Квантовая теория и раскол в физике - Поппер Карл Раймунд (читать полностью бесплатно хорошие книги .txt) 📗

К.Р. Поппер

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ И РАСКОЛ В ФИЗИКЕ

ИЗ ПОСТСКРИПТУМА К "ЛОГИКЕ НАУЧНОГО ОТКРЫТИЯ"

ПРЕДИСЛОВИЕ 1982 ГОДА: О РЕАЛИЗМЕ И ЗДРАВОМ

СМЫСЛЕ В ИНТЕРПРЕТАЦИИ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ

Перевод и комментарии А.А. Печенкина

Перед естественными науками и натуральной философией стоит гранди-

озная задача – создать когерентную и понятную картину Вселенной. Вся наука

в целом – это космология, и все известные нам цивилизации старались понять

мир, в котором мы живем, нас самих, а также наше знание как часть этого мира.

В своих усилиях понять мир физическая наука, представляющая собой

удивительное сочетание спекулятивного творчества и открытости опыту, дос-

тигла фундаментальной значимости. Так было не всегда и возможно в будущем

все также будет иначе. Однако и сейчас создается впечатление, что наш мир

был миром физики задолго до того, как возник мир химии и тем более мир био-

логии.

Сегодня физика находится в кризисе. Физическая теория достигает неве-

роятных успехов, она постоянно генерирует новые проблемы, она решает как

старые проблемы, так и те, которые только что возникли. Отчасти кризис физи-

ки проявляется в том, что ее фундаментальные теории находятся в состоянии

перманентной революции. Впрочем, это, на мой взгляд, нормально для зрелой

науки. Существует, однако, другой аспект того кризиса, который сейчас проис-

ходит, – это кризис понимания.

2

Грубо говоря, кризис понимания возник в физике вместе с копенгаген-

ской интерпретацией квантовой механики. Он таким образом чуть старше, чем

первое издание "Логики научного открытия". В настоящей части своего Пост-

скриптума я снова постарался прояснить то, что лежит в основе того кризиса

понимания, который характерен для современной физики.

I

Как я считаю, можно указать на две причины возникновения этого кризи-

са: а) проникновение субъективизма в физику; б) убежденность в том, что кван-

товая теория содержит полную и окончательную истину.

Субъективизм в физике восходит к нескольким великим ошибкам. Одна

из них – позитивизм (или идеализм) Маха. Через Рассела он распространился на

Британские острова ( где его основы были заложены уже Беркли), через моло-

дого Эйнштейна – в Германию (1905). Позитивизм был отвергнут Эйнштейном, когда ему шел пятый десяток (1926), а на склоне лет он глубоко сожалел о сво-

ем субъективистском прошлом (1950) [1]. Другая ошибка еще более древняя.

Это субъективистская интерпретация исчисления вероятностей, которая благо-

даря Лапласу стала центральной догмой теории вероятностей.

Основная наша тема здесь – реализм. Это тема реальности физического

мира, в котором мы живем, тема гипотез, согласно которым мир существует не-

зависимо от нас, что он существовал еще до того, как появилась жизнь, что он

будет продолжать свое существование и долгое время после того, как мы все

исчезнем.

Доводы в пользу реализма содержатся в разных моих работах [2]. Эти до-

воды отчасти рациональные, отчасти ad hominem, отчасти даже этические. Мне

представляется, что критическая атака на реализм, хотя в интеллектуальном от-

ношении она интересна и важна, совершенно неприемлема, особенно после

двух мировых войн и реальных, но, вообще говоря, не неизбежных, страданий, принесенных в изобилии этими войнами, что доводы против реализма, основы-

вающиеся на современной теории атома – квантовой механике, должны умолк-

3

нуть перед памятью о реальных событиях в Хиросиме и Нагасаки. (Сказанное

мною не умаляет моего восхищения современной теорией атома и квантовой

механикой, а также теми учеными, которые работали и сейчас работают в этих

областях.)

Впервые реализм был поставлен под вопрос скептицизмом и особенно

некоторыми аргументами Декарта, который, стремясь к большему эффекту, по-

пытался вывести из него наиболее радикальные и действительно абсурдные за-

ключения. Затем последовала критика епископа Беркли, который, как до него

кардинал Беллармино, опасался, что наука при общественном интересе к ней

вытеснит христианство [3].

В этом русле возникла идеалистическая (а также даже позитивистская) философия, которая рассматривает наши восприятия, наши наблюдения как бо-

лее надежную и определенную действительность, нежели физическая реаль-

ность (как полагает позитивизм, последняя – просто наша мысленная конструк-

ция).

Мы обязаны Канту, предпринявшему первую грандиозную попытку со-

единить реалистическую интерпретацию естественных наук с прозрением, что

наши научные теории – не просто результаты описания природы или непреду-

бежденного прочтения "книги природы", но продукты нашего ума. "Рассудок

не черпает свои законы из природы, а предписывает их ей" [4]. Попытаюсь сле-

дующим образом улучшить эту превосходную формулировку: "рассудок не

черпает свои законы из природы, а пытается – с тем или иным успехом – пред-

писать природе законы, которые он свободно изобретает" [5].

Эпистемологические идеалисты ясно увидели тот факт, что теории – на-

ши собственные изобретения, наши идеи. Однако некоторые из теорий на-

столько смелы, что сталкиваются с реальностью. Это проверяемые научные

теории. Когда теория сталкивается с реальностью, мы узнаем, что эта реаль-

ность существует: существует нечто, что информирует нас, что наши идеи

ошибочные. Вот почему реалист прав.

(Кстати, на мой взгляд, реальность может дать только такого рода ин-

4

формацию – информацию о том, что теория отвергается. Все остальное – наше

собственное изобретение. Вот почему все наши теории, будучи окрашены на-

шей человеческой точкой зрения, по мере продвижения нашего исследования

все менее искажаются ее присутствием.)

На этом закончим – про реализм, про научный реализм, "про критический

реализм".

Неверно, что "научный реализм" исходит из предположения, согласно ко-

торому наши научные теории базируются на том, что мы действительно можем

наблюдать, т.е. на информации, на "данных", даваемых нам реальностью. Тако-

го рода представление, недвусмысленно отвергнутое Эйнштейном в 1933 г. [6], остается достаточно популярным даже среди физиков-теоретиков. Оно ведет к

субъективистской (позитивистской, идеалистической и солипсистской) интер-

претации науки.

II

Вторая причина распространения субъективизма связана с возникновени-

ем вероятностной физики, которая впервые приобрела фундаментальное зна-

чение в теории материи Максвелла и Больцмана. Они, конечно же, имели мно-

гих знаменитых предшественников.

Эта новая вероятностная физика в течение долгого времени соотносилась

с нашим недостаточным знанием (lack of knowledge) [7]. Даже в 30-х годах и

возможно позже думали, что вероятность входит в физику только потому, что

мы не имеем возможности знать точные координаты и импульсы всех молекул

газа. Это вынуждает нас приписывать вероятности различным возможностям, т.е. действовать по методу, лежащему в основании статистической механики.

Если бы мы смогли узнать, если бы мы были уверены, что знаем все координа-

ты и импульсы рассматриваемых частиц, нам не надо было бы отдавать себя на

милость вероятности.

Таким образом, была установлена прямая связь между недостаточностью

знания, с одной стороны, и вероятностной или статистической физикой – с дру-

гой.