Книга И. С. Алексеева ‘Концепция дополнительности. Историко-методологический анализ‘ заинтересовала меня по нескольких причинам: мне захотелось более подробно познакомиться с принципом дополнительности Нильса Бора; книга Алексеева регулярно упоминалась в статьях А. А. Печенкина; я знаком с работами Алексеева по философии науки, основанными на идее деятельности.
Самой полезной для меня оказалась первая глава книги ‘Формирование и развитие концепции дополнительности в трудах Н. Бора‘, из которой я получил представление, каким образом Бор сформулировал принцип дополнительности и какое значение он ему придавал. Ниже небольшое описание книги, которое начну с серии цитат о истории принципа дополнительности из первой главы. Отмечу, что термин наблюдение у Алексеева следовало бы заменить на измерение.
‘можно достаточно определенно сказать, что концепция дополнительности была сформулирована после окончательного признания ее автором корпускулярно-волнового дуализма. Факт дуализма пространственной структуры вещества и излучения был главной проблемой, для разрешения которой Бор сформулировал свою концепцию.’
Изначально Бор не принимал теорию световых квантов Эйнштейна:
‘боровская позиция по отношению к проблеме структуры свободного излучения была четкой и определенной. По выражению М. Джеммера, она заключалась в «непреклонном неприятии эйнштейновских световых квантов», предполагающих дискретность пространственной структуры излучения.’
Первый сдвиг в статье 1922 года:
‘Эти слова можно рассматривать как первую отчетливую формулировку возможности того подхода, который впоследствии получит обоснование и будет реализован в принципе дополнительности. Тогда же, в 1922 г., такой подход, при котором одни стороны явлений объяснялись одной гипотезой, а другие — противоположной, расценивался Бором как временный, паллиативный.’
Первая формулировка принципа дополнительности в 1927 году:
‘классические понятия, по мысли Бора, были необходимы в квантовой механике. Отказаться от них совершенно было нельзя. Но применяться они могли не во всей своей полноте — использование классических концепций нужно было ограничить.’
‘Решающей особенностью боровского применения квантового постулата было распространение его на процессы наблюдения атомных событий, стимулированное работой В. Гейзенберга по установлению соотношений неопределенностей.’
Важность взаимодействия между системой и измерительным прибором:
‘поскольку взаимодействие наблюдаемых микрообъектов и средств наблюдения имеет неделимый характер, то «невозможно приписать самостоятельную реальность в обычном физическом смысле ни явлению, ни средствам наблюдения».’
‘дополнительный способ описания можно назвать неклассическим употреблением классических понятий.’
‘Понятия электромагнитной волны и материальной частицы были классическими понятиями. Поэтому их применение к интерпретации квантовых явлений было столь же ограничено, как и применение понятий светового кванта и электронной волны.’
Приведу описание идей Бора, которое прекрасно подходит к интерпретации ван Фраассеном в виде условных вероятностей (см. Бас ван Фраассен: Модальная интерпретация квантовой механики):
‘Несмотря на то что каждый процесс наблюдения имеет целостный индивидуальный характер, окончательный его результат всегда интерпретируется как некоторая характеристика объекта наблюдения. Роль средств наблюдения, характеристики которых явно не входят в результат наблюдения, сводятся при этом к тому, что разные средства, будучи примененными к одному и тому же объекту, дадут в итоге разные характеристики этого объекта, разные его картины.’
Алексеев отмечает, что несмотря на формулировку принципа дополнительности у Бора можно увидеть терминологию:
‘согласно точному смыслу которой явления были отождествлены с исследуемыми объектами и процессами, существуя «в себе и для себя», вне средств наблюдения.’
Ситуация изменилась после статьи Эйнштейна, Подольского и Розена, когда Бор довел свою позицию до логического конца:
‘в невозможности квалифицировать свойства микрообъектов как определенные независимо от акта их измерения.’
В последнем разделе первой главы Алексеев описывает перенос Бором принципа дополнительности за пределы квантовой механики как общий принцип познания. Мне крайне не понравился этот переход; только отмечу, что Алексеев также рассматривает этот вопрос в конце четвертой главы, где он описал процесс подключения других граждан к такому увлекательному занятию.
Во второй главе ‘Физические предпосылки концепции дополнительности‘ Алексеев разбирает три источника, которые привели Бора к принципу дополнительности: корпускулярно-волновой дуализм, принцип соответствия Бора из старой квантовой механики и теория относительности Эйнштейна, которую, как оказалось, Бор использовал в поддержку своей позиции. Приведу только одну цитату Бора, в которой он проводит методологическую аналогию между квантовыми и релятивистскими представлениями:
‘Так же, как теория относительности учит нас, что удобство резкого разделения пространства и времени основано на том, что обычно встречающиеся скорости малы по сравнению со скоростью света, из квантовой теории мы узнаем, что допустимость нашего обычного причинного пространственно-временного описания полностью обусловлена малым значением кванта действия по сравнению с обычными действиями.’
В третьей главе ‘Концепция дополнительности и философские традиции‘ Алексеев обсуждает возможные источники формирования принципа дополнительности со стороны философии. Отмечается, что молодой Бор посещал еженедельные вечерние дискуссии, проводимые отцом Бора, известным физиологом, с коллегами, среди которых был философ Харальд Гёффдинг. Это дает линию связи с Кьеркегором, поскольку ‘Гёффдинг в каком-то смысле был учеником и последователем Кьеркегора’. Также говорится о влиянии прагматизма Уильяма Джеймса (в книге дана транскрипция Джемс). Алексеев также анализирует возможную связь идей Бора с идеями из истории философии.
Четвертая глава ‘Полемика вокруг концепции дополнительности‘ посвящена описанию реакции физиков и философов на принцип дополнительности. Алексеев собрал богатый материал; я только отмечу, что в этой главе хорошо видна основная проблема многих обсуждений квантовой механики — обсуждение физики как таковой быстро переходит в обсуждение философских позиций. В заключительной пятой главе ‘Концепция дополнительности и материалистическая диалектика‘ изложена история борьбы философов с принципом дополнительности в СССР, которая, тем не менее, завершилась победой физиков, а далее идет изложение авторской концепции Алексеева.
Я отмечу только статью 1947 года физика М. А. Маркова ‘О природе физического знания‘ в журнале ‘Вопросы философии’, которая с точки зрения Алексеева правильно отражает суть проблематики (статья доступна на сайте журнала). Алексеев сожалеет, что эта статья подверглась критике со стороны философов. Перелом произошел в 1957 году после визита В. А. Фока в Копенгаген и обсуждений квантовой механики с Бором. После этого Фок написал статью ‘Об интерпретации квантовой механики‘ в ‘Успехах физических наук’. Эта статья была перепечатана в сборнике ‘Философские вопросы физики’ и представлена в качестве доклада на Первом Всесоюзном совещании по философским вопросам естествознания.
А. А. Печенкин в статье 2002 года описывает эти события в СССР таким образом:
‘Однако появился жанр «интерпретации интерпретации». Это философские работы, построенные на подведении высказываний крупных физиков, интерпретировавших квантовую теорию, под ту или иную философскую концепцию, работы, не вникавшие в физическое содержание копенгагенской интерпретации. Этим вырождением философии квантовой механики в «интерпретацию интерпретации» отмечен ряд отечественных работ. История здесь вкратце такова. В конце 40-х и начале 50-х годов копенгагенская интерпретация подверглась нападкам, носящим политический характер. Однако в конце 60-х годов она не только становится вполне правомерной интерпретацией квантовой механики, но и «единственно правильной». Этому способствовала позиция ряда крупных академических физиков (Л.Д.Ландау, И.Е.Тамм и др.), всегда поддерживавших копенгагенскую интерпретацию, а также изменение идеологической обстановки в стране. Марксизм-ленинизм становится более прагматическим и, так сказать, более служебным. Позиция же академических физиков в условиях милитаризированной науки становится весьма весомой’.
Важно сказать, что Печенкин хорошо относится к книге Алексеева: ‘точно воспроизведена копенгагенская интерпретация в версии Бора’. От меня скажу, что книга содержит богатый фактический материал по истории квантовой механики с точки зрения рассмотрения принципа дополнительности Бора, его истоков и последующего обсуждения.
Моя интерпретация прочитанного — принцип дополнительности Бора близок к модальной интерпретации ван Фраассена. Только проблема формулировок Бора в том, что несмотря на то, что они связаны с уравнениями квантовой механики, они даны в такой форме, что возможно разное прочтение. В особенности это становится отчетливо видно, когда Бор выходит за рамки квантовой механики и начинает трактовать принцип дополнительности как общий принцип познания.
Трактовка ван Фраассена формализма квантовой механики в рамках объективных условных вероятностей более точная. В одном месте ван Фраассен замечает, что это очень скупая характеристика, но далее он разводит руками и говорит, что, вот, такова теория. Это подводит к вопросу, что мы ожидаем от теории физики. Обсуждение квантовой механики показывает, что как у физиков, так и у философов, есть внутренняя философская позиция и что далее возникает желание дать интерпретацию теории квантовой механики в рамках исходной философской позиции.
Я не буду останавливаться на интерпретации Алексеева, только скажу, что он играет на пластичности понятий объективность и субъективность, например:
‘Во-первых, объективность не исчерпывается объектностью: человеческая чувственная деятельность, практика тоже объективна; во-вторых, субъективность как зависимость от объективных характеристик субъекта также носит объективный характер; в-третьих, конкретная определенность существования отдельных объектов, заданная в понятиях в форме объекта, детерминируется конкретной объективной структурой деятельности, опредмечивающейся в смысле этих понятий.’
Печенкин так характеризует позицию Алексеева:
‘И. С. Алексеев, следуя статье М. А. Маркова, опубликованной в 1947 г., интерпретировал копенгагенскую интерпретацию как «мышление о мире в формах деятельности».’
См. также
Субъективный материалист И. С. Алексеев: Подборка цитат Алексеева и о Алексееве из книги ‘Деятельностная концепция познания и реальности‘. Также описание идей Алексеева из книги Ю. И. Семенова ‘Введение в науку философии‘.
Информация
И. С. Алексеев, Концепция дополнительности. Историко-методологический анализ, 1978.
А. А. Печенкин. Философия науки и квантовая механика, Вестник Российского гуманитарного научного фонда. 2002. № 1. с. 79-91.