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

В этой связи важно напомнить, что Эйнштейн никогда не рассматривал

какую-либо из революций, которую он произвел, в качестве последней. Свою

собственную фотонную теорию и необходимость использовать ее вместе с вол-

новой теорией света, т.е. то, что потом было названо корпускулярно-волновым

дуализмом, он трактовал как временную меру, хотя фактически она вплотную

подвела его к теории волн материи, к обобщению корпускулярно-волнового

дуализма на теорию материи. Он трактовал свою специальную теорию относи-

тельности как неудовлетворительную (и вполне справедливо). Для этого у него

были основания, в частности то, что она просто заменила абсолютное про-

странство абсолютным множеством инерциальных систем отсчета. Он называл

общую теорию относительности эфемерной и с момента ее рождения и до кон-

9

ца своей жизни старался превзойти ее.

Другое дело – Бор и Гейзенберг. На Гейзенберга произвел грандиозное

впечатление тот прорыв, который он произвел и который сопровождался у него

интуитивным видением новой теории. Он заметил тогда для себя, что "важ-

нейшим критерием истинности" является "простота законов природы, которая

всегда светит нам в конце пути" [9].

Я думаю, что это великое переживание, видение "светоносной простоты"

стало решающим для Гейзенберга. Он ощутил, что "это было оно", это было

окончание пути, конечная истина. И это заставляло его негодовать на тех, кто

не признавал, что это действительно окончание пути (особенно он негодовал на

Эйнштейна). Гейзенберг использовал немецкое слово "endgültig". Английский

перевод этого слова как "финально истинный (finally valid)" не передает то

ощущение окончательного решения, которое передается немецким "endgültig".

Именно стараясь передать это ощущение, я и ввел выражение "окончание пу-

ти".

В своем предисловии к переписке Эйнштейна и Борна (написанном веро-

ятно в 1948 г.) Гейзенберг старается описать ситуацию, в которой Эйнштейн

разошелся с самим Гейзенбергом, а также с его учителем Максом Борном. Гей-

зенберг писал, что "Эйнштейн соглашался с Бором в том, что … математиче-

ский формализм квантовой механики правильно представляет явления, имею-

щие места в электронной оболочке атома". Он, однако, сожалел, что "Эйнштейн

не хотел признать, что квантовая механика представляет финально истинное

или даже, менее того, полное описание этих явлений" [10]. Здесь, я думаю,

"финально истинное" (endgültig) следует переводить как "окончательно истин-

ное" – как то, "что достигается в конце пути".

Когда Гейзенберг писал это, он вряд ли сознавал , что Эйнштейн гораздо

более критично относился к собственным теориям, чем к теориям Гейзенберга.

Сходную заметку об этом конфликте можно найти в томе воспоминаний

"Werner Heisenberg" [11]. Фон Вейцзекер, близкий друг и сотрудник Гейзенбер-

га, пишет (с. 66), что Эйнштейн полагал, что квантовая механика не составляет

10

еще "die endgültige Physik" (окончательно истинной физики, конца пути в физи-

ческой науке). Критический подход Эйнштейна представлен здесь как свиде-

тельство его не вполне удовлетворительного понимания, его старомодности, ведшей к утрате контакта с квантовой механикой.

Прежде чем оставить Гейзенберга и его вполне объяснимый подход к

квантовой механике, стоит упомянуть, что его взгляды сильно менялись. Но

именно Гейзенберг вел целое поколение физиков к принятию абсурдной пози-

ции, согласно которой квантовая механика учит, что "объективная реальность

испарилась" [12]. Нильс Бор, рассмотренный в данном контексте, во многом

иной.

Когда я в 1936 г. благодаря Виктору Вайскопфу впервые получил воз-

можность поговорить с ним, он произвел на меня впечатление самой удиви-

тельной личности из тех, кого я когда-либо встречал и вообще мог бы встре-

тить. Он был всем тем, чем мог быть великий и хороший человек. И он был не-

опровержимо доказателен. Я чувствовал, что я, должно быть, не прав в отно-

шении квантовой механики. И это учитывая, что я и сейчас понимаю ее не так, как Н. Бор. Однако что-то во мне изменилось.

Подход Бора к квантовой механике, на мой взгляд, весьма отличен от

подхода Гейзенберга. Я полагаю, что Бор в основаниях своих суждений был

реалистом. Квантовая теория была для него изначально загадочной. Никто, как

он, не сознавал так остро всей глубины трудностей, окружающих его модель

атома, выдвинутую в 1913 г. Он никогда не отделался от этих трудностей. Во

всех его удивительных победах присутствовал элемент неудачи. Нечто непо-

стижимое, непроницаемое не позволяло ему достигнуть ясности. Возможно он

никогда не испытал того удовлетворения, которое испытал Гейзенберг, вкусив

всеосвещающую вспышку. Принимая квантовую механику как окончание пути, Н. Бор испытывал что-то вроде отчаяния: только классическая физика пони-

маема, только она описание реальности. Квантовая механика не описывает ре-

альность. Достичь такого описания в атомной области невозможно может быть

потому, что такой реальности просто не существует. Понимаемая реальность

11

оканчивается там, где оканчивается классическая физика. Ближайшее прибли-

жение к пониманию атомных явлений дает его принцип дополнительности.

Этот принцип говорил нечто о пределах классической физики и таким

образом понимания. Нам доступны классические частицы и классические вол-

ны, нам доступно и то, что корпускулярное описание и волновое описание не-

совместны. Оба эти способа описания необходимы, хотя и несовместимы. Этим

очерчивается предел, до которого может распространяться наше понимание.

Это окончание пути, но в совершенно ином смысле слова, чем гейзенбергов-

ский (хотя как Бор, так и Гейзенберг соглашались в том, что наше понимание

мира требует обновления).

Однако отстаиваемая Н. Бором идея связи принципа дополнительности с

"корпускулярно-волновым дуализмом" не получила поддержки после того, как

была принята интерпретация, предложенная М. Борном, квадрата модуля вол-

новой функции как вероятности обнаружения соответствующей частицы. Это

означало фактически, что корпускулярная интерпретация стала фундаменталь-

ной. С этого момента в копенгагенском лагере воцарился хаос. Мюррей Гел-

Манн, один из немногих физиков, кто осмеливался критиковать Бора, вероятно

слишком грубо выразил это, сказав, что "после того промывания мозгов, кото-

рое устроил физикам Нильс Бор, целое поколение теоретиков стало полагать, что дело (т.е. адекватное философское истолкование квантовой механики) было

сделано 50 лет тому назад" [13]. Я лично думаю, что подавляющее большинст-

во физиков, включая теоретиков, просто мало утруждало себя этой проблемой, полагаясь на Бора в тех вопросах, где они не чувствовали себя компетентными.

Бор поддерживал тезис окончания пути в ходе его великой дискуссии с

Эйнштейном. О том, что этот тезис был в центре их дискуссии, сейчас забыли, но это становится ясным из знаменитой статьи Эйнштейна, Подольского и Ро-

зена [14].

IV

Однако еще до появления этой статьи, в 1932 г. была опубликована книга

И. фон Неймана "Die mathematische Orundlagen der Quantenmechanik" (Матема-

12

тические основание квантовой механики), книга очень трудная (по крайней ме-

ре для меня). В этой книге фон Нейман дал математическое доказательство, призванное раз и навсегда установить финальный характер квантовой механи-