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Uma nova teoria da física afirma resolver o mistério da consciência

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Uma nova teoria da física afirma resolver o mistério da consciência

Resumo: A consciência não pode ser reduzida apenas à atividade neural, dizem os pesquisadores. Um novo estudo sugere que a dinâmica da consciência pode ser entendida através de uma estrutura conceitual e matemática recém-desenvolvida.

fonte: Universidade Bar Ilan

Como 1,4 kg de tecido cerebral cria pensamentos, sentimentos, imagens mentais e um mundo interior?

A capacidade do cérebro de criar consciência tem intrigado alguns por milhares de anos. O segredo da consciência está no fato de que cada um de nós tem uma subjetividade, algo como sentir, sentir e pensar.

Ao contrário de estar sob anestesia ou em um sono profundo e sem sonhos, enquanto estamos acordados, não “vivemos no escuro” – experimentamos o mundo e nós mesmos. Mas como o cérebro cria a experiência consciente e a área do cérebro responsável por isso permanece um mistério.

De acordo com o Dr. Nir Lahav, físico da Universidade Bar-Ilan, em Israel, “isso é um grande mistério porque parece que nossa experiência consciente não pode se originar do cérebro e, de fato, não pode se originar de nenhum processo físico”.

Por mais estranho que pareça, a experiência consciente não pode ser encontrada em nosso cérebro ou reduzida à atividade neural.

Dr. Zakaria Nehme, um filósofo da Universidade de Memphis, diz: “Pense desta forma, quando estou me sentindo feliz, meu cérebro criará um padrão distinto de atividade neural complexa. Esse padrão neural se relacionará perfeitamente com meu sentimento consciente. de felicidade, mas não é meu sentimento real. É apenas um padrão neural que representa Minha felicidade. É por isso que um cientista que olha em minha mente e vê esse padrão deve me perguntar o que sinto, porque o padrão não é o sentimento em si, mas apenas uma representação dele”.

Como resultado, não podemos reduzir a experiência consciente do que sentimos, sentimos e pensamos em qualquer atividade cerebral. Só podemos encontrar associações com essas experiências.

Após mais de 100 anos de neurociência, temos evidências muito boas de que o cérebro é responsável por moldar nossas habilidades conscientes. Então, como é possível que essas experiências conscientes não possam ser encontradas em nenhum lugar do cérebro (ou no corpo) e não possam ser reduzidas a qualquer atividade neural complexa?

Esse quebra-cabeça é conhecido como o difícil problema da consciência. É um problema tão difícil que até apenas duas décadas atrás apenas filósofos o discutiam e ainda hoje, embora tenhamos feito um tremendo progresso em nossa compreensão da base neurocientífica da consciência, ainda há teoria suficiente para explicar o que é a consciência e como resolvê-lo. este difícil problema.

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Dr. Lahaf e Dr. Nehme publicaram recentemente uma nova teoria física na revista Fronteiras da Psicologia Ele afirma resolver o difícil problema da consciência de uma maneira puramente física.

Segundo os autores, quando mudamos nossa suposição sobre a consciência e assumimos que ela é um fenômeno relativo, o mistério da consciência desaparece naturalmente. No artigo, os pesquisadores desenvolvem uma estrutura conceitual e matemática para entender a consciência de um ponto de vista relativista.

De acordo com o Dr. Lahav, principal autor do artigo, “a consciência deve ser investigada usando as mesmas ferramentas matemáticas que os físicos usam em outros fenômenos relativísticos conhecidos”.

Para entender como a relatividade resolve o difícil problema, considere um fenômeno relativístico diferente, a velocidade constante. Vamos escolher dois observadores, Alice e Bob, onde Bob está em um trem movendo-se com velocidade constante e Alice o observa da plataforma. Não existe uma resposta física absoluta para a pergunta qual é a velocidade de Bob.

A resposta depende do referencial do observador.

A partir do referencial de Bob, ele medirá que está parado e que Alice, junto com o resto do mundo, está se movendo para trás. Mas do quadro de Alice, Bob é quem se move e ela está parada.

Embora suas medidas sejam opostas, ambas estão corretas, apenas a partir de diferentes referenciais.

Como a consciência, segundo a teoria, é um fenômeno relativo, encontramos a mesma situação no estado de consciência.

Agora Alice e Bob estão em diferentes referenciais cognitivos. Bob medirá se ele tem experiência consciente, mas que Alice tem apenas atividade cerebral sem qualquer sinal de experiência consciente real, enquanto Alice medirá se ela é alguém que tem consciência e que Bob tem apenas atividade neural sem qualquer evidência de sua experiência consciente.

Assim como no caso da velocidade, embora existam medidas opostas, ambas estão corretas, mas a partir de diferentes referenciais cognitivos.

Como resultado, devido ao ponto de vista relativo, não há problema com o fato de medirmos diferentes propriedades a partir de diferentes referenciais.

O fato de não podermos encontrar a experiência consciente real ao medir a atividade cerebral é porque estamos medindo a partir do quadro de referência cognitivo errado.

De acordo com a nova teoria, o cérebro não cria nossa experiência consciente, pelo menos não por meio de cálculos. A razão pela qual temos experiência consciente é por causa do processo de medição física.

Em resumo, diferentes medições físicas em diferentes referenciais mostram propriedades físicas diferentes nesses referenciais, mesmo que esses referenciais meçam o mesmo fenômeno.

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Por exemplo, suponha que Bob esteja medindo o cérebro de Alice no laboratório enquanto ela está feliz. Embora observem características diferentes, na verdade medem o mesmo fenômeno sob diferentes pontos de vista. Como os tipos de medidas diferem, diferentes tipos de características têm aparecido em estruturas cognitivas de referência.

Para que Bob observe a atividade cerebral no laboratório, ele precisa usar medidas de seus órgãos sensoriais, como os olhos. Este tipo de medição sensorial mostra o substrato que causa a atividade cerebral – os neurônios.

Após mais de 100 anos de neurociência, temos evidências muito boas de que o cérebro é responsável por moldar nossas habilidades conscientes. A imagem é de domínio público

Assim, em sua estrutura cognitiva, Alice tem apenas atividade neural representando sua consciência, mas nenhum sinal de sua experiência consciente real em si. Mas para Alice medir sua atividade nervosa como felicidade, ela usa um tipo diferente de medida. Ela não usa órgãos sensoriais, ela mede suas representações neurais diretamente através da interação entre uma parte de seu cérebro e outras partes. Ele mede suas representações neurais de acordo com suas relações com outras representações neurais.

Esta é uma medição completamente diferente do nosso sistema sensorial e, como resultado, esse tipo de medição direta mostra um tipo diferente de característica física. Chamamos essa propriedade de experiência consciente.

Como resultado, a partir de sua estrutura cognitiva de referência, Alice mede sua atividade neural como uma experiência consciente.

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Usando as ferramentas matemáticas que descrevem os fenômenos relativísticos na física, a teoria mostra que se a dinâmica da atividade neural de Bob pudesse ser alterada para ser como a dinâmica da atividade neural de Alice, ambas estariam na mesma estrutura cognitiva de referência e teriam exatamente a mesma mesma experiência consciente que o outro.

Os autores agora querem continuar examinando as medidas mínimas e precisas que qualquer sistema cognitivo precisa para criar consciência.

As implicações de tal teoria são enormes. Pode ser aplicado para determinar qual animal foi o primeiro animal no processo evolutivo a ter consciência, quando um feto ou criança começa a se tornar consciente, quais pacientes com distúrbios de consciência estão conscientes e quais sistemas de inteligência artificial já têm um baixo (se qualquer) grau de consciência.

Sobre essa conscientização e novidades da pesquisa em física

autor: Ilana Oberlander
fonte: Universidade Bar Ilan
Contato: Ilana Oberlander – Universidade Bar Ilan
foto: A imagem é de domínio público

pesquisa original: acesso livre.
Teoria da relatividade da consciênciaEscrito por Nir Lahav et al. Fronteiras da Psicologia


Resumo

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Teoria da relatividade da consciência

Nas últimas décadas, o estudo científico da consciência aumentou muito nossa compreensão desse fenômeno indescritível. No entanto, apesar do desenvolvimento crítico em nossa compreensão do aspecto funcional da consciência, ainda carecemos de uma teoria básica sobre o aspecto fenomenológico.

Há uma “lacuna interpretativa” entre nosso conhecimento científico da consciência funcional e seus aspectos fenomenológicos “subjetivos”, que é referido como o “problema difícil” da consciência. O aspecto fenomenológico da consciência é a resposta da primeira pessoa à pergunta “o que é isso”, e até agora tem se mostrado sem remorso na direção da investigação científica.

Os proponentes dos dualismos naturais argumentam que eles consistem em um elemento primitivo especial e não redutivo da realidade independente dos aspectos funcionais e físicos da consciência. Os golpistas, por outro lado, argumentam que é apenas uma ilusão epistemológica e que tudo o que existe são, em última análise, propriedades físicas e não fenomenais.

Argumentamos que tanto as atitudes binárias quanto as delirantes são falhas porque assumem implicitamente que a consciência é uma propriedade absoluta que não depende do observador.

Desenvolvemos um argumento conceitual e matemático para uma teoria relativista da consciência na qual o sistema tem ou não tem consciência fenomenológica. Em relação a alguns observadores.

A consciência fenomenal não é privada nem ilusória, é apenas relativa. No quadro de referência de um sistema cognitivo será observável (perspectiva de primeira pessoa) e em outro quadro de referência não será (perspectiva de terceira pessoa). Ambas as estruturas cognitivas de atribuição são verdadeiras, assim como no caso de um observador que afirma estar em repouso enquanto o outro afirma que o observador tem uma velocidade constante.

Dado que a consciência é um fenômeno relativo, nenhuma das duas posições do observador pode ser privilegiada, pois ambas descrevem a mesma realidade subjacente. Com base nos fenômenos relativísticos da física, desenvolvemos uma formulação matemática da consciência que preenche a lacuna explicativa e resolve o difícil problema.

Dado que o quadro de referência cognitivo de primeira pessoa também faz observações legítimas sobre a consciência, concluímos argumentando que os filósofos podem fazer contribuições úteis para a ciência da consciência colaborando com neurocientistas para explorar a base neural das estruturas fenomenológicas.

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O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

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O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

Nota do editor: Inscrever-se para Boletim informativo Enquanto isso na China da CNN Que explora o que você precisa saber sobre a ascensão do país e como isso está afetando o mundo.


Wenchang/Hong Kong
CNN

A China lançou uma missão lunar não tripulada na sexta-feira, com o objetivo de trazer pela primeira vez amostras do outro lado da Lua, num avanço potencialmente importante para o ambicioso programa espacial da China.

Sonda Chang'e-6 China A missão lunar robótica mais complexa até à data – decolou num foguetão Longa Marcha-5 do Centro de Lançamento Espacial de Wenchang, na ilha de Hainan, no sul da China, onde os entusiastas do espaço se reuniram para testemunhar este momento histórico. A Administração Espacial Nacional do país disse que o lançamento foi bem-sucedido.

O lançamento marca o início de um marco importante que pretende ser um marco importante na busca da China para se tornar uma nação líder O poder espacial dominante Com planos de enviar astronautas à Lua até 2030 e construir uma base de pesquisa no seu pólo sul.

Isto vem com um número crescente de países, Incluindo os Estados Unidosolham para os benefícios estratégicos e científicos da expansão da exploração lunar num campo cada vez mais competitivo.

A missão planejada de 53 dias da China verá o módulo de pouso Chang'e-6 pousar em uma ampla cratera no outro lado da Lua, que nunca fica em frente da Terra. A China se tornou o primeiro e único país a pousar no outro lado da Lua durante sua missão Chang'e-4 de 2019.

Quaisquer amostras do outro lado recuperadas pela sonda Chang'e-6 poderão ajudar os cientistas a analisar a evolução da Lua e do próprio sistema solar – e fornecer dados importantes para promover as ambições lunares da China.

“O Chang'e-6 visa alcançar avanços na tecnologia de design e controle da retro-órbita lunar, amostragem inteligente, tecnologias de decolagem e subida e retorno automático de amostras no outro lado da Lua”, disse Ge Ping. Disse o vice-diretor do Centro de Exploração Lunar e Engenharia Espacial da Administração Espacial Nacional da China na semana passada no local de lançamento.

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A sonda Chang'e-6 será um grande teste às capacidades espaciais da China como parte dos seus esforços para realizar o “sonho eterno” do líder Xi Jinping de transformar o país numa potência espacial.

A China fez rápidos progressos no espaço nos últimos anos, num campo tradicionalmente liderado pelos Estados Unidos e pela Rússia.

Com o programa Chang'e, lançado em 2007 e batizado em homenagem à deusa da lua na mitologia chinesa, a China tornou-se em 2013 o primeiro país a conseguir uma aterrissagem robótica na Lua em quase quatro décadas. Em 2022, a China concluiu seu próprio projeto Estação espacial orbital Tiangong.

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

A missão visa coletar amostras do outro lado da Lua, como parte de um ambicioso programa que inclui planos para uma missão lunar tripulada até 2030.

A missão Chang'e-6 tecnicamente complexa baseia-se no recorde de pouso da Chang'e-4 em 2019 no lado oculto da Lua e no sucesso da Chang'e-5 em 2020 em retornar à Terra com amostras da Lua próxima.

Desta vez, para se comunicar com a Terra do outro lado da Lua, o Chang'e-6 deve contar com o satélite Queqiao-2, que foi lançado em órbita lunar em março.

A sonda em si consiste em quatro partes: um orbitador, um veículo de descida, um veículo de subida e um módulo de reentrada.

O plano da missão é que o módulo de pouso Chang'e-6 colete poeira lunar e rochas após pousar na extensa Bacia Antártica, com cerca de 2.500 quilômetros de diâmetro, uma cratera formada há cerca de 4 bilhões de anos.

Uma espaçonave ascendente irá então transferir as amostras para o Lunar Orbiter para transferência para o módulo de reentrada e o retorno da missão à Terra.

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A complexa missão “passa praticamente por todas as etapas” que seriam necessárias para que os astronautas chineses pousassem na Lua nos próximos anos, segundo James Head, professor emérito da Universidade Brown que cooperou com Cientistas chineses estão liderando a missão.

Além de devolver amostras que poderiam produzir “novos insights fundamentais sobre a origem e a história inicial da Lua e do Sistema Solar”, a missão também serve como “ensaio automático para essas etapas” para levar os astronautas à Lua e de volta, disse ele. .

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

Entusiastas do espaço se reuniram para assistir ao lançamento na Ilha de Hainan, no sul da China

China planeja lançar Mais duas tarefas Na série Chang-e, à medida que se aproxima do seu objetivo para 2030 de enviar astronautas à Lua antes de construir uma estação de investigação na próxima década no pólo sul da Lua – uma área que se acredita conter gelo de água.

A Chang'e-7, com lançamento previsto para 2026, visa procurar recursos no pólo sul da Lua, enquanto a Chang'e-8, a cerca de dois anos de distância, poderia analisar como os materiais lunares poderiam ser usados ​​para preparar a construção da base de pesquisa. disseram as autoridades chinesas. Ele disse.

O lançamento de sexta-feira ocorre no momento em que vários países intensificam seus programas lunares em meio a um foco crescente no acesso aos recursos e maior acesso à exploração do espaço profundo que missões lunares bem-sucedidas podem trazer.

ano passado, Índia desembarcou A primeira espaçonave russa na Lua, enquanto a primeira missão russa à Lua em décadas terminou em fracasso Queda da sonda Luna 25 Para a superfície da lua.

Em Janeiro, o Japão tornou-se o quinto país a pousar uma nave espacial na Lua, embora Atirador de pouso na Lua Tive problemas de energia devido ao ângulo de pouso incorreto. No mês seguinte, IM-1, A Uma missão financiada pela NASA A sonda, projetada por uma empresa privada com sede no Texas, pousou perto do Pólo Sul.

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O pouso – o primeiro de uma espaçonave de fabricação americana em mais de cinco décadas – está entre as várias missões comerciais planejadas destinadas a explorar a superfície lunar antes que a NASA tente devolver os astronautas americanos para lá. Assim que 2026 E construir seu acampamento base científico.

O administrador da NASA, Bill Nelson, no mês passado pareceu reconhecer que o ritmo da China – e as preocupações sobre as suas intenções – estavam a impulsionar a urgência americana de regressar à Lua, décadas depois das missões tripuladas Apollo.

“Acreditamos que grande parte do chamado programa espacial civil é um programa militar. Na verdade, acho que estamos numa corrida.” Nelson Dizer Os legisladores expressaram no mês passado a preocupação de que a China pudesse tentar impedir que os Estados Unidos ou outros países acessassem certas áreas da Lua se chegasse lá primeiro.

A China há muito que afirma que apoia a utilização pacífica do espaço e, tal como os Estados Unidos, espera utilizar a sua capacidade espacial para promover a boa vontade a nível internacional.

Desta vez, a China disse que a missão Chang'e-6 transporta instrumentos científicos ou cargas úteis da França, Itália, Paquistão e da Agência Espacial Europeia.

“A China espera fortalecer a cooperação com os seus homólogos internacionais e aprofundar a cooperação internacional no domínio do espaço”, disse Ge, da Administração Aeroespacial da China, aos jornalistas um dia antes do lançamento.

Saun Deng da CNN contribuiu com reportagens.

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Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

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Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

Impressão artística da vista em grande escala de FU~Ori. A imagem mostra fluxos resultantes da interação entre o poderoso vento estelar alimentado pela explosão e a atmosfera remanescente a partir da qual a estrela se formou. Os ventos estelares criam um choque poderoso no interior da atmosfera, e o gás dióxido de carbono arrastado pelo choque é o que o novo ALMA revelou. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

Alma As observações da FU Orionis revelam como a acreção gravitacional de uma corrente de gás passada causa brilhos repentinos em estrelas jovens, lançando luz sobre os processos de formação de estrelas e planetas.

Um grupo incomum de estrelas na constelação de Órion revelou seus segredos. FU Orionis, um sistema estelar duplo, chamou a atenção dos astrónomos pela primeira vez em 1936, quando a estrela central subitamente se tornou 1.000 vezes mais brilhante que o normal. Este comportamento, esperado em estrelas moribundas, nunca foi visto antes numa estrela jovem como Vo Orionis.

Este estranho fenómeno inspirou uma nova classificação de estrelas com o mesmo nome (FUou Estrelas). As estrelas brilham repentinamente, explodindo em brilho, antes de escurecer novamente depois de muitos anos.

Entende-se agora que este brilho se deve ao facto de as estrelas obterem energia dos seus arredores através da acreção gravitacional, a principal força que forma estrelas e planetas. No entanto, como e porquê isto aconteceu permaneceu um mistério – até agora, graças aos astrónomos que utilizaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Notas inovadoras com o ALMA

FU Ori tem devorado material há quase 100 anos para manter a sua erupção. “Finalmente encontramos a resposta para a forma como estas jovens estrelas reabastecem a sua massa”, explica Antonio Hales, vice-diretor do Centro Regional da América do Norte do ALMA e cientista. no Observatório Astronômico Nacional Al-Radawi, autor principal desta pesquisa, publicada em 29 de abril no. Jornal Astrofísico. “Pela primeira vez, temos evidências observacionais diretas dos materiais que alimentam as explosões”.

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Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

As observações do ALMA revelaram um longo e fino fluxo de monóxido de carbono caindo sobre FU Orionis. Parece que este gás não contém combustível suficiente para resistir à atual explosão. Em vez disso, pensa-se que este fluxo de acreção seja um remanescente de uma estrutura anterior muito maior que caiu neste jovem sistema estelar.

“É possível que a interação com um fluxo maior de gás no passado tenha desestabilizado o sistema e causado o aumento do brilho”, explica Hales.

Avanços na compreensão da formação estelar

Os astrónomos usaram diversas configurações de antenas ALMA para capturar diferentes tipos de emissões provenientes da FU Orionis e detectar o fluxo de massa para o sistema estelar. Eles também incorporaram novos métodos numéricos para modelar o fluxo de massa como um fluxo cumulativo e estimar suas propriedades.

“Comparamos a forma e a velocidade da estrutura observada com as esperadas de uma cascata de gases em queda, e os números fizeram sentido”, diz Ashish Gupta, Ph.D. candidato no Observatório Europeu do Sul (Isso) e coautor deste trabalho, que desenvolveu os métodos utilizados para modelar o dispositivo de emissão cumulativa.

Sistema de acumulação de streamer duplo Fu Ori

Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

“A gama de escalas angulares que podemos explorar com um único instrumento é verdadeiramente notável,” acrescenta Sebastian Pérez da Universidade de Santiago do Chile (USACH). “O ALMA dá-nos uma visão abrangente da dinâmica da formação de estrelas e planetas, a partir da observação. grandes nuvens moleculares nas quais nascem centenas de estrelas, até as métricas mais comuns para sistemas solares.”, diretor do Núcleo Milênio de Exoplanetas Jovens e Suas Luas (YEMS) no Chile, e coautor desta pesquisa.

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Estas observações também revelaram um fluxo lento de monóxido de carbono da FU Orionis. Este gás não está relacionado com a recente explosão. Em vez disso, assemelha-se a fluxos observados em torno de outros protocorpos estelares.

“Ao compreender como estas estrelas estranhas são feitas, confirmamos o que sabemos sobre como as diferentes estrelas e planetas se formam”, acrescenta Hales. “Acreditamos que todas as estrelas sofrem eventos explosivos. discos em torno das estrelas emergentes e dos planetas em que elas se formam.”

“Temos estudado FU Orionis desde as primeiras observações do ALMA em 2012”, acrescenta Hales. É ótimo que finalmente estejamos obtendo respostas.

Referência: “Detecção de uma acreção lenta de grande angular e dispositivo de jato em torno de FU Orionis” por A. S. Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, J. P. Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, J. E. Pineda, A. Santamaria-Miranda, J. Tobin, B. Weber, Z. Zhou, e A. Zorlu, 29 de abril de 2024, Jornal Astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad31a1

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