Тарасов Л.В. Основы квантовой механики (1185096), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Подобные явления иэзызают злектрооптическими Если вещество поместить н поле достаточно интенсивной сзетоэой волны (для чего надо воспользоваться мощным лазером), то и н этом случае оптические свойства вещества изменятся, Подобные явления назыээют нелинейноопгическими. Тэк эот оказыэается, что если одноэременно использовать поле конденсаторе и поле иитенсиэной световой волны, то нэряду с известными электрооптическими и нелинейнооптичсскимн явлениями будут наблюдаться дополнительнь~е, качестэенно новые явления, которые можно объяснить лишь своеобразной интерференцией электрооптики и нелинейной оптики.
Вот Вам пример интерференции явлений, уже используемый на практике. ЧИТАТЕЛЬ: Но можно ли усматривать э этом примере какую-то тенденцию н развитии современной фиэикиг Краткая интермедия. . Сказка — ложь, да б ней намек... А. С. Пушкин 16а отей». Возможно, что квантовая механика дает нам понять (своеобразнгям образом намекает), что такая картина есть в действнтельностн результат некоего «усреднения», огрубления, упрощения более тонкой н красивой картины, когда «складываются> не сами явления, а нечто нное (то, что на языке квантовой механики есть амплитуда вероятности), — в итоге .и возникает эффект интерференции явлений. Принцип дополнительности. Уже в исходных принципах квантовой механики отразился се диалектический характер.
В этой связи особого вниман~ия заслуживает выдвинутый Бором принцип дополнительности. Фактически этот приацип составляет логическую основу всей системы квантовомеханических.представлений. Сугцность принципа дополнительности такова. Утверждается, что в любом опыте с микрообъектами наблюдатель,получает информацию не о «саойстаах объектов самих по себе», но о свойствах объектов в связи с конкретной ситуацией, нключаюшей в себя, в частности, и измерительнзяе приборы. Информацию об объекте, по- 169 АВТОР: Рассмотрим еще один пример.
Возьмем лазер. Не будем сейчас обсуждать принципы его работы; достаточно отметить, что в основе его работы лежит некое иепинейнооптическое явление, которое называют явлением насыщенна Возьмем также другой прибор — генератор второй гармоники. Так называют в квантовой электронике преобразователь когсрентного света, обеспечивающий увеличение частоты света вдвое. Так же формально заметим, что в основе работы этого прибора лежит нелинейнооптическое явление, называемое генерацией второй гармоники. Итак, лазер генерирует когерентный свет определенной частоты, а генератор второй гармоники осуществляет частичное преобразование этого света по частоте.
Можно сказать, что сначала мы используем явление васыщения, а затем уже явление генерации второй гармоники. Такова обычная ситуация, отвечающая простому «сложению» указанных явлений. А теперь предположим, что оба явления используются одновременно, для чего специальный кристалл, который обусловливает преобразование частоты проходящего сквозь него света, надо поместить внутрь лазера (точнее, внутрь резонатора лазера). Здесь уже надо говорить о качественно новой ситуации, отвечающей интерференции двух нелпнейноопгических явлений. И весьма показательно, что эта и подобные ей ситуации привлекают в последние годы все большее внимание специалистов, работающих в области квантовой электроники. Внутрирезонаторная генерация второй гармоники уже используется; доказано, что она может обеспечивать более эффективное преобразование частоты света.
ЧИТАТЕЛЬ: Пожалуй, это действительно интересно. Возможно, что тут намечается некоторая тенденция. Однако причем здесь квантовая механика? АВТОР: Исследуя реальность на фундаментальном уровне, квантовая механика выявила некоторые принципиальные моменты. Она показала, что вопрос об интерференции более глубок, нежели это принято считать, что этот вопрос можно ставить вне зависимости от волновых вопросов, что, наконец, интерференция есть пример ка<ественно ноэьж взаимосвязей, отношений, которые, по-видимому, более перспективны, чем традиционные взаимосвязи, отвечающие простому накоплению, суммированию, сложению. лученную при некоторых определенных условиях, надо рассматривать как дополнительную к информации, полученной при других условиях.
Существенно, что сведения, полученные при 1разных условиях, нельзя простым образом складывать, суммировать, комбинировать в некую единую картину; оии отражают разные (дополняющне друг друга) стороны единой реальности, отвечающей исследуемому объекту. Принцип дополнительности находит свое прямое выражение, в частности, в идее корпускулярно.волнового дуализма и в соотношениях неопределенностей.
Предоставим слово Бору. «Термин «дополнительность» подчеркивает то обстоятельство, что в противоречащих друг другу явлениях мы имеем дело с различными, но одинаково существенными аспектами единого комплекса сведений об объекте» (см. (33)).
«В атомной физике слово <дополнительность» употребляют, чтобы характеризовать связь между данными, которые получены при разных условиях опыта и могут быть наглядно истолкованы лишь на основе взаимно исключающих друг друга представлений» (см. работу «Философия естествознания ~и культуры народов» в [б)). «Данные, полученные при разных условиях опыта, не могут быть охвачены одной единственной картиной; эти данные должны скорее рассматриваться как дополнительные...» (см.
работу «Дискуссии с Эйнштейном о проблемах теории познания в атомной физике» в (б)). «В квантовой физике данные об атомных объектах, полученные при помощи разных экспериментальных установок, находятся в своеобразном дополнительном отношении друг к другу. Действительно, следует признать, что такого рода данные, хотя и кажутся противоречащими друг другу при попытке скомбинировать их в одну картину, на самом деле исчерпывают все, что мы можем узнать о предмете» (см. работу «Квантовая физика и философия» в (6)).
Предложим читателю еще раз,внимательно прочитать слова Бора. Итак, данные о микрообъектах могут быть «наглядно истолкованы» лишь на основе «взаимно исключающих друг друга представлений». В этом смысле они не могут простым образом складываться, суммироваться, «не могут быть охвачены одной картиной», Разные данные находятся в «своеобразном» (этот эпитет не 1?О должен пройти мимо внимания читателя) отношении друг к другу, для чего н применяется термин «дополнительность».
Своеобразие отношения «дополнительности» согласуется с тем, что дополнительные друг по отношению к другу данные могут быть получены лишь «при разных условиях опытаж Неоднократно подчеркивавшаяся выше специфика квантовомеханических представлений с,их несколько необычной логикой в известном смысле покоится на принципе дополнительности. Микрообъект не является ни корпускулой, ни волной; ио в то же время мы используем для описания мнкрообъекта оба эти взаимно ~исключающие друг друга образа.
Вдумаемся в эту ситуацию: образы корпускулы и волны используются для описания объекта, не являющегося ни корпускулой, ни,волной, ни даже их симбиозом! Естественно, что тут может возникнуть щекотливый вопрос: а нет ли здесь отрыва образа от объекта, чреватого переходом на позиции субъективизма? Отрицательный ответ на этот вопрос позволяет дать~именно принцип дополнительности. С позиций этого принципа взаимно исключающие друг д~руга образы используются как взаимно дополняющие обраэьц адекватно отражающие разные стороны объективной реальности, называемой микрообъектом.
«Этот пункт логически важен, — писал Бор, — так как только то обстоятельство, что мы стоим перед выбором или Я следить за траекторией частицы, или Я же наблюдать интерференцию, позволяет нам избежать парадоксального вывода о том, что поведение электрона или фотона должно зависеть от наличин в экране щели, сквозь которую он заведомо нв проходил» (сы.
работу «Дискуссии с Зйнштейном о проблемах теории познания в атомной физике> в !6)). Диалектический характер квантовой механики. Естественно, что в той или иной мере диалектичность органически прнсу|ца любой физической науке. Тем не менее можно утверждать, что классическая физика по самому стилю своей философии (однозначные предсказания в теориях динамического типа, подход к любому объекту как «комбннации> определенных «деталей» и к явлению как последовательности определенных элементарных событий и т.
и.) тяготеет к метафизике. В этом смысле значение квантовой механики трудно переоценить. Она убедительно показала, что более глубокий уровень познания законов природы неизбежно связан с более серьезным и 171 глубоким овладением н применением методов материалистической диалектики. Рассматривая, в чем именно проявляется сугубо диалектический характер квантовой механики, выделим два момента, представляющиеся нам наиболее. важными: утверждение отношений диалектического типа и использование категорий диалектики.
Утверждение отношений диалектического типа. Для метафизического метода характерно простое накопление, суммирование данных, свойств, понятий (будем говорить, что характерны отношения суммирования). Эти отношения составляют в известном смысле логическую основу классической физики. Квантовая механика выдвигает на первый план отношения качественно иного, диалектического типа — отношения дополнительности и отношения интерференции. Так, она показывает, что данные об объекте, строго говоря, не,просто складываются, но дополняют друг друга, что вероятности разных событий, строго говоря, не суммируются, но интерферируюг друг с другом. Выше мы обсудили этн своеобразные отношения, рассматривая принцип дополнительности и специфику применения вероятности в квантовой механике.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
