Головна
ГоловнаІсторіяІсторія наук → 
« Попередня Наступна »
В. Гейзенберг. В. Фізика і філософія. Частина і ціле: Пер. з нім. М.: Наука. Гол. ред. фіз.-мат. літ. , 1989 - перейти до змісту підручника

VIII. КРИТИКА І КОНТРПРОПОЗИЦІЄЮ СТОСОВНО КОПЕНГАГЕНСЬКА ІНТЕРПРЕТАЦІЯ КВАНТОВОЇ ТЕОРІЇ

Копенгагенська інтерпретація квантової теорії далеко відвела фізиків від простих матеріалістичних поглядів, пануючих в природознавстві XIX сторіччя. Так як ці погляди були не тільки найтіснішим чином пов'язані з природознавством того часу, а й дуже грунтовно проаналізовані в деяких філософських системах і завдяки цьому дуже глибоко проникли в саме мислення людства, то цілком зрозуміло, що було зроблено багато спроб піддати копенгагенську інтерпретацію критиці і замінити її іншою, більш відповідної уявленням класичної фізики і матеріалістичної філософії.

Ці спроби робляться з позицій, які можна розділити на три різні групи. Представники першої групи хоча і приймають повністю копенгагенську інтерпретацію експериментів, принаймні оскільки це стосується експериментів, проведених до теперішнього часу, але не задоволені використовуваним при цьому мовою, тобто що лежить в основі її філософією, і замінюють її іншою. Іншими словами: вони намагаються змінити філософію, не змінюючи при цьому фізики. У деяких роботах представників цієї першої групи згоду з копенгагенської інтерпретацією обмежується експериментальними передбаченнями цієї інтерпретації щодо всіх експериментів, які були досі проведені або які тільки мають відношення до звичайної фізики електронів.

Представники другої групи чітко уявляють себ ^, що Копенгагенська інтерпретація є єдино прийнятним тлумаченням, якщо експериментальні дані дійсно всюди узгоджуються з передбаченнями цієї інтерпретації. Тому в роботах цієї групи робляться спроби в певних критичних пунктах змінити квантову теорію.

Нарешті, представники третьої групи просто висловлюють свою загальну незадоволеність квантової теорією, не висуваючи при цьому певних контрпропозицій, будь вони фізичної або філософського характеру. До представників цієї групи можна зарахувати Ейнштейна, Лауе і Шредінгера. Історично заперечення проти копенгагенської інтерпретації висувалися насамперед цією групою.

Все опоненти квантової теорії єдині, однак, в одному пункті. Було б бажано, на їх думку, повернутися до уявлення про реальності, властивому класичної фізики, або, кажучи на більш загальному філософському мовою, до онтології матеріалізму, тобто до подання про об'єктивне, реальному світі, найдрібніші частини якого існують настільки ж об'єктивним чином, що і каміння та дерева, незалежно від того, спостерігаємо ми їх чи ні.

Але як роз'яснено в одній з попередніх глав, це неможливо або, у всякому разі, внаслідок природи атомних явищ, можливо не повністю. Нашим завданням не може бути вислів побажань щодо того, якими мають бути, власне кажучи, атомні явища. Нашим завданням може бути тільки розуміння їх.

Коли розбирають роботи представників першої групи, то важливо з самого початку мати на увазі, що тлумачення, що містяться в цих роботах, не можуть бути спростовані експериментом, так як вони адже тільки повторюють копенгагенську інтерпретацію на іншій мові . Зі строго позитивістської точки зору можна було б навіть сказати, що тут ми маємо справа зовсім не з контрпропозиції, висунутими проти копенгагенської інтерпретації, а з їх точним повторенням на іншій мові. Тому можна тільки сперечатися про доцільність цієї мови. Ця група контрпропозицій використовує ідею «прихованих параметрів». Так як закони квантової теорії пророкують результати експерименту, взагалі кажучи, тільки статистично, то, грунтуючись на класичній точці зору, можна було б припустити, що існують приховані параметри, які, будучи ненаблюдаеми в будь-якому звичайному експерименті, насправді визначають результат експерименту, як це завжди вважалося раніше відповідно до принципу причинності. Тому в деяких роботах була зроблена спроба винайти такі параметри всередині рамок квантової механіки.

У цьому плані висунув, наприклад, свої контрпропозиції проти копенгагенської інтерпретації Бом, ідеї якого нещодавно були до деякої міри підтримані також де Бройлем 10. Інтерпретація Бома розроблена аж до деталей. Тому вона може служити тут основою обговорення. Бом розглядає частинки як об'єктивно існуючі структури, подібно матеріальним точкам класичної механіки. Хвилі в конфігураційному просторі є в його інтерпретації також «об'єктивно існуючими», подібно електричних полів. Правда, конфігураційний простір являє собою простір багатьох вимірів, що відносяться до різних координатах всіх належних систем частинок. У зв'язку з цим виникає перша трудність: що мають на увазі, коли називають хвилі в конфігураційному просторі «реально існуючими»? Конфігураційний простір являє собою дуже абстрактне простір. Слово ж «реальне» походить від латинського слова «res» і означає «предмет», «річ». Але речі існують у звичайному, тривимірному, а не в абстрактному конфигура-ционном просторі. Розгляд хвиль в конфігураційному просторі як об'єктивних мало б виправдання лише в тому випадку, якщо б ми цим розглядом хотіли сказати, що ці хвилі не залежать від спостерігача. Але все ж їх навряд чи можна назвати дійсно існуючими, або реальними, якщо ми тільки, не хочемо довільно міняти значення слів. Бом визначає потім лінії, що перетинають поверхні постійної фази під прямим кутом, як можливі траєкторії частинок. Яка з цих ліній виявиться дійсною траєкторією частинки, залежить, на думку Бома, від історії системи і властивостей вимірювального приладу, і вирішити це питання, не знаючи про систему і вимірювальному приладі більше того, що фактично може бути відомо, не можна. Ця історія (системи і приладу) фактично містить в такому випадку «приховані параметри», а саме реальну траєкторію електрона до того, як експеримент розпочався.

Одним з наслідків цієї інтерпретації, як підкреслив Паулі, є те, що електрони багатьох атомів в стаціонарному стані повинні лежати, що вони, стало бути, не повинні здійснювати ніяких рухів по орбітах навколо атомного ядра. Це здається на перший погляд суперечить експерименту, так як вимірювання швидкостей електронів в основному стані (наприклад, за допомогою Комптон-ефекту) завжди дають у підсумку деякий розподіл електронів основного стану за швидкостями, яке відповідно до правил квантової механіки дається квадратом хвильової функції в просторі швидкостей (імпульсів). У цьому випадку, однак, Бом може відповісти, що вимірювання не підлягає більше розгляду на підставі колишніх законів. Тому хоча при звичайній оцінці результату вимірювання в якості розподілу за швидкостями буде виходити квадрат хвильової функції в просторі швидкостей (імпульсів), але якщо при розгляді вимірювальної апаратури брати до уваги квантову теорію і особливо введені Бомом ad hoc квантово-механічні потенціали, то висновок - в дійсності електрони в стаціонарному стані завжди спочивають - був би таки допустимо. Цьому відповідає той факт, що введені Бомом в цьому зв'язку квантові потенціали мають дуже дивні властивості: наприклад, вони відмінні від нуля на будь-якому як завгодно великій відстані. Такою ціною Бом сподівається отримати можливість стверджувати: «Для нас немає необхідності відмовлятися в галузі квантової теорії від точного, раціонального та об'єктивного опису індивідуальних систем». Але таке об'єктивний опис викриває себе при цьому як різновид ідеологічної надбудови, тільки в дуже малому ступені пов'язаної з безпосередньою фізичною реальністю. Бо адже приховані параметри в інтерпретації Бома такі, що вони ніколи не можуть зустрітися в описі реальних процесів, оскільки квантова теорія залишається незмінною.

Щоб уникнути цієї проблеми, Бом висловив надію, що в майбутніх експериментах (наприклад, на відстанях, менших Ю-13 см) приховані параметри таки ще будуть мати фізичний зміст, і тим самим квантова теорія може виявитися помилковою. Бор з приводу висловлювання таких сподівань зазвичай говорить, що за структурою вони подібні приблизно такому твердженню: «Можна сподіватися, що згодом виявиться, що в деяких випадках 2X2 = 5, бо це було б вигідно для наших фінансів». Насправді виконання надій Бома позбавило б грунту не тільки квантову механіку, але тим самим і інтерпретацію Бома. Звичайно, в той же час необхідно підкреслити, що наведена аналогія, хоча вона і представляється повної, не є з точки зору логіки невідпорним аргументом проти можливого майбутнього зміни квантової теорії у пропонованому Бомом напрямку. Бо в принципі можна собі уявити, що, наприклад, подальший розвиток математичної логіки може надати певний сенс твердженням, що у виняткових випадках 2X2 може бути одно 5 і що в такому випадку ця узагальнена математика, можливо, навіть буде використовуватися для обчислень в галузі економіки. І все ж на підставі фактів, не вдаючись навіть до переконливим логічним аргументам, ми переконані, що такі зміни в математиці нічим не зможуть допомогти нашим фінансам. Тому незрозуміло і те, як можуть бути застосовані для опису фізичних явищ ті математичні ідеї, на які Бом вказує як на можливе здійснення своїх надій.

Якщо від цього можливої зміни квантової теорії, то мова Бома, як уже зазначалося, не говорить стосовно фізики нічого іншого, ніж мова копенгагенської інтерпретації. У такому випадку залишається тільки питання про доцільність цієї мови. Поряд з тим, що ми вже відзначали про траєкторії частинок, коли розглядали ці міркування як непотрібну ідеологічну надбудову, слід також відзначити, що мова Бома руйнує властиву квантової теорії симетрію координат і швидкостей, або, точніше кажучи, координат і імпульсів. Так як властивості симетрії завжди мають відношення до потаємним фізичної сутності теорії, то залишається незрозумілим, що ми виграємо від усунення їх у відповідному мовою.

Подібне ж заперечення в дещо іншій формі можна привести і проти статистичної інтерпретації Боппа і дещо відмінною від неї інтерпретації Феньеша. Бопп приймає як основного квантово-механічного процесу виникнення і знищення частинок, які є реальними в класичному сенсі слова, а саме в сенсі матеріалістичної онтології, і закони квантової механіки розглядаються як особливий випадок кореляційної статистики, яка тут застосовується до процесів виникнення і породження частинок. Така інтерпретація може бути проведена, як показав Бопп, без протиріч, і вона проливає світло на цікаві зв'язки між квантової теорією і кореляційної статистикою. З фізичної точки зору вона веде до тих же самим висновків, що і Копенгагенська інтерпретація. У позитивістської сенсі вона, отже, знову ж ізоморфна цієї інтерпретації, так само як і інтерпретація Бома. Однак у її мові порушується симетрія хвиль і частинок, що є звичайно особливо характерною рисою математичної схеми квантової теорії. Вже в 1928 році Йордан, Клейн і Вігнер показали, що ця математична схема може тлумачитися не тільки як квантування руху частинок, але і як квантування тривимірних матеріальних хвиль. Ні, отже, підстави вважати хвилі матерії менш реальними, ніж частинки. Симетрія хвиль і часток могла б в інтерпретації Боппа зберегтися, мабуть, в тому випадку, якби відповідна кореляційна статистика була розвинена і в застосуванні до матеріальних хвилях у просторі та часі і якби, таким чином, можна було залишити відкритим питання про те, частинки або хвилі слід вважати справжньою реальностью11.

Припущення про реальний в сенсі матеріалістичної онтології існування частинок завжди необхідно веде до спроб вважати, що принаймні в принципі можливі відхилення від співвідношення невизначеностей. Наприклад, Феньеш стверджує, що існування співвідношення невизначеностей, яке він також пов'язує з певними статистичними співвідношеннями, жодним чином не виключає можливість одночасного і як завгодно точного вимірювання координат і швидкості. Однак Феньеш не вказує, як такі вимірювання повинні практично виглядати, і тому його міркування, мабуть, залишаються абстрактно-математичними.

Вейцель, пропозиції якого споріднені пропозиціям Бома і Феньеша, пов'язує шукані приховані параметри з новим, придуманим ad hoc сортом частинок, зеронамі, які ніяким способом неможливо спостерігати. Подання такого роду таїть в собі небезпеку, що взаємодія реальних часток з зеронамі призведе до розсіювання енергії за великим числом ступенів свободи поля зеро-нів, так що вся термодинаміка перетвориться на хаос. Вейцель не пояснив, як він зможе подолати цю небезпеку.

Точку зору, з якої виходили в критиці копенгагенської інтерпретації всі групи розглянутих досі фізиків, ймовірно, можна найкраще охарактеризувати, якщо згадати дискусію, присвячену спеціальної теорії відносності. Ті, хто не був задоволений усуненням Ейнштейном абсолютного простору і абсолютного часу, могли аргументувати приблизно таким чином. Спеціальна теорія відносності жодним чином не довела, що не існує абсолютний простір і абсолютний час. Вона лише показала, що справжнє простір і справжнє час у всіх звичайних експериментах себе не проявляють. Але якщо правильно врахувати відповідні закони природи і таким чином ввести для рухомих систем координат правильні здаються часи, то ніщо не буде говорити проти припущення про абсолютну просторі. Було б навіть правдоподібно припустити, що центр ваги нашої Галактики (принаймні наближено) покоїться в абсолютному просторі. Критик спеціальної теорії відносності міг ще додати, що можна сподіватися, що в майбутньому вимірювання зроблять визначення абсолютного простору, так би мовити «прихованого параметра» теорії відносності, можливим і тим самим теорія відносності буде спростована.

 Цю аргументацію не можна, як це відразу видно, спростувати експериментально, так як при цьому не робиться ніяких тверджень, що відрізняються від тверджень спеціальної теорії відносності. Але така інтерпретація теорії відносності порушувала б, принаймні на вживаному мовою, якраз найважливіше властивість симетрії теорії відносності, а саме інваріантність відносно перетворень Лоренца, і тому її слід вважати неприйнятною. 

 Аналогія обговорень спеціальної теорії відносності з обговореннями квантової теорії очевидна. Закони квантової механіки такі, що введені ad hoc приховані параметри ніколи не можна буде спостерігати. Крім того, найважливіші властивості симетрії були б порушені, якби ми ввели в інтерпретацію теорії приховані параметри як фіктивних величин. 

 Заперечення, які містяться в роботах Блохінцева і Александрова, по самій постановці досить відмінні від обговорених вище. Ці заперечення з самого початку обмежуються виключно філософської стороною питання. У фізичному плані Блохін-ців і Александров без всяких застережень погоджуються з копенгагенської інтерпретацією. Тим більше різкими виявляються зовнішні форми полеміки: «Серед найрізноманітніших ідеалістичних напрямків у сучасній фізиці так звана« Копенгагенська школа »- найбільш реакційна. Викриттю ідеалістичних і агностичний спекуляцій цієї школи навколо корінних проблем квантової механіки і присвячена ця стаття », - пише Блохін-ців у введенні до однієї зі своїх статей. Різкість полеміки показує, що тут йде мова не тільки про науку, а й про вірування. Мета критики висловлена на закінчення статті цитатою з твору Леніна: «Як не чудернацькими з точки зору« здорового глузду »перетворення невагомого ефіру в вагому матерію і назад, як не« дивно »відсутність у електрона всякої іншої маси, крім електромагнітної, як не незвично обмеження механічних законів руху однієї тільки областю явищ природи і підпорядкування їх більш глибоким законам електромагнітних явищ і т. д. - все це тільки зайве підтвердження діалектичного матеріалізму »12. Хоча, стало бути, передумови робіт Блохінцева і Александрова лежать поза галузі природознавства, все ж обговорення їх аргументів дуже повчально. 

 У даному випадку головне завдання полягає в порятунку матеріалістичної онтології, тому атакам піддається перш за все введення в інтерпретацію квантової теорії спостерігача. Александров пише: «Тому під результатом вимірювання в квантовій меха- ніку потрібно розуміти об'єктивний ефект взаємодії електрона з відповідним об'єктом. Розмови про спостерігачі потрібно виключити і мати справу з об'єктивними умовами і об'єктивними ефектами. Фізична величина є об'єктивна характеристика явища, а не результат спостереження ». Хвильова функція характеризує, згідно Александрову, об'єктивний стан електрона. 

 У своєму викладі Александров упускає, що взаємодія системи з вимірювальним приладом в тому випадку, коли прилад і система вважаються ізольованими від решти світу і в цілому розглядаються відповідно до квантовою механікою, як правило, не веде до певного результату (наприклад, до почорніння фотопластинки в певній точці). Коли проти цих висновків висувають твердження: «Але насправді платівка після взаємодії таки почорніла у визначеному місці», то тим самим від квантово-механічного розгляду ізольованої системи, що складається з електрона і платівки, відмовляються. У цьому полягає фактичний характер події, яка може бути описано за допомогою понять повсякденному житті, в математичному формалізмі квантової теорії безпосередньо не міститься і в копенгагенську інтерпретацію входить завдяки введенню уявлення про спостерігачі. Звичайно, не слід розуміти введення спостерігача неправильно, в сенсі внесення до опис природи якихось суб'єктивних рис. Спостерігач виконує швидше функції реєструючого «пристрої», тобто реєструє процеси в просторі та часі; причому справа не в тому, чи є спостерігач апаратом або живою істотою; але реєстрація, тобто перехід від можливого до дійсного, в даному випадку, безумовно, необхідна і не може бути виключена з інтерпретації квантової теорії. У цьому пункті квантова теорія найтіснішим чином пов'язана з термодинамікою, оскільки всякий акт спостереження по всій своїй природі є незворотнім процесом. Тільки за допомогою таких незворотних процесів формалізм квантової теорії може бути несуперечливим чином пов'язаний з дійсними процесами в просторі та часі. З іншого боку, незворотність, якщо її знову перевести на мову математичного зображення подій, є наслідком неповноти знань, які спостерігач має про систему, і тому не є таки чимось цілком об'єктивним. 

 Формулювання Блохінцева дещо інші, ніж Александрова. «У квантовій механіці стан частинки характеризується справді не« само по собі », а приналежністю частинки того чи іншого ансамблю (змішаного або чистому). Ця приналежність має зовсім об'єктивний характер і не залежить від відомостей спостерігача ». Такі формулювання відводять насправді вже дуже далеко (навіть занадто далеко) від онтології матеріалізму. Справа в тому, що, наприклад, у класичній термодинаміці положення інше. При визначенні температури системи спостерігач увазі, що система являє собою тільки один зразок, вибраний з канонічного ансамблю, і він, отже, може вважати, що система, очевидно, володіє різними енергіями. Проте насправді система має в класичній фізиці в певний момент часу тільки певне значення енергії, всі інші значення не реалізуються. Спостерігач, отже, впаде в помилку, якщо буде вважати за можливе, що в даний момент існує інше значення енергії. Звідси канонічний ансамбль містить висловлювання не тільки про саму систему, а й про неповноту відомостей спостерігача про систему. Коли Блохинцев намагається в квантової теорії вважати приналежність системи до ансамблю чимось цілком об'єктивним, він вживає слово «об'єктивний» в сенсі, що відрізняється від вживання його в класичній фізиці, бо в ній ця приналежність означає, як уже було відзначено, висловлювання не тільки про системі, а й про ступінь знання системи спостерігачем. При розгляді квантової теорії необхідно коротко згадати про один виключення. Якщо ансамбль характеризується в квантової теорії тільки єдиною хвильової функцією в конфігураційному просторі (а не як зазвичай - статистичної матрицею), то створюється особлива ситуація (так званий «чистий випадок»), в якому опис може бути названо у відомому сенсі об'єктивним і в якому елемент неповного знання безпосередньо не виявляється. Але так як будь-яке вимірювання (через пов'язані з ним необоротних процесів) знову вводить потім елемент неповного знання, то і ця ситуація «чистого випадку» все-таки не відрізняється принципово від іншого, раніше обговореного більш загального випадку. 

 З усього розглянутого вище насамперед видно, як важко втиснути нові ідеї в стару систему понять попередньої філософії, або, вживаючи давній вислів, як важко наповнити новим вином старі міхи. Такі спроби завжди неприємні, тому що змушують знову і знову займатися латанням неминучих дірок в старих хутрі, замість того щоб насолоджуватися новим вином. З точки зору здорового глузду не можна очікувати, що мислителі, які створили діалектичний матеріалізм більше ста років тому, могли передбачати розвиток квантової теорії. Їх уявлення про матерію і реальності не можуть бути пристосовані до результатів нашої сьогоднішньої витонченої експериментальної техніки. 

 Тут, мабуть, слід зробити додатково кілька зауважень про позицію природодослідника щодо певного світогляду. При цьому байдуже, про релігійне чи політичному світогляді йдеться. Принципова відмінність релігійного і політичного світоглядів, що полягає в тому, що останнє має відношення до безпосередньої матеріальної реальності світу навколо нас, в той час як перший має об'єктом іншу реальність, що лежить по той бік матеріального світу, в даній постановці проблеми неістотно. Тут слід обговорити проблему самої віри. З того, що було досі сказано, випливає висновок, що вчений ніколи не повинен покладатися на якийсь єдиний- ственное вчення, ніколи не повинен обмежувати методи свого мислення однієї-єдиної філософією. Вчений має бути готовий до того, що завдяки новим експериментальним даним можуть бути змінені і самі основи його знання. Але це вимога з двох міркувань знову являло б собою занадто велике спрощення нашого становища в житті. 

 Перше міркування полягає в тому, що весь спосіб нашого мислення формується в нашій юності, завдяки тим ідеям, з якими ми в цей час стикаємося, чи завдяки тому, що ми вступаємо в контакт з видатними особистостями, у яких ми вчимося.

 Цей спосіб мислення буде чинити вирішальний вплив на всю нашу подальшу роботу, і внаслідок цього цілком можливі утруднення в процесі пристосування до зовсім інших ідей і системам мислення. Друге міркування полягає в тому, що ми завжди належимо якомусь суспільству або спільності. Цю спільність пов'язують воєдино загальні ідеї, загальний критерій моральних цінностей або спільну мову, на якій говорять про загальних проблемах життя. Ці загальні ідеї можуть підтримуватися авторитетом церкви, партії чи держави, і навіть якщо це не буде мати місце, все одно дуже важко відійти від загальноприйнятих ідей, що не протиставляючи себе суспільству. Але результати наукових роздумів можуть суперечити деяким із загальноприйнятих ідей. Без сумніву, було б нерозумно вимагати, щоб учений взагалі не був лояльним членом суспільства, щоб він принципово відмовився від усіх благ, які можна отримати, належачи колективу, і було б настільки ж нерозумно бажати, щоб загальні ідеї колективу чи суспільства, які з наукової точки зору завжди необхідно є спрощенням, слід міняти відразу ж слідом за черговим успіхом наукового пізнання, що ці загальні ідеї повинні бути, отже, такими ж мінливими, як і наукові теорії. Тому і в наш час ми знову приходимо до старої проблеми двоїстості істини, яка неодноразово виникала в історії християнської релігії в епоху пізнього середньовіччя. У той час з'явилося досить спірне вчення про те, що позитивна релігія незалежно від того, яку форму вона може прийняти, є для величезної більшості людей потребою, в той час як учений шукає власне істину по той бік релігії і може знайти її тільки там. 

 Наука є езотеричним вченням, - так було сказано, - вона призначена тільки для небагатьох. У наш час функції позитивної релігії в деяких країнах взяли на себе політичні вчення і громадські організації, але проблема, по суті, залишилася тією ж. Першою вимогою щодо вченого повинно завжди залишатися вимога інтелектуальної чесності, в той час як суспільство часто проситиме вченого, внаслідок мінливості науки, почекати принаймні кілька десятиліть, перш ніж публічно висловлювати свою розходиться з загальноприйнятим думку. Простого рішення цієї проблеми - якщо однією терпимості недостатньо, - ймовірно, немає. Але, мабуть, можна знаходити некото- рої утіху в тому факті, що тут мова йде, безсумнівно, про досить старої проблеми, що відноситься до життя людини у всі часи. 

 Тепер знову повернемося до контрпропозицією копенгагенської інтерпретації квантової теорії і розглянемо при цьому контрпропозиції представників другої групи. У цих контрпропозиціях спроба побудови іншої філософської інтерпретації пов'язана навіть з прагненням змінити квантову теорію. Сумлінна спроба в цьому напрямку зроблена Яноші, який усвідомив, що припущення про суворої справедливості квантової механіки змушує нас відійти від уявлень про реальність класичної фізики. Він тому намагається так змінити квантову механіку, щоб багато її результати залишалися в силі, але її структура наближалася до структури класичної фізики. Напрямком своєї атаки він обрав так звану редукцію хвильового пакета, тобто той факт, що описує систему хвильова функція в момент, коли спостерігачеві стає відомим результат спостереження, змінюється стрибком. Яноші констатує, що ця редукція не може бути виведена з рівняння Шредінгера, і вважає, що звідси можна укласти про наявність непослідовності «ортодоксальної» інтерпретації. Як відомо, редукція хвильового пакета з'являється в копенгагенської інтерпретації завжди в тих випадках (мовою формалізму - завжди для «статистичної суміші» станів), коли завершується перехід від можливого до дійсного, тобто коли дійсне вибирається з можливого, що, відповідно до звичайного опису, робить спостерігач. В основі цього лежить припущення, що інтерференційні члени частково погашаються внаслідок неконтрольованих взаємодій вимірювального приладу з системою і рештою світу (мовою формалізму - взаємодія «приготовляє» суміш). Яноші намагається в цьому пункті, вводячи загасання, так змінити квантову механіку, щоб інтерференційні члени після закінчення кінцевого часу зникали самі по собі. Навіть якби це відповідало дійсності, - а всі проведені донині експерименти не дають для цього жодних підстав, - то при такій інтерпретації, як зазначає сам Яноші, залишився б ще ряд небажаних наслідків (наприклад, хвилі, що поширюються швидше за швидкість світла, зміна часовій послідовності причини і наслідки для рухомого спостерігача, тобто виділення певних систем відліку і т. д.). Тому ми навряд чи погодимося пожертвувати простотою квантової теорії заради такого роду вистав, поки нас не примусить до цього експеримент. Серед інших опонентів «ортодоксальної» інтерпретації квантової теорії Шредінгер займає в певному сенсі виняткову позицію, оскільки він хотів би приписувати об'єктивну дійсність не частинкам, а хвилях і не згоден інтерпретувати хвилі тільки як хвилі ймовірності. У своїй роботі «Чи існують квантові скачки?» Він намагається взагалі відкинути квантові скачки. Але в роботі Шредінгера насамперед міститься деякий нерозуміння звичайної інтерпретації. Він випускає з уваги, що хвилями ймовірності у звичайній інтерпретації є тільки хвилі в конфігураційному просторі - то, що мовою математики можна назвати матрицями перетворення, - а не тривимірні хвилі матерії або випромінювання. Останні об'єктивно реальні в настільки ж великою і в настільки ж малою мірою, що й частки, хоча вони не мають безпосередньо ніякого відношення до хвиль ймовірності, але володіють, подібно максвелловскую полю, безперервної щільністю енергії та імпульсу. Звичайно, Шредінгер правильно підкреслює, що ці процеси можна вважати більш безперервними, ніж це робиться в більшості випадків. Однак Шредінгер не може цим усунути зі світу елемент переривчастості, який в атомній фізиці виявляється всюди, наприклад дуже наочно - на сцинтиляційному екрані. У звичайній інтерпретації квантової теорії цей елемент міститься в переході від можливого до дійсного. Сам Шредінгер не робить жодних контрпропозицій щодо того, як він уявляє собі, наприклад, введення усюди спостережуваного елемента переривчастості інакше, ніж це робиться у звичайній інтерпретації. 

 Нарешті, критика, яка міститься в різних роботах Ейнштейна, Лауе та інших, зосереджується навколо питання про те, чи дає Копенгагенська інтерпретація можливість однозначного, об'єктивного опису фізичних фактів. Її найбільш важливі аргументи можуть бути виражені приблизно в наступній формі. Математична схема квантової теорії здається цілком достатнім описом статистики атомних явищ. Але, навіть якщо її твердження щодо ймовірностей атомних процесів цілком правильні, ця інтерпретація все-таки не дає ніякого опису того, що відбувається насправді, незалежно від спостережень або між нашими спостереженнями. Що-небудь повинно адже, проте, відбуватиметься - в цьому ми можемо не сумніватися. Це «щось» може бути, і не можна описати за допомогою понять електрона, або хвилі, або світлового кванта, але, оскільки воно не описується будь-яким чином, задача фізики ще не виконане. Не можна допустити, що квантова фізика відноситься тільки до акту спостереження. Фізик повинен припускати в своїй науці, що він вивчає світ, який створив не він сам і що існував би також і без нього і в основному точно таким же. Тому Копенгагенська інтерпретація не дає ніякого дійсного розуміння атомних процесів. 

 Легко бачити, що ця критика вимагає просто повернення до старої матеріалістичної онтології. Що ж можна відповісти на цю критику з точки зору копенгагенської інтерпретації? 

 Можна сказати, що фізика є частиною природознавства і в цій якості має прагнути до опису та розуміння природи. Однак розуміння будь-якого роду, будь воно науковим чи ні, залежить від нашої мови, від того, що ми можемо передавати наші думки. Усяке опис явищ, дослідів і їх результатів також грунтується на мову як на єдиному засобі розуміння. Слова цієї мови виражають поняття повсякденного життя, які в науковому мовою фізики можуть бути уточнені до понять класичної фізики. Ці поняття являють собою єдиний засіб однозначної передачі повідомлень про процеси, розташуванні приладів у дослідах і їх результати. Тому коли фізика-атомники просять дати опис того, що реально відбувається в його дослідах, то слова «опис», «реальність» і «відбувається» можуть відноситися тільки до понять повсякденному житті чи класичної фізики. Як тільки фізик спробував би відмовитися від цієї бази, він втратив би можливість однозначно пояснюватися і не зміг би розвивати свою науку далі. Тому всяке вислів про те, що насправді відбувається або відбулося, є висловлюванням, що використовують поняття класичної фізики. Воно за самою своєю природою внаслідок законів термодинаміки і співвідношення невизначеностей виявляється неповним щодо тих деталей атомних процесів, про які в даному випадку йде мова. Вимога, що слід описувати і те, що в квантово-механічному процесі відбувається в проміжку між двома наступними один за одним спостереженнями, є contradictio in adjecto, так як слово «описувати» має відношення тільки до застосування класичних понять, тоді як ці поняття не можуть бути застосовані в проміжках між двома спостереженнями. Вони можуть застосовуватися тільки в момент спостереження. 

 Необхідно також підкреслити, що Копенгагенська інтерпретація квантової теорії жодним чином не є позитивістської. У той час як позитивізм виходить з чуттєвих сприймань елементів буття, Копенгагенська інтерпретація розглядає описувані в класичних поняттях об'єкти і процеси, тобто фактичне, як основи всякого фізичного пояснення. Разом з тим визнається також, що Статистичнй природи законів мікрофізику усунена бути не може, оскільки всяке знання «фактичного» в силу квантово-механічних законів природи є знанням неповним. 

 Онтологія матеріалізму грунтувалася на ілюзії, що в атомну область можна екстраполювати спосіб існування, безпосередньо дане оточуючого нас світу. Але ця екстраполяція неможлива. 

 Можна було б додати ще деякі зауваження щодо формальної структури контрпропозицій відносно копенгагенської інтерпретації. Всі висунуті досі контрпропозиції відносно копенгагенської інтерпретації змушують жертвувати істотними властивостями симетрії квантової теорії. Тому цілком можна припустити, що Копенгагенська інтерпретація є необхідною, якщо ці властивості симетрії, подібно властивості інваріантності щодо перетворень Лоренца, вважати істотними властивостями природи. На користь цього говорять і всі проведені досі експерименти. 

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "VIII. КРИТИКА І контрпропозицією СТОСОВНО Копенгагенська інтерпретація квантової теорії "
  1. ПРЕДІСЛОВІЕ1
      копенгагенської інтерпретації квантової теорії; в цьому розділі читачем, який не знайомий з физи-кою, можуть бути опущені деякі деталі, так як вони не особливо важливі для подальших висновків. В інтересах більшої доступності книги іноді допускаються повторення. Висновки сучасної фізики, про які тут йдеться, в чому змінили уявлення про світ, успадковане від минулого століття.
  2. "Критична теорія" суспільства і тотальна критика ідеології
      критику ідеології. «... Загальна теорія ...-пише він,-приймає форму критики ідеології» До Така посилена увага до проблематики ідеології та її критики у філософів Франкфуртської школи не випадково, бо воно випливає з самої істоти «критичної теорії», з розвивається ними ідеалістичної концепції суспільного розвитку. Критика позднека капіталістичного суспільства, тобто
  3.  Розділ VIII.
      Розділ
  4. 1.9. Про співвідношення квантової і класичної хімії
      критики. Результати експериментів висловлюють передбачення квантової теорії, отже, і їх опис ставиться до неї, а не до класичної теорії. Заперечення Бора полягає в тому, що опис результатів експериментів є однозначним, а не імовірнісним. Але і цей аргумент не цілком коректний. Результати одноразового експерименту дійсно описують якесь цілком певна подія.
  5.  ТЕМА 9 Візантія в VIII-X ст.
      ТЕМА 9 Візантія в VIII-X
  6.  Глава VIII Правотворчість
      Глава VIII
  7.  Тема VIII. РУСЬ НА РОЗДОРІЖЖІ
      Тема VIII. РУСЬ НА
  8.  Розділ VIII. Злочини у сфері економіки
      Розділ VIII. Злочини у сфері
  9.  ГЛАВА VIII. ЗАКОНОДАВЧА ВЛАДА: ПАРЛАМЕНТ
      ГЛАВА VIII. ЗАКОНОДАВЧА ВЛАДА:
  10. Частина перша. РЕАЛІЗМ
      копенгагенському відповіді на цю ж проблему, який, однак, з'явився через багато років. Припустимо, що у мене є система, описана настільки повно, наскільки це під силу квантовій механіці. У квантовій механіці опису називаються «станами» 110; найбільш повне, з формальної точки зору, опис називається «максимальним станом» (а також «хвильовий функцією» або «пси-функцією»).
  11.  Розділ VIII. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ ПРО ЗОБОВ'ЯЗАННЯ І ДОГОВОРИ
      Розділ VIII. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ ПРО ЗОБОВ'ЯЗАННЯ І
  12.  Глава VIII. Банківські операції та угоди кредитної організації
      Глава VIII. Банківські операції та угоди кредитної
  13.  Глава VIII Основи кримінального права Російської Федерації
      Глава VIII Основи кримінального права Російської
  14.  Розділ VIII. Зобов'язання з передачі майна у власність (в інше речове право)
      Розділ VIII. Зобов'язання з передачі майна у власність (в інше речове
  15. I. ЗНАЧЕННЯ СУЧАСНОЇ ФІЗИКИ В НАШ ЧАС
      відношенні того, що стосується експериментальної техніки, сучасна ядерна фізика є тільки прямим наслідком методу дослідження, який завжди, з часів Гюйгенса, Вольта і Фарадея, визначав розвиток природознавства. Точно так само можна сказати, що бентежити математична складність деяких розділів квантової теорії являє собою лише крайнє розвиток методів, які були
© 2014-2022  ibib.ltd.ua