Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Философия и физика [сборник статей]

..pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
20.10.2023
Размер:
8.31 Mб
Скачать

квантовомеханического измерения в том смысле, как это де­ лали И. фон Нейман, Г. Грин, X. Вакита и другие.

Спорным моментом интерпретации В. А. Фока является первый ее пункт — относительность к приборам. Как уже указывалось, этот пункт вызывает возражения с точки зре­ ния теории познания диалектического материализма. Отсю­

да, однако, неправильно было бы делать вывод, что этот пункт должен быть просто отброшен, а интерпретация В. А. Фока превращена в интерпретацию с одним некласси­

ческим допущением. Наоборот, вся сумма знаний о микро­

мире и практика применения квантовой механики в прило­ жениях подсказывает, что этот пункт должен быть не отбро­ шен, а только изменен. Общим выражением специфической

особенности микрочастиц является понятие квантовомехани­

ческой относительности, но не понятие относительности к при­ борам, а более широкое понятие объективной относительно­

сти к физической ситуации. К этой точке зрения сейчас скло­ няются уже многие исследователи проблемы интерпретации [см. 25, 26]. В ряде наших публикаций она обозначена как

относительность к виду взаимодействия [см. 27—29]. Отно­

сительность к приборам будет тогда выступать как частное проявление в ситуации эксперимента этой общей физической

относительности.

Однако признание объективной относительности проявле­

ния свойств микрочастиц к виду взаимодействия, в котором они участвуют, еще не обеспечивает полноты интерпретации.

Оно, как показывает анализ, должно быть дополнено при­

знанием объективного существования двух типов взаимодей­

ствия в микромире. В таком случае возникает интерпрета­

ция, основанная па трех дополнительных допущениях неклас­

сического характера [см. 29].

Интерпретация с тремя дополнительными допущениями.

В этой интерпретации принимаются следующие три допол­

нительных допущения неклассического характера:

1.Математический формализм квантовой механики харак­ теризует потенциальные возможности поведения

микрочастиц.

2.Квантовая механика отражает потенциальные возмож­

ности

поведения микрочастиц по отношению к

различным

видам

взаимодействия (квантовомеханическая от­

носительность).

взаимодействия осуществляется через

'3.

Каждый вид

посредство процессов

двух типов — постепенную

эволюцию

91

возможностей, описываемую уравнением Шредингера, и

скачкообразный квантовый переход, в котором реализуется

одна из предсказываемых возможностей. Предсказания, вы­

текающие из теории, относятся именно к процессам этого второго типа — квантовым переходам, в то время как эволю­

ция возможностей относится к числу непосредственно не на­ блюдаемых, хотя и вполне реальных процессов.

Эта интерпретация удовлетворяет всем указанным выше критериям:

1) совмещается с известным математическим формализ­ мом нерелятивистскои квантовой механики и может быть

распространена на релятивистскую квантовую теорию, по­ скольку основные постулаты квантовой механики сохраняют­

ся и в релятивистской теории; никакого изменения матема­ тический аппарат в связи с этой интерпретацией не требует;

2) не приводит к парадоксам, более того, позволяет объ­

яснить известные парадоксы, указанные в ходе дискуссий по проблемам интерпретации;

3) полностью соответствует общим принципам диалекти­ ческого материализма, утверждая объективную реальность

квантовых процессов, отражаемых теорией, и познаваемость их сущности; в то же время в ней должным образом учтена специфика квантовых процессов, невозможность их чисто

классического понимания, необходимость совершенствования

и отчасти изменения системы идеализаций, принятых в тео­

ретическом отражении данных физических процессов;

4)удовлетворяет критерию полноты интерпретации, поз­ воляя последовательно объяснить все особенности отражения

квантовых процессов аппаратом теории, насколько это сегод­ ня можно сделать, еще не зная более глубокой основы тех процессов, которые отражены в теории;

5)удовлетворяет всем трем аспектам критерия простоты:

а) после того, как выяснилось, что интерпретации без не

классических допущений, с одним и с двумя неклассически­ ми допущениями оказываются неполными или вообще не­

удовлетворительными, данная интерпретация содержит наи­ меньшее число допущении, необходимых для создания интер­ претации, удовлетворяющей всем остальным критериям;

6) она не требует никаких «пристроек» к теории для

согласования теории и интерпретации; в) она отличается максимальной методологической про­

стотой и естественностью (если не считать необычности соот­ ношения возможности и действительности в квантовых про-

92

цессах), полностью соответствует методологической, миро­ воззренческой традиции физической науки, состоящей

в истолковании физической теории как приблизительно вер­

ного отражения объективной реальности. В то же время эта

интерпретация не возвращает нас к метафизическому мате­

риализму, поскольку она предполагает несравненно более сложную картину мира как движущейся материи, исходит

из специфической диалектики возможности и действительно­

сти, предполагает анализ диалектически сложного соотноше­ ния сущностных процессов объективной реальности, форм их проявления в эксперименте и форм их отражения в теорети­

ческом знании;

6) полностью соответствует практике применения аппара­ та квантовой механики в приложениях.

C позиций указанной интерпретации получают более или менее определенные ответы «проклятые» вопросы, мучавшие философов и физиков на протяжении десятилетий. В самом

деле, верно, как это указывал А. Эйнштейн, что квантовая механика не отражает действительные физические процессы в пространстве и времени. Отсюда, однако, не следует, что

она вообще не отражает объективную реальность, что мы

должны принять вместе с квантовой механикой философию

солипсизма. Квантовая механика , в силу специфики микро­

мира отражает объективные возможности проявления свойств

микрочастиц в определенных взаимодействиях. Поскольку теория отражает именно возможности, становится понятным,

почему поведение микрочастиц может быть отражено только

через призму статистических коллективов, ансамблей.

В силу специфики микромира мы действительно должны

признать, что микрочастицы, их возможности отражаются не сами по себе, а по отношению к взаимодействиям определен­ ного типа, по отношению к реальной физической ситуации.

Это не значит, однако, что мы должны принять узкоэмпири-

стскую концепцию научного знания и считать, что здесь имеет место относительность к субъекту или к прибору. Речь

идет об объективной квантовомеханической относительности,

имеющей место независимо от присутствия или самого суще­

ствования наблюдателя и его приборов.

Особенность квантовой механики состоит в том, что в ее

аппарате отражены два типа изменения состояния микрообъ­

екта: постепенное, однозначно предсказуемое изменение, ото­ бражаемое уравнением Шредингера, которое, однако, еще

не приводит к выявлению определенных значений динамиче-

93

ских переменных, и скачкообразный квантовый переход, не предсказуемый уравнением Шредингера (предсказуемый лишь статистически), в котором обнаруживаются определен­

ные значения соответствующих динамических переменных. Это не значит, однако, что мы должны трактовать этот вто­

рой тип изменения как изменение, осуществляемое наблюда­ телем, а отсутствие однозначной предсказуемости — как ре­

зультат «неконтролируемого возмущения» объекта прибором,

проводя тем самым узкоэмпиристскую концепцию научного знания. Все эти философски и физически неудовлетворитель­

ные искусственные допущения отпадают с признанием объ­ ективного характера двух типов изменения в каждом виде

квантовомеханического взаимодействия. По отношению к каж­

дому виду взаимодействия (а именно по отношению к нему определяются объективные возможности) имеет место посте­ пенная эволюция возможностей под влиянием внешних фи­ зических воздействий или внутренней эволюции (процесс

первого типа) и скачкообразная реализация возможностей,

их физическое проявление в действительном квантовом скач­

ке (процесс второго типа). Эти объективные специфические

особенности квантовых процессов определяют и особенности

квантовомеханических измерений — вполне естественный с позиций материализма вывод, который в философски неудов­

летворительных вариантах интерпретации перевернут вверх

ногами и представлен в такой форме, будто вытекающие из

особенностей процессов познания особенности квантовомеха­

нических измерений определяют особенности законов кван­ товой механики.

Разумеется, отдельные детали этой интерпретации еще

нуждаются в уточнении и дальнейшем развитии. Однако уже

сейчас с достаточным основанием можно сказать, что интер­ претации с минимальным числом неклассических допущений

не являются простыми и естественными. Внутренняя, содер­ жательная простота и естественность, философская и физиче­ ская правильность, истинность интерпретации обеспечивают­

ся не минимальным, а оптимальным числом неклассических

допущений. Представляется, что оптимум достигается при введении не менее трех неклассических допущений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ленин В. И. Материализм и эмпириокритицизм. — Поли. собр.

соч., т. 18.

W

2. Ленин В. И. Философские тетради. — Поли. собр. соч., т. 29.

3 Эйнштейн А. Замечания к статьям. — Собр. науч, трудов, т. IV. Μ., 1967.

4.Эйнштейн А. Рассуждения об основах теоретической физики. — Собр. науч, трудов, т. IV. Μ., 1967.

5.Эйнштейн А. Элементарные соображения по поводу интерпре­

тации основ квантовой механики. — Собр. науч, трудов, т. III. Μ., 1966.

6.Эйнштейн А. Вводные замечания об основных понятиях. — Собр. науч, трудов, т. III. Μ., 1966.

7.Эйнштейн А., Подольский Б., Розен Н. Можно ли считать

квантовомеханическое описание физической реальности полным?—Эйн­

штейн А. Собр. науч,

трудов, т. III. Μ., 1966.

 

 

в

8. Бор Н. Дискуссии с Эйнштейном по проблемам теории познания

атомной физике. — Избр. науч, труды,

т. II. Μ., 1971.

 

 

 

9. Гейзенберг В. Физика и философия. Μ., 1963.

 

 

в

10. Малашенко Ю. Н. Некоторые аспекты понятия «микрообъект*

квантовой механике.—В кн.: Философия и физика. Воронеж. 1972.

 

11. Тополя Н. В. Некоторые особенности физической интерпрета­

ции. — В кн.: Методологические проблемы теории измерений.

Киев, 1966.

ее

12. Степи н В.

С.

Интерпретация

физической теории

и

процедуры

построения. — В

кн.:

Современная

физика и проблемы

марксистско-

ленинской теории познания. Μ., 1972.

13.Б рыку н Μ. И. О критерии выбора между различными истолко­ ваниями квантовой теории. — В кн.: Проблемы диалектико-материалисти­ ческого истолкования квантовой теории. 1. Киев, 1972.

14.Ломсадзе Ю. Μ. Сущность доказательного диалектико-материа­

листического истолкования квантовой теории. — В кн.: Проблемы диалек­

тико-материалистического истолкования квантовой теории. I. Киев, 1972.

15.

Margenau H. Philosophical Problems Concerning

the

Meaning

of Measurement

in

Physics. — «Philosophy

of Science»,

1958,

vol.

25, λl⅛ 1.

16.

Бунге

Μ.

Обзор истолкований

квантовой

механики.

— В кн.:

Μ.Бўнге. Причинность. Μ., 1962.

17.Фейнман Р. Пространственно-временной подход к нерелятиви­

стской квантовой механике. — В кн.: Вопросы причинности в квантовой механике. Μ., 1955.

18.Рязанов Г. В. Квантовомеханические вероятности как суммы по

путям. — «Журнал экспериментальной и теоретической физики»,

1958,

т.

35, вып. 1.

 

 

19. Ахиезер А. И., Половин Р. В. Почему нельзя ввести в кван­

товую

механику скрытые параметры. — «Успехи физических наук»,

1972,

т.

107,

вып. 3.

 

20.Соколов А. А. К теории движения электрона с учетом вакуум­ ных флуктуаций.—В кн.: Философские вопросы естествознания. Μ., 1959.

21.Фок В. А. Критика взглядов Бора на квантовую механику.—

«Чехословацкий физический журнал», 1955, т. 5, № 4.

22. Фок В. А. Еще раз о соотношении неопределенности для энергии

и времени. — «Успехи физических наук»,

1965, т. 86, вып. 2.

23. Фок В. А. Квантовая физика и

философские проблемы.— В кн.:

Ленин и современное естествознание. Μ., 1969.

24. Блохинцев Д. И. Принципиальные вопросы квантовой механи­

ки. Μ., 1966.

25. Heelan P. Complementarity as a Quantum Logic of Contexts; Nagasaka G. On the Quantum Theory of Measurement. — In: Abstracts.

95

IV∙th International Congress for Logic, Methodology and Philosophy of Science. Bucharest, 1971.

26.Bunge Μ. A GhostrFree Axiomatization of Quantum Mechanics.— In: Quantum Theory and Reality, ed. by Μ. Bunge. N. Y., 1967.

27.∏ a X о M о в Б. Я. О роли прибора в познании микромира. —

«Вопросы философии», 1963, № 7.

28. Пахомов Б. Я. Ленинская концепция объективной истины и

современная физика. — «Вопросы философии», 1970, № 1.

29. Пахомов Б. Я. Относительность к виду взаимодействия и объ­

ективная интерпретация квантовой механики. — В кн.: Философия и фи­ зика. Воронеж, 1972.

А. С. КРАВЕЦ

ПРОБЛЕМА НЕСВОДИМОСТИ ВЕРОЯТНОСТНЫХ ЗАКОНОВ

КЗАКОНАМ ЖЕСТКОЙ ДЕТЕРМИНАЦИИ

Кпостановке проблемы. Проблема соотношения

вероятностных законов и законов жесткой детерминации

(в другой терминологии — динамических законов)1 неизмен­

но возникает в связи с дискуссиями о природе вероятностно­

го знания, о логических основаниях статистических теорий,

о тенденциях развития теоретического знания и т. п. В реше­

нии этой проблемы можно выделить ряд этапов, соответст­

вующих уровню развития теоретико-вероятностных представ­

лений и степени их проникновения в различные разделы естествознания.

Первоначально вероятностные законы рассматривались

как грубое и весьма приближенное описание действительно­

сти, как «временные костыли», которыми наука пользуется

за неимением лучшего способа описания. Парадигма жесткой

детерминации (типа ньютоновской механики) долгое время

довлела в стиле естественнонаучного мышления, питая при­

зрачные надежды на устранение в будущем вероятностных

элементов из естественнонаучных теорий и возвращение к привычным схемам жесткой детерминации.

Однако совершенствование основ математической теории

1 Мы предпочитаем вместо термина «динамический» употреблять тер­ мин «жестко детерминированный», ибо понятие «динамический» по своему истинному смыслу означает «изменяющийся во времени» и в этом аспек­

те применимо как к вероятностным, так и жестко детерминированным

системам.

7. Заказ 215

97

вероятностей, постепенное проникновение теоретико-вероят­

ностных идей и методов почти во все разделы естествознания, громадные успехи, достигнутые на этом пути как приклад­

ными, так и фундаментальными исследованиями, привели в

последующем к возникновению противоположного взгляда о

преимущественных основаниях вероятностных законов в по­

знании объективной реальности. Особенно ощутимые переме­

ны в переоценке статуса вероятностных законов внесла кван­ товая механика, вскрывшая вероятностный характер детер­

минации самых глубинных уровней материи.

Коллизия этих двух точек зрения на статус вероятностных законов породила ложную методологическую дилемму, когда

в качестве «основных», «фундаментальных», «подлинных»

законов науки пытались представить либо жестко детерми­ нированные, либо вероятностные законы. Порочность, мета­

физичность подобной постановки вопроса состояла в игнори­

ровании качественного многообразия материального мира, наличия различных качественно несводимых друг к другу

уровней и форм детерминации объективных явлений и про­ цессов. Вместо формулы «либо—либо» развитие науки настоя­

тельно диктовало диалектическую формулу «и—и», ибо мно­

госторонность и многообразие объективной действителцности

можно отобразить лишь в системе научных законов, каж­

дый из которых выступает как «одна из ступеней познания

человеком единства и связи, взаимозависимости и цельности мирового процесса» [1, с. 135].

В нашей методологической литературе за последние годы утвердился взгляд о качественной несводимости вероятност­

ных и жестко детерминированных законов [см. 9, 10], хотя

иногда и встречаются еще рецидивы альтернативной поста­ новки вопроса о соотношении этих законов. Объективным основанием несводимости двух типов закономерностей явля­

ется признание качественного своеобразия объектов, подчи­

няющихся вероятностной закономерности, и выявление объ­ ективного характера вероятностной формы детерминации яв­

лений. Как показывает анализ, объекты, подчиняющиеся вероятностной закономерности, в самом общем плане харак­

теризуются специфической вероятностной структу­

рой, принципиально отличной от структуры жестко детер­

министского типа [см. 5]. Наличие вероятностной структуры

означает, что в классе вероятностно-случайных событий реа­ лизуется один из трех типов отношений (иногда можно гово­

рить и о комбинации этих отношений): 1) единство иррегу-

98

лярности и устойчивости признака в классе событий; 2) един­ ство автономности и связности событий; 3) единство поряд­ ка п беспорядка в классе этих событий.

Таким образом, наличие специфической вероятностной

структуры в классе вероятностно-случайных событий являет­

ся существенным онтологическим основанием несводимости

вероятностной закономерности к закономерности жестко де­ терминированного типа.

Казалось бы, признание качественного своеобразия веро­

ятностных систем окончательно решает и проблему несводи­

мости вероятностных законов к законам жесткой детермина­

ции. Однако проблема несводимости оказывается гораздо

сложнее и связана с анализом не только онтологических, но и логико-гносеологических оснований несводимости двух ти­ пов закономерностей. Во-первых, далеко не ясно, в каком смысле наличие качественно новых особенностей у вероятно­

стных систем по сравнению с жестко детерминированными

системами предопределяет (или обусловливает) несводи­

мость вероятностных законов к законам жесткой детермина­

ции. Так, макроскопическое твердое тело (например, кри­

сталл) качественно, безусловно, отличается от микрообъектов

(атомов и молекул), но ведь физика твердого тела в прин­

ципе сводится к квантовой механике многих частиц. Не обстоит ли дело подобным же образом и в проблеме соотно­

шения вероятностных и жестко детерминированных законов?

Многие исследователи, признавая качественное своеобра­ зие систем статистической механики, считают тем не менее, что лишь практическая сложность задачи (решение очень

большого числа дифференциальных уравнений) не позво­

ляет описать поведение этих систем в рамках схемы же­

сткой детерминации. Таким образом, они признают прин­

ципиальную сводимость вероятностных законов макроскопи­

ческих систем к законам жесткой детерминации, но отри­

цают практическую сводимость,.

Во-вторых, соотношения между «формой» описания и

отображаемым «содержанием» отнюдь не являются одно­

значно предопределенными и «прозрачными». Нйоборот, как мы увидим далее, «содержание» некоторых процессов и яв­

лений отнюдь не однозначно предопределяет выбор соответ­

ствующей формы описания.

Кроме того, можно заметить, что вывод о качественной

специфичности ,поведения объектов в какой-то мере основы­

вается на

результатах анализа знания об этих объектах.

7*

99

Следовательно, вопрос о соотношении вероятностных и же­

стко детерминированных законов возвращает нас к пробле­

ме анализа строения знания о соответствующих объ­

ектах.

Отмеченные обстоятельства требуют учета и анализа не

только онтологических оснований, но и собственных, имма-

вентных, гноститических свойств соответствующей фор­

мы знания. Для современных исследований соотношения ве­ роятностных и жестко детерминированных законов характерен

именно метатеоретнческий анализ проблемы, учитывающий логические особенности строения вероятностных теорий. Та­

кой анализ сопряжен обычно либо с обоснованием матема­

тического формализма соответствующей вероятностной тео­

рии, либо с более широким и обобщенным подходом, связан­ ным с выходом за непосредственные рамки исследуемой тео­ рии и рассмотрением общих логических свойств некоторого класса теорий, эквивалентных относительно некоторого эм­

пирического базиса. Ниже мы попытаемся рассмотреть проб­

лему несводимости вероятностных законов к законам жесткой детерминации с учетом именно метатеоретического плана

исследований.

Эмпирический уровень. Проблема соотношения вероятно­

стных и жестко детерминированных законов существенно

различается в эмпирических и теоретических описаниях.

Поэтому важным предварительным условием анализа этой

проблемы будет различение эмпирических и теоретических

законов науки. Однако необходимо отметить, что в настоя­

щее время нет строгих и общепризнанных критериев разли­

чения этих законов, о чем свидетельствует обширная мето­ дологическая литература по этому вопросу. Вместе с тем

большинство исследователей признают существование раз­ личий между эмпирическими и теоретическими законами.

Трудность определения строго формального критерия раз­

личения эмпирических и теоретических законов коренится, по-видимому, в том, что на формально-логическом уровне

анализа эти принципиальные отличия отступают на второй

план или попросту элиминируются.

Для целей нашего анализа вполне достаточно руководст­

воваться интуитивно ясным представлением об эмпирических

и теоретических законах науки. Под эмпирическими закона­

ми мы будем понимать законы, полученные как непосредст­

венное описание некоторых наблюдаемых регулярностей. Та­ кие законы не являются элементом жесткой дедуктивной схе-

100

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ