Apziņas problēma. Filozofs Deivids Čalmerss sadalīja apziņas pētniecību divās daļās:
• “Vieglā” problēma: Saprast, kā smadzenes apstrādā informāciju, reaģē uz stimuliem, integrē sensoros datus un kontrolē uzvedību. Tas ir neirobioloģijas jautājums.
• “Sarežģītā” problēma (The Hard Problem): Kāpēc visa šī neiroķīmiskā un elektriskā aktivitāte rada subjektīvu pieredzi? Kāpēc mēs jūtam sarkanās krāsas “sarkanumu” vai sāpju “sāpīgumu” (ko sauc par kvālijām, angļu: qualia)?
Pat ja mēs precīzi zināsim, kurš neirons aktivizējas, kad tu ēd šokolādi, zinātne joprojām nespēj izskaidrot, kāpēc un kā šis elektriskais impulss pārvēršas par subjektīvo garšas baudījumu.
Aapziņas problēma, kā kvantu koherence regulē procesus dzīvajās šūnās?
Ilgu laiku valdīja uzskats, ka dzīvās šūnas ir pārāk “siltas, mitras un trokšņainas”, lai tajās saglabātos trauslie kvantu efekti. Tomēr jaunā zinātnes nozare — kvantu bioloģija — pierāda pretējo. Divi spilgti piemēri:
1. Fotosintēze: Kad gaismas fotons trāpa auga hloroplastam, enerģijai jānokļūst līdz reakcijas centram. Izmantojot kvantu koherenci, šī enerģija burtiski pārvietojas pa visiem iespējamajiem ceļiem vienlaicīgi (superpozīcijā), atrodot pašu efektīvāko maršrutu ar gandrīz 100% efektivitāti.
2. Putnu navigācija: Daži gājputni redz Zemes magnētisko lauku, pateicoties proteīnam kriptohromam viņu acīs. Gaismas ietekmē šajā proteīnā izveidojas savstarpēji kvantāli sapītu (entangled) elektronu pāris. Magnētiskais lauks ietekmē šo elektronu stāvokli, mainot ķīmisko reakciju ātrumu, ko putna smadzenes uztver kā vizuālu signālu.
