הבעיה עם הרדוקציה

לפי האידאלים הרדוקציוניים שחדרו למדע, אנחנו - המחשבות, הזכרונות והשאיפות שלנו - איננו אלא תאי עצב ומולקולות ולא יותר. אך אידיאלים אלה לא מייצגים כראוי את האופן שבו קורים דברים בעולם
X זמן קריאה משוער: 6 דקות

הביטו בעולם המורכב שסביבכם. ישנה הנחה בסיסית שלפיה כל הדברים שאתם רואים – בין שמדובר באנשים, מחשבים או עצים – מסתכמים בסופו של דבר בהתנהגות החלקיקים שמרכיבים אותם. הביולוגיה נקבעת לפי הכימיה, שבתורה נמשלת על-ידי הפיזיקה שבבסיס הדברים. רוב המדע המודרני כבול לתפיסה הרדוקציונית הזאת, תפיסה שמביטה מלמטה למעלה (Bottom-Up), תפיסה של סיבה ותוצאה שכבר הסבירה תופעות רבות. אבל האם אפשר להסביר את כל הדברים רק על-ידי התבוננות במרכיביהם?

חשבו על המחשב. אתם רוצים להקליד מסמך אז אתם לוחצים על המקשים שמייצרים את רצף האותיות, "אני אוהב את המכונה הזאת כי היא כל כך צייתנית." האלקטרונים שבטרנזיסטורים שביחידת העיבוד המרכזית נענים לבקשתכם וזורמים בצורה שתגרום לאותיות להופיע על המסך. הפיזיקה שבבסיס הדברים – זו שנשלטת על-ידי משוואת הגלים של שרדינגר ומשוואות השדה המגנטי של מקסוול – לא שולטת בהתרחשויות. להיפך, הפיזיקה מצייתת ועושה כבקשתכם כשהיא גורמת לאלקטרונים לזרום למסך בדיוק בצורה שתשיג את התוצאה הרצויה לכם. זאת סיבתיות "מלמעלה למטה" (Top-Down), מהמוח שלכם לאצבעות שלוחצות על המקשים, ומשם לרמת האלקטרונים הזורמים במעבד ואז לעבר המסך.

סיבתיות מלמעלה למטה מאפשרת היווצרות אותנטית במקום שבו מערכות מורכבות עם סוגים חדשים של התנהגות נוצרות משילובים של מערכות פשוטות. היא גם מדגישה את האופן שבו לישויות כגון מחשבים ומוחות יש כוח סיבתי משלהם

ומה לגבי השפעות חברתיות על המוח שלנו? אם גדלתם בסביבה דוברת אנגלית, למשל, החברה מעצבת את הקשרים העצביים שלכם בצורה שמאפשרת לכם לחשוב באנגלית. זוהי סיבתיות מלמעלה למטה, מהסביבה החברתית לחיבורים הסינפטיים במוח שלכם.

פיזיקאים בדרך כלל לא חושבים במונחים של סיבתיות מלמעלה למטה כי הם נוטים להניח שהכול זורם מהמיקרו למאקרו. אבל למדעני מוח אין ברירה אלא לחשוב כך כדי לפענח תהליכים מוחיים כגון ראייה. כמו שמסביר כריס פרית בספרו Making Up the Mind, מה שאנחנו רואים נקבע על-ידי מה שהמוח שלנו חוזה שעלינו לראות, ולא רק על-ידי האותות שמגיעים למוח שלנו מהרשתית.

הקוסמולוג ג'ורג' אליס

הקוסמולוג ג'ורג' אליס

סיבתיות מסוג זה נמצאת בכל מקום. למשל, היא מאפיין מרכזי של תורת האבולוציה של דרווין. הדוב החום, אורסוס ארקטוס, הוא חום כי הוא חי ביערות הקנדיים. הרצפים הספציפיים שבגנים שלו נבררו על-ידי האבולוציה כדי שאחת התוצאות של התהליכים ההתפתחותיים תהיה פרווה חומה. לבן דודו הקוטבי, אורסוס מריטימוס, יש רצפים גנטיים שונים שמעניקים לו פרווה לבנה, שמתאימה יותר להישרדות בקוטב הצפוני. הסביבה היא גורם מכריע במבנה הגנטי. לכן הגיוני מאוד להגדיר זאת כהשפעה מלמעלה למטה. רצף הגנים לא עשה את הסביבה הקוטבית לבנה – הזרימה הסיבתית התקדמה בכיוון ההפוך.

נחשפתי לראשונה לסיבתיות שפועלת מלמעלה למטה בזכות עבודתו של דניס סיאמה, דמות מרכזית בקוסמולוגיה המודרנית. הוא תיאר כיצד קוסמולוגיה משפיעה על חוקים פיזיקליים מקומיים. הרעיונות שלי התפתחו דרך שיחות עם ביוכימאים ופילוסופים, ומאז התברר לי עד כמה סיבתיות מלמעלה למטה היא נפוצה וחשובה. היא גם מהווה טיעון-נגד לרעיונות רדוקציוניים חזקים שלדעתי לא מייצגים נכונה את האופן שבו סיבתיות עובדת בעולם האמתי. ככל שמדענים מתמקדים יותר ויותר במורכבות, הדבר הזה ייעשה חשוב יותר.

סיבתיות מלמעלה למטה מאפשרת היווצרות אותנטית במקום שבו מערכות מורכבות עם סוגים חדשים של התנהגות נוצרות משילובים של מערכות פשוטות. היא גם מדגישה את האופן שבו לישויות כגון מחשבים ומוחות יש כוח סיבתי משלהם, אף על פי שהם מורכבים מטרנזיסטורים או עצבים, שבעצמם מורכבים מפרוטונים, ניטרונים ואלקטרונים. השרירים שלי עושים מה שאני רוצה שהם יעשו כי לאותות מהמוח שלי יש כוחות סיבתיים אותנטיים: הם מתאמים את אופן תנועתם של אלקטרונים בשרירים שלי.

עם זאת, רדוקציוניסטים רבים אומרים שבסופו של דבר, אלה הן בסך הכול השפעות מלמטה למעלה שמתחפשות לדברים אחרים, כי הפיזיקה שבבסיסן סגורה ברמה הסיבתית: לא קיים דבר מלבד אינטראקציות בין חלקיקים כגון פרוטונים ואלקטרונים ברמה הזאת, ולכן אין מקום להשפעות סיבתיות אחרות. אין מקום להשפעות מלמעלה למטה.

זו טעות. ראשית, הם משמיטים דרך מרכזית שבה מבנים עיליים (high-level) מתַעֲלִים אינטראקציות תחתיות (low-level). באופן פרדוקסאלי, כשהחיווט במחשב מגביל את תנועת האלקטרונים, נוצרות אפשרויות חדשות שלא קיימות כשזרימת האלקטרונים אינה מוגבלת, כמו בפלזמה טעונה. מגבלות כאלה נמצאות בבסיס היווצרותן של יכולות חישוביות עיליות. מה שקורה אז תלוי בתוכנה שבמחשב. הפיזיקה גורמת לדברים לקרות, אבל ההקשר קובע מה יקרה.

שנית, מבקרים כאלה חושבים במונחים של מודל כדור הביליארד שהצליח כל כך בתיאוריה הקינטית של הגזים: ישויות תחתיות בלתי משתנות, בעלות התנהגויות קבועות, פועלות זו על זו על-פי חוקים דטרמיניסטיים ולכן מגדירות התנהגויות עיליות. הלחץ של הגז נובע מתנועה של מולקולות, למשל. אבל זה לא מה שקורה בביולוגיה, או בפיזיקת קוונטים. הישויות התחתיות אינן בלתי משתנות: ההקשר משפיע על טבען והתנהגותן. ניטרון מתפרק תוך 15 דקות כשהוא חופשי, אבל מחזיק מעמד מיליארדי שנים כשהוא חלק מגרעין.

אבל המצב אפילו קיצוני יותר מזה. לפעמים, הישויות התחתיות קיימות רק בגלל טבעם של המבנים העיליים. זה המצב בכל מערכות היחסים הסימביוטיות, שבהן בני הזוג לא מסוגלים לשרוד בנפרד. הם מסוגלים להתקיים רק בהקשר שמספק כלל המערכת. דוגמה מתחום הפיזיקה היא "זוגות קופר" שנמצאים בבסיס מוליכי העל. אלה הם זוגות אלקטרונים שבדרך כלל דוחים זה את זה. אבל מטעני האלקטרונים מעוותים את מבנה הסריג של המתכת בצורה שמשנה את האינטראקציה, והאלקטרונים נקשרים בזוגות. אז קיומן של הישויות שמאפשרות מוליכות-על (זוגות קופר), נובע מטבעו של ההקשר (הסריג המתכתי). זאת הסיבה שבלתי אפשרי להסיק מוליכות-על מלמטה למעלה, כפי שטען בתוקף הפיזיקאי רוברט לאפלין בנאום הזכייה שלו בפרס הנובל בשנת 1998.

בנוסף, בתהליך האבולוציה, הברירה מוחקת מרכיבים תחתיים ומשאירה רק את אלה שתורמים למטרות עיליות – גנים שמקודדים כוח רב יותר, לדוגמה. המחיקה הזאת של ישויות בלתי מתאימות היא הצורה שבה נוצר סדר מתוך אי-סדר. היא מרכזית בביולוגיה אבל היא מתרחשת גם בפיזיקה, לדוגמה כשמסננים אופטיים חוסמים אור מקוטב בלתי רצוי.

אם אתם באמת מאמינים בסיבתיות מלמטה למעלה, אתם לא יכולים לייחס כוחות סיבתיים לרמת הביניים – האלקטרונים הם אלה שעושים את העבודה האמתית

הטיעון לטובת סיבתיות מלמעלה למטה נראה לי חותך למדי, אבל לא כולם מסכימים. גם כיום תומכים מדענים רבים בתפיסה הרדוקציונית שזוכה פרס הנובל המנוח, הביוכימאי פרנסיס קריק, תומך בה בלהט בספרו The Astonishing Hypothesis: "אתם, השמחה והעצב שלכם, הזיכרונות והשאיפות שלכם, תחושות הזהות האישית והרצון החופשי שלכם, אינכם אלא התנהגות של אוסף תאי עצב והמולקולות המשויכות אליהם".

עם זאת, רדוקציוניסטים קנאים יתהו מדוע קריק ייחס כוחות סיבתיים לתאי עצב כשהתנהגותם היא בסך הכול זו של אלקטרונים שנושאים אותות עצביים. אם אתם באמת מאמינים בסיבתיות מלמטה למעלה, אתם לא יכולים לייחס כוחות סיבתיים לרמת הביניים – האלקטרונים הם אלה שעושים את העבודה האמתית, ואולי אפילו לא הם, אלא על-מיתרים, אבני הבניין הבסיסיות של החומר שנחזו על-ידי תורת המיתרים. האלקטרונים ותאי העצב הם רמות עיליות. הם בסך הכול נוסעים, והסיבתיות שבבסיס הדברים היא זו שמסיעה אותם.

אבל מדעני מוח מאמינים שתאי עצב אכן עושים עבודה אמתית. זה אפשרי רק אם הם מנתבים ומבקרים את זרימת האלקטרונים באקסונים – כלומר, אם סיבתיות זורמת מלמעלה למטה, מתא העצב אל רמת האלקטרון. ואם כך קורה, הרי שהטיעון התומך בסיבתיות מלמעלה למטה, הוא טיעון מנצח.

ג'ורג אליס הוא קוסמולוג באוניברסיטת קייפטאון שבדרום אפריקה. תחומי העיסוק העיקריים שלו הם תורת היחסות הכללית ומבנה היקום. הוא חיבר יחד עם סטיבן הוקינג את הספר המכונן משנת 1973, The Large Scale Structure of Space-Time

@2013 New Scientist Magazine, Reed Business Information Ltd. All rights reserved. Distributed by Tribune Media Services, Inc.

מחשבה זו התפרסמה באלכסון ב על־ידי ג'ורג' אליס, New Scientist .


תגובות פייסבוק

> הוספת תגובה

67 תגובות על הבעיה עם הרדוקציה

01
אר אן

עוזי,אני לא,המשפטים לא מהווים שורת טיעונים לוגים התלויים אחד בשני
הזיקה ביניהם היא אחרת
הדיאלוג הוא לא רק עם האל אלא עם כל דבר,עם האדם והצמח והחיה והדומם והמופשט ,עם הכל,התפישה שלי אינה היררכית במובן של פניה קודם קל לאלוהים כסמכות,מבחינתי אלוהים אינו סמכות כלל אלא פשוט חלק שיוויוני בדיאלוג הכולל

דיאלוג מקיימים כדרך לברר דברים ולכן ברור שמטבע הדברים לא הכל ברור לאדם המקיים אותו,אבל בין המצב שבו אתה לא יודע כלום למצב שבו אתה יודע הכל יש לא מעט אפשרויות,למעשה כמעט אין סוף,ולכן את הדיאלוג שלי עם הטבע והאל והאדם אני מקיים על סמך הידיעה הברורה שלאבולוציה יש כוונה שאין קונקרטית ממנה.

התלות והזיקה בין קיומו של האלוהים לתפישת האבולוציה כבעלת מטרה היא חלק ממאפייני הוויכוח המטופש להחריד בין מאמיניה הפנאטים של הדת למאמינה הפנאטים של המדע,כל מיני דוקינסים כאלה שהחליט לבזות ולבזבז את זמן על שאלה שערכה היחיד הוא אלימות לשמה,
דרווין בכלל לא התאמץ להוציא את אלוהים מהמשוואה וזה בכלל לא חשוב או מהותי לתורתו,ובדיוק מאותה סיבה גם לתפישתי קיומו או אי קיומו של האל בכלל לא משנה לגבי הדרך שבה אני מבין את המטרה מתוך ההיסטוריה והאבולוציה,האל הוא לא נתון במשוואה ולכן אינה תלויה בו.

סתם,מה שאתה כותב משקף טעות אופיינית שאנשים שופכים עליה המון מילים לשווא.

02
uzi dvir

דיאלוג הוא דו-שיח ורוב האנשים יסכימו שאי אפשר לקיים שיחה עם צמחים, עצמים דוממים ומושגים מופשטים. אפשר לדבר אליהם אבל הם פשוט לא עונים בחזרה. אתה מתכוון שאתה מקיים מונולוג עם העולם ולא דיאלוג.

03
אר אן

לא,אני מסוגל לקיים דיאלוג גם עם מה שלא עונה לי במילים וגם עם מושגים מופשטים,למעשה כל או רוב האנשים שעוסקים במדע מסוגלים לקיים דיאלוג כזה,ולא רק הם,גם הנגר מקיים דיאלוג עם העץ וגם הגנן,והדייג עם העם,והמתמטיקאי עם תפישה שלפעמים אין מופשטת ממנה,וכל אלה מקיימים דיאלוגים פוריים מאוד,ברוב המקרים הרבה יותר פוריים משיחות חולין בין בני אנוש.
העולם כל הזמן עונה חזרה,באין סוף אופנים,מי שמגביל או מוגבל רק לדיאלוג המושתת על מילים הוא חירש ועיוור לחלוטין.

04
uzi dvir

הבנתי. אני הייתי קורא לזה "מערכת יחסים" ולא דיאלוג. ואז אני מסכים שהדייג מקיים מערכת יחסים עם הים והגנן מקיים מערכת יחסים עם העץ והמתכנת מקיים מערכת יחסים עם התוכנה וכו'.

06
עוזי בן צבי

אר אן
אני בהחלט בעד לחפש את המשותף בין תופעות, ואני גם מסכים אתך שלהגיד "התכנסות", לא פוטר אותי מלנסות ולהבין מה עומד מאחוריה.

לעומת זאת אני נגד הנטייה לאחד בין תופעות שיש להן אלמנט משותף, ונגד הניסיון לתת הסברים שאינם אלא מתן שם אחר שאין מאחוריו כל מהות.

כמו שכבר כתבתי, אני מעדיף להישאר עם שאלות מטרידות, ולא לתת הסברים שאינם מקדמים את ההבנה שלי

07
אר אן

אלא שמבחינתי זה דיאלוג ,ולא פנימי(משער שגם לכן "טלפתיה" היא מציאות בשבילי ולא שאלה של אמונה) ובאותה מידה שחשוב לי שאחרים יבינו אותי כך חשוב לי לדבר את שפתי,וגם כאן אפשר לראות שגם אנשים שמצהירים על עצמם כפתוחים למציאות אחרת ומטרידה בעצם הכי מותנים על ידי הנחות מאוד מקובעות.

מבחינתי,התפישה של הדברים שחלק ממטרה קונקרטית מאוד זה דבר שמאוד מקדם להבנתי,לאחרים זה לא מדבר,לא זה מובן מאליו,וקשה לי מאוד להבין איך אפשר לפספס את קיומה של מטרה קונקרטית בגלל שלא צריך יותר ממבט שטחי בתבניות ההתפתחות ההיסטוריות והאבולוציוניות בשביל לזהות כוונה הכי מוגדרת וברורה.

כמובן שמציאת המאחד בין התופעות דורשת הרבה יותר מנתינת שם משותף,אבל ברגע שנמצאת זיקה של תפקוד דומה,של שקילות,או של כל אחד מהצורות הידועות שבהן דברים מתקשרים ומתחלפים אחד בשני הזה הדבר מקדם את ההבנה,אפילו מאוד.

09
אר אן

אבל למה שאעשה את זה אם זה לא מה שאני חושב,
למתנגדי הגישה שיודעת לגזור מהנגלה גם תכלית הרבה יותר נח להציב את אלה הרואים אותה ודרכה את האמת כמי שנוטים לצד האמונה על חשבון המדע,
זו גישה פשטנית ושטחית שאין לה כלום עם המציאות או עם התפישה שלי,
שבכלל לא מזדהה עם רבות מההנמקות של מי שמאמינים בתכנון תבוני(שהם בסך הכל ביטוי מכני לפנאטיות הדתית שמקביל בדיוק לאמונה העיוורת של האספסוף המדעי במכניות)
כמו שכתבתי גם קודם אז אני איני צריך את אלוהים למשוואה שממנה נגזר שלהתפתחות האנושית יש מטרה מובהקת וברורה,
לשם כך מספיק מעט יכולת להכליל עקרונות מהידע ההיסטורי הנגיש למאמינים ולא לא מאמינים כאחד,או ממה שאנחנו יודעים על האבולוציה או כל התפתחות הרעיונות ועל התבניות שקל לגזור ממאפייני התפתחות הטכנולוגיה,
לאמונה בקיומו של אלוהים אין שום קשר לדברים האלה.

"פיזיקאים בדרך כלל לא חושבים במונחים של סיבתיות מלמעלה למטה כי הם נוטים להניח שהכול זורם מהמיקרו למאקרו. אבל למדעני מוח אין ברירה אלא לחשוב כך כדי לפענח תהליכים מוחיים כגון ראייה." אולי המשפט החשוב ביותר כאן.