Тарасов Л.В. Основы квантовой механики (1185096), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Оценивая дополнительность ~и,интерференцию с точки зрения новых отношений, новых взаимосвязей, соответствующих более глубокому уровню познания законов природы, нельзя не признать, что квантовая механика действительно определяет тенденции развития современной физики. Использование категорий материалистической диалектики. В классических теориях динамического типа понятия необходимого и случайного, возможного и действительного,выступают не как категории диалектики. Необходимость является здесь абсолютной (метафизической) противоположностью случайности; последняя попросту изгоняется из теории, что немедленно приводит к отождествлению понятий возможного и действительного.
Как диалектические категории, отношения между которыми характеризуются единством и борьбой противоположностей, указанные понятия выступают в статистических теориях,и прежде, всего в квантовой механике. Существенно, что в квантовой механике диалектические категории необходимого и случайного, возможного,и действительного используются в применении не только к коллективу объектов, по уже к отдельному микрообъек- ту. Применение категорий диалектики в квантовой механике рассматривалось на протяжении всей книги в процессе обсуждения тех илн иных вопросов.
Напомним, что лишь на основе диалектических категорий необходимого и случайного был возможен анализ проблемы причинности в квантовой механике. Лишь используя диалектические категории потенциально возможного и действительного, можно было обьяснить квантомеханическую суперпозицню состояний и ее разрушение в измерительном акте. В заключение заметим, что квантовая механика хорошо продемонстрировала диалектическое противоречие между формой и содержанием. По словам Бора, 'она преподала урок, который «решительно продвинул нас по пути никогда не кончающейся борьбы за гармонию между содержанием и грормой», она подчеркнула, что «всякое новое знание является нам в оболочке старых понятий, приспособленной для объяснения прежнего опыта.
Всякая такая оболочка может оказаться слишком узкой для того, чтобы включить в себя новый опыт». КУПЕР; Многие наши сойременники горько жалуются, что физика ХХ в, стала слишком абстрактной, потеряла связь с вещами, доступными пониманию простых смертных, стала протиноречить здравому смыслу, вместо которого она выдвинула конструкции, настолько абстрактные, что они стали абсолютно неприемлемыми для обычного разума. АВТОР: Именно поэтому мне и захотелось поговорить о квантовомеханических представлениях и «здравом смысле». Мне не раз приходилось слышать, что квантовая механика трудно воспринимается по той причине, что ее представления «противоречат здравому смыслу».
К сожалению, никто толком не знает, что такое «здравый смысл». Вот Вы, если я не ошибаюсь, стоите на той точке зрения, что понятие «здравый смысл» есть понятие относительное, что его содержание существенно изменяется по мере развития науки. КУПЕР: Действительно, здравый смысл нового поколения состоит из понятий, вымученных старым поколением, и что считалось передовым для одного поколения, становится здравым смыслом и будничным для следующего. Сомнительно, чтобы ньютоновское представление мира казалось бы здравым смыслом для греков времен Аристотеля. И все, кто сейчас так очарован своим здравым смыслом (соответствующим в настоящее время миру Ньютона), ничем не отличаются от тех, кто в свое время жаловался, что механические идеи Ньютона разрушили волшебный мир средневековья.
АВТОР: Трудно что-то противопоставить такой точке зрения. Кстати говоря, она сразу же снимает поставленный нами ИНТЕРМЕДИЯ. ПРОТИВОРЕЧАТ ЛИ КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ «ЗДРАВОМУ СМЫСЛУ»? В этой необычной беседе участвуют кроме АВТОРА двое физиков (БОР и КУПЕР) н двое литераторов (ДОБРОЛЮБОВ н ПЕРРО). В беседе использованы работы: Н. Бор «Философии естествознания и культуры народов», 1938; Н. Бор «Единство знаний», 1994; Н. А. Добролюбов «Что такое обломовщина», 1869; Ш. Перро «Золушка» сказка): Л. Купер «Физика для всех» «Мир», 1974).
„Здравый смысл — зто тот пласт предрассудков, который мы накапливаем до шестнадцати лет" А. Эйнштейн .Равновесие между серьезностью и шуткой напоминает нам о дополнительных аспектах, бросаю(цихся в глаза в детской игре и не менее ценимых взрослыми Н. Бзр 174 в самом начале вопрос. Не так ли? КУПЕР: Пожалуй, так. Здравый смысл современного поколения физиков опирается на квантовую теорию. Структура именно квантовой теории наиболее им близка, а ее соотношения кажутся им наиболее интуитивно ощутимыми и наглядными...
АВТОР: Однако, не отказывая в праве на существование изложенной только что точке зрения, попробуем все же не снимать поставленного вопроса о здравом смысле, а посмотрим на этот вопрос с более широких позиций. Тем более что хотелось бы поговорить о здравом смысле не физиков, а «простых смертных». Тех самых, которые «горько жалуются», что современная физика стала «абсолютно неприемлемой для обычного разумаж Подход с более широких позиций к «здравому смыслу» в квантовой механике горячо пропагандировал один из наших уважаемых собеседников.
Хотелось бы, чтобы он сам напомнил в связи с этим свои замечания по поводу, например, принципа дополнительности. БОР: 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. Употребляя теперь это слова в том же примерно смысле, мы поистине можем сказать, что разные человеческие культуры дополни- тельны друг к другу. Действительно, каждая такая культура представляет собой гармоническое равновесие традиционных условностей, при помощи которых скрытые потенциальные возможности человеческой жиз- ни могут раскрыться так, что обнаружат новые стороны ее безграничного богатства и многообразия.
АВТОР: Что же тут непонятного «простому смертному»? А ведь принцип дополнительности — это в конечном итоге и соотношения неопределенностей, и корпускулярно-волновой дуализм микрообъектов. Между тем все эти «непонятные» идеи находят себе естественное место не только в вопросах, связанных с культурой народов, но, например, в совсем уже жи. тсйских вопросах — вопросах психологии, БОР: Мы все знаем старое высказывание, гласящее, что если мы пробуем анализировать наши переживания, то мы перестаем нх испытывать. В этом смысле мы обнаруживаем, что между психическими опытами, для описания которых адекватно употребляют такие слова, как «мысль» и «чувство», существует дополнительное соотношение, подобное тому, какое существует между данными о поведении атомов, полученными при разных условиях опыта.
АВТОР: А нельзя ли пойти еще дальше? Нельзя ли попробовать провести какие-то аналогии между современными физическими идеями и идеями, заложенными в известных произведениях литературы? Это было бы в высшей степени заманчиво — сопоставить истину поэтическую с истиной научной. БОР: Иначе говоря, существует ли поэтическая или духовная истина, отличная от истины научной? АВТОР: Именно так. БОР: Мы не можем миновать вопроса о взаимоотношении между наукой и искусством.
Причина, почему искусство мо. жет нас обогатить, заключается в его способности напоминать нам о гармониях, недосягаемых 17б 176 для систематического анализа. АВТОР: Я очень признателен Вам. Вы помогли мне преодолеть некоторые сомнения. Теперь я, пожалуй, решусь обратиться к конкретным примерам.
Первый пример; роман «Обломов» И. А Гончарова. Давайте вспомним, что писал об образе Обломова один из наших уважаемых собеседников. ДОБРОЛЮБОВ; Ну, например, вот это: желания Обломова являются только в форме: «а хорошо бы, если бы вот это сделалось», но как это может сделаться, ои не знает. Оттого он любит помечтать и ужасно боится того момента, когда мечтания придут в соприкосновение с действительностью...
АВТОР: Помнится, Вы проводили аналогию между Обломовым и такими литературными героями, как Онегин, Печорин, Рудин. ДОБРОЛЮБОВ: Действительно, проводил. Дело в том, что у них всех одна общая черта— бесплодное стремление к деятельности, сознание, что из них многое могло бы выйти, но не выйдет ничего. АВТОР: (к Бору): А что Вы сказали бы по этому поводу? БОР: Я бы подчеркнул особенно мучительное отношение между тем душевным опытом, когда мы испытываем чувство рсшимости, и тем, когда мы сознательно размышляем о мотивах к действию.
АВТОР: Мне остается констатировать, что мысли, высказанные моими уважаемыми собеседниками, относились к разным ситуациям и родились в разные времена. И, однако, их явно нечто объединяет. В известном смысле личная трагедия Обломова — в неспособности разрешить диалектическое противоречие между возможным и действительным. Потенциально в Обломове «заклгоче- но» многое, здесь налицо богатая суперпозиция возможностей. Но нет того самого «измерительного акта», который за счет разрушения этой суперпозиции позволил бы Обломову реализовать какую-либо сторону своей натуры.
Нет упомянутого акта, суперпозиция не разрушается, все остается по-старому. А теперь позвольте второй литературный пример: известная сказка Ш. Перро «Золушка». Предоставим слово сказочнику. Пожалуйста, то место, где фея провожает Золушку на бал во дворец короля. ПЕРРО: Пожалуйста. — Ну вот,— сказала фея,— теперь у теби есть свой выезд, и ты можешь, не теряя времени, ехать во дворец. Когда Золушка была уже готова совсем, фея усадила ее в карету и строго-настрого приказала возвратиться домой до полуночи.
— Если ты опоздаешь хоть на одну минуту, — сказал она,— твоя карета снова сделается тыквой, лошади — мышатами, лакеи — ящерицами, а твой пышный наряд опять превратится в старенькое, заплатанное платьице... АВТОР: Благодарю Вас. Я хотел бы обратить внимание на тот факт, что всемогущая фея дала Золушке наряды и карету только на время, только до полуночи. А почему не насовсем? Ясно, что она могла бы так сделать, но это нарушило бы внутреннюю логику сказки, ее внутренний смысл. Как говорят, исчезла бы «изюминка». Если на время, то пожалуйста, а если навсегда, то нет. Разве это не напоминает модель виртуальных переходов? Нарушены законы сохранения, сокровища созданы, что называется из «ничего», с помощью волшебной палочки, но все это допускается только и течение конечного промежутка времени — времени до полуночи.
А затем Золушка должна сиона оказаться и прежнем качестве и без нарядов. Сопоставьте: квантовая система может и течение конечного промежутка прем«ни побывать на новом уровне без затраты энергии иване, при этом обязательно аозвращение системы на прежний уровень. И аот Золушка сонершает «ниртуальные переходы» между своим жилищем и королевским дворцом, наслаждается танцами и следит, чтобы не был превышен обусловленный промежуток нремени. А потом на сцене появляется придворный кавалер с хрусстальной туфелькой. Пожалуйста, расскажите, что тогда произошло. ПЕРРО; Придворный кавалер внимательно посмотрел на Золушку и, заметив, что она очень красива, сказал: — Я получил приказание от принца мерить башмачок всем девушкам и городе.