regolazione" o rumore nei dati.

Di conseguenza, le organizzazioni di indagine normalmente cambiano l'ordine delle domande tra gli intervistati, sperando di annullare questo effetto. Ma in un articolo pubblicato lo scorso anno su Atti della National Academy of Sciences, Wang e collaboratori hanno dimostrato che l'effetto può essere previsto e spiegato con precisione da un aspetto quantistico del comportamento delle persone.

Di solito pensiamo alla fisica quantistica come a descrivere il comportamento delle particelle subatomiche, non il comportamento delle persone. Ma l'idea non è così inverosimile, ha detto Wang.

Ha anche sottolineato che il suo programma di ricerca non presuppone né propone che i nostri cervelli siano letteralmente computer quantistici. Mentre altri gruppi di ricerca stanno lavorando a quell'idea, Wang ei suoi collaboratori stanno studiando come i principi matematici astratti della teoria quantistica possano far luce sulla cognizione e sui comportamenti umani.

"Nelle scienze sociali e comportamentali nel loro insieme, usiamo molto i modelli di probabilità", ha detto. “Ad esempio, chiediamo, qual è la probabilità che una persona agisca in un certo modo o prenda una determinata decisione?

“Tradizionalmente, questi modelli sono tutti basati sulla teoria della probabilità classica che è nata dalla fisica classica dei sistemi newtoniani. Quindi non è così esotico per gli scienziati sociali pensare anche ai sistemi quantistici e ai loro principi matematici ".

La fisica quantistica si occupa dell'ambiguità nel mondo fisico. Lo stato di una particolare particella, l'energia che contiene, la sua posizione - tutto è incerto e deve essere calcolato in termini di probabilità.

La cognizione quantistica è ciò che accade quando gli esseri umani devono affrontare difficoltà nel prendere una decisione (ambiguità mentale). A volte non siamo sicuri di come ci sentiamo, o ci sentiamo ambigui su quale opzione scegliere, oppure dobbiamo prendere decisioni sulla base di informazioni limitate.

"Il nostro cervello non può memorizzare tutto. Non sempre abbiamo atteggiamenti chiari sulle cose. Ma quando mi fai una domanda, come "Cosa vuoi per cena?" Devo pensarci e trovare o costruire una risposta chiara proprio lì ", ha detto Wang. "Questa è cognizione quantistica."

“Penso che il formalismo matematico fornito dalla teoria quantistica sia coerente con ciò che sentiamo intuitivamente come psicologi. La teoria quantistica potrebbe non essere affatto intuitiva quando viene utilizzata per descrivere i comportamenti di una particella, ma in realtà è abbastanza intuitiva quando viene utilizzata per descrivere le nostre menti tipicamente incerte e ambigue ".

Wang usa l'esperimento mentale in cui un gatto all'interno di una scatola ha una certa probabilità di essere vivo o morto, come esempio.

Entrambe le possibilità hanno un potenziale nelle nostre menti. In questo senso, il gatto ha il potenziale per diventare morto o vivo allo stesso tempo. L'effetto è chiamato sovrapposizione quantistica. Quando apriamo la scatola, entrambe le possibilità non sono più sovrapposte e il gatto deve essere vivo o morto.

Con la cognizione quantistica, è come se ogni decisione che prendiamo fosse il nostro unico "gatto" o circostanza.

Mentre riflettiamo sulle nostre opzioni, le immaginiamo con gli occhi della nostra mente. Per un po ', tutte le opzioni coesistono con diversi gradi di potenziale che sceglieremo: questa è la sovrapposizione. Quindi, quando ci concentriamo sulla nostra opzione preferita, le altre opzioni cessano di esistere per noi.

Il compito di modellare matematicamente questo processo è difficile in parte perché ogni possibile risultato aggiunge dimensioni all'equazione. Ad esempio, un repubblicano che sta cercando di decidere tra i candidati alla presidenza degli Stati Uniti nel 2016 sta attualmente affrontando un problema ad alta dimensione con quasi 20 candidati. Domande aperte come "Come ti senti?" avere ancora più risultati possibili e più dimensioni.

Con l'approccio classico alla psicologia, le risposte potrebbero non avere senso ei ricercatori devono costruire nuovi assiomi matematici per spiegare il comportamento in quel particolare caso. Il risultato: ci sono molti modelli psicologici classici, alcuni dei quali sono in conflitto, e nessuno dei quali si applica a ogni situazione.

Una prospettiva quantistica allevia questa ambiguità.

Fonte: Ohio State University