Миронов В.В. Современные философские проблемы естественных_ технических и социогуманитарных наук (2006) (1184475), страница 24
Текст из файла (страница 24)
В настоящее время существуют и развиваются концепции, где пространство-время исключено из первичных физических категорий. В них ставится задача ' См . а ~астности: Мото.!олопзнескне принципы физики. Ис!ории и сое!и«темность. М.. !975. 2. Философские проблемы естествознания получения пространства-времени как вторичного понятия, свойства которого вьпекают из свойств частиц и переносчиков взаимодействий.
Одной из первых программ такого рода можно назвать теорию твисторов Р Пенроуза, которая представляет собой серьезную научную программу выведения пространства-времени из некоторых более первичных понятий (твисторов), непосредственно характеризующих свойства элементарных частиц, В качестве побудительного мотива для построения такой модели была убежденность Пенроуза в том, что квантовая теория и теория относительности связаны между собой и должны описываться математическими величинами одной природы — комплексными величинами (комплексными спинорами — твисторами). Твистор простейшего типа представляет собой, по сути, безмассовую частицу в свободном состоянии.
При этом она может обладать внутренним спином, а также «Фазой», которую можно рассматривать как аналог плоскости поляризации. Такие структуры (твисторы) обладают естественной структурой четырехмерного комплексного пространства. Это пространство заменяет обычное пространство-время в качестве основы для описания Физических явлений. Уже в самых ранних работах Пенроузом было показано, как можно ввести понятие евклидова пространства, исходя из предела вероятности взаимодействия большого количества частиц, квазистатически обменивающихся спинами. При таком подходе евклидова структура возникает нз комбинаторных правил, которым удовлетворяет полный угловой момент в нерелятивистской квантовой механике.
Строится Пснроузом и релятивистское обобщение этой модели. Плавным при таком подходе является то, что задается твистор, из которого можно получить четырехмерный импульс частицы. Из лвух твисторов строится вектор момента-импульса. Импульсы и моменты в такой теории являются более Фундаментальными понятиями. Можно задаться вопросом, почему в качестве первичного понятия выбиракпся объекты такого рода.
Ответить на него можно было бы так: развивая такую теорию, мы надеемся, что в конце концов получим следствия, соответствующие известным наблюдательным данным или известной физической теории. Несмотря на то что этот ответ является разумным, ощущение «искусственности» введения такого рода объекшв остается. Волевое залание твисторов вызывает множество вопросов, создает ощущение, что за ними должны находиться какие-то более глубокие принципы и понятия.
Претендуя на выведение свойств пространства-времени, эта теория не дает, к примеру обоснования размерности классического пространства-времени. Концепция Пенроуза, так же как и все перечисленные выше другие концепции, находится в стадии разработки и далека от совершенства. Несомненно, что в их развитии и оценке немаловажную роль сыграют ФилосоФские и методологические соображения, как это не раз бывало в истории Физического знания. 2.1, философские проблемы физики 2.1.3. Квантовая механика и объективность научного знания Вопрос о том, объективно ли описание реальности, даваемое квантовой механикой, является предметом острых дискуссий со дня основания этой теории. Эйнштейн весьма скептически относился к тому, что сейчас называют стандартной интерпретацией квантовой механики, причем его беспокоил не столько даже ее статистический характер (то, что Бог может «играть в кости»), сколько ее субъективизм.
Получивший сейчас распространение в среде критиков классической рациональности образ науки как предприятия, в котором идеалы объективности и истинности знания не работают, свое гносеологическое основание (как считают эти критики) имеет в особенностях квантово-механического описания реальности'. Насколько справедливы такие выводы? Представляется, что утверждения о том, что в квантовой механике идеал объективности не работает, либо покоятся на недостаточно глубоком анализе ситуации, либо на непонимании сути дела.
Но самая первая причина заключена в неоднозначности самого термина «объективность». В проблеме объективности квантовой механики оказываются слитыми, нерасчлененными две разные проблемы, связанные с различным пониманием самого термина «объективность». Одна из них — это проблема обвекигности описания, т.е, описания реальности такой, как она сушествует сама по себе, без отсылки к наблюдателю, Другая — проблема объективности в смысле адекиатносгпи теории действительности. В методологическом сознании оба понятия оказываются, как правило, неразличимыми, как бы «склеенными», хотя на самом деле речь идет о разных вешах. И это порождает путаницу в аргументации и спорах. В связи с этим, прежде чем отвечать на вопрос, дает ли квантовая механика объективное описание реальности, следует развести, «расклеить» эти два понятия. Без такого разведения мы не поймем, что происходит с идеалом объективности в квантовой физике. Объективность как обьехтносгь каантоао-механического описания реальности Рассмотрим вначале круг проблем, связанных с объектностью описания.
Согласно стандартной (копенгагенской) интерпретации квантовой механики, объектное описание недостижимо. Тезис о не-объектном характере квантового описания реальности имеет две трактовки. ' Основания лля подобных утверждений дают иногда и сами творцы квантовой механики, делая неосторгскные замечания. Так, характеризуя эпистемологические установки квантовой механики, Гейзенберг писал: «...Новая форма описания природы не отвечает прежнему идеалу научной истины ..» (Гейзенберг Д Шаги за горизонт.
М., 1987. С. 301) или «Пришлось вообще отказаться от объективного — в ньютоновском смысле — описания природы...» (Там же. С. 192). 2. Философские проблемы естествознания Первая связана с проблемой независимости самой микрореальности или ее описания от сознания наблюдателя. Вопрос ставится так: что описывает квантовая механика — микромир или микромир плюс сознание наблюдателя? Этот вопрос действительно не раз поднимался физиками, в том числе и творцами квантовой теории. Его ставили Э. Шредингер, Дж.А.
Уилер, Ю. Вигнер, А. Шимони и др. Часть физиков отрицала такую возможность (Шредингер), часть относилась к идее положительно. Что при этом, однако, подразумевалось под сознанием и как именно предполагалось учитывать фактор сознания в теоретической реконструкции микрореальности, осталось неясным. Дальше леклараций о необходимости такого учета дело, по-видимому, не пошло. Вот как пишет об этом Шимони: «Мне представляется правдоподобным, что все попытки объяснить редукцию волнового пакета чисто физическим путем окажутся несостоятельными. Тогда останется лишь один тип обьяснения перехода от квантово-механической потенциальности к актуальности: включение сознания.
Я думаю, что Шредингер бьш не прав, исключая такую возможность априорно. Возможно, эмпирические данные покажут необхолимость наложения новых ограничений на процедуру объективации... и выявят некоторые несовершенства на физическом уровне, некоторые, так сказать, трещины (Вяяпгез). через которые проявит себя существенно ментальный характер мира»'. Как видим, угвержления ученого носят гипотетический и очень осторожный характер.
Так, он лобавляет, что для того, чтобы обсуждаемый тезис перестал быть чистой спеку/ешией, необходимо выполнить ппательные эксперименты, которые к тому же должны быть воспроизводимыми2. Впрочем, вопрос продолжает дискутироватьсяз. Большая часть физиков весьма критически относится к возможности включения сознания наблюлателя в измерительную процедуру и отвергает саму эту возможность. Ссылаются, в частности, на то, гто в процедуре измерения наблюдатель вполне может быть заменен компьютером. и в этом случае речь вообще может не вестись о чьем-либо сознании4. Следует отметить также, что проблема сознания в настоящее время воспринимается представителями всех традиционно связанных с изучением этого феномена научных дисциплин как олна из самых сложных и весьма далеких от разрешения.
И пока она не будет прояснена, вряд ли 1 ЗгиполуА. Яевесгюпз оп Гье Р1заоворьу оГ Вопг, НеиепЬегв, апо 5сЬгесапвег// А Ронгаа оГ Тг«епгу-Ггтс Уеагз. Вовгоп Совочшппз Гог Гяе РЫ1озорпу о1' всипые 1960 — 1985. цогг1гесм, Возгоп, Г.апсаяег, 1985 Р 314 — 315. 21Ьи1. Р 315. 3 Смл Мелския Мла Квантовая механика. новые эксперименты, новые приложении и новые формулировки старых вопросов // УФН. Т. 170.
2000. ЬЬ 6. С 631 — 648. 4 Смл Гвыариолов СБ. Современная наука так же объективна, как и классическая // Наукж возможности н гранины М., 2003 2Л. ФилосоФские проблемы фияияси вопрос об участии сознания наблюда~еля в процедуре квантово-механического измерения может обсуждаться действительно серьезно. Так что мы не будем больше касаться его в рамках нашего изложения. Вторая трактовка связана с тем, что квантовая механика (по крайней мере, в ее станлартной интерпретации), в отличие от классической, не открывает явления, которые сушествуют до любого акта измерения или описания.