Teleporter-Gedankenexpermiente, Bewusstsein und die Integrierte-Informations-Theorie

Die Suche nach dem Bewusstsein könnte als der heilige Gral der Philosophie betrachtet werden. Konkret ist das Thema der subjektive Aspekt des Bewusstseins, die ” Qualia “, nicht zu verwechseln mit dem Aufmerksamkeit. FĂŒr einige bleibt die Frage fĂŒr immer außerhalb des Bereichs der wissenschaftlichen Methodik, weil diese von Natur aus “objektiv” ist und sich nicht auf die subjektive Erfahrung des Einzelnen anwenden lĂ€sst. FĂŒr andere mag es vorerst außerhalb des Bereichs der klassischen Wissenschaft liegen, aber das könnte sich mit neuen Erkenntnissen in den Neurowissenschaften und vielleicht der Physik Ă€ndern. Dann gibt es eine Denkrichtung, die irgendwie versucht, zu erklĂ€ren, dass es sogar ĂŒberhaupt kein Problem gibt. Bewusstsein wird nur als Aufmerksamkeit und “internes Modell” beschrieben. Um den Unterschied zu erklĂ€ren und unmissverstĂ€ndlich zu zeigen, dass dieser Ansatz unzureichend ist, genĂŒgt es, den Unterschied zwischen simuliertem und “echtem” Bewusstsein zu bedenken. Ein Computeralgorithmus oder “chinesischer Raum” kann die Reaktion eines bewussten Wesens simulieren, kann dies aber auf eine Weise tun, die keine “qualia” oder gar kein “internes Modell” hat. Eine gewisse Einsicht, was Bewusstsein “tatsĂ€chlich” ist, lĂ€sst sich aus dem “Teleporter-Gedankenexperiment” gewinnen. Eine Nebenbemerkung, bevor es weitergeht: Da dieses Thema kein politisches Thema ist, ist Wikipedia hier sehr hilfreich. Alle Begriffe in AnfĂŒhrungszeichen werden in dem Sinne verwendet, wie sie dort definiert sind, sofern nicht anders angegeben.

Die Frage ist, was passiert, wenn man teleportiert wird. Das Grundkonzept eines Teleporters stammt aus Science-Fiction-Filmen. Eine Person betritt die Position A, verschwindet und taucht an der Position B wieder auf. In einigen Szenarien kann ein solcher Teleporter ein Duplikat erzeugen, z.B. wird eine Kopie an B erstellt, aber auch an einer anderen Position C, was sofort die Frage aufwirft: Wer ist der “Echte”? Wenn Sie es sind, der teleportiert wurde, wo sind Sie dann? Selbst im Fall ohne Duplikat könnte man sich unwohl fĂŒhlen, wenn man wirklich in eine solche Maschine tritt und den Verdacht hat, dass man eigentlich getötet, und durch eine Kopie ersetzt werden wĂŒrde. Was vor sich geht, hĂ€ngt entscheidend vom eigentlichen Mechanismus des Teleporters ab. GegenwĂ€rtig ist keine solche Teleportation möglich, aber es gibt einige relevante Szenarien, die mit den bekannten Gesetzen der Physik ĂŒbereinstimmen und Aufschluss auf diese Fragen geben können.

Erstens Physik: Im Zentrum der Quantenmechanik steht ein Konzept, das UnschĂ€rferprinzip, welches das Verdoppelungs-Paradoxon, zu vermeiden scheint. Man kann nicht jede Eigenschaft von Teilchen gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit messen. Die bekanntesten, so genannten “nicht-kommutierender Observablen” sind Momentum und Position. Ein verwandtes Konzept in der Quantenmechanik hat sogar den Namen “no-cloning theorem”. Auf der anderen Seite gibt es auch ein Thema namens “Quantenteleportation”. Um die wesentlichen EinschrĂ€nkungen der modernen Physik in einer einfachen Form zusammenzufassen:

  • Man kann keine perfekten Kopien machen.
  • Was ein Teilchen von einem anderen seiner Art unterscheidet, ist seine Quanteninformation – und sonst nichts. Ansonst sind Elektronen, Quarks, Photonen usw. ĂŒberall und zu jeder Zeit im Universum identisch.
  • Man kann die komplette Quanteninformation ĂŒber ein Teilchen auf ein anderes ĂŒbertragen, zum Preis, dass man dadurch das ursprĂŒngliche Teilchen stört und Informationen darĂŒber verliert. Das Neue wird zum Alten, nur an einem anderen Ort.

Wenn man also diese Art der Quantenteleportation auf jedes Teilchen von lhnen hypothetisch durchfĂŒhren könnte, gĂ€be es kein Problem mit dem Mess- und Unsicherheitsprinzip. Es wĂ€re auch keine Frage, wer das wahre Selbst ist, denn Duplikate sind unmöglich. Sie wurden nur auf eine seltsame Weise bewegt. Vom konzeptionellen Standpunkt aus, wo sich Ihr Bewusstsein befindet, ist diese Art des Transports nicht mysteriöser als die Fahrt mit dem Zug.

Zweitens: Neurobiologie. Es gibt keine umfassende wissenschaftliche Theorie des Bewusstseins in diesem Bereich, sie beschrĂ€nkt sich derzeit auf das Studium von “neuronalen Korrelaten des Bewusstseins”. Deshalb mĂŒssen wir darauf achten, nicht zu viele Annahmen ĂŒber die Beziehung zwischen Gehirn und Geist zu treffen, aber aus biologischer Sicht ist es vielleicht nicht notwendig, eine perfekte Kopie von einem selbst zu machen, um etwas als Duplikat zu betrachten. Der Körper und das Gehirn verĂ€ndern sich stĂ€ndig, Zellen werden ersetzt, Zellen werden repariert. Wenn Sie nach einer langen Nacht aufwachen, hat sich Ihr Gehirn auf mikroskopischer Ebene stark verĂ€ndert, aber Sie fĂŒhlen, dass Sie noch Sie selbst sind, dass die Zeit wĂ€hrend des Schlafes vergangen ist und dass Sie sich auf einer kontinuierlichen Zeitachse befinden.

Betrachten Sie nun dieses Teleportations-Szenario: Es werden die HÀlfte der Partikel in Ihrem Körper mittels Quanten-Teleportation von A nach Ort B teleportiert, die andere HÀlfte von A nach C.
Vor Beginn werden alle Partikel mit einer Genauigkeit gemessen, die es erlaubt, eine ungefĂ€hre Kopie zu erstellen. Die Anzahl und Anordnung von Nervenzellen und Synapsen sollte erhalten bleiben, und der Unterschied zwischen Klon und Original sollte geringer sein als vor und nach einer durchschlafenen Nacht. Konzeptionell konnte die Genauigkeit der Messung recht weit getrieben werden, ohne ein signifikantes Messproblem zu verursachen. So mĂŒsste beispielsweise nur ein kleiner Teil aller Natriumionen in einer Nervenzelle gemessen werden, um den elektrischen Gesamtzustand abzuleiten. Diese Informationen ĂŒber den Zustand unmittelbar vor der Quantenteleportation werden dann verwendet, um die fehlende andere HĂ€lfte zu ersetzen und wiederherzustellen. Dann können wir noch einmal fragen, welcher von den beiden werden Sie sein? Wo sind Sie, bei B oder C? Oder sind Sie gestorben und es wurden zwei Klone erschaffen? Weichen Sie der Frage nicht aus, indem Sie sich in die Rolle eines Beobachters begeben, es gibt offensichtlich keinen Konflikt fĂŒr eine dritte Person, versetzen Sie sich in die Lage des Probanten. Vergleiche es mit einer Zugfahrt in der Nacht: Wenn Sie mit dieser “Halb-Kopie-Halb-Verschiebungs” Teleportation bei B oder C ankommen, werden Sie und Ihr Gehirn weniger unterschiedlich sein als bei der Ankunft mit dem Schlafwagen. Es scheint nur eine Antwort zu geben, die dieses Paradoxon auflöst, und sie ist ebenso erstaunlich wie verstörend. Das philosophische Konzept, in dem die Antwort zu finden ist, heißt “Informationsrealismus”.

Die umfassendste Beschreibung des “Informationsrealismus”, ohne diese Bezeichnung zu verwenden, findet sich im Buch “Unser mathematisches Universum” des Physikers Max Tegmark. Er behauptet: Unsere externe physikalische RealitĂ€t ist eine mathematische Struktur. Das physikalische Universum wird nicht nur durch die Mathematik beschrieben, sondern ist Mathematik. Es ist eine sehr spezifische mathematische Struktur, eine von vielen anderen möglichen Universen, die in diesem Konzept ebenso wirklich, nur kausal getrennt sind. Das bedeutet natĂŒrlich, dass die Mathematik eine ” externe RealitĂ€t” ist. Um diese Idee mit einem Beispiel zu veranschaulichen: 2+2=4 ist universell und immer wahr, egal ob es zĂ€hlbare, physikalische Objekte gibt, egal welches Symbol man verwenden wĂŒrde und auch unabhĂ€ngig von einer bewussten EntitĂ€t, die die Berechnung durchfĂŒhrt. Mathematik als eigenstĂ€ndiges PhĂ€nomen ist eine sehr alte Sichtweise, die auf Platon zurĂŒckgeht. Die viel berĂŒhmtere philosophische Klassifikation ist seit langem der “Dualismus”, d.h. die Vorstellung, dass es zwei “Welten” gibt: den Verstand, das Geistige, die Seele als das Eine und die physische, objektive Welt als das Andere. Ein Diagramm, das den “Trialismus” veranschaulicht, sah ich zum ersten Mal von Roger Penrose, und sieht so aus:

Aus dieser Sicht ist unsere physische Welt nur eine Teilmenge der mathematischen Welt. Der Mechanismus im Gehirn, der das Bewusstsein erzeugt, ist eine Teilmenge der physischen Welt, verrichtet aber das Bewusstsein in der platonischen Welt. Ein Diagramm, das dem Informationsrealismus besser entspricht, sieht so aus:

FĂŒr diejenigen, die ihn kennen, sieht das in der Tat nach Panpsychismus aus und ist bisher ebenso hĂ€nderingend vage. Um zu sehen, wie und warum eine bestimmte Teilmenge einer mathematischen Struktur, d.h. ein bestimmter Satz von “Informationen”, mit einem Bewusstseinszustand identisch wĂ€re, ist eine konkretere Formulierung erforderlich. DafĂŒr sorgt die “Integrierte Informationstheorie” von Giulio Tononi. Wo im ersten Diagramm die “Mathematische Universumshypothese” als Pfeil von Mathematik zu Physik zu sehen war, ist die IIT der Pfeil von der Physik zum Geist. (Es sei angemerkt, dass der Erfinder der IIT diese als “physikalische” Theory ansieht und offenbar nicht an “Informationsrealismus” glaubt, schliessen sich diese beiden Konzepte nicht wirklich aus.) Es fĂŒhrt leider kein Weg daran vorbei, die Arbeiten auf seiner Website sorgfĂ€ltig zu lesen, um die Idee begreifen zu können: integratedinformationtheory.org
Im Anschluss an diesen Artikel habe ich eine Übersetzung einer Beschreibung vom Erfinder der Theorie durchgefĂŒhrt. Hier erstmal nur ganz kurz, in wenigen Worten zusammengefasst:
Der IIT zufolge hat das Gehirn ein Maximum an “KomplexitĂ€t” oder “inhĂ€renter Information”, die ĂŒber die einzelnen Teile hinausgeht, auf einer bestimmten rĂ€umlichen und zeitlichen Auflösung. Dies definiert die Dauer und zeitliche Struktur bestimmter Gedanken und “Qualia”. Der Hauptunterschied zu anderen Theorien ĂŒber das Bewusstsein besteht darin, dass es genaue Vorhersagen machen kann, wenn auch nicht auf dem aktuellen technologischen Niveau. Eine spezifische externe VerĂ€nderung oder Erweiterung eines Gehirns könnte berechnet werden, um einem komplexen, neuen Wahrnehmungserlebnis in der Testperson zu entsprechen, ĂŒber welches die Testperson berichten kann. Ein System kann die gleiche Input-Output-Funktion mit unterschiedlichem internen Layout ausfĂŒhren. Die interne Konfiguration kann so sein, dass sie eine hohe interne Verflechtung aufweist oder ĂŒberhaupt keine. Es ist diese innere Zusammenwirkung, die definiert, wie das System “mehr als die Summe seiner Teile” ist und identisch ist mit der subjektiven “Wahrnehmung” des Systems – seinem Bewusstseinszustand. Der Unterschied löst auch das RĂ€tsel vom “Chinesischen Zimmer”: Ein simuliertes bewusstes Wesen ist nicht unbedingt tatsĂ€chlich bewusst. Dies wird durch die folgende Grafik aus Tononis Veröffentlichung von 2014 veranschaulicht:

ZurĂŒck zum Teleporter-Experiment. Was sagt der “Informationsrealismus” voraus? Wie kann es dazu beitragen, das Paradoxon zu lösen?
Die Antwort ist, dass beide Klone sind, und das Subjekt, das teleportiert wurde, hat aufgehört zu existieren. Beide sind sehr nahe am Original, aber nicht identisch mit dem Original. Darauf aufbauend folgt die erstaunliche Erkenntnis, dass das Gleiche ohne Teleportation gilt. Die ganze Zeit, jeden Tag, nach jedem Gedanken, der verging, hören “Sie” auf zu existieren. Ein Klon von Ihnen wird wahrscheinlich folgen, aber das sind nicht Sie. Die Version von Ihnen, die in wenigen Augenblicken von jetzt an existieren kann, unterscheidet sich von Ihrem bewussten Selbst ebenso wie jeder andere fast perfekte Klon. Es ist objektiv, ein externes Objekt fĂŒr Sie und hat keine Überschneidung mit dem, was Sie gerade sind – subjektiv, bewusst. Diese Schlussfolgerung erscheint mir unausweichlich, dies ist die einzige Interpretation des Teleporter-Gedankenexperiments, die konsistent ist. Bitte lassen Sie es mich wissen, wenn mir hier etwas entgangen ist. Ansonsten gibt es nicht viel mehr zu sagen, was man aus dieser Erkenntnis macht, ist etwas, das jeder fĂŒr sich selbst beantworten muss.