Ngày qua ngày, chúng ta có xu hướng cho rằng nhận thức - qua các giác quan như thị giác, thính giác, xúc giác, vị giác - đã mô phỏng lại cho chúng ta một bức chân dung chân thực về thế giới. Đúng vậy, khi chúng ta dừng lại và nghĩ về điều này - hoặc khi chúng ta thấy mình đang bị lừa bởi một ảo giác về giác quan - chúng ta choáng váng nhận ra mọi điều chúng ta nhận thức về thế giới vốn chưa bao giờ là chính nó, mà đúng hơn là sự phỏng đoán chính xác nhất có thể của não bộ về thế giới, giống một kiểu mô phỏng nội tại về thực tế bên ngoài. Tuy vậy, chúng ta vẫn hi vọng sự mô phỏng này vẫn chính xác ở một mức độ chấp nhận được. Nếu không thì chẳng phải sự tiến hóa chọn lọc tự nhiên đã loại bỏ chúng ta lâu rồi?! Có thể hiện thực đích thực mãi mãi nằm ngoài tầm với của chúng ta, nhưng chắc chắn các giác quan của chúng ta, chí ít, cũng đưa ra một ý niệm mơ hồ về nó.

Tuy nhiên, Donald D. Hoffman, một giáo sư về khoa học nhận thức tại Đại học California, Irvine đã phủ nhận điều này. Trong 30 năm qua, ông đã nghiên cứu về nhận thức, trí tuệ nhân tạo, lý thuyết trò chơi trong tiến hóa và não bộ và ông đã đưa ra một kết luận chấn động:

Chưa kể, ông cho rằng, chính nhờ ảo giác tuyệt vời này, nhận thức của chúng ta bị thay đổi hoàn toàn so với sự thật để đáp ứng đúng cái tưởng tượng ta vẽ ra về hiện thực, nhằm tối ưu việc thích nghi trong quá trình tiến hóa.

Để trả lời các câu hỏi về tính chất của hiện thực, và phân tách người quan sát ra khỏi chủ thể họ quan sát là một nỗ lực nghiên cứu vượt ra ngoài phạm vi của cả khoa học thần kinh và vật lý học cơ bản. Một mặt các nhà nghiên cứu gãi đầu gãi tai cố gắng hiểu được làm cách nào một mớ chất xám nặng 1,4 kg không tuân theo quy luật gì ngoài những quy luật bình thường của vật lý học lại có thể tạo ra trải nghiệm nhận thức từ góc nhìn thứ nhất (first-person). Đây chính thứ gọi là “vấn đề khó khăn”.

Mặt khác, các nhà vật lý lượng tử cũng hoàn toàn kinh ngạc khi các hệ thống lượng tử dường như không phải là những thực thể xác định được khoanh vùng trong không gian tới khi chúng ta quan sát. Nhiều thí nghiệm cho thấy rằng - ngược lại với suy nghĩ thông thường - nếu chúng ta cho rằng phần tử tạo thành các thực thể thông thường cũng có sự tồn tại khách quan, độc lập với người quan sát, thì chúng ta hoàn toàn sai. Bài học chính về vật lý học lượng tử rất rõ ràng: Không có vật thể hiển hiện nào được đặt bên ngoài trong một không gian tồn tại từ trước. Hay theo cách nhà vật lý học John Wheller giải thích: “Trong các tình huống thông thường, thật hợp lý khi nói rằng thế giới tồn tại ‘ngoài kia’ hoàn toàn độc lập với chúng ta, và tầm nhìn không thể xác nhận được.”

Vì vậy, trong khi các nhà khoa học về thần kinh chật vật tìm hiểu làm cách nào lại tồn tại một thứ gọi là hiện thực từ góc nhìn thứ nhất, các nhà vật lý học lượng tử cũng phải vật lộn với bí ẩn làm thế nào có thể tồn tại mọi thứ ngoại trừ hiện thực từ góc nhìn thứ nhất. Tóm lại, mọi hướng nghiên cứu đều dẫn tới người quan sát. Và đó chính là điểm Hoffman nghiên cứu - vượt qua ranh giới khoa học, cố gắng xây dựng một mô hình toán học cho người quan sát, tìm ra hiện thực đằng sau ảo giác. Tạp chí Quanta Magazine đã có một cuộc phỏng vấn với ông để tìm hiểu rõ hơn điều này.

Gefter: Mọi người thường lý luận bằng thuyết tiến hóa của Darwin về việc nhận thức của chúng ta phản ánh chính xác hiện thực. Theo họ, “Rõ ràng chúng ta phải hiểu về hiện thực theo cách nào đó vì nếu không chúng ta đã bị chọn lọc tự nhiên loại bỏ lâu rồi. Nếu tôi nghĩ rằng mình đang nhìn thấy một cây cọ dừa, nhưng thực tế đó là một con hổ thì tiêu luôn.”

Hoffman: Đúng vậy. Lập luận kinh điển là tổ tiên của chúng ta, những người nhìn thấy một cách chính xác hơn, có một lợi thế cạnh tranh so với những người nhìn thấy kém chính xác và do đó, có nhiều khả năng truyền lại gen được lập trình với nhận thức chính xác, và sau hàng nghìn thế hệ chúng ta có thể tự tin nói rằng mình là con cháu của những người có khả năng nhìn chính xác nên chúng ta cũng nhìn một cách chính xác. Nghe rất hợp lý. Nhưng tôi nghĩ nó sai hoàn toàn. Nó hiểu sai một thực tế căn bản về tiến hóa, đó là các hàm thích nghi - các hàm toán học mô tả cách một chiến lược đã đạt được mục tiêu sống sót và sinh sản có tốt không. Nhà vật lý toán học Chetah Prakash đã chứng minh một định lý do tôi nghĩ ra như sau: Theo lý thuyết về tiến hóa do chọn lọc tự nhiên, một sinh vật nhìn thấy đúng hiện thực sẽ không bao giờ thích nghi tốt hơn một sinh vật có cùng độ phức tạp nhưng chỉ nhìn thấy điều đã được điều chỉnh phù hợp với sự thích nghi mà không phải hiện thực. Không bao giờ như vậy.

Gefter: Ông đã thực hiện nhiều mô phỏng trên máy tính để diễn tả điều này. Ông có thể đưa ra một ví dụ cho điều đó không?

Hoffman: Giả sử trong hiện thực có một nguồn tài nguyên, như nước chẳng hạn, và bạn có thể định lượng lượng nước theo một thứ tự khách quan - từ rất ít, trung bình, tới rất nhiều. Bây giờ giả sử hàm thích nghi là tuyến tính (hàm bậc nhất), nghĩa là ít nước thì mức độ thích nghi thấp, lượng nước trung bình thì mức độ thích nghi trung bình, và rất nhiều nước thì mức độ thích nghi rất cao - trong trường hợp đó, sinh vật nhìn thấy sự thật về lượng nước trên thế giới có thể thắng (trong chọn lọc tự nhiên), nhưng chỉ khi hàm thích nghi khớp với cấu trúc thực tế trong hiện thực. Nói một cách tổng quát, trong thế giới thực tại, điều này sẽ không bao giờ xảy ra. Một đồ thị phù hợp hơn là đường cong chuông - nghĩa là nếu có quá ít nước bạn sẽ chết vì khát, nhưng quá nhiều nước thì bạn sẽ chết đuối, và chỉ có các điểm ở giữa là phù hợp để tồn tại. Bây giờ thì hàm thích nghi không khớp với cấu trúc của thế giới hiện thực nữa. Và điều đó đủ để dần xóa bỏ hoàn toàn sự thật. Ví dụ, một sinh vật được điều chỉnh để có thể nhìn thấy một lượng lớn và nhỏ các nguồn sống, giả dụ nguồn đó có màu đỏ để chỉ sự thích nghi kém, trong khi những lượng trung gian là màu xanh, sẽ chỉ sự thích nghi cao.

Sinh vật đó không thể thấy được sự khác biệt giữa lượng lớn và nhỏ mà chỉ nhìn thấy màu đỏ - mặc dù sự khác biệt này tồn tại trong hiện thực.

Gefter: Nhưng làm thế nào mà một hiện thực sai lệch lại có lợi cho sự tồn tại của sinh vật?

Hoffman: Có một ẩn dụ chỉ mới xuất hiện cách đây 30, 40 năm, chính là giao diện màn hình. Giả sử có một biểu tượng hình chữ nhật màu xanh tại góc phải phía dưới màn hình máy tính - liệu điều đó có nghĩa là tệp tin đó màu xanh, có hình chữ nhật và nằm ở góc phải phía dưới màn hình của bạn? Đương nhiên không phải vậy. Nhưng đó là những thông tin duy nhất có thể đưa ra về bất cứ vật gì xuất hiện trên màn hình - màu sắc, vị trí và hình dạng. Đó là những nhóm thông tin bạn có, tuy nhiên chẳng có điều nào là đúng về tệp tin đó hay về máy tính. Không thể đúng được. Đây là một điều thú vị. Bạn không thể có một bản mô tả chính xác cấu trúc bên trong của máy tính nếu như toàn bộ góc nhìn của bạn về hiện thực bị giới hạn trong màn hình. Nhưng màn hình đó vẫn rất hữu ích. Biểu tượng hình chữ nhật màu xanh dẫn dắt hành vi của tôi, và giấu đi một hiện thực phức tạp mà tôi không cần biết. Đó là mấu chốt. Sự tiến hóa đã tạo nên chúng ta với những nhận thức cho phép chúng ta tồn tại. Chúng dẫn dắt những hành vi có tính thích nghi. Nhưng một phần trong đó bao gồm việc che giấu những điều chúng ta không cần biết tới. Và đó chính là tất cả hiện thực dù nó thật sự là gì đi nữa. Nếu bạn dành toàn bộ thời gian để biết đó là gì, có lẽ con hổ đã ăn thịt bạn mất rồi.

Gefter: Vậy có nghĩa là mọi thứ chúng ta nhìn thấy chỉ là một ảo ảnh lớn?

Hoffman: Chúng ta được cấu tạo để có những nhận thức giúp chúng ta sống sót, do đó cần xem xét một cách nghiêm túc. Nếu tôi nhìn thấy điều gì mà tôi nghĩ có thể là một con rắn, tôi sẽ không nhặt nó lên. Nếu tôi thấy một con tàu, tôi sẽ không đứng ra trước nó. Tôi đã biến đổi ý nghĩa các biểu tượng này để giúp bản thân sống sót, do đó tôi phải xem xét chúng một cách nghiêm túc. Nhưng sẽ là một lỗi logic nếu chúng ta cho rằng việc xem trọng và việc hiểu theo nghĩa đen là một.

Gefter: Nếu rắn không phải là rắn và tàu không phải là tàu, vậy chúng là gì?

Hoffman: Con rắn và đoàn tàu, giống như phần tử của vật lý, không có các tính chất khách quan và độc lập với người quan sát. Con rắn tôi nhìn thấy là một mô tả được tạo nên bởi hệ thống cảm giác bên trong thông báo cho tôi về những hệ quả thích nghi mà hành động của tôi mang lại. Sự tiến hóa tạo nên những giải pháp chấp nhận được, chứ không phải tối ưu nhất. Con rắn và đoàn tàu của tôi đại diện cho tâm trí của tôi; con rắn và đoàn tàu của bạn là đại diện của tâm trí của bạn.

Gefter: Ông đã bắt đầu quan tâm tới những điều này như thế nào?

Hoffman: Từ khi còn thiếu niên, tôi đã luôn tự hỏi “Chúng ta có phải máy móc không?” Và những gì tôi đọc về môn khoa học này cho thấy đúng vậy. Nhưng cha tôi là một mục sư, và trong nhà thờ thì họ nói không phải vậy. Vì vậy tôi quyết định tự mình đi tìm câu trả lời. Đây là một câu hỏi cá nhân rất quan trọng với tôi - nếu tôi là một cái máy, tôi muốn chứng tỏ điều đó. Nếu không phải vậy, tôi cũng muốn biết về thứ ma thuật đặc biệt vượt trội hơn cả máy móc đó là gì. Cuối cùng tôi đã tới làm việc tại phòng thí nghiệm về trí tuệ nhân tạo tại MIT và nghiên cứu về tri giác của máy móc vào những năm thập niên 80. Lĩnh vực nghiên cứu tầm nhìn đang thụ hưởng những thành công mới mẻ trong phát triển các mô hình toán học dành cho các năng lực thị giác đặc biệt. Nhận thấy dường như các mô hình này đều có chung một cấu trúc toán học, tôi nghĩ có lẽ có khả năng viết được một cấu trúc hình thức cho quan sát bao hàm toàn bộ các cấu trúc trên, thậm chí có lẽ là cho mọi phương thức quan sát. Một phần tôi được truyền cảm hứng từ Alan Turing. Khi ông phát minh ra máy Turing, ông đã cố gắng nghĩ ra một khái niệm tính toán, và thay vì đặt vào đó những thứ rườm rà không cần thiết, ông nói, hãy tìm ra phương thức toán học đơn giản, tối giản nhất có thể. Và hệ hình thức đơn giản đó chính là nền tảng của khoa học tính toán. Vì vậy tôi trăn trở liệu mình có thể đưa ra một nền tảng hình thức đơn giản tương tự cho ngành khoa học quan sát không?

Gefter: Một mô hình toán học về ý thức.

Hoffman: Đúng vậy. Trực giác của tôi cho biết có những trải nghiệm có ý thức. Tôi có đau đớn, vị giác, khứu giác, mọi trải nghiệm cảm giác của tôi, tâm trạng, cảm xúc… Vì vậy tôi sẽ nói rằng: Một phần của cấu trúc ý thức này chính là một tập hợp mọi trải nghiệm có thể xảy ra. Khi tôi đang có một trải nghiệm, dựa vào nó tôi có thể thay đổi những gì mình đang làm. Vì vậy, tôi cần có một tập hợp các hành vi có thể thực hiện và một chiến lược ra quyết định mà, dựa trên các trải nghiệm, tôi có thể thay đổi hành vi của mình. Căn bản là như vậy. Tôi có một không gian X các trải nghiệm và một không gian G các hành động, và một thuật toán D cho phép lựa chọn một hành động mới trong điều kiện có các trải nghiệm đã cho. Khi tôi thừa nhận W là một thế giới, và cũng là một không gian có thể xảy ra. Theo cách nào đó thế giới ảnh hưởng tới nhận thức của tôi, do vậy có một nhận thức nối P từ thế giới đó tới trải nghiệm của tôi, và khi tôi hành động, tôi thay đổi thế giới, vì vậy sẽ có một bản đồ A từ không gian các hành động tác động vào thế giới đó. Đó là toàn bộ cấu trúc. Gồm sáu nhân tố. Khẳng định: Đây là cấu trúc của ý thức. Tôi đặt nó ngoài kia để mọi người có gì đó phản biện.

Gefter: Nhưng nếu có một W, ý ông là còn có một thế giới bên ngoài?

Hoffman: Đây chính là điều đáng chú ý về nó. Tôi có thể kéo W ra khỏi mô hình và đính một tác nhân nhận thức vào vị trí đó, rồi có được một vòng các tác nhân nhận thức. Thực tế, bạn có thê có cả một mạng lưới các tính phức tạp tùy ý. Đó chính là thế giới.

Gefter: Vậy nghĩa là thế giới chỉ là các tác nhân nhận thức khác?

Hoffman: Tôi gọi đó là chủ nghĩa hiện thực nhận thức:

Thật thú vị là tôi có thể lấy hai tác nhân nhận thức và cho tương tác với nhau, và cấu trúc toán học của sự tương tác này đồng thời thỏa mãn định nghĩa của một tác nhân nhận thức. Môn toán học này đang nói lên điều gì đó. Tôi có thể lấy hai bộ não và chúng có thể tạo nên một bộ não đồng nhất hoàn toàn mới. Ví dụ, chúng ta có hai bán cầu não. Nhưng khi bạn thực hiện phẫu thuật tách não, nghĩa là có một mặt cắt toàn phần của vùng não có nhiệm vụ kết nối hai bán cầu, đó là một ví dụ rõ ràng về hai mặt nhận thức riêng biệt. Trước khi phẫu thuật cắt được thực hiện, dường như chỉ có một nhận thức đồng nhất và duy nhất. Do vậy việc có một tác nhân nhận thức duy nhất không phải là không thể. Tuy vậy đây cũng chính là trường hợp có hai tác nhân nhận thức và bạn có thể thấy rõ khi nào chúng bị phân cắt. Tôi không ngờ chính toán học đã thúc ép tôi nhận ra điều này và cho tôi biết rằng hoàn toàn có thể phân tách hai người quan sát, đặt họ ở cùng một chỗ và tạo nên những người quan sát mới, tiếp tục làm như vậy mãi mãi. Tất cả hoàn toàn chỉ là các tác nhân nhận thức.

Gefter: Nếu như tất cả chỉ là các tác nhân nhận thức, là các quan điểm từ góc nhìn thứ nhất, vậy khoa học sẽ ra sao? Khoa học vẫn luôn giải thích thế giới từ góc nhìn thứ ba.

Hoffman: Ý tưởng rằng những gì chúng ta đang làm chính là sự đo đạc những vật thể tất cả mọi người có thể cùng truy cập, rằng sự khách quan đến từ thực tế bạn và tôi có thể đo đạc cùng một vật thể trong cùng một tình huống và có kết quả như nhau - rõ ràng trong cơ học lượng tử thì điều này phải đúng. Vật lý học nói với chúng ta rằng không có vật thể vật lý nào là giống nhau với tất cả mọi người. Vậy điều gì đang xảy ra ở đây? Tôi nghĩ thế này: Tôi có thể nói với bạn về việc đau đầu và tin rằng mình đang giao tiếp với bạn một cách hiệu quả, vì chắc bạn cũng từng đau đầu. Giống như những quả táo, mặt trăng, mặt trời và vũ trụ. Giống như bạn cũng từng đau đầu, bạn cũng có khái niệm về mặt trăng của mình. Nhưng tôi mặc định nó khá tương đồng với khái niệm của tôi. Nhận định này có thể sai, nhưng đó là nguồn giao tiếp của tôi, và đó là điều tốt nhất chúng ta có thể làm đối với các vật thể vật lý chung và khoa học khách quan.

Gefter: Điều này có vẻ không giống với cách nghĩ về vật lý học cơ bản của nhiều nhà nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học thần kinh và triết học tâm trí. Ông có cho rằng đây là chướng ngại cho những ai cố tìm hiểu về nhận thức?

Hoffman: Đã là như vậy. Họ không chỉ lờ đi những tiến bộ trong vật lý học cơ bản, họ còn khá thẳng thắng thể hiện điều đó. Họ sẽ nói thẳng rằng vật lý học lượng tử không liên quan tới các khía cạnh về chức năng của não bộ có ảnh hưởng tới nhận thức. Họ chắc rằng phải là các thuộc tính kinh điển về hoạt động trung tính tồn tại độc lập với bất cứ người quan sát nào - tỉ lệ tăng vọt, độ kết nối trong liên hợp thần kinh, có lẽ còn có các thuộc tính động lực. Đây là các khái niệm rất kinh điển trong vật lý học Newton, trong đó thời gian là tuyệt đối và các vật thể tồn tại một cách tuyệt đối. Và sau đó [các nhà khoa học thần kinh] hoang mang vì không có các bước tiến mới. Họ không mở lòng với những khám phá và hiểu biết khó tin mà vật lý đã tìm ra. Những khám phá đó là để chúng ta sử dụng, vậy mà những nhà khoa học trong ngành của tôi lại nói rằng: “Cám ơn nhưng chúng tôi muốn bám vào Newton. Chúng tôi sẽ thụt lại đằng sau 300 năm về vật lý học trong ngành này.”

Gefter: Tôi ngờ rằng họ đang phản ứng lại những điều tương tự như mô hình của Roger Penrose và Stuart Hameroff, theo đó bạn vẫn có một bộ não vật lý, đặt trong không gian nhưng lại đang tạo ra một vài kỳ tích về lượng tử. Trái lại, ý ông là “Nhìn xem, cơ học lượng tử đang nói rằng chúng ta cần đặt vấn đề với chính những khái niệm về “vật thể vật lý” đặt trong “không gian”.”

Hoffman: Tôi nghĩ đúng là vậy. Các nhà khoa học thần kinh nói rằng “Chúng tôi không cần viện dẫn các quy trình lượng tử như vậy, chúng tôi không cần các phương trình sóng lượng tử uốn lượn bên trong các nơ-ron, chúng tôi chỉ cần có vật lý học cổ điển để mô tả các quá trình diễn ra trong não bộ.” Tôi đang nhấn mạnh về bài học lớn hơn của cơ học lượng tử: Nơ-ron, não bộ, không gian… đó chỉ là các biểu tượng mà chúng ta sử dụng và không có thật. Không phải là có một bộ não cổ điển đang thực hiện một vài ma thuật lượng tử. Mà là không có bộ não nào cả! Cơ học lượng tử nói rằng các vật thể cổ điển - bao gồm có não bộ - không tồn tại. Đây là một khẳng định lớn lao hơn nhiều về bản chất của hiện thực và không bao gồm việc não bộ khéo léo đưa ra một vài phép tính lượng tử. Do đó thậm chí Penrose cũng chưa đi đủ xa. Nhưng phần lớn chúng ta, anh biết đấy, sinh ra đã là những người theo chủ nghĩa hiện thực. Chúng ta sinh ra là những người theo chủ nghĩa vật chất. Đây là một điều rất khó từ bỏ.

Gefter: Quay trở lại câu hỏi thời niên thiếu của ông, chúng ta có phải máy móc không?

Hoffman: Lý thuyết chính thức về tác nhân nhận thức mà tôi vẫn đang phát triển hoàn toàn có tính toàn diện về mặt tính toán - nghĩa là, đó là một lý thuyết về máy móc. Vì lý thuyết này có tính toàn diện về mặt tính toán nên tôi có thể đưa toàn bộ khoa học nhận thức và các mạng lưới nơ-ron thần kinh ra khỏi nó. Mặc dù vậy, hiện tại tôi không nghĩ chúng ta là máy móc - một phần vì tôi phân biệt giữa biểu diễn toán học và vật thể được biểu diễn bằng toán học. Là một người theo chủ nghĩa hiện thực nhận thức, tôi cho rằng các trải nghiệm có nhận thức là các nguyên hàm bản thể, các nhân tố căn bản nhất của thế giới. Tôi khẳng định các trải nghiệm chính là điều quý báu nhất. Trải nghiệm cuộc sống hàng ngày - cảm giác đau đầu thật sự, hay vị sô-cô-la tôi thật sự được nếm - chính là bản chất thật sự của hiện thực.

Trạm Đọc (Read Station)

Theo The Atlantic