Задать вопрос юристу

Неопределенность и парадокс ЭПР

Все вышесказанное несколько специфично, но легко переводится в термины эпистемологии.

Первый принцип квантовой физики — это принцип неопределенности. Волна Шрёдингера описывает не периодическое возмущение, сопровождающее частицу, как это понималось в устаревшей теории волны «проводника», она является полем вероятности, задаваемым волновой функцией движущейся частицы, возможная локализация которой в каждый момент времени ограничена некоторой небольшой областью координат.

Взгляд на мир с позиций теории вероятностей противоречит классической физике и классической философии, считавших, что локализация системы в данный момент определяет однозначно ее положение в следующий момент; такой взгляд формально не совпадает с идеей Лейбница о том, что можно знать перечень будущих событий жизни монады, если известны все параметры, характеризующие ее в данный момент. Соотношение неопределенностей устанавливает невозможность одновременного точного определения сопряженных переменных, таких, как координаты и импульс (см. пункты 1 и 6), и эта неопределенность не связана с несовершенством наших инструментов: сам факт, что мы производим измерительную операцию, при самых совершенных инструментах, предполагает неопределенность.

Второй методологический принцип — это принцип дополнительности (см. пункт 2), который перекраивает, независимо от всех своих эпистемологических выводов, идеализм Шопенгауэра. Классическая физика была реалистической, она предполагала существование физического реального мира, независимо от наблюдателя и от наблюдения; конечно, она допускала, что наше описание материальных объектов с помощью различных измерений соотносится с нашими средствами познания, но она утверждала, что может исправить ошибки, связанные с тем, что между познающим субъектом и познаваемым объектом находится измерительный прибор. Короче, эта физика была карте

526

Логика и эпистемология

зианской: наши чувства нас обманывают, наша измерительная аппаратура искажает действительный мир, но, исправляя наши ошибки, умножая количество измерений, чтобы статистическим путем избавиться от ошибочных результатов, мы можем познать независимую от нас физическую реальность, ноуменальную, которая может быть лишь тем, что она есть. Принцип дополнительности покончил с таким подходом. Он отказался от логического принципа исключенного третьего; между состоянием «частица» и состоянием «волна» имеется еще третье возможное решение, называемое «корпускулярно-волновым» состоянием; но самое главное в том, что принцип дополнительности утверждает, что познание физического явления связано лишь со спецификой наблюдения. Если моим прибором при проведении опыта является экран с двумя отверстиями в нем, я наблюдаю волновую природу (а именно — явления интерференции); если он представляет собой металлическую пластинку, я наблюдаю корпускулярную природу (поток фотонов). Квантовая физика — это абстрактный язык, который придает дополнительное значение классам понятий, выведенных опытным путем; на определенном этапе познания необходимо применять взаимоисключающие и взаимоограничивающие дополнительные классы понятий, которые отражают мое представление о мире, но не сам мир, как он есть.

Третий принцип — это принцип нелокализации. Рассмотрим две системы А ТА В, находящиеся во взаимодействии до определенного момента, и предположим, что в какой-то момент взаимодействие закончилось; по законам классической физики, тогда любое изменение, которое произошло бы в А, не имело бы никаких последствий для В, поскольку взаимодействия больше не происходит: это и называется принципом локальности.

Но квантовая физика не ограничивает место протекания процесса. В соответствии с критикой ЭПР, нелокальность делает теорию неполной.

Что это означает? Согласно классической теории, любой существенный элемент физической реальности может быть соотнесен с существенным элементом физической теории; иначе говоря, совокупность явлений физической реальности и совокупность законов теории являются изоморфными. Иначе говоря, классическая физика самоутверждается через полное отражение мира. Парадокс ЭПР состоит в том, что квантовая физи

527

Роже Каротини

ка является неполной теорией. Схематично эта аргументация может быть представлена следующим образом: пусть две части-; цы, А и В, после того как они влияли друг на друга, расстаютсй и более не влияют друг на друга; система А + В описана через единственную волновую функцию, которая выявляет либо координаты частиц, либо момент количества их движения; вопрос в том, чтобы узнать, является ли теоретическое отображение полным. Если мы измерим импульс от А, мы получим результат р, и это измерение произведет возмущение А; импульс р' от В, напротив, может быть известен без измерения, на основе принципа сохранения общего момента. Точно так же измерение координат А дает результат х, и отсюда можно сделать вывод о координатах х' для В, не возмущая В.

И вот в чем парадокс: если р' их' существуют (во имя классического реализма) и если теория является полной, то в теории должны существовать элементы, которые им соответствуют; но если теория является квантовой физикой, то соотношение Гейзенберга заставляет сделать вывод о том, что количества р' и х' являются несовместимыми, то есть не могут быть представлены в теории одновременно. Следовательно, квантовая теория является неполной. Этот результат, не являясь настоящим парадоксом, выявляет одну невозможность: волновая функция не может описать всю физическую реальность. И тогда встает другой вопрос: возможно ли такое полное описание? На это трио ЭПР ответило: «Мы полагаем, что такая теория возможна» («Physical Review», 1935, № 47). Изложенный в терминах принципа локализации, парадокс означает, что величины, характеризующие В (координата и импульс), зависят от размера этих величин у А, в то время когда между А и В уже не существует взаимодействия.

Чтобы избежать принципа неопределенности, принципа нелокализации и идеалистичности квантовой теории, физики предложили ввести скрытые параметры, теория которых была бы детерминистской и могла бы служить основанием ортодоксальной квантовой теории, с которой ее связывали бы статистические методы (фон Нейман в 1935 г., Бом в 1952 г., Д.С. Белл в 60-е гг. XX в.). Эти соображения заставили провести эксперименты, имеющие очень важное значение, о которых уже упоминалось выше и которые на сегодняшний день не дали результата, опровергающего квантовую физику.

<< | >>
Источник: Каратини Р. Введение в философию. — М.: Изд-во Эксмо, 2003. — 736 с. 2003

Еще по теме Неопределенность и парадокс ЭПР:

  1. ПАРАДОКСЫ И ПРЕДЕЛЫ РАЦИОНАЛЬНОСТИ
  2. Парадокс Стокдейл
  3. Парадокс модника
  4. Маркетинг как парадокс
  5. Парадокс социальной идентичности
  6. §160. Парадокс необусловленного
  7. «Судьба, завидуй!» Парадоксы Кнорозова
  8. 1.2.4. Система неопределенностей
  9. 4.1. Понятие неопределенности и риска
  10. 2.4. Парадоксы «негативного гуманизма»