Головна
Аксіологія / Аналітична філософія / Антична філософія / Антологія / Антропологія / Історія філософії / Історія філософії / Логіка / Метафізика / Світова філософія / Першоджерела з філософії / Проблеми філософії / Сучасна філософія / Соціальна філософія / Середньовічна філософія / Телеологія / Теорія еволюції / Філософія (підручник) / Філософія мистецтва / Філософія історії / Філософія кіно / Філософія науки / Філософія політики / Філософія різних країн і часів / Філософія самоорганізації / Філософи / Фундаментальна філософія / Хрестоматії з філософії / Езотерика
ГоловнаФілософіяФілософія науки → 
« Попередня Наступна »
Бунте Марно. Філософія фізики: Пер, з англ. Вид. 2-е, стереотипне, 2003 - перейти до змісту підручника

9J. Стандартне опис вимірювання

|

I

Загальноприйнята опис процесу вимірювання принади лежить фон Нейманом. Воно викладено в книзі «Математик етичні основи квантової механіки», в якій сказано ^ хоча н невірно, майже все необхідне для аксіоматі-f чеського і несуперечливого формулювання квантової! механіки. Мабуть, саме тут спостерігач вперше! став основною фігурою в описі експериментальних! ситуацій. Фон Нейман ясно сказав, що під наблюдатеся лем він має на увазі не тільки вимірювальний приладу а й людини, що володіє «суб'єктивним восприя-;

1 І. фон Нейман, Математичні основи квантової механіки, М., 1964.

* И

100 и

І тием »1. Він навіть припускав, що необхідно використовувати доктрину психофізичного паралелізму. Фон Нейман також наполягав на тому, що кордон між спостерігачем і спостережуваної системою може довільно смещаться2. Точніше кажучи, він пропонував розділити світ на три частини: I - спостережувана річ, II-"-вимірювальний прилад і III - спостерігач. Кордон, стверджував він, може бути проведена або між I і складовою системою II + ПІ, або між фізичною комплексом I + II і психофізичної сутністю III. У кожному випадку (а) вимір розглядається як щось цілком відмінне, скажімо, від дії зовнішнього магнітного поля на спінову микросистему - саме в силу непередбачуваного втручання свідомості, і (в) вимірювальний процес не може бути ні контрольованим, ні повністю зводиться до фізики, бо він включає в себе суб'єктивну апперцепцію і довільний вибір

Активна роль у результаті вимірювання, яка тут приписується свідомості спостерігача, найкраще виявляється на прикладі наступної уявної процедури, яку можна було б назвати методом men-sura interrupta (перерваного виміру). Ви налаштовуєте експериментальну установку на вимірювання даної величини на якомусь об'єкті певного виду і продовжуєте маніпулювати з приладами, але утримуються від того, щоб зчитувати з них остаточні дані. Через деякий час ви кидаєте монету , якщо монета випаде вгору гербом, ви дивитеся на стрілку приладу і реєструєте його положення, якщо ж випаде решітка, ви йдете з лабораторії. Якщо ви суб'єктивіст, то ви не будете проводити розходження між фізичним подією, що полягає в тому, що стрілка приладу прийшла в стан спокою на деякій розподілі, і психічним фактом усвідомлення зазначеної фізичної події. Більше того, ви відмовитеся повірити, що існує така річ, як незалежна фізична подія. У цьому випадку ви зобов'язані зробити висновок, що результат вимірювання, тобто значення розглядає-

1 Там же, стор 307. 8 Там же, стор 308. * Там же.

toi

ваемой величини, залежить від свідомості спостерігача. Припустимо далі, що ви дотримуєтеся операційн-налістскіх догмату, згідно з яким обчислені значення являють собою можливі величини вимірювань. В цьому випадку ви зробите висновок, що володіє свідомістю спостерігач є суттєвою частиною квантової теорії і, взагалі, що фізика більше не може ігнорувати Людини 1.

Повертаючись до потрійний розподіл світу фон Нейманом, можна сказати, що цей розподіл досить суперечливо і, кажучи по суті, воно ніяк не відображено в теорії, а тому беззмістовно. Фактично у книзі фон Неймана ніде не специфицируются, навіть схематично, властивості спостерігача (система III): (а) його обговорення складових систем2, яке є центральним для всієї трактування процесу ізмеренія3, відноситься до «спостережуваного об'єкту разом з вимірювальним приладом, тобто до системи I + II, складеної з фізичних систем і без будь-якої домішки психічних компонентів; (Ь) фон Нейман ясно говорить, що суб'єкт «залишається поза обчислень» 4. Але те, що не з'являється в теорії, хоча і годиться її відмінною від класичної теорії вимірювання рисою, повинно в такому випадку розглядатися як помилковий елемент, привид, прихована змінна в гіршому сенсі цього терміну. ??

У той же час володіє свідомістю суб'єкт не єдиний привид в теорії або, вірніше, псевдотеорія вимірювань фон Неймана. Подібним ж властивістю володіє й інша частина цієї теорії. Йдеться про стан спостережуваної системи до того, як здійснено реальний вимір. Бо, якщо цей стан емпірично не пізнавши і, більше того, непізнавано, тоді воно не повинно з'являтися в теорії, що присягнув на вірність емпіричної філософії. (З іншого боку, воно правомірно з точки зору будь альтернативної філософії, бо воно може розглядатися як гіпо-1

W. НеIt 1 ег, Man and Science, New York, Basic Books, 1963 , p. 34-35. 2

Див: І. фон Нейман, Математичні основи квантової механіки, глава VI, § 2. 3

Там же, глава VI, § 3. 4

Там же, стор 307, 320.

теза, яку потрібно буде перевірити за допомогою спостережень.) Крім того, стверджувати, як це робить фон Нейман, що вимірювання здійснює перехід від невідомого стану в непередбачуваний власний вектор вимірюваної «спостережуваної», - значить пояснювати незрозуміле за допомогою ще більш незрозумілого. Принаймні, ескіз теорії ідеалізованих вимірювань довільних величин разом з зайвими розмовами про даремних спостерігачів не може розглядатися як теорія фактичних вимірювань, хоча вона і прийнята більшою частиною фізиків-професіоналів (однак вони ніколи не користуються нею). Причина невдачі фон Неймана у створенні справжньої теорії вимірювання полягає в тому, що такої речі, як довільне вимір, не існує. Друга причина полягає у "тому, що він некритично сприйняв ортодоксальну інтерпретацію квантової механіки, якій він навчився у фізиків, не враховуючи, що в цій інтерпретації теорія вимірювання не потрібна. (Згадайте строго копенгагенську точку зору, викладену в § 3.1.) Дійсно, відповідно до цієї інтерпретації, власне значення немає значення, яким реально володіє система, але швидше виміряне значення. (Ми довели в § 2.2, що ця інтерпретація є випадковою і неспроможною.) Отже, якщо взяти ортодоксальну інтерпретацію, то немає необхідності в будь-або окремої теорії вимірювання. Далі, якщо влас * ві значення представляють сойой виміряні значення, тоді власні функції повинні представляти стан систем, що знаходяться під спостереженням. З іншого боку, загальний вектор стану (лінійна комбінація власних функцій або власних векторів) повинен представляти стан системи до або після її спостереження, зокрема якщо приймається суб'єктивна інтерпретація ймовірності, яку наполовину поділяв фон Нейман, ін не бачив, що немає ніякого сенсу в побудові цілої теорії (квантрвая механіка мінус теорія вимірювань) на основі рівняння еволюції таких неспостережуваних станів. Він не враховував, що дуалізм двох видів процесів, а саме процесу коллапсірованія вектора стану (процес 1) при вимірі та процесу плавної («каузальне» в некоректній стандартної термінології) еволюції, у відповідності з рівнянням Шредннгера (процес 2) суперечить сповідувані їм філософії, згідно з якою не має сенсу створювати повну теорію процесу, в принципі неспостережуваного. Нарешті, фон Нейман не звернув уваги на те, що (як давним-давно було зазначено Маргенау) 1 всі фактичні обчислення в квантовій механіці, зокрема ті, які вже перевірені експериментом, ставляться до процесів не першої, а другого роду, що задовольняє рівнянню Шредннгера . Тому якби була можлива загальна квантова теорія вимірювання, що сумнівно, то природно було б відкинути проекційний постулат фон Неймана і застосувати рівняння Шредннгера (або певний його еквівалент) до комплексу об'єкт-прилад, що розглядається як чисто фізична двухснстеміая сущность2, або навіть краще трактувати його як проблему багатьох тел. У цьому випадку теорія вимірювань була б прикладним розділом основної теорії, а не її головою.

Проте залишається проблематичною сама можливість існування загальної теорії вимірювання, будь то класична або квантова теорія, оскільки універсальним метром не можна виміряти нічого конкретного.

Таким чином, ми стикаємося з аномальною ситуацією. Спочатку стверджують, що лише розгляд емпіричних операцій, таких, як вимірювання, надає зміст або фізичне значення математичного формалізму квантової теорії. Це близько до застарілої верифікаційної доктрині значення, але не узгоджується з практикою конструювання аналізу і розрахунку емпіричних операцій у світлі теорій. По-друге, стандартна квантовомеханічна теорія вимірювання (фон Неймана) не отримала благословення прихильників в рівній мірі стандартної інтерпретації квантової меха-'ники. По-третє, теорії вимірювань фон Неймана не існує на практиці, і передбачається, що вона повинна містити деяке поняття, а саме поняття спостерігача, яке є нефізичну і до того ж не. 1

Н. Margenau, Physical Review, 1936, vol. 49, p. 240. 2

H. Everett III, Reviews of Modern Physics, 1957, vol. 29,: p. 454; J. A. Wheeler, Reviews of Modern Physics, 1957, vol. 29, p. 463; Daneri, A. Loinger and G. Prosper!, Nuclear Physics, 1962, vol. 33, p. 297; D. У ohm and J. Bub, Reviews of Modern Physics, 1966, vol.38, p.453; M. Bunge, Foundations of Physics, 1967.

Може бути органічно введено в дану (псевдо) теорію. Воно залишається поза її формул, не змішуючись ні з якими реальними компонентами теорії. По-четверте, за допомогою теорії вимірювань фон Неймана не був розглянутий ні один реальний випадок. Сам він навів єдиний приклад для двох матеріальних точок, який не може бути прикладом фактіческогр ^ лзмере * ня. Обговорення реалістичних, а отже, набагато складніших прикладів фор Нейман залишає чітателю1, В результаті теорія залишається неперевіреною, і дійсно вона не змогла дати жодного верифікується передбачення. Навіть деякі видні захисники ортодоксальної точки зору визнають, що «реалістичної теорії дійсних вимірювальних пристроїв не існує» \

Одним словом, стандартна квантова теорія вимірювання, яка без особливих На те підстав стверджує, що на престол теоретичної фізики потрібно звести спостерігача, є цілком примарною. Отже, поширені спроби розглядати підстави квантової механіки, і зокрема її значення в термінах теорії вимірювань, є настільки ж нерозсудливими, як і спроби розкрити природу людини за допомогою теології. Більше того, вимірювання завжди конкретно, визначено приватними деталями і може бути виконано лише за допомогою специфічних приладів. Але всяка спеціальна вимірювальна установка вимагає своєї теорії. Будь така специфічна теорія є деяким застосуванням ряду загальних теорій. Насправді ми маємо тут деякий безліч загальних теорій разом з певною моделлю експериментальної ситуації. Отже, одна-єдність-ная теорія не може служити поясненням будь-якої можливої ??схеми вимірювання, за винятком настільки поверхневого підходу, що він буде марним для пояснення та передбачення поведінки окремої приватної експериментальної установки. Отже, строго Копенгагенська точка зору, згідно з якою не слід витрачати час, намагаючись побудувати квантову теорію

1 І. фон Нейман, Математичні основи квантової механіки, Мм 1964, стр, 324.

8 Н. P. Stapp, Physical Review D, 1971, vol, 3, p. 1303.

Вимірювання, є правильною, хоча вона і покоїться на помилковому підставі. Але незалежно від позиції по відношенню до цієї спірної проблеми з філософської точки зору важливо підкреслити, що не існує квантової теорії вимірювання, що має справу з Спостерігачем, незважаючи на неодноразові і чисто словесні зусилля обгрунтувати його появу.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " 9J. Стандартне опис вимірювання "
  1. Стандартний план розвитку.
    Якщо на підприємстві для досягнення однієї або декількох цілей розвитку необхідні кілька або навіть багато співробітників, то рекомендується не розробляти для кожного з них індивідуальний план розвитку, а працювати зі стандартними планами. Стандартні плани розвитку можуть бути: ієрархічними, при яких розвиток співробітників направлено на певні рівні, наприклад начальник цеху,
  2. Завдання 16. Встановіть кількість і якість таких міркувань і надайте їм стандартну форму одного з чотирьох типів А, Е, I, О, і визначте розподіленість термінів у судженнях:
    Приклад: «Стародавні римляни дали найбільші зразки красномовства». Рішення: Ясно, що мова в судженні йде про частину обсягу суб'єкта, тому стандартний вид цього судження такий: S-P-«Деякі стародавні римляни є люди, що дали найбільші зразки красномовства». Відносини між S і Р -
  3. Спосіб вимірювання оцінки.
      У ході даного процесу для критеріїв оцінки розробляється шкала оцінки. Це може бути загальна, прийнятна для всіх критеріїв шкала або для кожного критерію своя шкала. Що оцінює особа при оцінці повинно позначити ціну поділки певної шкали і на підставі цього дати оцінку. Можливе використання різних видів шкал. Описова шкала - при описі поділів для кожної з них застосовуються
  4.  5. Є сумісними поняття:
      Невинний, засуджений; Книга, зошит; Грам, одиниця виміру; Книга, навчальний посібник; Грам, одиниця виміру довжини; Комп'ютер, диск; Злочин, злочинець; Адвокат, прокурор; Здатність, пам'ять; Книга, бібліотека; Книга, підручник; Книга, посібник; Волейбол, баскетбол; Командна гра, спортивна гра; Любитель, спортсмен; Діяння, злочин; Слон, африканську тварину Крадіжка, грабіж;
  5.  3J. Вимірювання ймовірностей в атомній фізиці
      У простому випадку, вивченому філософами, ймовірності вимірюються шляхом підрахунку відносних частот. Однак настільки ж поширені і непрямі методи вимірювання ймовірностей, тобто вимірювання, опосередковані теоретичними формулами. Хорошим прикладом служить тут вимірювання інтенсивності спектральних ліній як покажчиків, або об'ектіваторов, ймовірностей переходів. (Щодо поняття
  6.  Принцип додатковості (несумісності)
      (Н. Бор, Л.А. Заде). Висока точність опису деякої системи несумісна з її великою складністю. Іноді цей принцип розуміється більш спрощено - реальна складність системи і точність її опису при аналізі обернено пропорційні в першому
  7.  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
  8.  7. Операціональні визначення
      Нарешті, є також хибною і аксіома X щодо так званих операціональних визначень. Якщо застосовувати її до випадку електричного поля, що характеризується напруженістю Е, то ця аксіома стверджує, що Е 'набуває фізичне значення тільки тоді, коли наказується процедура для вимірювання величини Е. Але це невірно: вимірювання дозволяють нам визначити тільки кінцеве число
  9.  Структура акта експертизи
      Результати проведеного обстеження експерти представляють у вигляді акта, який обов'язково має наступні розділи: вступну частину, опис історії життя випробуваного та історії його хвороби, якщо вона є, опис фізичного, неврологічного і психічного стану випробуваного, результати психологічного обстеження, аналіз отриманих даних (мотивування експертного висновку),
  10.  3.5. Емпіричне свідчення не є ні чисто амяіріческім, ні остаточним
      Всупереч загальнопоширеним забобону науці іало користі від чистих (неінтерпретірованних, неза-ісімих від теорії) даних і ніяке емпіричне свідчення саме по собі не буде остаточним і певним. Навіть дані, зібрані за допомогою неозброєного ока, не мають значення, якщо вони не можуть бути введені в сукупність знання, і всі вони тому страждають невизначеністю. Один з
  11.  2. Принцип додатковості Бора
      Це положення було сформульовано і узагальнено Нільсом Бором в його знаменитому «принципі додатковості». Якщо «атомні об'єкти» испускаются джерелом Р, проходять через щілини діафрагми і здійснюють спалахи на екрані, то ми не зможемо описати це явище шляхом зазначення, який закон управляє рухом кожної індивідуальної частки по шляху від точки Р до екрану. Усяке опис такого шляху зажадало
  12.  ВІД ТЛУМАЧЕННЯ (Екзегези) До існуючих
      ? Зміст християнського герменевтики Завданням християнської герменевтики є відновлення сенсу, прихованого в Біблії. Ще в Середні століття розрізняли чотири рівня значення, тлумачення яких має дозволити досягти істинного розуміння божественного послання: - сенс буквальний, або сенс історичний, який записує перше значення слів і встановлює фактичні дані; - сенс
  13.  Опис психічного стану
      повинно бути детальним і конкретним. У психіатрії існує загальноприйнята схема опису психічного статусу (стан свідомість і орієнтування, емоційно-вольової сфери, інтелектуального розвитку, особливості поведінки, наявність продуктивних психотичних розладів - марення галюцинацій). У вивчених часто відсутнє опис тих чи інших складових психічного статусу з наведеної