Каталог сайтов Arahus.com
назад содержание далее

ЛЕКЦИЯ 3

Отход от классической причинности

Мы вновь подошли к проблеме причинности. Известно три определения причинности — по Ньютону и Лапласу, в теории относительности и в квантовой механике. Закон причинности в квантовой механике сводится к утверждению, что волновая функция ψ изменяется согласно уравнению Шредингера. Иными словами, причинность здесь проявляется в зависимости волновой функции ψ от времени. Такое толкование означает, что мы отказываемся от старых представлений и приходим к вероятностной, статистической интерпретации причинности, при которой из нее устраняется детерминированность. Будущее теперь не предопределено. И если, например, при наблюдении электрона мы говорим, что нам что-то стало известно, то знание это, как ясно из соображений о сжатии волнового пакета, имеет эмпирический характер, это «знание наших ощущений». Где-то что-то произошло, и мы это восприняли. Квантовомеханический принцип причинности не устанавливает между этими событиями причинно-следственной связи.

Многим физикам такая ситуация очень не нравится. Причинность в формулировке Ньютона и Лапласа всегда основывалась на физических законах, поэтому отсутствие детерминированности вызывает вопрос: а не отсутствуют ли у нас физические законы? Ведь сколько ни наблюдай недетерминированный объект, всегда можно думать, что в глубине его скрыто еще что-нибудь неизвестное. Такие сомнения были, в частности, у Эйнштейна. О Шредингере я сейчас не говорю, у него была своя позиция, а Эйнштейн, Подольский и Розен опубликовали статью, посвященную этим проблемам. Дискуссия Бора с Эйнштейном вокруг аналогичных вопросов длилась много лет (см. примеч. 12), но Бору не удалось убедить Эйнштейна в правильности своего образа мысли. Он писал, что это вызывало у него глубокое сожаление.

Тезисы Бора в этой дискуссии, разумеется, точно соответствовали квантовой механике. В ее пределах он говорил верные, совершенно безошибочные вещи. Во всем, что касается дополнительности, индетерминизма, проблемы измерений, точка зрения Бора верна и безошибочна.

Но Эйнштейну этот индетерминизм, неопределенность будущего казались большим затруднением. Неопределенность будущего напоминала ему игру бога в кости, и он старался найти какую-нибудь причину, запрещающую это. Как это бог может чего-то не знать? Бога сюда привлекать, конечно, не обязательно, но смысл того, что хотел сказать Эйнштейн, достаточно ясен.

Мнение о том, что точные науки невозможны без классических причинных связей, т. е. без детерминизма, существует давно. Не все разделяют такое мнение, и дискуссии на эту тему нам не безразличны. Эйнштейн был человеком номер' один в науке, и он утверждал, что квантовая механика еще не полна. Я лично, учитывая ее индетерминистский статистический характер, не считаю квантовую механику неполной теорией. Новее же в этом вопросе остается какая-то неясность, и меня тоже не покидает ощущение, что где-то на новой стадии появится завершенная и полная, во всяком случае, несколько иная теория. Дискуссии о скрытых параметрах теории возникают время от времени и сейчас. Но поскольку, например, работы Бома (см. примеч. 55) на современной стадии развития квантовой механики не привели к каким-либо результатам, этот вопрос лучше сейчас не поднимать.

Понятие индетерминизма яснее всего иллюстрируется примером радиоактивного распада. Это очень недетерминированное явление наблюдали уже в конце XIX в. Пусть, например, множество атомов радия находятся в одинаковых состояниях. Один атом распадется раньше, другой проживет дольше, но в целом радиоактивность будет уменьшаться статистически по экспоненциальному закону. Это естественно; но какой из атомов распадается раньше, а какой позже, мы не знаем. На практике пользуются числом распавшихся атомов и строят гистограмму (столбцовый график) распада. Будучи статистическим, это явление полностью индетерми-нировано. Правда, в то же время оно и очень объективно.


назад содержание далее