Реализм с человеческим лицом - [2]
Однако Копенгагенская интерпретация Бора представляет собой именно эту мечту! Как и Кант, Бор чувствует, что мир “сам по себе” находится за пределами возможностей человеческого ума в его отображении; новый поворот, который Кант никогда не принял бы, заключается в том, что, согласно Бору, даже “эмпирический мир”, мир нашего опыта не может быть полностью описан с помощью только одной картины. Вместо этого мы должны использовать “дополнительно” различные классические картины, проверять их в различных экспериментальных ситуациях, проверять частичные картины на фоне других и вырабатывать идею единого представления, описывающего все ситуации.
Идеи Бора являются в высшей степени противоречивыми и остаются таковыми по сей день. Одна из упомянутых мною идей о том, что квантовая механика по сути своей предполагает использование классической физики (для описания аппарата измерения), как мне представляется, утратила свое значение. Классическая работа фон Неймана показала, как можно проанализировать измерения в понятиях чисто квантовой механики.[3] Однако “разрыв между наблюдателем и системой” оказался более глубоким, и именно этот разрыв, а также идея отнесенности физических понятий к экспериментальной ситуации лежат в основе интерпретации Бора. Немногие физики сегодня восприняли бы “дополнительность” в боровском смысле, т. е. как относящуюся в первую очередь к дополнительному использованию классических понятий. В дальнейшем мы не будем больше говорить об этом аспекте мысли Бора.
Для того чтобы увидеть, как далеко хотят пойти оппоненты Копенгагенской интерпретации, я напомню о проблеме, появившейся сразу же в связи с воззрениями сторонников Копенгагена, а также об антикопенгагенском ответе на эту же проблему, который, однако, появился много лет спустя.
Предположим, что у меня есть система, описанная настолько полно, насколько это под силу квантовой механике. В квантовой механике описания называются “состояниями”[4]; наиболее полное, с формальной точки зрения, описание называется “максимальным состоянием” (а также “волновой функцией” или “пси-функцией”). Для ясности представим систему атома радия в стадии радиоактивного распада. Несколько упрощая проблему, скажем, что в будущее время t атом может находиться или в исходном состоянии А, или в состоянии “распада” В. (Другими словами, атом может испустить или не испустить один или больше квантов радиации). “Недетерминистический” характер теории совершенно не отражается в математическом формализме! Математически формализм – знаменитое уравнение Шредингера – говорит о том, что атом совершает переход от исходного состояния А в новое состояние А'. То, что атом может распасться (состояние В) или остаться прежним (состояние А) отражается не с помощью статистического элемента в самом уравнении Шредингера, как можно было бы ожидать в случае нормальной стохастической теории, а скорее с помощью факта, что новое состояние А' является, в некотором смысле, “суперпозицией” двух противоположных возможностей А и В.
Этим свойством теории с самого начала воспользовались оппоненты Копенгагенской интерпретации: среди оппонентов были как Эйнштейн, так и сам Шредингер. “Посмотрите, – говорили они, - так называемая "суперпозиция" A и В в действительности совершенно не является полным описанием. Когда Вы говорите, "система будет находиться в состоянии А" это означает, что система будет находиться или в состоянии А, или в состоянии В. Квантовая механика является просто неполным описанием физической реальности. Ее так называемые "максимальные состояния" типа А' являются только частичными описаниями”.
Защитники Копенгагенской интерпретации[5] возражали, что предсказание, что атом переходит в состояние А' относится к тому, что произойдет с атомом, когда он будет изолирован – a fortiori[6], когда не делается никаких измерений. Если измерение делается во время t, то оно “перебрасывает” систему или в состояние А, или в состояние В. Детерминистский переход
А -› А'
управляет революцией изолированного атома радия. (Этот переход является настолько “неклассическим”, что любая попытка его реального отображения является несоответствующей, как говорят защитники Копенгагенской интерпретации). Стохастический переход
А' -› или А или В
управляет измерением взаимодействия. (Этот стохастический переход представляет собой знаменитый “коллапс волнового пакета”.)
Я должен извиниться перед не-ученым читателем за кажущееся отклонение в технические детали; то, что я излагаю, не является описанием научной теории, это представление удивительного события в недавней истории науки, значение которого должен оценить сам читатель.
Событие, о котором я говорю, представляет собой появление несколько лет назад в квантовой механике так называемой Интерпретации Множественности Миров. Эта интерпретация, предложенная Эверетом и Де Виттом[7] и поддерживаемая некоторое время Джоном Уиллером, продолжает иметь увлеченных сторонников среди квантовых космологов. Однако, это больше похоже на историю из последнего бестселлера по научной фантастике, чем на теорию, развиваемую серьезными учеными
