Вернер Гейзенберг: Материализм и квантовая механика

Гейзенберг являлся представителем копенгагенской интерпретации квантовой механики. В ней квантовый объект как бы не существовал в привычном смысле слова до произведения измерения. С этой точки зрения квантовая механика вступала в противоречие с материализмом 19-ого века и в книге Гейзенберга этому обстоятельству уделяется большое внимание:

‘Копенгагенская интерпретация квантовой теории далеко увела физиков от простых материалистических воззрений, господствующих в естествознании XIX столетия.’

Следует отметить, что позиция Гейзенберга в отношении реальности (см. предыдущую заметку) не имела ничего общего с субъективностью — наука по Гейзенбергу была объективна. Тем не менее, квантовая механика вносила когнитивный диссонанс в материалистическое видение мира, что хорошо показывает цитата Д. И. Блохинцева (введение к статье), которую приводит в книге Гейзенберг:

‘Среди самых разнообразных идеалистических направлений в современной физике так называемая «копенгагенская школа» — наиболее реакционная. Разоблачению идеалистических и агностических спекуляций этой школы вокруг коренных проблем квантовой механики и посвящена данная статья.’

Цитата хорошо показывает отношение материалистически настроенных интеллектуалов того времени к позиции Гейзенберга и Бора.

Волновая функции в копенгагенской интерпретации трактуется как показатель вероятности. В этом смысле она существенно отличается от выражений, входящих в уравнения классической механики, электромагнетизма и даже теории относительности. До квантовой механики все величины существовали независимо от того, производит кто-то измерение или нет — сила притяжения существует, электромагнитное поле существует и т.д. В квантовой механике положение существенно изменилось — в определенном смысле с квантовым объектом связаны только возможности, которые актуализируются в ходе проведения эксперимента. Как пишет Гейзенберг:

‘Онтология материализма основывалась на иллюзии, что в атомную область можно экстраполировать способ существования, непосредственно данное окружающего нас мира. Но эта экстраполяция невозможна.’

Он так характеризует возможную онтологию квантового мира:

‘употребление слова «состояние», особенно выражения «сосуществующее состояние», связано с онтологией, столь отличной от обычной материалистической онтологии, что можно сомневаться, целесообразно ли еще здесь применение такой терминологии. Если, с другой стороны, слово «состояние» понимать в том смысле, что оно обозначает скорее возможность, чем реальность,— можно даже просто заменить слово «состояние» словом «возможность»,— то понятие «сосуществующие возможности» представляется вполне приемлемым, так как любая возможность может включать другую возможность или пересекаться с другими возможностями.’

‘В экспериментах с атомными процессами мы имеем дело с вещами и фактами, которые столь же реальны, сколь реальны любые явления повседневной жизни. Но атомы или элементарные частицы реальны не в такой степени. Они образуют скорее мир тенденций или возможностей, чем мир вещей и фактов.’

В книге проведено интересное сопоставление с идеями атомизма древних греков. Вывод:

‘Понятие «атом» много старше естествознания нового времени. Оно имеет свои истоки в античной натурфилософии, являясь центральным понятием материализма Левкиппа и Демокрита. С другой стороны, современное понимание атомных явлений имеет весьма малое сходство с пониманием атома в прежней материалистической философии. Более того, можно сказать, что современная атомная физика столкнула естествознание с материалистического пути, на котором оно стояло в XIX веке.’

Гейзенберг особо отмечает связь современной физики с учением Пифагора:

‘Но сходство воззрений современной физики с воззрениями Платона и пифагорейцев простирается еще дальше. Элементарные частицы, о которых говорится в диалоге Платона «Тимей», ведь это в конце концов не материя, а математические формы. «Все вещи суть числа »— положение, приписываемое Пифагору. Единственными математическими формами, известными в то время, являлись геометрические и стереометрические формы, подобные правильным телам и Треугольникам, из которых образована их поверхность. В современной квантовой теории едва ли можно сомневаться в том, что элементарные частицы в конечном счете суть математические формы, только гораздо более сложной и абстрактной природы.’

‘Следовательно, современная физика идет вперед по тому же пути, по которому шли Платон и пифагорейцы. Это развитие физики выглядит так, словно в конце его будет установлена очень простая формулировка закона природы, такая простая, какой ее надеялся видеть еще Платон. Трудно указать какое-нибудь прочное основание для этой надежды на простоту, помимо того факта, что до сих пор основные уравнения физики записывались простыми математическими формулами. Подобный факт согласуется с религией пифагорейцев, и многие физики в этом отношении разделяют их веру, однако до сих пор еще никто не дал действительно убедительного доказательства, что это должно быть именно так.’

В заключение еще одна цитата:

‘Все оппоненты квантовой теории едины, однако, в одном пункте. Было бы желательно, по их мнению, возвратиться к представлению о реальности, свойственному классической физике, или, говоря на более общем философском языке, к онтологии материализма, то есть к представлению об объективном, реальном мире, мельчайшие части которого существуют столь же объективным образом, что и камни и деревья, независимо от того, наблюдаем мы их или нет.

Но как разъяснено в одной из предыдущих глав, это невозможно или, во всяком случае, вследствие природы атомных явлений, возможно не полностью. Нашей задачей не может являться высказывание пожеланий относительно того, какими должны быть, собственно говоря, атомные явления. Нашей задачей может быть только понимание их.’

Информация

Вернер Гейзенберг, Физика и философия. В кн. Физика и философия. Часть и целое, Наука, 1980.

Часть ‘Физика и философия‘ взята из издания: В. Гейзенберг. Физика и философия, 1963. Перевод выполнен с книги Werner Heisenberg, Physik und Philosophie, 1959

Обсуждение

https://evgeniirudnyi.livejournal.com/265931.html


Comments are closed.