Квантовая теория

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Содержание

Введение

Квантово-механическое описание реальности

Основные трактовки квантово-механической теории

Заключение

Список литературы

Введение

Квантовая теория в ряду других современных физических теорий занимает совершенно особое место. Если обратить внимание на те изменения, которые она принесла в основополагающие принципы и категории нашего пони мания мира, переворот в науке, произведенный теорией квантов с начала 20-х годов, можно сравнить по значению лишь с коперниковским переворотом во времена Ренессанса. В то время переход от конечного космоса к бесконечному Универсуму был связан с совершенно новой точкой зрения, по-новому определившей положение человека во Вселенной, и принесшей совершенно новые принципы наблюдения и объяснения мира. Квантовая же механика наше понимание реальности потрясает таким образом, что в своем значении она остается еще до сих пор во многом непонятой. Рассматривая фундаментальные вопросы современной физики, мы неизбежно сталкиваемся с философскими, онтологическими и метафизическими, в прямом смысле этого слова, проблемами. Трудно не согласиться с утверждением Д’Эспанья, что " … в наши дни попытки сконструировать образ реальности, свободный от всякой метафизики, больше напоминает попытку построения квадратуры круга" [D'Еsраgnаt, 1991, р. 231]. Более того, те или иные метафизические представления, имплицитно или эксплицитно пронизывают все наше мировоззрение — от уровня обыденного до научно-теоретического.

Квантово-механическое описание реальности

Современная физика в своих основах выходит к очень глубоким философским вопросам. Оказывается, что «те проблемы…, которыми физики занимаются в своей переполненной оборудованием лаборатории, не менее глубоки, чем те, над которыми размышлял Платон на поросших травой лужайках. Чем определяются пределы познания? Действительно ли наше восприятие в некотором смысле формирует физический мир? Присутствует ли во Вселенной элемент случайности, или все события предопределены заранее?» [Хорган, 1992, с. 70−71]. Видно, что все эти вопросы в равной мере являются как физическими, так и философскими (метафизическими). Между ними, оказывается, трудно провести границу.

Жаркие споры и дискуссии о реальности квантово-механических состояний, о «соучастии» человека в творении мира и о роли в этом его сознания, о множественности миров, о локальности, о детерминизме и каузальности, об особой роли вероятности в квантовой механике по сравнению с классической статистической физикой и многие другие вопросы, как нельзя лучше иллюстрируют, каким радикальным образом подвергаются сомнению наши основные представления и категории. По странности, парадоксальности и даже видимой абсурдности по сравнению со здравым человеческим смыслом квантовая механика и ее многочисленные интерпретации превосходит научно-фантастическую литературу [Lenk, 1995, s. 202]. Альберт Эйнштейн сказал однажды: «Если квантовая механика права, то мир сошел с ума» [Хорган, 1992, с. 72]. И сейчас многие физики, такие, например, как теоретик из Нью-Йорка Даниель Гринбергер констатируют: «Эйнштейн был прав. Мир сошел с ума» [Там же, с. 72] Нильс Бор утверждал, по словам его ученика Уилера, что если «квантовая физика не приводит вас в замешательство, то вы ее не поняли по-настоящему» [Там же, с. 73]. До сих пор все проведенные эксперименты подтверждают наихудшие опасения Эйнштейна. «В области философских трактовок нужно ожидать только одного … — если что и можно усвоить из квантовой теории и ее интерпретаций, это только одно: здесь необходимо полностью отказаться от обыденного разума и не доверять «здравому человеческому рассудку» [Lenk, 1995, с. 202]. Квантовая механика ставит множество «загадок», и одна из них демонстрируется, например, в связи с проблемой наблюдателя в «творении» объективной реальности. Как-то в разговоре с Паскуалем Йорданом Эйнштейн сказал о теоретиках в области квантовой теории: «Все же они не считают всерьез, что Луна не существует, когда на нее никто не смотрит». В противовес этому утверждению физик Давид Н. Мэрмин из Корнуэльского Университета написал в одной из своих статей, что теперь мы можем с определенностью доказать, что Луна действительно не существует, когда на нее никто не смотрит: «We now know that the mооn is demonstrabIy not there when nobody looks» [Joumal of Philosophy, 78 (1981), р. 397]. Проблема объективности мира является одной из наиболее интригующих в квантовой механике, и Мэрмин вовсе не одинок в своих выводах. Отнюдь не мала и партия его противников. Можно было бы привести и множество других не менее шокирующих обыденное сознание выводов, делающихся из квантовой теории, очень часто прямо противоположных друг другу. Однако мы не в этом видим свою задачу, тем более что специалистам в области философских проблем квантовой теории все эти дискуссии очень хорошо знакомы. Вопрос который нас здесь интересует, состоит в следующем: Можно ли вообще описать эту странную, прямо-таки «сюрреальную» реальность квантовой физики?

Необычайность свойств квантовой механики приковывает внимание к ней множество специалистов и философов. В последнее время, начиная с начала 90-х годов, произошло значительное увеличение количества работ, так или иначе посвященных этой теме. К сожалению, множество из них носит либо спекулятивный, либо прямо-таки мистический характер, поскольку в них должным образом не анализируются действительные и актуальные проблемы реконструкции квантовой реальности. Квантовая теория с ее гносеологическими уроками служит основанием для утверждений о становлении нового, неклассического типа научной рациональности. Именно на квантовую механику ссылаются тогда, когда говорят о том, что необходимо отказаться от стандартов и идеалов классической рациональности, когда, в частности, утверждают, что идеал объективности знания в современной науке перестал играть свою центральную роль.

Есть и еще один круг проблем, тесно связанный с дискуссиями по поводу изменения типа рациональности, где апелляция различных сторон к квантовой механике играет немаловажную роль. Диалогический характер современного мышления, плюрализм мнений, который, как полагают многие представители современной культуры, не является чем-то временным и преодолимым, а является чем-то принципиальным и неустранимым. Такой плюрализм многие исследователи считают одним из важнейших уроков, преподнесенных квантовой механикой человеческому мышлению [Аршинов, 1992]. Некоторые весьма смутные аргументы, почерпнутые именно из квантовой теории, имеют в виду, по-видимому, и те гуманитарии, которые, упрекая классическое естествознание в равнодушии к человеку и бездуховности, с надеждой говорят о якобы идущих в современном научном нании процессах гуманизации знания, настаивают на при сущем современной науке человеческом измерении.

Что во всем этом на самом деле соответствует действительности, а что является только мифом? Как отделить здесь зерна от плевел? Очевидно, что задача эта совсем не простая.

Но что можно сказать с определённостью, так это то, что ответы на вопросы о том, какие именно изменения претерпевает научная рациональность в ХХ веке, что происходит при этом с идеалом объективности научного знания, на самом ли деле наука освобождается от своей беспристрастности и «приобретает человеческое лицо», невозможны без тщательного, скрупулезного анализа той реальной познавательной ситуации, которая существует в рассматриваемой нами области физического знания. В настоящее же время, в полном соответствии с известным в постмодернизме принципом Фидлера — «Пересекайте границы, засыпайте рвы» — происходит наступление не только на идеалы и нормы классической науки, но, можно сказать, и на науку вообще. Ситуацию, которая складывается к настоящему времени (если судить по анализу последней литературы), можно было бы характеризовать словами Артура Файна из его книги «The Shaky Game»: «Любой абсурд имеет теперь своего защитника» [Fine, 1988, р. 1]. В связи с этим мне представляется как нельзя более актуальным обращение к последним дискуссиям вокруг квантовой механики, и в первую очередь к проблеме квантово-механической реальности. Именно вокруг нее было сломано столько копий по поводу интерпретации квантовой механики, в том числе и в нашей стране. Известны дискуссии по этому поводу между А. Эйнштейном. Н. Бором, в. Гейзенбергом. Э. Шредингером; в нашей стране в них приняли живейшее участие — К. В. Никольский, В. А. Фок, Д. И. Блохинцев, Л. И. Мандельштам, С. И. Вавилов. М. А. Марков, М. Э. Омельяновский. А. А. Тяпкин и др.; [см. напр. обзор: Философские проблемы квантовой физики, 1992].

Одна из самых первых интерпретаций квантовой теории — копенгагенская, в смысле описания квантовой реальности была скорее запретительной. Копенгагенская интерпретация фактически запрещает говорить о какой-либо квантовой реальности. «Нет никакой квантовой реальности, а существует лишь абстрактное квантовомеханическое описание» [цит. по: Heгbeгt, 1987, с. 33] - так можно было бы в вкратце ее выразить. Бор, родоначальник копенгагенской трактовки, подчеркивал, что мы должны быть прагматиками при интерпретации квантовых феноменов. У нас есть лишь возможность говорить о результатах эксперимента. измерения (и, причем, только на классическом языке). Квантовые явления возникают лишь при наблюдении, до этого они «не существуют».У истоков копенгагенской трактовки на ранних этапах ее разработки стоял и Вернер Гейзенберг, который в то время разделял ее основные положения. Однако позднее точка зрения Гейзенберга значительно изменилась, и можно уверенно говорить о его собственной интерпретации квантовой механики. Гейзенберг фактически был единственным теоретиком из копенгагенской школы, пытавшимся понять, что же все-таки стоит за квантовым явлением, что оно есть в своей сущности. Его рассуждения приводили к утверждению о необходимости построения новой квантовой онтологии. Гейзенберг справедливо утверждает, что в квантовой механике мы сталкиваемся не просто лишь с удобным формализмом, неким правилом, адекватно описывающим, вообще говоря, неизвестную нам ситуацию, а с формализмом, действительно отображающим реальное положение дел: " … модифицированная логика квантовой теории неизбежно влечет за собой модификацию онтологии" [Гейзенберг, 1987, с. 222]. О неразрывности онтологических представлений с физической теорией, реконструирующей реальность, утверждает и современный философ науки Цао, который останавливается на лом вопросе в целом ряде своих работ. «.. Онтология является неустранимым концептуальным элементом в логической реконструкции реальности. Так как онтология дает картину мира, она дает основание, на которой может базироваться теория. Это помогает объяснить ее конститутативную роль в теоретической структуре науки … «[Сао, 1997, р. 10].

При этом «базисная онтология теории рассматривается как несводимый концептуальный элемент в логической реконструкции реальности в рамках этой теории. В противовес видимости или эпифеноменам, а также в отличие от просто эвристических или конвенциальных средств теории базисная онтология касается реального существования … в качестве репрезентации глубокой реальности онтология теории обладает большой объясняющей силой: все явления и феномены, описываемые теорией, могут быть выведены из нее как результат ее поведения» [Сао, 1999, р. l0].

Проблема квантово-механической реальности до сих пор является остро дискуссионной. Хотелось бы подчеркнуть следующее — то, что в методологической литературе формулируется как проблема квантово-механической реальности на самом деле представляет собой две как бы «склеенные» между собой, но, по сути дела, хотя и тесно связанные, но различные проблемы. Одна из них — это проблема взаимоотношения объекта и субъекта, материи и сознания (то, что, чаще всего, и имеется в виду, когда говорят о проблеме реальности в микромире и проблеме объективности описания); другая — стоящая за ней проблема квантовой онтологии. В методологическом сознании эти две проблемы фигурируют как нечто нераздельное. Но если за этой целостностью не увидеть внутренней дифференцированности, решить проблему описания квантово-механической реальности невозможно. Обычно при обсуждении эпистемологических оснований проблемы квантовой реальности апеллируют к недостаткам декартовской гносеологии, с ее разделением, разграничением субъекта и объекта познания. Предполагается, что в квантовой механике, в отличие от классики, декартовский принцип разделения субъекта и объекта познавательной деятельности перестает быть справедливым. Из творцов квантовой теории на этом настаивал В Гейзенберг. «Именно эту разделенность и должны мы в соответствии с современной физикой подвергнуть критике», — утверждал он [Heisenberg, 1987, s. 64]. Такая точка зрения очень распространена и в методологической литературе. Ее сторонники ссылаются на то, что квантово-механическая реальность создается только в процессе измерения, в процессе взаимодействия измерительного прибора и квантового объекта. И одни из них вообще отказываются говорить о существовании какой-либо реальности за квантово-механическими феноменами (см., упомянутую выше, копенгагенскую трактовку), другие говорят о творении объективной реальности наблюдателем и об особой роли его сознания в этом процессе. Как известно, одной из плодотворных попыток выйти из затруднительной ситуации в интерпретации квантовой теории явилось появление принципа дополнительности Бора. Хотя проблема объективности, субъект — объектных отношений и является серьезной трудностью в решении задачи теоретической реконструкции закономерностей микромира (она все еще фактически не решена, и дискуссии вокруг нее продолжаются), тем не менее, она не выводит гносеологию за рамки декартовской эпистемологии. Декартовский принцип разделения субъекта и объекта оказывается справедливым и здесь.

квантовый теория механика

Основные трактовки квантово- механической теории

В настоящее время существует множество трактовок квантовой механики, что указывает на явную или неявную убежденность, авторов в возможности такой интерпретации. На мой взгляд, любая интерпретация квантовой теории может быть только тогда адекватной, когда она одновременно «схватывает» все выделенные выше характерные особенности описания квантово-механической реальности. Существующие же интерпретации «ухватывают» лишь те или иные из этих особенностей, оставляя в тени другие. Так, в трактовке Уиллера внимание акцентируется в основном на принципе «участия», «зависимости от иного», у Пригожина на динамическом аспекте, у Бома на целостности и динамичности и т. д.

В связи с этим, представляется полезным рассмотреть основные известные интерпретации, хотя здесь возможно дать лишь краткий обзор существующих точек зрения, так как подробный анализ является предметом специального исследования и занял бы слишком много места [подробнее см., например, Lenk, 1995; Herbert, 1987].

1. Копенгагенская трактовка квантовой механики является наиболее известной и сформулирована в основном Н. Бором. Эта точка зрения развивалась в работах не только Бора, но и В. Гейзенберга, В Лаули, уточнялась впоследствии учениками Бора. Необходимо отметить, что первоначально «копенгагенская трактовка» никогда не фиксировалась ее зачинателями в каком-либо одном единственном тексте. Она существует скорее во множестве интерпретаций, которые хотя и не различаются в своем физическом содержании, но имеют ряд различий философского плана [см.: Bohr, 1966; Heisenberg, 1959; У. Weizsaecker, 1971]. В этой трактовке утверждается — и это является центральным пунктом в ней — что в виду неустранимых парадоксов квантовой механики, мы можем знать с определенностью как «реальные» только результаты измерений. В сфере применимости квантовой механики нельзя задавать вопросы о том, что представляет собой, например, электрон, когда фактически не производится его наблюдение с помощью экспериментальной установки того или иного типа (выявляющей либо корпускулярные, либо волновые его свойства). Квантово-механические предсказания относятся лишь к ситуациям фактического наблюдения. Как уже отмечалось во введении, такая точка зрения является ограничительной, т.к. она запрещает спрашивать о сущности явления до измерения. Бор не отрицает реальности окружающего мира, но указывает на принципиальную невозможность более подробного анализа взаимодействия между микрообъектом и прибором. С его точки зрения объяснение квантово-механического явления состоит не в сведении его к какому-либо «механизму», стоящему за этим явлением, но в построении теории нового типа и ее интерпретации (концепция Дополнительности).

2. Развитием копенгагенской трактовки является интерпретация, предложенная учеником Бора Дж. Уилером. В копенгагенской интерпретации квантовой механики можно вычленить два независимых тезиса: 1. Не существует никакой реальности вне наблюдения. 2. Наблюдение «создает» реальность. Копенгагенская школа настаивает на существовании только «феноменологической» реальности.

Бор подчеркивал: «Не существует никакого квантового мира. Существует только абстрактное квантово- механическое описание» [цит. по: Herbert, 1987, s. 33].

Уилеровская трактовка состоит в акцентировании второго тезиса копенгагенской интерпретации, и ее вполне можно назвать принципом «участия». С этой точки зрения, бытие Вселенной есть результат «акта участия наблюдателю) в процессе самоосуществления Вселенной, «ввергающей себя в бытие посредством актов участия» [Хютт, 1991, с. 70]. Факт редукции волновой функции происходит в определенный момент процесса измерения, при этом реализуется одна из возможностей поведения микрообъекта в тех или иных внешних условиях. Прибор и «наблюдатель «регистрируют тот факт редукции и тем самым доводят физический процесс до полноты, явленности. Согласно рассматриваемой точке зрения без редукции на завершающей стадии эксперимента не имеет смысла говорить о существовании физических процессов вообще. «Вид» реальности конституируется самим актом установления факта редукции волновой функции и фактически полученному результату. Поскольку акт редукции регистрируется наблюдателем, постольку правомерен «взгляд, по которому наблюдатель столь же существенен для проявления Вселенной, как и Вселенная для проявлсния наблюдатсля» [Whee1er, 1977, р. 27].

3. Третьей интерпретацией является очень своеобразная, но находящая поддержку у многих физиков теория множественности миров Эверетта, по которой реальность состоит из перманентно увеличивающегося числа параллельных миров [Everett, 1957].

В этой концепции утверждается, что любое квантово-механическое измерение «раскалывает», «расслаивает» его на копии, причем каждая из них является реально существующей и в каждой из них реализуются те или иные возможности, описываемой первоначальной волновой функцией. Для случая со шредингеровским котом, например, это означает, что такая экспериментальная установка приводит к двум мирам, которые оба реальны, но в дальнейшем никак друг с другом не связаны. В одном из этих миров кот Шредингера мертв, а в другом всё еще жив. Эвереттовская интерпретация множественности миров активно обсуждается в связи с космологическими проблемами.

4. В четвертой, квантовологической интерпретации предполагается, что все парадоксы квантовой механики могут быть разрешены на основе неклассических логик. Сторонники этой трактовки (Биргхоф, фон Нейман, Финкельштейн и др.) убеждены в том, что квантовая теория совершила настолько глубокую революцию в нашем сознании, что недостаточно просто заменить старые концепты на новые. Делается утверждение о содержательном статусе логики, о реальности логики квантовой. Так, например, Дж. Баб писал: «Как значение перехода от классической к релятивистской механики состоит в выяснении того, что геометрия может играть в физике роль объясняющего принципа, что геометрия не априорна …, так и значение квантовой революции состоит в выяснении того, что логика может играть роль объясняющего принципа, что она в такой же мере не априорна. Не существует логического пространства априори в том смысле, что законы логики характеризуют необходимые свойства любых лингвистических схем, подходящих для описания и сообщения опытных данных. Мы должны принципиально изменить само наше мышление, и в первую очередь, лежащую в основе всего нашего познания, составляющую ее костяк, двузначную аристотелевскую логику и перейти в простейшем случае к трехзначной небулевой логике, в рамках которой парадоксы просто не возникают.

5. В неореалистических трактовках предполагается, что мир, как в области макроявлений, так и микроявлений состоит из обычных классических объектов, свойства которых не зависят от наблюдения. По этим трактовкам, математический аппарат квантовой теории является лишь удобным феноменологическим аппаратом, правильно описывающим эксперименты. Представители этого направления, зачинателем которого был Эйнштейн, верят в построение более глубокой теории, позволяющей объяснить квантовую теорию, но базирующейся по сути дела на обычных. классических представлениях.

Здесь можно выделить теории волны-пилота Луи де Бройля и квантового потенциала Бома, различные теории со скрытыми параметрами. В теории де Бойля, например, квантовая частица «ведется» определенной волной-пилотом, подчиняющейся уравнению Шредингера. Таким образом Бом, Луи де Бройль, Вижье пытались свести квантовую теорию к классической детерминистической теории. После известных опьггов по проверке неравенств Белла и экспериментов с «отложенным выбором» необходимо признать существенную неудовлетворительностъ этих трактовок.

6. В интерпретации, тесно связанной с теорией измерения фон Неймана, утверждается, что непосредственно само сознание наблюдателя (связанного с измерительной аппаратурой) и создает реальность. На этой трактовке мы остановимся более подробно несколько ниже.

7. В качестве следующей интерпретации квантовой механики выделим трактовку Пригожина. Здесь утверждается, что мы должны отказаться от понятия «галилеевского объекта». Наука классического типа подошла к своему концу, и мы должны отказаться от ее понятий. По Приroжину, фундаментальную роль в современной физике (и не только в квантовой механике) играет понятие «стрела времени», следовательно, процессы необратимости. Они «имеют преимущество» перед процессами обратимыми, а последние — есть всего лишь частный случай, т. е. «классическое исключение» из общего правила. В квантовой механике акт измерения есть как раз необратимый процесс, элемент необратимости, вмешивающийся в систему.

Пригожин, ссылаясь на Дж. Белла, М. Гелл-Манна, Джеймса Б. Хартла и др. современных известных физиков, настаивает на необходимости исключения из квантовой механики «субъективного элемента, связанного с наблюдателем» [Пригожин, 2000, с. 50].

8. В качестве следующей трактовки квантовой механики выделим холистскую интерпретацию, родоначальником которой можно назвать позднего Давида Бома [Bohm, 1980; 1986]. По этой трактовке весь Универсум должен пониматься как вид особой голограммы. Весь мир отражается во всех своих частях, подобно тому как кусочек голограммы содержит всю информацию обо всей целой голограмме. Бом говорит о том, что в отдельных частях структуры как бы «свернуты», «завернуты» и потом могут быть соответственно, извлечены. «Имплицитный порядок» («implicate order») задан повсюду. «Составными элементами» этого являются не классические «галилей-декартовские» объекты, а действие, движение, или, как их называет сам Бом — «holomovents» или некоторые целостные «голономные» движения.

«Внутренний порядок», холистический момент являются для Бома отличительными признаками квантовой механики. ЭПР — парадокс демонстрирует «неразложимость» мира, его нелокальный характер. Бом утверждает, что мы должны отказаться от картезианского дуализма, картезианского понимания объекта и перейти к холистической, целостной трактовке. Другим вариантом такой интерпретации квантовой механики является точка зрения швейцарского физика Ганса Примаса. Его основная идея состоит в том, что мы должны отказаться от разделения мира на единичные объекты или события. Сам мир для Примаса является целостным, неделимым и единственным объектом.

9. В качестве следующей трактовки выделим тpaктoвку квантовой теории Д. И. Блохинцевым. Центральным в ней является понятие квантового ансамбля. «Концепция квантовых ансамблей очень близка к концепции классического ансамбля Гиббса, хорошо известного из статистической термодинамики … Квантовый ансамбль в полной аналогии с классическим ансамблем Гиббса образуется путем неограниченного повторения ситуаций, образованной одной и той же микросистемой µ (но не одним ее экземпляром!), погруженной в одну и ту же макрообстановку М. Таким образом, в квантовой механике микросистема µ рассматривается в связи с той макроскопической обстановкой М, в которую она помещена и которая диктует ей «состояние» в квантовомеханическом смысле «[Блохинцев, 1976, с. 616−617].

Концепция Д. И. Блохинцева отличается от копенгагенской тем, что подчеркивает статистический характер квантовых ансамблей, отличает принципиальным образом эту статистику от классической, «отводит более скоромную роль наблюдателю, повсюду подчеркивает объективный характер квантовых ансамблей и управляющих ими закономерностей» [Блохинцев, 1976, с. 616].

10. Последняя известная трактовка, которую мы рассмотрим, восходит к Гейзенбергу и развивалась Фоком. Как уже утверждалось, копенгагенская трактовка, разделяемая в принципе большинством физиков того времени, утверждает, что не стоит искать более глубокого описания и понимания реальности, данной нам в эксперименте. Только феномены являются реально существующими, и помимо них нет никакой более глубокой реальности. Гейзенберг был одним из немногих физиков, пытающихся понять и описать «квантовую реальность». По Гейзенбергу, за квантовым феноменом действительно нет никакой реальности, но в совершенно ином смысле, чем вкладывал в это утверждение Бор. За квантовым феноменом нет никакой реальности в том смысле, что находящееся за ним это только «полуреальность», не мир фактически существующего, а всего лишь потенция, «тенденция» к осуществлению. Гейзенберг утверждал, что квантовая механика возвращает нас к аристотелевскому понятию «dynamis» — бытию в возможности. С его точки зрения в квантовой теории мы возвращаемся к идее множественности бытия, а именно двухуровневой, двухмодусной онтологической картине — мы имеем модус бытия в возможности и модус бытия действительного, мир фактически существующего. Гейзенберг не развил достаточно последовательно такую трактовку, и фактически это было осуществлено Фоком. Эта интерпретация будет ниже обсуждаться очень подробно, здесь же мы отметим, что Фок вводит понятие «потенциальных возможностей» и «осуществившегося» в результате измерения, практически полностью согласуясь в этом с Гейзенбергом.

Последнюю точку зрения разделяет достаточно большое число физиков и философов как у нас, так и за рубежом (К ней также можно вполне отнести, например, попперовскую концепцию предрасположенности (< <propensity"), а также, развиваемую оксфордским философом науки Р. Харре, концепцию «affordances» [Harre, 1990]. По Попперу, волновая функция описывает непосредственно не известные из классической физики свойства отдельных объектов, а диспозиции (потенции, предрасположенности) объектов проявлять те или иные свойства, подлежащие измерению. Квантовая реальность — это реальность диспозиций, т. е. реальность не актуально присущих, всегда имеющихся свойств объектов, а реальность предрасположенностей их поведения. Вероятности в квантовой механике с необходимостью должны считаться «физически реальными «, являются «физическими предрасположенностями … к реализации сингулярного события». Понятие propensity, по Попперу, отсылает к «ненаблюдаемым диспозиционным свойствам физического мира, … наблюдению же доступны только некоторые наиболее внешние проявлеНИJl этой реальности» [Поппер, 1983, с. 421−422]. По Харре, реальность также «распадается» на латентную и «манифистицируемые «стороны, причем то, что проявляется, «оказывается способным к проявлению», зависит, по Харре, существеннейшим. образом от «человеческих артефактов» — прибора, экспериментальной установки. Формулируя свою концепцию, Харре пишет: «Можно сказать, … что природа + аппараты ЦЕРНа обеспечили (сделали возможными) для нас W-частицы. Это совсем иная вещь, чем сказать, что природа минус аппараты ЦЕРНа дала нам возможность обладать W-частицами. Я думаю, что у нас нет никаких оснований, чтобы так говорить. Я надеюсь понятно, что отказ от последней формулировки не предполагает утверждения, что W-частицы являются артефактами — они вполне реальны, но как возможности, даваемые природой. Они то, что мир делает возможным для нас, будучи вопрошаемой именно этим способом» [Harre, 1990, р. 156]. Если соотнести рассмотренные интерпретации с выделенными нами в первой главе особенностями квантово-механического описания реальности, можно прийти к следующему выводу. Каждая из рассмотренных интерпретаций содержит ряд спорных положений и трудностей, и подвергается сомнению представителями конкурирующих трактовок. При этом, необходимо отметить, что редко какая из интерпретаций «покрывает» выделенные выше основные аспекты описания квантовой реальности. Не обсуждая пока подробно детали всех рассмотренных интерпретаций, отметим сейчас лишь следующее. Большинство современных интерпретаций тяготеет к холистическому взгляду на мир, рассматривая его как единое целое. Универсум, с позиций холизма, не может рассматриваться как скопления одиночных, друг с другом взаимодействующих, но существующих самих по себе объектов, поскольку эти объекты существуют только в связи с их отношением к наблюдателю и его абстракциям» [Primas, 1984, S. 258] - утверждает один из представителей этой точки зрения. Эта интерпретация достаточно интересна и изначально содержит в себе парадокс. Так, мир, с одной стороны, неразделим, являясь, в конце концов, единственным объектом, который даже собственно и анализировать никоим образом нельзя, так как все друг с другом связано; а с другой стороны, в любом описании, в каждом физическом эксперименте предполагается, постулируется сушествование некоррелируемых, отдельных друг от друга систем. И это парадокс. В такой интерпретации, по Примасу, человек должен пониматься как создатель природы, «fabricator mundi» в смысле Леонардо да Винчи [Primas, S. 256], и «при этом мы не можем больше исключать духовные абстракции наблюдателя» [там же, S. 258]. Речь не идет о том (у Примаса), чтобы включать свойства индивидуального наблюдателя в теорию. Свойства наблюдаемого не зависят от свойств и особенностей наблюдателя, но зависят от его позиций — что и как наблюдать. Такого рода точку зрения можно назвать вполне умеренной, так как представители ряда других трактовок тем или иным образом прямо стремятся включить свойства наблюдателя (а именно его сознание) в теорию. Целую подборку подобного рода высказываний приводит, например, В. Налимов в книге «В поисках иных смыслов». Приведем только некоторые из них. К. фон Вайцзеккер: «Сознание и материя являются различными аспектамиодной и той же реальности». Э. Шредингер: «Субъект и объект едины. Нельзя сказать, что барьер между ними разрушен в результате достижений физических наук, поскольку этого барьера не существует …, одни и те же элементы используются для того, чтобы создать как внутренний (психологический), так и внешний мир». Л. Эдингтон: «Печать субъективности лежит на фундаментальных законах физики … «. » … Мы находим странные следы на берегах неведомого. Мы разрабатываем одну за другой глубокие теории, чтобы узнать их происхождение. Наконец, нам удается распознать существо, оставившее эти следы. И — подумать только! — это мы сами» [Цит. по: Налимов, 1993, с. 36−37]. Приводить такого рода высказывания, вырванные из контекста, бессмысленно. Они часто не отражают действительную точку зрения автора (вряд ли, например, Э. Шредингера можно отнести к радикальному стороннику неклассического подхода в физике). Тем не менее, они хорошо отражают некоторые действительно существующие тенденции, и высказываний подобного рода можно было бы привести огромное количество. Все они восходят к известной точке зрения Н. Бора и В. Гейзенберга. согласно которой в современной физике уже трудно провести грань между объективным и субъективным. Довольно подробно, с привлечением математического аппарата квантовой теории, вопрос о роли сознания наблюдателя (в процессе измерения) разбирался фон Нейманом. Резюме его анализа было дано Лондоном и Бауэром, опубликованном в одном из выпусков «Actualites scientifiques» [London, Вauer, 1939].

Заключение

Переворот, совершенный квантовой теорией в нашем мировосприятии, носит поистине революционный характер. Масштаб привнесенных квантовой теорией изменений в научную картину мира и эпистемологию, влияние, которое она оказала на мировоззрение и стиль мышления ХХ века, позволяет философам и методологам науки говорить о новой квантовой парадигме мышления, и даже об утверждении о новой квантовой эпистемологии. Утверждают, что квантовая теория послужила естественнонаучным основанием для идеи диалогичности мышления, которые развивались в ХХ веке известным русским философом и мыслителем М. М. Бахтиным, а также известным израильским философом М. Бубером. И действительно, сами творцы концепции диалогичности современного мышления указывали на современную физику как на важнейший аргумент в защиту этой идеи. Критикуя монологическую модель мира и сознания, как характерные для науки Нового времени, и характеризуя модель современного мышления как диалогическую, М. М. Бахтин писал: «Научное сознание современного человека научилось ориентироваться в сложных условиях „вероятностной“ вселенной, не смущается никакими „неопределенностями“, а умеет их учитывать и рассчитывать» [Бахтин, 1963, с. 361]. Недаром дискуссии вокруг интерпретации квантовой механики не утихают. В последнее десятилетие после некоторого относительного периода затишья они вспыхнули с новой силой и вряд ли могут считаться законченными и исчерпанными. Очень многое в мире квантовых явлений остается непонятным, и просто не может быть понято до тех пор, пока не будут решены вопросы, стоящие сейчас перед физикой элементарных частиц. И это естественно, поскольку квантовые представления входят в основание этой наиболее продвинутой области физического знания (квантовая теория поля является, как известно, теоретической парадигмой физики элементарных частиц).

Список использованной литературы

Литература

1. Акчурин И. А. Концептуальные основания новой- топологической физики // Философия физики элементарных частиц. М., 1995.

2. Визгин В. П. Этюд времени // Философские исследования. М., 1999. № 3.

3. Мамчур Е. А. Квантовая механика и объективность научного знания // 100 лет квантовой теории. История, физика, философия. Труды Междунар. конф. М., 2002.

4. Печенкин А. А. Удалось ли реабилитировать причинность: Карл Поппер против «редукции волнового пакета» // Причинность и телеономизм в современной естественно — научной парадигме. М., 2002.

5. Поппер К. Квантовая механика и раскол в физике. М., 1998.

6. Пригожин И. Конец определенности. Время, хаос и Новые Законы Природы. Москва — Ижевск, 2000.

7. Марков М. А. О природе физического знания // Вопросы фнлософии. 1947. № 2.

8. Хорган Дж. Квантовая философия // В мире науки. 1992. № 8−9.

9. Сао, Tian Yu. Conceptua1 foundations of Quantum Fie1d Тheory. Cambridge, 1999.

10. von Weizsaecker C.F. // Z. Phys. 1931. Bd. 70. S. 114.

11. Rechenbach Н. Philosophic Foundations of Quantum Mechanics. Los-Ange1os. 1944.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой