Je kvantová psychologie (pa)věda? Je neurčitost při hodu mincí kvantová?

Byl jsem pozván na jednu lékařskou konferenci, abych se pokusil dát argumenty pro či proti kvantové psychologii a kvantové medicíně. Začal jsem proto číst články na toto téma a občas tu budu informovat o svých poznatcích.

Kvantová mechanika, která je základem prakticky veškeré naší elektroniky (a podle odhadů tvoří třetinu světové ekonomiky), a navíc možná ještě teprve ukáže svou pravou sílu. Teprve nedávno totiž kvantový počítač dosáhl kvantové superiority, tedy poprvé byl kvantový počítač rychlejší než nejrychlejší obvyklý superpočítač. A to zatím jen v jedné velmi specializované úloze. Dále je tu i jakási možnost, že bude v budoucnu možné komunikovat a pozorovat kvantovou provázaností, tedy podstatně rychleji než světlem (v Číně naměřili, že její rychlost je nejméně 10 000 x větší než rychlost světla). To by otevřelo netušené možnosti, jako třeba pozorování vesmíru v jiném čase, neboť dnes pozorujeme vesmír vlastně v minulosti, neboť světlo nějakou dobu k nám letí. Další možnost využití kvantové provázanosti je vyložena v blogu Praktický návod kterak okamžitě navázat kontakt s mimozemšťany.

Ve srovnání s kvantovou psychologií či fyziologií to vypadá, že "fyzikální" kvantová mechanika má podstatně větší fantazii a potenciálně daleko větší praktickou sílu. Jiné kvantové (nebo "kvantové"?) obory se jen začínají snažit vysvětlit, co už funguje, ať už je to třeba orientace ptáčků červenek nebo extrémně vysoká efektivita fotosyntézy (viz článek Je život kvantový jev? Nové odvětví biologie klade provokativní otázky).

Skutečnost, neživý vesmír, má navíc daleko větší fantazii než lidé, neboť právě on "vymyslel" černé díry, pulsary, nebo i samotné hvězdy, což jsou jakési (pod velkým tlakem) pomalu vybuchující vodíkové bomby. Vymyslí věci, které člověka nenapadnou ani ve snu, neboť lidská fantazie z velké většiny jen kombinuje to, co existuje v realitě, jak už kdysi upozornil René Descartes. Z malé fantazie nefyzikálních kvantových oborů by se dalo usoudit, že tyto mohou být jen lidským zbožným přáním a ne popisem skutečnosti. Na druhé straně stav těchto směrů může být pouze zatím nerozvinutý, protože jsou ještě v plenkách, a třeba mají před sebou velkou budoucnost, i když to dnes tak nevypadá.

Abychom ale nedělali povrchní závěry, pusťme se do rozboru konkrétních příkladů, kde se má objevovat kvantové chování. Zastavme se u kvantové psychologie, konkrétně třeba u článku What is quantum cognition? Physics theory could predict human behavior. Ten popisuje, jak se dá kvantové chování najít v psychologických jevech a jak tyto procesy pomocí kvantové teorie vysvětlit. Prozkoumáme, je-li tomu skutečně tak. 

Ústředním příkladem zmíněného článku je rozhodování za neurčitosti. Konkrétně jde o hod mincí. Hra je následující: Když padne hlava, hráč vyhraje 200 dolarů. Když padne orel hráč prohraje 100 dolarů. Hody jsou dva, ale hráč může rozhodnout, jestli se uskuteční jen první hod nebo oba dva. Podle převládající teorie "učení posilováním" (reinforcement learning), se lidé snaží maximalizovat (emoční a jiné) "zisky" a minimalizovat "ztráty". V této jednoduché situaci má smysl hrát co nejvíce krát, protože pravděpodobnost, že padne hlava nebo orel je stejná, tedy dlouhodobě je tato hra jistý zisk, a to dokonce tím větší, čím více hodů se provede. Proto se lidé z velké většiny rozhodují po prvním hodu uskutečnit i ten druhý, ať už v prvním vyhrají či ne. Když v prvním hodu vyhráli 200 dolarů, doufají v druhém v další výhru. Ale i kdyby v druhém hodu prohráli, stále jim zůstane 100 dolarů. Jestliže v prvním hodu prohráli, chtějí ztrátu vyrovnat, a tak se opět pro druhý hod rozhodnou. Pokus je úmyslně udělán tak, aby výhodná strategie byla zcela jasná, a aby bylo patrné, která strategie je rozumná.

Zajímavá změna v rozhodování ale vznikne, když první hod proběhne, nicméně hráč se nedozví jeho výsledek. Pak se překvapivě většina lidí pro druhý hod nerozhodne. Tedy z důvodu neurčitosti situace své rozhodování změní. V tom vidí Emmanuel Haven a Andrei Khrennikov, spoluautoři učebnice "Quantum Social Science" (Cambridge University Press, 2013) kvantové chování. Doslova píšou: "Dalo by se říci, že na "kvantové mechanice založený“ model rozhodování používá kvantovou pravděpodobnost v oblasti (lidského) poznávání".

Richard Feynman říkal, že nezáleží na tom, jak jste slavní, či jakou máte prestiž, když ale vaše představy neodpovídají skutečnosti, jsou prostě špatně. To se dá směle prohlásit zrovna o tomto názoru zmíněný vědců (nebo "vědců"?). Chtějí snad tvrdit, že když hráč nezná výsledek pokusu, že je jeho výsledek v kvantové superpozici, tedy že padla současně hlava a orel, dokud se na minci hráč nepodívá? A to přesto, že organizátor pokus už vidí, co padlo? Těžko! Mince není žádná mikročástice, která by mohla vytvořit kvantovou superpozici. A i kdyby superpozice vznikla (jako že ne), není to nejmenší důvod k jinému rozhodnutí člověka. Ke změně rozhodnutí totiž úplně stačí obvyklá nekvantová neurčitost, kvantová není vůbec potřeba, což známe ze spousty každodenních případů. Podstatná je tu neurčitost, ne její konkrétní druh. Není tu naprosto žádný vliv nějakého kvantového efektu.

Nebo snad tu někde dochází ke kvantovému provázání mezi mincí a mozkem hráče? K žádnému kvantovému efektu pochopitelně nedochází, mince není neurčitá mikročástice, není kvantový objekt. Ostatní kvantové efekty, jako třeba tunelování, či dualita vln a částic, nemá vůbec cenu zkoumat, poněvadž opět není způsob, který by vůbec na této makroúrovni (za těchto teplot) mohly vzniknout. A i kdyby se tu nějaké projevy objevily, není žádný mechanismus, kterým by ovlivnily rozhodování člověka. A v textu článku nebyl žádný konkrétní kvantový mechanismus ani naznačen.

Ano, je tu jen prostá podoba v tom, že neurčitost je jak v kvantové mechanice, tak při tomto hodu mincí. Jenže případů s neurčitostí může být nepřeberné množství i bez kvantové mechaniky. Můžeme zmínit třeba klasickou termodynamiku, kde tepelné procesy počítáme na základě průměrných vlastností atomů či molekul, a neurčitost je tu ve znalosti vlastností kteréhokoliv konkrétního atomu. Neurčitost je i u hodu kostkou, či u okamžiku pádu listu nebo kaštanu na podzim ze stromu. Když pojedeme do Číny jistě si nebudeme jisti, nakazíme-li se koronavirem nebo ne, a podobně iracionálně jako u hodu mincí výše se můžeme rozhodnout v Česku, a radši ani nevyjít z domu, i když je pravděpodobnost nákazy mizivá. A co třeba iracionální strach z létání? I když jde o nejbezpečnější druh dopravy, stále máme nejistotu, jestli letadlo nespadne. Taky tady působí neurčitost, nejistota, zda cesta bude zcela bezpečná. Obyčejná ne-kvantová neurčitost dokáže změnit rozhodování člověka. Kvantové tu není třeba.

Nebo proč se autoři nemluví třeba o genetické pravděpodobnosti místo kvantové, když je tu paralela těsnější (také se rozhodují lidé, rodiče, se znalosti pouze pravděpodobnosti přenosu jejich genetické chyby, zatímco v kvantové mechanice může být "pozorovatelem" klidně částice)? Proč se nemluví například ani o pravděpodobnosti teorie her, když principiálně stejná neurčitost je u rulety, karet nebo ruské rulety? Nebo proč se neuvažuje o paralele s výše uvedenou epidemickou pravděpodobností a neurčitosti nákazy koronavirem? Proč se tedy nemluví o epidemické či genetické psychologii? Nejvíce by bylo hovořit a psychologii her. 

Je to proto, že zcela bezdůvodné zatažení kvantové mechaniky do úvah přenese na tyto úvahy pocit tajemnosti. A hned vypadají úvahy daleko zajímavěji a jsou více sledované. Obávám se ale, že alespoň v tomto případě jsme se dostali na úroveň esoteriky a spojení kvantové mechaniky a psychologie rozhodování se za neurčitosti nemá nic společného s vědou. Není ničím zdůvodněné a ničím podložené.

Samozřejmě nelze činit jen na základě zkoumání jednoho případu závěr, že psychologie, medicína či biologie nemají s kvantovou mechanikou nic společného. Všechny tyto procesy probíhají v hloubce kvantově. Třeba u chemie fotosyntézy ta spojitost vypadá slušně ověřená, ale to jsme se od kvantové úrovně mikrosvěta vlastně nevzdálili.

Ale podobně jako v minulosti pro nás skrytá elektřina funguje v mozcích a nervech zvířat, o čemž se dříve nevědělo, tak je možné, že některé procesy v živých organismech využívají například kvantovou provázanost. I takový kámen má v sobě spoustu kladně nabitých kvarků a záporně nabitých elektronů, jejichž náboje jsou vyrovnány, takže nejsou na makroúrovni patrné. Silným argumentem proti existenci kvantových efektů v psychologii, biologii či sociologii je dekoherence, tedy likvidace kvantových projevů interakcemi s částicemi okolí. Ta je u makrotěles za pokojové teploty zcela běžná. (Mimochodem právě tyto částice jsou při dekoherenci "pozorovateli", kteří ruší kvantové chování.) Nicméně třeba tzv. dvouštěrbinový experiment, kde se projevuje kvantová mechanika v podobě vlnových vlastností částic, je za pokojové teploty snadno proveditelná, a existuje na makroúrovni (jak se můžete přesvědčit v tomto článku s videem nebo zde).

To ukazuje, že kvantové jevy se mohou třeba na naší lidské úrovni přece jen otevřeně projevovat. Chce to ale speciální podmínku, konkrétně médium musí být (pro dané částice) průhledné, tedy kvantovými částicemi musí být něco, co málo interaguje s okolním prostředím. Při tomto pokusu jsou to fotony světla či laseru. Dalo by se uvažovat třeba o kvantových projevech neutrin, pro které je i celá Země průhledná. Nicméně tato neutrina zase naše tělo či tělo nějakého živočicha neumí zachytit, a tím pádem ani zaregistrovat či využít jejich možné kvantové vlastnosti. Totiž u zmíněného dvouštěrbinového pokusu zjistí kvantové chování až pro fotony neprůhledné stínítko, na které fotony dopadají.

Vypadá to tedy u tohoto pokusu s hody mincí, že tam působí zrovna tolik kvantových efektů, jako u mého malého synáčka, který dělá bordel přestože má spát. Ale svým pozorováním toho, že se blížím, změní zásadně své chování, přesto že není Schrödingerova kočka. :-)

(P.S.: Spoluautorkou části blogu s příklady nekvantových neurčitostí a literární korektorkou byla Darja Fikáčková, za což jí patří dík.)