Файл: Философия и физика [сборник статей]..pdf

тов аналогична ранним экспериментам С. By, которые выпол­ нялись с целью проверки квантовомеханической корреляции

спинов частиц, разлетающихся в противоположные стороны.

Результат, полученный Беллом, говорит о том, что:

1) не существует строго детерминистической теории, имею­

вести все результаты квантовой механики, в чем мы имеем

возможность убедиться на эксперименте. Видимо, близко

время, когда вопрос о существовании или не существовании

скрытых параметров локального типа будет решен экспери­

ментом. Но и в этом случае эксперимент отвергнет (конечно,

как и любой эксперимент в пределах своей точности) только детерминистическую теорию, оставив открытым вопрос от­

носительно всех других теорий, например, относительно мо­ дели, предложенной Д. Бомом и Дж. Бубом [13].

Однако значение теоремы Белла этим не исчерпывается,

поскольку она позволяет, на наш взгляд, лучше оценить воз­

можный путь развития и обобщения квантовой теории.

Теорема Белла акцентирует внимание на аспектах, яв­

ляющихся фундаментальными для понимания сущности квантовой теории, но тем не менее часто остающихся в тени. В силу особенностей исторического развития квантовая тео­ рия часто рассматривается как бы через призму «принципа

невозможности», когда основное внимание уделяется тем

ограничениям, которые она внесла в классическую физику. При таком подходе из поля зрения часто ускользает то но­

вое позитивное содержание, которое связано собственно с квантовой механикой. Этим объясняются те крайние утверж­

дения по поводу квантовой теории, согласно которым она есть не более чем множество некоторых комбинаторных ог­ раничений, налагаемых на значение энергии в существенно

классической картине, -и физике еще только предстоит соз­ дать квантовую теорию в полном смысле этого слова, поста­ вить, так сказать, квантовую теорию «на свои ноги». C этими утверждениями трудно согласиться полностью, однако мне­

ние, что влияние классической картины и непреодоленных

остатков классического мышления часто заслоняет позитив­

ное содержание собственно квантовых концепций, представ­

ляется во многом справедливым. Известно, что Н. Бор неод­

нократно указывал на необходимость радикального измене­

ния классического мышления, связанного с возникновением

квантовой механики. Он постоянно подчеркивал, что в кван-

121

товом контексте имеет смысл только целостность всей сово­ купности экспериментальных условий и экспериментальных

ция целостности находится в глубоком противоречии с клас­

сической идеей неограниченной локализации и делимости

физических объектов, а также с предположением о сущест­ вовании в фундаменте материального мира отдельных эле­

ментов, которые можно было хотя бы в принципе выделить и изолировать от остального окружения и движение которых определяется конечным списком фундаментальных физиче­

ских закономерностей. Хотя идея целостности, как и дискрет­

ности, и есть то радикально новое, что связано с квантовой механикой, все же адекватное свое воплощение в концепту­ альном аппарате квантовой механики она еще, видимо, не

получила.

Ситуация эта особенно поучительна в свете попыток ото­

ждествить физическую теорию с ее формализмом, что харак­

терно, например, для точки зрения Μ. Бунге на квантовую

теорию. Справедливо считая, что до того, как пытаться «вый­

ти за квантовую теорию или улучшить ее, надо понять суще­

ствующую» [14, с. 263], он утверждает, что поскольку в ма­

тематическом аппарате квантовой теории нет формул и пе­

ременных, относящихся к нам или нашим приборам, то не­ обходима элиминация этих «призрачных» переменных из всех

высказываний теории. Эта процедура, согласно Бунге, ана­

логична истории создания СТО, которая родилась благодаря

тому, что из классической механики было изгнано абсолют­ ное пространство, а из электромагнитной теории — эфир. Однако сомнительно, что устранение ссылок на прибор, на

том основании, что «приборных переменных» нет в матема­

тическом аппарате теории, улучшило бы понимание качест­ венно нового содержания квантовой теории. В общем плане

По его мнению, квантовая теория, подобно любой вероятно­ стной теории, есть неполная теория. Однако, по Посту, вопрос о полноте теории не зависит от вопроса, дает ли она полное

описание физической реальности. Он определяет полную тео­

рию как такую теорию, где любое утверждение, описываю­ щее некоторое событие на ее же языке, может быть получе­ но и как предсказание в ее рамках.

Квантовая механика неполна именно потому, что допус­

122

кает в своем языке осмысленные высказывания о единичных

событиях, не умея их предсказывать. Поэтому, считает Пост,

необходимо устранить из языка квантовой теории ссылки на

независимые, индивидуально локализованные события и за­ менить их высказываниями, относящимися к коллективам

частиц с возможно космологическим характером связи меж­ ду ними. Здесь уместно вспомнить, что уже вскоре после соз­ дания квантовой механики, в 1933 г., выдающийся француз­ ский физик П. Ланжевен проницательно указывал, что одна

из причин концептуальных трудностей квантовой механики

связана с использованием представлений об индивидуальных

частицах. Подчеркивая, что «концепция изолированного объ­

екта по существу представляет собой величайшую абстрак­

цию», он писал: «Я глубоко убежден, что в физике, как и в

биологии, индивидуальность является следствием сложности

структуры и что появление отделимого, отличимого индиви­

дуума возможно лишь на определенном структурном уровне...

Представление об индивидууме не имеет резкой нижней гра­ ницы и выявляется с возрастающей ясностью по мере услож­ нения структуры» [16, с. 6381.

Дальнейший анализ теоремы Белла дает дополнительные

свидетельства в пользу подобной точки зрения. В этой связи

представляет интерес недавно появившаяся статья известно­

го американского физика-теоретика и одного из ведущих

представителей так называемого S-матричного направления

Г. Стаппа, в которой делается попытка использовать теоре­

а) давать набор предсказаний индивидуальных результатов

измерений; Ь) быть совместимой с статистическими предска­

заниями квантовой теории (с точностью до 5%, например);

с) удовлетворять «локальным причинам» [17, с. 1306].

Эти условия нуждаются в разъяснениях. Условие (а) пред­

полагает существование динамики детерминистического ти­ па, являющейся более фундаментальной, чем квантовая ме­

ханика. Условие (с) есть по сути условие фундаментальной

делимости физического мира. Если мы расстаемся с надеж­

дой найти детерминистическую теорию с локальными скры­

тыми параметрами (а то, что их нет, весьма и весьма веро­ ятно), тогда теорема Белла с необходимостью выдвигает на первый план фундаментальную идею целостности и недели­ мости мира. Известно, что в философском плане эта идея

123

в качестве противопоставления механистическому представ­

лению о мире, как совокупности изолированных сущностей,

движение которых определено фиксированным набором за­ конов, является одним из основных положений материали­ стической диалектики.

Из теоремы Белла Стапп делает вывод, что мы не можем

в описании природы требовать одновременного сохранения

причинности, локальности и индивидуализации событий. Он указывает, что в квантовой механике дилемма, налагаемая теоремой Белла, находит свое разрешение в использовании двух дополнительных описаний, из которых одно опускает

требование причинности, а другое — требование индивидуа­

лизации (траекторное пространственно-временное описание).

Условие (с) можно назвать условием Эйнштейна, который

рассматривал его как необходимый атрибут физической ре­

альности и на этом основании доказывал неполноту кванто­

вой механики. Аргументация Эйнштейна основывалась на

отрицании существования в природе взаимосвязей не сило­

вого, не динамического типа. Квантовая же механика пред­

полагает существование этих взаимосвязей. Особенно ярко существование таких квантовомеханических корреляций де­

монстрирует известный эксперимент By. Эксперименты по­

добного рода основаны на измерении корреляции между спи­

нами пли поляризациями разлетающихся частиц, возникаю­

щих в процессе распада некоторой исходной квантовой си­ стемы. Продукты распада, например поляризованные фото­ ны, удаляются друг от друга со световой скоростью, что исключает динамическую взаимосвязь между ними. Но было бы неверным представлять их себе в виде отдельных частиц.

Они образуют целостную квантовую систему, что и выяв­

ляется во взаимосвязи их поляризаций, обнаруживаемой на

эксперименте. Эффекты, связанные с квантовыми корреля­

циями, воспринимаются как нечто удивительное и парадок­

сальное даже теми, кто использует квантовую механику в своей повседневной деятельности. Это объясняется во многом

тем, что идея локализуемое™ объектов, являясь существен­

ной частью классической картины мира, глубоко укоренилась в нашем сознании, поскольку вся наша деятельность, в част­

ности всякое научное исследование, имеет дело с явлениями, локализованными в той или иной части пространства. Вы­ движение идей целостности, нелокальности на первый план

связано с рядом вопросов. И один из них: следует ли гово­

рить о целостности и неделимости мира только на микро-

124