Utiliser la physique quantique pour expliquer les pensées et les comportements

Même si nous détestons l'admettre, nous faisons souvent des choses qui méprisent la logique. Dans une quête pour expliquer ce comportement, les psychologues se tournent vers la physique quantique pour expliquer la pensée (parfois) paradoxale.

Les enquêtes pensent que cette approche peut également aider les chercheurs à résoudre certaines contradictions entre les résultats d'études psychologiques antérieures.

«Nous avons accumulé tant de découvertes paradoxales dans le domaine de la cognition, et en particulier dans la prise de décision», a déclaré le Dr Zheng Joyce Wang, professeur agrégé de communication et directeur du laboratoire de communication et de psychophysiologie à l'Université d'État de l'Ohio.

«Chaque fois que quelque chose survient qui n’est pas conforme aux théories classiques, nous le qualifions souvent d’irrationnel. Mais du point de vue de la cognition quantique, certaines découvertes ne sont plus irrationnelles. Ils sont cohérents avec la théorie quantique et avec la manière dont les gens se comportent réellement. "

Dans deux nouveaux articles de revue dans des revues académiques, Wang et ses collègues expliquent leur nouvelle approche théorique de la psychologie. Un article apparaît dans Orientations actuelles en sciences psychologiques, et l'autre dans Tendances en sciences cognitives.

Leurs travaux suggèrent que penser de manière quantique - c'est-à-dire ne pas suivre une approche conventionnelle basée sur la théorie des probabilités classique - permet aux humains de prendre des décisions importantes face à l'incertitude. Cela nous permet à son tour de faire face à des questions complexes malgré nos ressources mentales limitées.

Avec l'approche quantique, Wang et ses collègues ont fait valoir que de nombreux aspects différents et complexes du comportement peuvent être expliqués avec le même ensemble limité d'axiomes.

Le même modèle quantique qui explique comment l’ordre des questions change les réponses des gens à l’enquête explique également les violations de la rationalité dans le paradigme du dilemme du prisonnier, un effet dans lequel les gens coopèrent même quand il est dans leur intérêt de ne pas le faire.

Wang pense que le modèle quantique est une explication élégante pour expliquer le comportement humain.

Lorsque les chercheurs tentent d'étudier le comportement humain en utilisant uniquement des modèles mathématiques classiques de rationalité, certains aspects du comportement humain ne sont pas calculés. Du point de vue classique, ces comportements semblent irrationnels, a expliqué Wang.

Par exemple, les scientifiques savent depuis longtemps que l'ordre dans lequel les questions sont posées dans une enquête peut changer la façon dont les gens répondent. On pensait auparavant que cet effet était dû à des raisons vaguement étiquetées telles que les «effets de report» et «l'ancrage et l'ajustement», ou le bruit dans les données.

En conséquence, les organismes d'enquête changent normalement l'ordre des questions entre les répondants, dans l'espoir d'annuler cet effet. Mais dans un article publié l'année dernière dans le Actes de l'Académie nationale des sciences, Wang et ses collaborateurs ont démontré que l’effet pouvait être prédit et expliqué avec précision par un aspect quantique du comportement des gens.

Nous pensons généralement que la physique quantique décrit le comportement des particules subatomiques, et non le comportement des personnes. Mais l'idée n'est pas si exagérée, a déclaré Wang.

Elle a également souligné que son programme de recherche ne suppose ni ne propose que nos cerveaux soient littéralement des ordinateurs quantiques. Pendant que d'autres groupes de recherche travaillent sur cette idée, Wang et ses collaborateurs étudient comment les principes mathématiques abstraits de la théorie quantique peuvent éclairer la cognition et les comportements humains.

«Dans l'ensemble des sciences sociales et comportementales, nous utilisons beaucoup les modèles de probabilité», a-t-elle déclaré. «Par exemple, nous demandons quelle est la probabilité qu'une personne agisse d'une certaine manière ou prenne une certaine décision?

«Traditionnellement, ces modèles sont tous basés sur la théorie des probabilités classique issue de la physique classique des systèmes newtoniens. Ce n’est donc vraiment pas si exotique pour les spécialistes des sciences sociales de penser aussi aux systèmes quantiques et à leurs principes mathématiques. »

La physique quantique traite de l'ambiguïté dans le monde physique. L'état d'une particule particulière, l'énergie qu'elle contient, sa localisation - tout est incertain et doit être calculé en termes de probabilités.

La cognition quantique est ce qui se passe lorsque les humains ont des difficultés à prendre une décision (ambiguïté mentale). Parfois, nous ne sommes pas certains de ce que nous ressentons, ou nous nous sentons ambigus quant à l’option à choisir, ou nous devons prendre des décisions sur la base d’informations limitées.

«Notre cerveau ne peut pas tout stocker. Nous n’avons pas toujours d’attitudes claires sur les choses. Mais lorsque vous me posez une question, comme "Que voulez-vous pour le dîner?" Je dois y réfléchir et trouver ou construire une réponse claire juste là », a déclaré Wang. "C'est la cognition quantique."

«Je pense que le formalisme mathématique fourni par la théorie quantique est cohérent avec ce que nous ressentons intuitivement en tant que psychologues. La théorie quantique n'est peut-être pas du tout intuitive lorsqu'elle est utilisée pour décrire les comportements d'une particule, mais elle est en fait assez intuitive lorsqu'elle est utilisée pour décrire nos esprits généralement incertains et ambigus.

Wang utilise l'expérience de pensée dans laquelle un chat dans une boîte a une certaine probabilité d'être vivant ou mort, à titre d'exemple.

Les deux possibilités ont un potentiel dans notre esprit. En ce sens, le chat a le potentiel de devenir mort ou vivant en même temps. L'effet est appelé superposition quantique. Lorsque nous ouvrons la boîte, les deux possibilités ne se superposent plus, et le chat doit être vivant ou mort.

Avec la cognition quantique, c'est comme si chaque décision que nous prenons était notre propre «chat» ou circonstance.

Alors que nous réfléchissons à nos options, nous les envisageons dans notre esprit. Pendant un temps, toutes les options coexistent avec différents degrés de potentiel que nous allons les choisir: c'est la superposition. Ensuite, lorsque nous nous concentrons sur notre option préférée, les autres options cessent d'exister pour nous.

La tâche de modélisation mathématique de ce processus est difficile en partie parce que chaque résultat possible ajoute des dimensions à l'équation. Par exemple, un républicain qui tente de choisir parmi les candidats à la présidence des États-Unis en 2016 est actuellement confronté à un problème de grande dimension avec près de 20 candidats. Des questions ouvertes telles que "Comment vous sentez-vous?" ont encore plus de résultats possibles et plus de dimensions.

Avec l'approche classique de la psychologie, les réponses peuvent ne pas avoir de sens, et les chercheurs doivent construire de nouveaux axiomes mathématiques pour expliquer le comportement dans ce cas particulier. Le résultat: il existe de nombreux modèles psychologiques classiques, dont certains sont en conflit et aucun ne s'applique à toutes les situations.

Une perspective quantique atténue cette ambiguïté.

Source: Université d'État de l'Ohio