آگاهی یا شعور (Consciousness) چیزی نیست که دانشمندان علاقه‌ی زیادی به صحبت در مورد آن داشته باشند. شما نمی‌توانید آن را ببینید، شما نمی‌توانید آن را لمس کنید و با وجود تلاش‌های قابل توجه محققان خاصی که در این زمینه فعالیت دارند، شما نمی‌توانید آن را به طور کمی اندازه‌گیری کنید. از سویی نیز در دنیای علم، اگر شما نتوانید یک پدیده را اندازه‌گیری کنید، برای توضیح و تشریح عملکرد آن نیاز به تلاش و زمان زیادی خواهید داشت.

 اما ما می‌دانیم که آگاهی وجود دارد و در عین حال یکی از اساسی‌ترین جنبه‌هایی است که باعث تشکیل موجودی به نام «انسان» می‌شود. درست مانند ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک که دانشمندان آنها را برای پر کردن خلاهای علمی موجود در مدل‌های استاندارد فیزیک مورد استفاده قرار داده‌اند، محققانی هم پیشنهاد کرده‌اند که امکان اینکه آگاهی نیز به عنوان حالت جدیدی از ماده باشد وجود دارد.

 برای روشن‌تر شدم موضوع، باید بگوییم که این فقط یک فرضیه است و ما در اینجا با خلاهای زیادی مواجه هستیم. به نوعی می‌توان گفت ما در میان قلمرویی از فرضیه‌ها واقع شده‌ایم و بخش‌های زیادی برای سنجش و محک زدن وجود دارد.

اما می‌توان در نظر داشت که این امر به طور کلی همانند وجود یک حرکت کاملا پرجنب‌وجوش در فیزیک تئوری و علوم عصب‌شناسی است تا بتوانند با انجام کوشش‌هایی، اصول خاص این علوم را با مقوله‌ی آگاهی مرتبط سازند تا به این ترتیب پدیده‌ی آگاهی را برای ما ملموس‌تر و درک‌پذیرتر کنند.

این فرضیه برای اولین بار در سال ۲۰۱۴ توسط کیهان‌شناس و فیزیکدان نظری مکس تگمارک (Max Tegmark) از MIT ارائه شد. او پیشنهاد کرده بود که حالتی از ماده دقیقا همانند حالت‌های مایع، جامد یا گاز وجود دارد که در آن اتم‌ها به منظور پردازش اطلاعات و به نوعی شکل‌ دادن به موضوعیت یک پدیده در حالت‌های خاصی مرتب می‌شوند و در نهایت منجر به شکل‌گیری آگاهی می‌شوند.

پرسشی که مطرح می‌شود این است که نام این حالت پیشنهادی از ماه چیست؟ پاسخ این است که وی برای ان حالت پیشنهادی، نام پرسپترونیم (Perceptronium) را پیشنهاد داده بود. تگمارک در این رابطه در متن اولیه‌ی مقاله‌ی خود توضیح داده است:

 چندین نسل از فیزیک‌دانها و شیمی‌دانها در مطالعه‌های خود در پی پاسخ این پرسش بوده‌اند که وقتی شما شمار گسترده‌ای از اتم‌ها را با هم گروه‌بندی می‌کنید، چه اتفاقی رخ می‌دهد. آنها به این نتیجه رسیده‌اند که رفتارهای اشتراکی و همگانی آنها به الگوهایی بستگی دارد که بر حسب آنها مرتب می‌شوند. تفاوت کلیدی میان یک جسم جامد، مایع و گاز در نوع اتم‌های آنها نیست، بلکه در چیدمان و ترتیب آنها مربوط است.

 در این مقاله، من حدس می‌زنم که آگاهی هم می‌تواند به عنوان یک حالت دیگر از ماده، قابل درک باشد. همانطور که انواع بسیاری از مایعات وجود دارد، انواع بسیاری از تیپ‌های گوناگون آگاهی نیز وجود دارد.

 با این حال، این موضوع نباید ما را از شناسایی، اندازه‌گیری، مدل‌سازی و در نهایت درک خواص مشخصه‌ای که همه‌ی اشکال مایع ماده (یا همه‌ی اشکال آگاهانه از ماده) با هم به صورت مشترک دارند، باز دارد.

 به عبارتی می‌توان گفت، تگمارک بر این باور نیست که خوشه‌های فیزیکی از پرسپترونیم در جایی از مغزمان قرار داشته و به طور مرتب در رگ‌ها جریان می‌یابند تا حس خودآگاهی را به ما القا کنند. در عوض، او پیشنهاد می‌کند که آگاهی می‌تواند به عنوان یک الگوی ریاضی تفسیر شود؛ به صورت نتیجه‌ی به دست آمده از یک مجموعه‌ی خاص از شرایط ریاضی.

 درست همان گونه که تحت شرایط خاص، حالت‌های مختلف از یک ماده وجود دارد (مانند بخار، آب و یخ)، به همین ترتیب نیز حالت‌های مختلفی از آگاهی نیز می‌تواند وجود داشته باشد. پی بردن به اینکه چه عاملی باعث تولید حالت‌های متنوعی از آگاهی با توجه به موقعیت‌های مشاهده‌پذیر و قابل اندازه‌گیری می‌شود، می‌تواند در ادامه به ما کمک کند تا به صورت دقیق‌تر دریابیم که آگاهی چیست و از آن مهم‌تر اینکه برای انسان، میمون، کک یا حتی برای یک ابررایانه چه جایگاه و مفهومی دارد.

 این ایده از کارهای عصب‌شناس گیولیو تونونی (Giulio Tononi) از دانشگاه ویسکانسین در مدیسون الهام گرفته شده است. وی در سال ۲۰۰۸ پیشنهاد کرد که اگر شما بخواهید ثابت کنید که یک پدیده‌ی مشخص دارای آگاهی است، می‌بایست بتوانید وجود دو صفت را در آن مطرح کنید.

 با توجه به نظریه‌ی اطلاعات یکپارچه‌ی این دانشمند که به اختصار IIT خوانده می‌شود، یکی از دو صفت یاد شده این است که یک موجود آگاه بایستی دارای توانایی ذخیره‌سازی، پردازش و یادآوری مقادیر عظیمی از اطلاعات را داشته باشد. و مورد دوم هم در توضیح سایت arXiv.org به این شکل بیان شده است: این اطلاعات باید در یک کل یکپارچه بتوانند با هم جمع شوند، به طوری که تقسیم آنها به بخش‌های مستقل ناممکن باشد. تونونی (Tononi) در این باره نیز چنین استدلال می‌کند:

گفته‌ی فوق به این معنی است که آگاهی به عنوان یک کل در نظر گرفته شود، و نمی‌تواند به اجزای جداگانه‌ی کوچک‌تر تقسیم شود. یک موجود یا سیستم خودآگاه نه تنها باید قادر به ذخیره و پردازش اطلاعات باشد، اما باید این کار را به طریقی انجام دهد که به شکل‌گیری یک کل تفکیک‌ناپذیر منجر شود.

 اگر شما نیز با یک ابررایانه مواجه شده باشید که به صورت بالقوه دارای این صفات بوده باشد، به نوعی می‌توان گفت که این پدیده در واقع همان چیزی است که تونونی بیان کرده است. بر پایه‌ی نوشته‌ی جورج جانسون برای نیویورک تایمز، فرضیه‌ی تونونی با شمار بسیاری از محاسبات ریاضی، پیش‌بینی می‌کند که:

دستگاه‌هایی به سادگی یک ترموستات و یا یک دیود فوتوالکتریک هم ممکن است کورسویی از آگاهی یا فردیت را داشته باشند.

 در محاسبات تونونی، آنهایی که «کورسویی از آگاهی» را دارند، لزوما به منزله‌ی یک سیستم آگاه نیستند، و او حتی از یک واحد، به نام Φ که به گفته‌ی او می‌تواند برای اندازه گیری آگاهی یک پدیده‌ی خاص به کار رود، استفاده کرده است. شش سال بعد، Tegmark پیشنهاد کرد که دو نوع ماده وجود دارند که می توانند بر پایه‌ی تئوری اطلاعات یکپارچه برای این کار در نظر گرفته شوند.

 مورد نخست با نام کامپیوترینیوم (computronium) شناخته می‌شود. این ماده الزامات مربوط به صفت اول در رابطه با توانایی ذخیره، پردازش و به یاد آوردن مقادیر زیادی از اطلاعات را دارد. دومی نیز پرسپترونیم است، که همه‌ی توانایی‌های مورد اولی را دارد، اما تفاوت در این است که این توانایی به گونه‌ای است که می‌تواند باعث شکل‌گیری یک کل تفکیک‌ناپذیر شود. همان کل تفکیک‌ناپذیری که تونونی درباره‌ی آن سخن گفته است.

 تگمارک در مقاله‌ی سال ۲۰۱۴ خود، به بررسی مواردی می‌پردازد که به تعبیر خودش آنها را به عنوان پنج اصل اساسی قلمداد می‌کند؛ پنج اصلی که می‌تواند برای تشخیص ماده‌ی آگاهانه از سایر سیستم‌های فیزیکی مانند جامدات، مایعات و گازهای مورد استفاده قرار گیرد. پنج اصل وی عبارتند از: اطلاعات، یکپارچه‌سازی، استقلال، دینامیک (پویایی) و اصول ابزار.

 او در ادامه‌ی این توضیحات در حدود ۳۰ صفحه یا بیشتر می‌کوشد تا توضیح دهد که چگونه می‌توان از طرز فکر جدید وی درباره‌ی مقوله‌ی آگاهی برای تشریح و ارائه‌ی نگرش منحصر به فرد بشر در جهان هستی بهره برد. در بخشی از توضیحات در پایگاه arXiv.org پیرامون این موضوع چنین آمده است:

هنگامی ما که به یک لیوان آب سرد نگاه کنیم، مایع و یخ جامد موجود در لیوان را به عنوان پدیده‌های مستقل از هم تلقی خواهیم کرد؛ حتی اگر آنها به طور عمیقی به عنوان بخشی از یک سیستم مشابه با هم مرتبط باشند. پرسش این است که چرا این اتفاق رخ می‌دهد؟ جدای از تمامی نتایج احتمالی، چرا برداشت ما از این پدیده به صورت فوق است؟

 البته باید اشاره کنیم که باور وی یک باور نادرست است. زیرا تگمارک «راهکاری» برای پرسش خود ندارد. و همانطور که شاید شما نیز حدس زده باشید، چنین پرسش و استدلالی در حد قابل قبول نیستند که هم‌فکران و طرفداران این نوع نگرش بتوانند به راحتی آن را بپذیرند و بر پایه‌ی آن استدلال کنند. اما به هر حال شما می‌توانید افکار او را در مقاله‌ای بخوانید که در ژورنال Chaos, Solitons & Fractals به انتشار رسیده است.

 مشکل اصلی در رابطه با اندازه‌گیری کیفیت‌هایی همانند آگاهی این است که اگر شما نتوانید مقدار تلاش‌های خود برای سنجش آن را اندازه بگیرید؛ در آن صورت چطور می‌توانید مطمین باشید واقعا موفق به سنجش آن شده‌اید؟

 اخیرا، دانشمندان تلاش کرده‌اند تا توضیح دهند که آگاهی انسان، چگونه می تواند به یک بدن مصنوعی منتقل شود. در واقع باید اشاره کنیم که به طور جدی، استارتاپی برای انجام این کار ایجاد شده است. گروهی از فیزیکدانان سوئیسی پیشنهاد کرده‌اند که آگاهی در «برش‌های زمانی» ایجاد می‌شود و این برش‌های زمانی هر یک به میزان چند میلی‌ثانیه با هم فاصله دارند.

 این در حالی است که متیو دیویدسون (Matthew Davidson)، که در زمینه‌ی علوم اعصاب آگاهی در دانشگاه موناش در استرالیا مطالعه می‌کند، در گفتگو با پایگاه The Conversation توضیح می‌دهد، ما هنوز هم واقعا چیز زیادی در مورد آگاهی نمی‌دانیم. اما هر چقدر که جلوتر می‌رویم، این احتمال بیشتر قوت می‌گیرد که شاید چیزی که ما باید در نظر بگیریم در خارج از محدوده‌ی انسان‌ها قرار داشته باشد. وی در این باره می‌گوید:

 اگر خودآگاهی واقعا یک ویژگی بر آمده از یک شبکه‌ی بسیار یکپارچه، به همان صورتی که ITT پیشنهاد می‌دهد باشد، در آن صورت احتمالا همهی سیستم‌های پیچیده و قطعا همه‌ی موجودات دارای مغز، به نوعی حداقل میزانی از آگاهی را دارا خواهند بود.

 با تعمیم این موضوع می‌توان به این نتیجه رسید که اگر آگاهی توسط مقدار اطلاعات یکپارچه در یک سیستم تعریف شود، در آن صورت شاید لازم باشد که ما هم در نگرش خودمان از گونه استثنا پنداشتن نوع بشر و منحصر دانستن آگاهی صرفا برای خودمان خودداری کنیم.