คณิตศาสตร์ควอนตัมทำให้ความไร้เหตุผลของมนุษย์มีความสมเหตุสมผลมากขึ้น

คณิตศาสตร์ควอนตัมทำให้ความไร้เหตุผลของมนุษย์มีความสมเหตุสมผลมากขึ้น

ผู้คนมักพูดว่าควอนตัมฟิสิกส์เป็นเรื่องแปลกเพราะดูเหมือนไม่มีเหตุผล แต่แน่นอน ถ้าคุณลองคิดดู ฟิสิกส์ควอนตัมนั้นมีเหตุผลอย่างแท้จริง ถ้าคุณเข้าใจคณิตศาสตร์ เป็นคนที่มักจะดูเหมือนไม่มีเหตุผล

อันที่จริง นักจิตวิทยาบางคนใช้อาชีพของตนเพื่อล้อเลียนผู้คนด้วยการเลือกที่ไม่ลงตัวเมื่อนำเสนอสถานการณ์ที่ประดิษฐ์ขึ้นซึ่งสอดคล้องกับการวิเคราะห์ทางสถิติ การให้เบี้ยเลี้ยงสำหรับระเบียบวิธีที่สั่นคลอนในบางครั้ง มีบางกรณีที่ผู้คนตัดสินใจเลือกที่ดูเหมือนจะไม่สมเหตุสมผลมากนัก ตัวอย่างหนึ่งที่รู้จักกันดีคือการถามนักเรียนว่าพวกเขาจะซื้อตั๋วไปเที่ยวพักผ่อนที่ฮาวายในสามสถานการณ์หรือไม่: พวกเขาผ่านการทดสอบครั้งใหญ่ ล้มเหลวในการทดสอบ หรือยังไม่รู้ว่าพวกเขาผ่านหรือล้มเหลว มากกว่าครึ่งกล่าวว่าพวกเขาจะซื้อตั๋วหากพวกเขาผ่าน ยิ่งบอกว่าพวกเขาจะซื้อตั๋วหากพวกเขาล้มเหลว แต่ร้อยละ 30 กล่าวว่าพวกเขาจะไม่ซื้อตั๋วจนกว่าจะพบว่าผ่านหรือล้มเหลว

ดูเหมือนแปลกที่ผู้คนจะตัดสินใจซื้อทันทีหากพวกเขารู้ผลการทดสอบ 

ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้น แต่จะลังเลเมื่อไม่ทราบผลการทดสอบ พฤติกรรมดังกล่าวละเมิดหลักทางสถิติที่เรียกว่า “หลักการที่แน่นอน” โดยทั่วไป มันบอกว่าถ้าคุณชอบ X ถ้า A เป็นจริง และคุณต้องการ X ถ้า A ไม่จริง คุณควรเลือก X ไม่ว่า A จริงหรือไม่ ดังนั้นไม่สำคัญว่าคุณจะรู้ว่า A เป็นจริงหรือไม่ ดูเหมือนว่าจะมีเหตุผล แต่ก็ไม่ใช่ว่าผู้คนประพฤติตนอย่างไร

ผู้คนไม่สามารถคิดอย่างมีเหตุผลหรือไม่? อาจจะ. แต่ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ ผู้วิจัยจำนวนหนึ่งได้พัฒนามุมมองที่ว่าทางเลือกที่ไร้เหตุผลซึ่งสมมุติว่าเป็นเพียงการสะท้อนความจริงที่ว่าสมองของผู้คนได้รับคำแนะนำจากหลักการทางคณิตศาสตร์ของฟิสิกส์ควอนตัม

นักวิจัยเหล่านี้ไม่ได้บอกว่าสมองเป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งใช้ประโยชน์จากความแปลกประหลาดของควอนตัมในการคิดและการใช้เหตุผล พวกเขากำลังบอกว่าคณิตศาสตร์ควอนตัมที่อธิบายกระบวนการทางกายภาพที่ทำงานในโลกธรรมชาตินั้นเหมือนกับคณิตศาสตร์ที่อธิบายกระบวนการทางปัญญาที่ทำงานในสมอง

“เมื่อ 20 ปีที่แล้ว กลุ่มนักฟิสิกส์และนักจิตวิทยาได้แนะนำแนวคิดที่ชัดเจนในการนำหลักการนามธรรมจากทฤษฎีควอนตัมไปใช้กับการตัดสินและตัดสินใจของมนุษย์” Jerome Busemeyerจากมหาวิทยาลัยอินเดียน่าและผู้ทำงานร่วมกันเขียนไว้ในบทความ ล่าสุด เกี่ยวกับ arXiv.org “สาขาใหม่นี้ เรียกว่าควอนตัมควอนตัม ได้พิสูจน์แล้วว่าสามารถอธิบายปรากฏการณ์ทางพฤติกรรมที่ทำให้งงซึ่งพบในการศึกษาการตัดสินและการตัดสินใจที่หลากหลายของมนุษย์”

ตัวอย่างเช่น การละเมิดหลักการที่แน่นอนสามารถอธิบายได้โดยใช้คณิตศาสตร์ควอนตัม ดังที่Jose Acacio de Barrosจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐซานฟรานซิสโกและ Gary Oas แห่ง Stanford แสดงในบทความล่าสุดอีกฉบับที่ arXiv.org. ไม่ว่าจะซื้อตั๋วไปฮาวายหรือไม่สามารถดูได้ว่าเป็นการทดลองการรบกวนควอนตัมแบบ double-slit ซึ่งอิเล็กตรอนผ่านหน้าจอที่มีรอยแยกสองช่องและตกลงบนพื้นผิวของเครื่องตรวจจับ หากช่องเจาะช่องใดช่องหนึ่งปิดอยู่ (ซึ่งสัมพันธ์กับการทดสอบผ่านหรือไม่ผ่าน) อิเล็กตรอนจะมีพฤติกรรมเหมือนอนุภาคและตกลงไปที่จุดที่แม่นยำบนหน้าจอ หากช่องเปิดทั้งสองช่องเปิดอยู่ (คุณไม่ทราบผลการทดสอบ) อิเล็กตรอนจะมีพฤติกรรมเหมือนคลื่น ทำให้ไม่สามารถพูดได้ว่าช่องใดที่อิเล็กตรอนไหลผ่านจริง (ซึ่งสัมพันธ์กับการไม่ทราบผลการทดสอบ) คลื่นอิเล็กตรอนไปรบกวนตัวเอง ทำให้ความน่าจะเป็นของตำแหน่งที่จะตกบนจอภาพเปลี่ยนไป การวิเคราะห์ทางกลควอนตัมแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของควอนตัมเหล่านั้นละเมิดการคาดคะเนของหลักการที่แน่นอน เช่นเดียวกับที่นักศึกษาจิตวิทยาทำ

มีการวิเคราะห์วิธีปฏิบัติในการตัดสินใจที่ไม่สมเหตุผลอื่นๆ 

และการตัดสินความน่าจะเป็นที่ไม่ดีโดยใช้แง่มุมต่างๆ ของคณิตศาสตร์ควอนตัม “แบบจำลองควอนตัมของการตัดสินและการตัดสินใจทำให้เกิดความก้าวหน้าที่น่าประทับใจในการจัดระเบียบและการบัญชีสำหรับข้อค้นพบที่ทำให้งงมากมายโดยใช้หลักการร่วมกัน” Busemeyer และเพื่อนร่วมงานเขียน

ล่าสุด การวิเคราะห์ควอนตัมถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายปริศนาว่าเหตุใดการสำรวจความคิดเห็นของประชาชนจึงได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน เมื่อถามคำถามเดียวกันในลำดับที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณถามว่า Shoeless Joe Jackson ควรอยู่ในBaseball Hall of Fameหรือไม่ แล้วคุณก็ถามพีทโรสเหมือนกัน หากคุณเปลี่ยนลำดับโดยถามเกี่ยวกับโรสก่อนแล้วจึงค่อยแจ็คสัน คุณจะได้สัดส่วนใช่/ไม่ใช่ที่แตกต่างกัน (แจ็คสันได้รับคะแนนโหวตว่า “ใช่” มากกว่าถ้าคุณถามเกี่ยวกับเขาก่อน) นักจิตวิทยากล่าวถึงปรากฏการณ์นี้ว่าเป็น “ผลกระทบจากบริบท”

ความน่าจะเป็นของ ควอนตัมสามารถอธิบายความขัดแย้งนี้ได้ ขณะที่Zheng Wangและ Tyler Solloway จาก Ohio State University ร่วมมือกับ Busemeyer และRichard Shiffrinจาก Indiana รายงานออนไลน์ในวันที่ 16 มิถุนายนในProceedings of the National Academy of Sciences

เพื่อให้เข้าใจง่ายเกินไป ในกลศาสตร์ควอนตัม A x B ไม่จำเป็นต้องเท่ากับ B x A (เพราะคณิตศาสตร์ใช้เมทริกซ์ ซึ่งไม่ต้องทด) ดังนั้นการดำเนินการในลำดับที่แตกต่างกันสามารถให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันได้ แต่สิ่งที่โดดเด่นยิ่งกว่านั้นก็คือข้อกำหนดด้านควอนตัมอีกประการหนึ่ง ไม่เพียงแต่การสลับลำดับจะเปลี่ยนคำตอบเท่านั้น แต่จำนวนคนที่เปลี่ยนจากการตอบว่า “ใช่” เป็นทั้งสองคำถามเป็นการตอบว่า “ไม่” ทั้งสองครั้งจะต้องถูกหักล้างด้วยจำนวนผู้ที่เปลี่ยนจาก “ไม่-ไม่” เป็น “ใช่-ใช่” ” “ในทำนองเดียวกัน จำนวนคนที่เปลี่ยนจาก ‘ใช่-ไม่ใช่’ เป็น ‘ไม่-ใช่’ จะต้องถูกชดเชยด้วยจำนวนที่เปลี่ยนในทิศทางตรงกันข้าม” Wang และเพื่อนร่วมงานเขียน