| Головна |
| « Попередня | Наступна » | |
З.І. Підходи до теорії вимірювань |
||
|
Багато авторів описують вимір як некрторое взаємодія між об'єктом н спостерігачем або навіть як їх синтез. Але в той час до ^ до одні автори під «спостерігачем» мають на увазі пізнає суб'єкта з повним набором його психічних здібностей, інші розуміють під спостерігачем класично описувані прилади, а треті вважають за краще взагалі нічого не говорити на цей рахунок, зберігаючи таким чином невизначеність. Якщо не проводити різниці між експериментальним обладнанням і самим спостерігачем і наділяти його сверхфізіческім розумом (наприклад, безсмертною душею), то в цьому випадку вимір стає воротами, через які душа і дух входять не тільки в дії, здійснювані в ході фізичного дослідження, але наповнюють і самі речі, які вже тим самим перестають бути речами в собі. І дійсно, стандартний аргумент проти реалізму виходить саме з природи мікрофізичної вимірювання. Розглянемо тому теорію останнього або, точніше - різні програми її побудови, оскільки є кілька таких програм, жодна з яких не була виконана повністю. Це необхідно зробити не тільки в інтересах епістемології, але також і в інтересах фізиків-експериментаторів, тому що якщо фізики невіддільні від експериментального обладнання, то їм або не слід було б платити зарплату, або не виділяти жодних коштів на придбання та утримання експериментальної апаратури. У літературі можна на йти такі основні підходи до квантовомеханічною теорії вимірювань. (1) Наївний реалізм: (а) вихідні вимірювання мають безпосередній сенс, тобто не потребують теоріях; (в) похідні, або непрямі вимірювання, можуть бути обгрунтовані з допомогою наявних у розпорядженні фізичних теорій і математичної статистики; (с) висновок: немає необхідності в спеціальних теоріях вимірювання. Критичні зауваження дивися в наступному розділі. (2) Критичний реалізм: (а) не існує ніяких безпосередніх точних вимірювань взагалі, і зокрема в мікрофізиці; (в) будь-яка детальна теорія вимірювання фізичної величини (наприклад, вимірювання часу) або приготування фізичної системи (наприклад, протонного пучка з даними розподілом за швидкостями) вимагають як ряду загальних теорій, так і певної моделі експериментального обладнання (наприклад, теорія циклотрона побудована на основі класичної електродинаміки, або, якщо завгодно, вона є частиною релятивістської технології); (с) оскільки вимірювання завжди конкретні і специфічні і включають макрофнзіческіе системи, то справжні теорії вимірювань (на відміну від надуманих, які можна най р »в деяких книгах з квантової механіки) повинні мати по суті приватний характер до не включати фрагменти класичних теорій (наприклад, класичну механіку і оптику); (d) не можна побудувати адекватну загальну теорію вимірювання ні в класичній, ні в квантовій фізиці; можливість створення такої теорії сумнівна, оскільки не існує ніяких загальних вимірювань, н кожне макроскопическое подія перетинає кілька кордонів між різними главами фізики. Наївний операціоналізм (підручник філософії); (а) кожна фізична теорія, зокрема квантова механіка, має відношення до дійсних або можливим вимірювальним операціями та їх результатами; Наприклад, оператор Гамільтона представляє вимір енергії , а його власні значення є вимірними значеннями енергії; (в) отже, неї ніякої необхідності в спеціальній теорії вимірювання. Критичні зауваження: (і) існує як структур-, ве, так і семантичне розходження між теоретичною величиною і її експериментальним партнером, якщо такий взагалі є (згадаймо § 2.2); (іі) якщо б загальні теорії мали відношення до емпіричним спостереженнями, то щось з них було б зайвим: або теорії, або спостереження, а вибір експериментального обо ^ рудования не мав би ніякого значення, 98 г (4) Радикальний операціоналізмт: (а) базисні вимірювання є безпосередніми; (в) фундаментальна теорія, така, як, наприклад, квантова механіка, повинна мати відношення до базисних вимірам і бути виведеної з аналізу фізики вимірювань. Критичні зауваження: (і) безпосередніх вимірювань (принаймні мікросистем) не існує (дивися вище критику наївного реалізму); (іі) йаучний аналіз, будь то, аналіз понять або аналіз операцій, аж ніяк не є позасистемний, v а здійснюється за допомогою теорій; (ііі) зокрема, аналіз вимірювання спирається на сукупність як субстантивних теорій (substantive) (наприклад, теорія електромагнітного поля), так і на цілий ряд прикладних методів обробки експериментальних даних (зокрема, математичну статистику). (5) Строго Копенгагенська точка зору2: (а) процес вимірювання - це процес, в якому зливаються в одне ціле об'єкт, прилад і спостерігач, які таким чином втрачають свою індивідуальність; (в) це єдність властиво виключно квантовим феноменам, які, отже, є неаналізіруе-мимі; (с) «Формальний апарат квантової механіки допускає однозначне застосування тільки до такого роду завершенням явищам» 3; (d) якщо б теорія вимірювань спробувала аналізувати таку єдність, встановлюючи відмінність між суб'єктом і об'єктом і виявляючи точну форму їх взаємодії, то в такому випадку вона зруйнувала б ту незвідність і ірраціональність, яка характеризує квантові феномени; (е) отже, не потрібно намагатися будувати квантову теорію вимірювань 4. Критичні зауваження: (і) хоча акт вимірювання включає в себе спостерігача (а також і ряд інших речей), фізика є наука не про мислячих істот, а про фізичних системах, які в експерименті іноді знаходяться під контролем, іноді незалежні і у всякому 1 G. H. Бор, Атомна фізика і людське пізнання, М., 1961. * Н. Бор, Єдність знань, - «Вибрані наукові праці», м. II, М., сНаука ». стр. 487. * L. R о s е n f е 1 d, in L. Infeld (ed.) Proceedings on Theory ot Gravitation, Gauthier - Villars, Paris, 1964. Випадку позбавлені психічних компонентів; (ii) було б бажано побудувати квантові теорії реальних (а отже, і специфічних) процесів вимірювання, теорії, здатні пояснити і передбачити весь ланцюг подій, починаючи з якого-небудь елементарного події; (наприклад, фотохімічної реакції) і закінчуючи НЕ * яким спостережуваним макроподії (наприклад, піт чорненими фотопластинки). (6) Точка зору фон Неймана (а) процес вимірюв ^ ренію є взаємодія між обц єктом і суб'єктом, причому межа між ними вироб »; вольна (тобто місце проведення цього кордону визна-j ляется чисто конвенціональним способом); (в) замість того щоб бути додатком квантової механіки Ц інших фізичних теорій, квантова теорія вимірювання ^ вимагає обмежити основний постулат квантової хутра ники (рівняння Шредінгера або його еквівалент), до-І повного його постулатом проектування, згідно кото4 рому вимір деякої спостережуваної переводить століття * тор стану в один з власних векторів рассма ^ чати спостережуваної; (с) отримана таким образолІ теорія вимірювань є досить загальною, і, крім того, вона надає квантовій механіці її операціональ ^ ве значення. Оскільки передбачається, що ця точка $ зору є стандартною, зупинимося на ній під ^ робнее. I
|
||
| « Попередня | Наступна » | |
|
|
||
Інформація, релевантна "З.І. Підходи до теорії вимірювань" |
||
|
||