| Головна |
| « Попередня | Наступна » | |
5. Явища і проміжні явища |
||
|
Ті, кого не задовольняє пророкування експериментальних результатів за допомогою математичного апарату, намагалися інтерполювати неспостережувані ланцюга подій такого типу, який був відомий нам з традиційних пояснень оптичних явищ, що відбуваються між вихідними пристроями і спостережуваними результатами. Такі події є головним чином рухом частинок і поширенням хвиль в середовищі. Рейхенбах ввів для цих неспостережуваних ланцюгів подій назви «проміжних явищ» на противагу спостережуваних явищ, експериментальним пристроям і піднаглядним результатами. Твердження про ці «проміжних явищах», звичайно, не без двозначності, визначаються описом експерименту: вихідних пристроїв і початкових результатів. Можна вважати тому правдоподібним, що ми можемо інтерполювати кілька ланцюгів «проміжних явищ», не змінюючи нічето в експериментальному пристрої і в спостережуваних результатах. Крім того, не можна інтерполювати на всі експерименти з атомними об'єктами один і той же тип проміжних явищ. Якби це було можливо, ми могли б пояснити всі явища атомної та ядерної фізики за допомогою традиційних законів оптики та механіки. Але ми знаємо, що це не так і що існує необхідність в законах, докорінно відрізняються від ньютонівських класичних законів. Тому, мабуть, можна інтерполювати проміжні явища для кожного конкретного експерименту в атомній фізиці, але не може існувати такої системи проміжних явищ, яку можна використовувати для всіх можливих експериментів. Щоб легше зрозуміти ту роль, яку відіграють проміжні явища, продемонструємо її на простому прикладі, взятому у Рейхенбаха. Як і в попередніх параграфах, розглянемо проходження атомних об'єктів через щілину в діафрагмі і спостережувані результати у цьому експериментальному пристрої. Ми тут розглядаємо диффракция від однієї щілини, що має ширину Ь. Перший і другий максимуми в числі спалахів з'являються під кутами ф = 0 (центр) і ф - Х / 6 = h / mvb. Єдиним спостережуваним явищем служить розподіл спалахів на екрані; згідно Рейхенбаха, ми можемо інтерполювати проміжне явище ^ відповідне інтерпретації з точки зору нової теорії. Ми можемо припустити, що частинки проходять через щілину і відхиляються згідно вероятностному закону, який визначає розподіл, що має максимуми при 9 - 0, <р = hjmvb, 9 - = 2h/mvb і т. д. Це закон, що відноситься до руху реальних частинок , хоча він і дуже сильно відрізняється від традиційних законів, У кожен момент часу частинки мають певне положення і швидкість, як в ньютонівської механіці. «Проміжні явища» можуть бути описані окремо, без зв'язку з експериментальними пристроями, частиною яких вони є. Рейхенбах називає таку інтерполяцію проміжних явищ «нормальної» системою. Згідно з ним, представлена вище інтерпретація з точки зору нової теорії є описом за допомогою «нормальної» системи проміжних явищ, тому що вона являє собою опис об'єктивних подій, або, як каже Рейхенбах, закони цих проміжних явищ одні й ті ж незалежно від того, спостерігаються ці об'єкти чи ні. На мові даної книги ми швидше сказали б, що закони цих проміжних явищ (рухомих частинок) можуть формулюватися без знання всього експериментального пристрою; у нас немає необхідності, наприклад, знати, чи є діафрагма закріпленої або рухомий щодо інерціальної системи. Рейхенбах підкреслює також те, що закони проміжних явищ знаходяться в згоді з законами, яким підкоряються явища атомної фізики. Якщо ж ми введемо інтерпретацію з точки зору хвильової теорії, то будемо мати хвилі, що проходять через щілину. Якщо ми захочемо отримати поява одиничної спалаху, то ми повинні простежити рух врлн від щілини до екрана згідно законам інтерференції. Ми отримаємо максимуми амплітуди »при 9 = 0 і 9 = h / mvb. Однак для отримання формули для спалаху в певній точці екрана ми повинні допустити, що хвилі поглинаються екраном саме в цій точці і не можуть поширюватися далі. Тут ми знову маємо «об'єктивну» ланцюг подій, «реальні» хвилі; але це «поглинання» хвиль ніколи не відбувається в області спостережуваних явищ. Отже, згідно Рейхенбаха, ця інтерпретація з точки зору хвильової теорії не є законною інтерполяцією проміжних явищ. Якщо ми маємо дві щілини на відстані а один від одного і знову зробимо спробу розглянути інтерпретацію з точки зору нової теорії, то необхідно ввести закон руху, за яким частинки відхиляються в злагоді зі статистичними законом, тобто більшість частинок відхиляється під кутом 9 = 'О і 9 = hlmav. Це означало б, що частка, що проходить через щілину Si, відхилялася б під кутом 9, який залежить від відстані між щілиною Si і щілиною S2, тобто допускалося б дію на відстані. Це був би закон руху частинок, який мав би силу і для проміжних частинок, але відрізнявся б від всіх законів, справедливих в області відомих нам явищ. Тому Рейхенбах відкидає «корпускулярну інтерпретацію» в цьому випадку тому, що вона не є «нормальною системою». Хвильова інтерпретація має той же недолік, що й у випадку одиничної щілини; вона припускала б поглинання сферичної хвилі невеликою областю екрана. Рейхенбах пропонує тому змінену інтерпретацію з точки зору хвильової теорії, в якій хвилі не є сферичними, а рухаються по каналах, що починається в При розгляді проміжних явищ, мабуть, корисно підкреслити два пункти, які часто неправильно тлумачилися і розумілися. Вони відігравали велику роль в «філософських наслідках», що випливали із атомної фізики, які більш докладно будуть обговорені в гол. 10. Тут же ми виклали їх під суто науковим кутом зору, в тісному зв'язку з нашим викладом, які даються в попередніх параграфах. Часто вказувалося, що, у той час як в традиційній фізиці стара корпускулярна картина оптичних явищ була рішуче замінена хвильової картиною, сучасна фізика користується в одних випадках корпускулярної картиною, а в інших - хвильової. Альфред Ланде у своїй книзі говорить, що всякий експеримент може бути * пояснений за допомогою і корпускулярної і хвильової картин. Рейхенбах загалом згоден з цим поглядом, але висуває певні критерії, згідно з якими в кожному окремому випадку одна з картин буде більш кращою. Він пише: «В наявний світ явищ ми можемо ввести світ проміжних явищ різними способами; тоді ми отримаємо клас еквівалентних описів проміжних явищ, кожне з яких однаково істинно, а всі належать до одного й того ж світу явищ. Іншими словами, якщо дан клас еквівалентних описів світу, то проміжні явища різні, тоді як явища будуть інваріанти класу ». Якщо ми, разом з Рейхенбаха, введемо поняття нормальної системи, то кожен клас еквівалентних проміжних явищ буде представлений в описі світу членом, що є деякою нормальною системою. Інтерпретації з точки зору хвильової та корпускулярної теорій саме і являють собою приклади таких систем проміжних явищ і виявляються настільки ж довільними і певними, якими такі системи бувають взагалі. Інший момент, який вводить іноді в оману філософів та інших людей, які не є фахівцями в теоретичній фізиці, полягає в невдалих спробах провести різницю між хвильової інтерпретацією, що дається за допомогою звичайних тривимірних хвиль, і хвилями де Бройля як математичної схемою. Ця остання охоплює математичні формули, які придатні для обчислення таких спостережуваних результатів, як спалахи, виходячи з спостережуваного експериментального пристрою. Вони не мають ніякого відношення до «проміжним явищам». Вони визначають розташування спалахів згідно «операциональному значенням» амплітуди і не вимагають від нас використання таких фізичних законів, як поглинання хвилі на екрані однією точкою. Всі спостерігаються факти атомної фізики можуть бути отримані за допомогою математичних формул для. хвиль де Бройля, але з цього ми не можемо укласти, як роблять деякі автори, що «хвильова картина» є більш відповідною атомній фізиці, ніж картина корпускулярна.
|
||
| « Попередня | Наступна » | |
|
|
||
Інформація, релевантна " 5. Явища і проміжні явища " |
||
|
||