III. Физика и идеология

а

Следующий тезис, хотя как-будто посвящен истории, на самом деле имеет тесную связь с обоснованием идеологии современной физики:

 

лКраткая история развития представлений о нерелятивистской квантовой физике.

1) Предтечи:

V-в.до н.э. Ц Левкипп и Демокрит впервые поставили вопрос о пределе делимости материи и ввели термин латом╗.

I-век до н.э. Ц поэт и ученый Тит Лукреций Кар не дал забыть людям об атомизме.

1770-1780 Це г.г. Ц философ Иммануил Кант сформулировал представление о том, что есть принципиальное различие между объектом лсамим по себе╗ (ноумен) и тем, каким этот объект является для нас (феномен). Т.е. впервые была понята абсолютная первостепенность процедуры измерения. В XX в. из осознания лкак мы реально измеряем╗ вышлиа и СТО, и ОТО, и квантовая механика╗.

(конец цитаты)

 

Комментарий:

 

Здесь мы переходим к идеям собственно квантовой физики.

 

Сначала ничего не значащие уточнения.

От собственных сочинений Левкиппаа ничего не сохранилось. От Демокрита, который был его учеником, из собственных сочинений сохранились небольшие фрагменты, но есть немало цитат из произведений поздних философов и историков науки (если можно их так назвать). Не уверен, что фраза лпоставили вопрос о пределе делимости материи╗, правильно отражаета действительность (гипотеза предела делимости возникла совсем недавно, чуть ли не в рамках теории струн). Демокрит принадлежал к ионийской школе и также как последние просто исследовал первопричины вещей. Из наблюдений он пришел к выводу, что все предметы в природе состоят из маленьких тел, которые он назвал атомами. А вот то, что они не делимы далее, он обосновывал логическими доказательствами (может быть, не безупречными, но вполне весомыми).

Римлянин Лукреций Кар сам ничего нового не создал, но его лПрирода вещей╗ - это единственный сохранившийся лучебник╗ по атомной лтеории╗. Он не был непосредственным продолжателем Левкиппа и Демокрита (и жил через 7 веков после них). Он изложил атомистическое учение в более позднем варианте другого материалиста Ц Эпикура. От последнего тоже дошло очень мало, но все же кое-что: несколько писем с разъяснением своего учения. Но материалистическая школа Эпикура просуществовала около 8 веков и оказала большое влияние на развитие идей Возрождения.

 

Теперь, самый интересный кусок тезисов:

 

л1770-1780 Це г.г. Ц философ Иммануил Кант сформулировал представление о том, что есть принципиальное различие между объектом лсамим по себе╗ (ноумен) и тем, каким этот объект является для нас (феномен). Т.е. впервые была понята абсолютная первостепенность процедуры измерения. В XX в. из осознания лкак мы реально измеряем╗ вышлиа и СТО, и ОТО, и квантовая механика╗.

(конец цитаты)

 

Здесь снова в кучу свалены идеализм и материализм. Не буду утверждать, что сделано это специально. Но сделано это для того, чтобы лучше обосновать один из основополагающих тезисов позитивизма, идеи которого, не называяа лпо имени╗, излагает автор тезисов.

Во-первых, что здесь от позитивизма (идеализма), а что от материализма?

(Философская энциклопедия. Т.1 стр.419-427): лКант Ц немецкий философ, родоначальник немецкого классического идеализма╗.

 

Теперь: что означает по Канту признание лпринципиального различия между объектом лсамим по себе╗ (ноумен) и тем, каким этот объект является для нас (феномен)╗?

 

(Стр. 420 энциклопедии): лКант пытался строго отделить явления, доступные человеческому познанию в опыте, от лвещей в себе╗, т.е. от сущности вещей, которая будто бы не может быть дана в опыте╗.

 

Нет сомнения в том, что каждый из нас воспринимает любой объект субъективно, т.е. познает только часть свойств объекта, доступную его чувствам. Более того, благодаря этому для каждого из нас один и тот же объект выглядит несколько иначе. К утверждению Канта нельзя было бы придраться ни с какой стороны, если бы не слово лпринципиально╗. Кант как идеалист, признает мир лв себе╗, т.е. как мир, который мы принципиально не способны постигнуть.

Эта мысль очень важна для интерпретации квантовой механики. После того, как был обнаружен принцип неопределенности Гейзенберга, нужно было либо признать, что мы чего-то недопонимаем в квантовой механике, либо утверждать, что мы имеем полноценную теорию, но природа так устроена, что мы не можем все в ней познать. Поскольку квантовая механика строилась под огромным влиянием позитивизма, физики пошли по второму пути.

 

Следующее предложение тезисов: лТ.е. впервые была понята абсолютная первостепенность процедуры измерения╗ представляет собой как бы вывод из кантоновского утверждения. На самом деле - лне пришей кобыле хвост╗. Это не только не вывод из положения Канта, но это следствие философии материализма и никакой связи не имеет с Кантом.

лАбсолютная первостепенность процедуры измерения╗ была понята задолго до Канта и поставлена во главу построения всей классической физики. Познакомимся с теми, кто ввел этот принцип в физику:

 

Энциклопедия лКругосвет╗

 

БЭКОН, РОДЖЕР (Bacon, Roger) (ок. 1214Ц1294), английский ученый, известный своей проповедью экспериментального метода в науке. Родился близ Ильчестера (графство Сомерсет) ок. 1214. Получил образование в Оксфорде и Париже, преподавал в Оксфордском и Парижском университетах, занимался алхимией, астрологией и оптикой, первым в Европе описал технологию изготовления пороха (1240). Стал монахом ок. 1257, жил в францисканском монастыре в Париже.

Резко критически относился к академической науке своего времени, изобрел план и метод реформы наук и по просьбе папы Климента IV изложил свои идеи в известном трактате лГлавный труд╗ (лOpus maius╗).

Сочинения Бэкона по большей части представляют собой отрывочные энциклопедические штудии и отражают уровень познаний эпохи Средневековья. Оригинальные философские идеи изложены в Opus maius. Главное учение носит чисто средневековый характер: всякая мудрость Ц от Бога и имеет три источника откровения: Писание, наблюдение природы и внутренний свет души, достигаемый восхождением по семи ступеням лвнутреннего опыта╗. Необходимыми инструментами распознавания этих трех видов откровения являются соответственно знание языков, знание математики и моральные и духовные дисциплины. Однако знание достигается и проверяется только с помощью лэкспериментальной науки╗, которую Бэкон считает применением теории к практической работе Ц открытиям и изобретениям, полезным для материального благополучия, а также к моральной и духовной работе, приводящей к вечному блаженству.

Бэкон известен своими красноречивыми призывами к экспериментальному методу в науке, однако тщательный анализ его сочинений обнаруживает, что он плохо разбирался в том, что такое экспериментальный метод, и знал науку не лучше других монахов╗.

(конец цитаты)

 

Но гораздо больше мы обязаны другому Бекону.

 

лФрэнсис Бэкон

Фрэнсис Бэкон родился 22 января 1561 г. в Лондоне, в Йорк-Хаузе на Стренде, в семье одного из высших сановников елизаветинского двора, сэра Николаса Бэкона.

Весной 1573 г. мальчика посылают учиться в Тринити колледж в Кембридж. Реформация в значительной мере ослабила зависимость от церкви и монашеских орденов двух основных национальных центров науки и образования Англии.

Фрэнсис Бэкон явился родоначальником эмпиризма.

Бэкон, рассматривавший познание природы и использование полученного знания как основу социального благополучия, попытавшийся представить УонаученноеФ общество в работе УНовая АтлантидаФ, настаивает на том, что возрождать следует не те или иные учения древних, а дух смелого поиска, присущий их создателям и особенно проявившийся в творчестве досократиков. Общая задача всех наук - увеличение власти человека над природой. Нужно возродить сам естественный разум, природный свет которого - проницательность - затемнен в настоящее время заблуждениями-идолами. Разум, очищенный от заблуждений, опираясь на специально проводимые эксперименты, используя разрабатываемые им правила индуктивного (от частного к общему) вывода, способен дать полную и полезную практически картину мира.

Наука - средство, а не цель сама по себе; её миссия в том, чтобы познать причинную связь природных явлений ради использования этих явлений для блага людей. УЕречь идёт, - говорил Бэкон, имея в виду назначение науки, - не только о созерцательном благе, но поистине о достоянии и счастье человеческом и о всяческом могуществе в практике. Ибо человек, слуга и истолкователь природы, столько совершает и понимает, сколько охватил в порядке природы делом и размышлением; и свыше этого он не знает и не может. Никакие силы не могут разорвать или раздробить цепь причин; и природа побеждает только подчинением ей. Итак, два человеческих стремления - к знанию и могуществу - поистине совпадают в одном и том жеЕФ Бэкону принадлежит знаменитый афоризм:ФЗнание - силаФ, в котором отразилась практическая направленность новой науки.
В широком смысле слова философия, по Бэкону, это система всех опытно-рациональных познаний, доступных разуму как особой способности человека (другой способности - памяти - соответствует история, воображению - поэзия). В узком смысле слова философия - учение о видах знания и их соотношении, учение о методе (органоне) познания╗.

(конец цитаты)

 

Поскольку это очень важно, обратимся к специальному анализу:

 

лЛега В.П. Лекции по истории западной философии

 

Глава: Философия нового времени. Галилео Галилей. Френсис Бекон

 

Галилео Галилей (1564Ц1642) происходил из знатного, но бедного флорентийского родаЕ.

 

Фрэнсис Бэкон

На прошлой лекции мы говорили об учении Галилео Галилея. Именно этот мыслитель, физик, философ, математик, астроном проложил пути к созданию современного естествознания. Однако волею историков философии и науки, да и волею истории обычно в родоначальником современного научного мышления считается Фрэнсис Бэкон (1561Ц1626).

Однако в отличие от Галилео Галилея, который создавал теоретическое, математическое естествознание, Бэкон развивает экспериментальное естествознание, указывая на то, что именно эксперимент, опыт должны быть идеалом науки. Любая наука, которая будет строиться на каких-то измышлениях, гипотезах, пустых построениях разума, обречена на неудачу. Наука может быть истинной только тогда, когда опирается на опыт, именно опыт есть, по Бэкону, и источник знания, и критерий истины, и единственное содержание науки. Такая концепция называется эмпиризмом.

В работе лО достоинстве и приумножении наук╗ Бэкон указывает, что человечество накопило слишком много лишних знаний. Особенно преуспело в этом Средневековье. Схоластика приложила много усилий к тому, чтобы обогатить человечество совершенно не нужными ему знаниями. В этом плане Бэкон делит всю историю человечества на три этапа: молодость, зрелость и старость. Молодостью являлась античность, а старостью Ч время Бэкона, время подведения итогов и создания серьезных научных систем.

Античность он рассматривает в двух планах: досократовская и сократовская философия. Досократовская философия была честным исследованием фактов, когда не было никаких школ, основанных на непроверенных гипотезах. Философы, собственно говоря, были не философами, а честными исследователями природы. Этот период, по Бэкону, продолжался около 200 лет. Затем усилиями Сократа (а главным образом Платона и Аристотеля) философия начинает заниматься не тем, чем нужно, а именно создавать системы.

(конец цитирования).

 

Если объем знаний оценивать объемом изданной научной литературы, окажется, что мы оставили далеко позади себя монахов средневековья. По оценкам самих современных ученых из примерно сотни издаваемых в настоящее время статей только одна возможно содержит что-то стоящее. Остальные Ц это пустой балласт. А сколько издается, вы может найти в Интернете.

 

Ну и последний отрывок тезисов, подводящий к одному из основных пунктов так называемой Копенгагенской интерпретации квантовой механики:

 

лВ XX в. из осознания лкак мы реально измеряем╗ вышлиа и СТО, и ОТО, и квантовая механика╗╗.

 

 

Комментарий:а

 

Я не уверен, что такая непосредственная зависимость существовала реально и что ли СТО, и ОТО, и квантовая механика вышли╗ из этого. Но мы не знаем, что именно автор тезисов имел в виду под словами лреально измеряем╗, и поэтому не имеем права критиковать его напрямую. Попытаемся сделать возможные предположения. Тогда наш ответ будет звучать более обоснованно.

Во-первых, лреально измерять╗ может (и, скорее всего,а должно) означать: лполучать данные измерения из реального эксперимента╗. Читатель может спросить: лЧто означает здесь слово лреальный╗; разве бывает нереальный эксперимент?╗. Я не знаю, что имеет в виду автор тезисов под лреальным измерением╗ и только пытаюсь догадаться. Судя по значению слова, прежде всего, следует подозревать, что лреальное измерение╗, а, значит, и лреальный эксперимент╗а это - действительно проведенный кем-то эксперимент, в котором измерялись соответствующие величины, подтверждающие теорию. Что мы имеем с этой точки зрения?

Как была построена СТО? Опиралась ли она на реальное измерение или (в нашей трактовке) на реальный эксперимент? Вот очень краткое резюме (полностью документально обоснованное) одного из известных в прошлом советских (а ныне израильских) физиков:

 

лМарк Азбель. Иерусалимские размышления. Природа, 1991, No. 10

лвсе это люди одной всепоглощающей идеи. Люди, для которых Теория имела бесспорный приоритет перед Экспериментом. И если Эксперимент не согласовался с их Теорией, тем хуже было для Эксперимента. Их Теории всегда строились чисто умозрительно, далеко, почти бесконечно далеко от Эксперимента. Не случайно, создавая свою специальную (частную) теорию относительности, Эйнштейн (как недавно выяснилось) не знал основополагающего опыта Майкельсона (впервые экспериментально доказавшего неудовлетворительность ньютоновской физики). А когда в 1922 году мир, и не только научный, затаив дыхание, ждал результатов проверки невероятного предсказания общей теории относительности Ч гравитационного притяжения света звездой! Ч был один лишь человек, которого это мало интересовало,Ч Эйнштейн. Он заранее знал, что результаты эксперимента не поколеблют его теорию. Столь же характерным было и то, что для Эйнштейна основную роль всегда играла общность, всеобъемлющесть, универсальность Теории. И такая Теория должна была строиться почти из ничего!╗

(конец цитаты; полностью статью М. Азбеля можно прочесть на нашем сайтеа www.emigrin.narod.ruаа )

 

Итак если лреальное измерение╗ отождествлять с лреальным экспериментом╗, то изобретение СТО и ОТОа никакого отношения не имело ка лреальному измерению╗.

Что еще может подразумевать автор тезисов под лреальным измерением╗? Скорее всего, то, что статьи Эйнштейна наполнены рассуждениями о том, как лможно╗ или лнужно╗ провести измерение (эксперимент), чтобы получить те результаты, которые помогают объяснить следствия из СТО и ОТО. Но эти измерения Эйнштейн (а до него Мах и другие физики-позитивисты) называли лмысленными╗, т.е. такими, которые можно придумать, но очень редко можно осуществить (например, вращать Вселенную вместо ведра в доказательство отсутствия абсолютности ускорения по Маху, мы можем только в мысленном эксперименте). Таким образом, к реальным измерениям (экспериментам) мысленные измерения не имеют почти никакого отношения. Это просто часть позитивистской установки на описание любым путем, как основу теории. Здесь неважно, каким способом, но главное - найти описание, которое в реальном эксперименте дает подтверждение.

Эйнштейн искал удобный способ найти преобразования Лорентца, полученные задолго до этого из электромагнитной теории Лорентцем. Эйнштейн получил их гораздо проще Лорентца, пользуясь мысленными экспериментами. И не страшно, что все эти мысленные измерения до сих пор висят в воздухе:

 

аБорн М. Размышления и воспоминания физика. М., 1977. с. 170

УВзгляды Эйнштейна представляют собой философское убеждение, которое не может быть ни доказано, ни опровергнуто физическими аргументами. Единственное, что можно сделать в плане возражения этой точке зрения, это сформулировать другое понятие реальности...Ф.

(конец цитаты)

 

Теперь проанализируем следующую строку автора тезисов: что означают лреальные измерения╗ в отношении квантовой механики?

Квантовая механика тоже набита лмысленными экспериментами╗, которые невозможно осуществить. Но здесь уже действительно появляется некоторая особенность, которая связана с реальными измерениями и которой нет в классической механике. Это - принцип неопределенности Гейзенберга, о котором мы уже упоминали.

 

лВернер Гейзенберг. КОПЕНГАГЕНСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ

Копенгагенская интерпретация квантовой теории начинается с парадокса. Каждый физический эксперимент, безразлично относится ли он к явлениям повседневной жизни или к явлениям атомной физики, должен быть описан в понятиях классической физики. Понятия классической физики образуют язык, с помощью которого мы описываем наши опыты и результаты. Эти понятия мы не можем заменить ничем другим, а применимость их ограничена соотношением неопределенностей. Мы должны иметь в виду ограниченную применимость классических понятий и не пытаться выходить за рамки этой ограниченности. А чтобы лучше понять этот парадокс, необходимо сравнить интерпретацию опыта в классической и квантовой физике.

Например, в ньютоновой небесной механике мы начинаем с того, что определяем положение и скорость планеты, движение которой собираемся изучать. Результаты наблюдения переводятся на математический язык благодаря тому, что из наблюдений выводятся значения координат и импульса планеты. Затем из уравнения движения, используя эти численные значения координат и импульса для данного момента времени, получают значения координат или какие-либо другие свойства системы для последующих моментов времени. Таким путем астроном предсказывает движение системы. Например, он может предсказать точное время солнечного затмения.

В квантовой теории все происходит по-иному. Допустим, нас интересует движение электрона в камере Вильсона, и мы посредством некоторого наблюдения определили координаты и скорость электрона. Однако это определение не может быть точным. Оно содержит по меньшей мере неточности, обусловленные соотношением неопределенностей, и, вероятно, кроме того, будет содержать еще большие неточности, связанные с трудностью эксперимента. Первая группа неточностей дает возможность перевести результат наблюдения в математическую схему квантовой теории. Функция вероятности, описывающая экспериментальную ситуацию в момент измерения, записывается с учетом возможных неточностей измерения. Эта функция вероятностей представляет собой соединение двух различных элементов: с одной стороны, факта, с другой стороны, степень нашего знания факта. Эта функция характеризует фактически достоверное, поскольку приписывает начальной ситуации вероятность, равную единице. Совершенно верно, что электрон в наблюдаемой точке движется с некоторой скоростью, а то, что наблюдается, означает, что наблюдается в границах точности эксперимента. Эта функция характеризует степень точности нашего знания, поскольку другой наблюдатель, быть может, определил бы положение электрона еще точнее. По крайней мере в некоторой степени экспериментальная ошибка или неточность эксперимента рассматривается не как свойство электронов, а как недостаток в нашем знании об электроне. Этот недостаток знания выражается с помощью функции вероятности.

В классической физике в процессе точного исследования ошибки наблюдения также учитываются. В результате этого получают распределение вероятностей для начальных значений координат и скоростей, и это имеет некоторое сходство с функцией вероятности квантовой механики. Однако специфическая неточность, обусловленная соотношением неопределенностей, в классической физике отсутствует.

Если в квантовой теории из данных наблюдения определена функция вероятности для начального момента, то можно рассчитать на основании законов этой теории функцию вероятности для любого последующего момента времени. Таким образом, заранее можно определить вероятность того, что величина при измерении будет иметь определенное значение. Например, можно указать вероятность, что в определенный последующий момент времени электрон будет найден в определенной точке камеры Вильсона. Следует подчеркнуть, что функция вероятности не описывает само течение событий во времени. Она характеризует тенденцию события, возможность события или наше знание о событии. Функция вероятности связывается с действительностью только при выполнении одного существенного условия: для выявления определенного свойства системы необходимо произвести новые наблюдения или измерения. Только в этом случае функция вероятности позволяет рассчитать вероятный результат нового измерения. При этом снова результат измерения дается в понятиях классической физики. Поэтому теоретическое истолкование включает в себя три различные стадии. Во-первых, исходная экспериментальная ситуация представляется с помощью некоторой функции вероятности. Во-вторых, устанавливается изменение этой функции с течением времени. В-третьих, делается новое измерение, а ожидаемый результат его затем определяется из функции вероятности. Для первой стадии необходимым условием является выполнимость соотношения неопределенностей. Вторая стадия не может быть описана в понятиях классической физики; нельзя указать, что происходит с системой между начальным измерением и последующими. Только третья стадия позволяет перейти от возможного к фактически осуществляющемуся.

(конец цитаты)

 

Но действительно ли особенности измерения, связанные с принципом Гейзенберга, предопределили появление квантовой механики?а Ниже мы убедимся, что исторически никакой связи не прослеживается. Все, что удается установить, это то, что посредством этой установки физики-позитивисты пытаются доказать невозможность понять квантовую механику на основе классической логики.

Именно к этому переходит автор тезисов в следующем абзаце:

 

лМакроскопический наблюдатель в микромире

 

1. Человек Ц макроскопическое существо, мозг которого в процессе познания может оперировать ТОЛЬКО макроскопическими терминами ->

 

а) Взаимодействие человека с микромиром осуществляется ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО макроприборами;

б) При описании такого взаимодействия начальные условия и предсказываемые результаты экспериментов должны выражаться макроскопическими понятиями (например, волна или частица), совместное использование которых не нарушает логики макромира (например, корпускулярно-волновой дуализм и принцип дополнительности Н.Бора)

 

2. Взаимодействие макроприбора с микромиром никогда НЕ может быть малым╗.

(конец цитаты)

 

Комментарий:

 

Отметим, что все эти тезисы взяты один к одному из начала 20-го века. Автор тезисов, я думаю, несомненно, догадывается, что часть этого толкования уже (в начале 21-го века) не соответствует действительности, но по инерции переписывает привычные слова из книг, появившихся в бурные годы борьбы позитивистской , или по словам Фейнмана, (лвавилонской╗) физики с классической (материалистической, лдревнегреческой╗) физикой.

Итак, что хочет сказать автор тезисов. Если говорить о точной формулировке, то всего лишь одно: принцип неопределенности не позволяет (если хотите, запрещает) измерить отдельно каждую из пары канонических переменных независимо: чем больше точность измерения одной величины в паре, тем меньше точность измерения другой величины.

Все остальное Ц это попытка на этой основе подтвердить позитивистскую методологию и отвергнуть классическую. Как это делается?

Утверждается, что это запрещение связано с тем, что (цитирую снова автора тезисов) лЧеловек Ц макроскопическое существо, мозг которого в процессе познания может оперировать ТОЛЬКО макроскопическими терминами ->╗. Автор тезисов (и иже с ним и до него) не замечают, что это не доказательство, а лмыслимое╗, но не обязательно правильное заключение из принципа неопределенности. Действительно, можно постулировать, что мы, люди, суть эдакие крупные, макроскопические бараны, с бараньими мозгами, которым не дано природой по причине нашей величины познать что-то по размерам меньше себя, такое, например, как муравей. Попробуйте доказать обратное! Вы убедитесь, что лмыслительно╗ этоа нельзя ни доказать, ни опровергнуть.

Конечно, у лклассического╗ физика (т.е. физика с классическим мышлением) не укладывается в голове, почему природа должна быть познаваемой в одной части, и не познаваемой в другой. Более того, совершенно непонятно, как в одной и той же Природе могут существовать две логики: одна для макромира, которой мы досконально владеем, а другая - для микромира, которой мы не только не владеем, но которой мы принципиально не можем овладеть. Еще более дело запутывается, если мы поставим вопрос о границе перехода от макромира к микромиру, и, соответственно, от классической логики к квантовой логике (т.е. отсутствию таковой). Как известно эта граница весьма условная. Ни один теоретик не может вам сказать: вот, до сих пор нужно применять классическую логику, а после этого квантовую.

Правда, история развития физики приходит лклассическому╗ физикуа на помощь. Утверждение автора тезисова ла) Взаимодействие человека с микромиром осуществляется ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО макроприборами╗ было, наверно, очень весомо в конце 19-го - начале 20-го века, когда Мах и Оствальд отвергалиа даже в существовании атомов. Но в настоящее время оно весьма сомнительно. В большинстве случаев мы сейчас исследуем микрочастицы самими микрочастицами, и, значит,а уже трудно утверждать, что мы пользуемся лИСКЛЮЧИТЕЛЬНО макроприборами╗. Более того, мы уже можем фотографировать атомы, укладывать их в определенном порядке, считать их и исследовать поштучно, и многое-многое другое. И пользуемся при этом самой обычной логикой, которой пользовались еще древние греки 2500 лет назад.

 

Что касается принципа неопределенности Гейзенберга, то он не требует никакой новой логики. Это прямое следствие того, что частицы имеют волновые свойства. Точно такие же соотношения неопределенности возникают в теории звуковых волн, волн на воде, радиоволн и волн любой другой природы, которые никакого отношения не имеют к микромиру. Да. Мы не можем пока ответить на вопрос, что такое волна де Бройля. Но и в классической физике многое нам приходилось постулировать (например, все первые принципы в термодинамике), до той поры, пока мы не открывали источника этих принципов.

Пусть вслед за де Бройлем мы просто постулируем, что его волна всегда сопровождает движение тел. Все остальное в квантовой механике не требует никакой другой логики, кроме обычной, чтобы понять все ее результаты. Когда-нибудь мы поймем, что такое волна де Бройля и выясним все подробности формирования частиц. К сожалению, именно позитивистская физика вот уже 100-лет запрещает исследовать этот предмет и бурно противодействует тем, кто выдвигает хоть какие-то гипотезы.а И можно быть уверенным, что, если бы лпозитивистская╗ физика не ставила преград для поиска ответов на вполне логичные вопросы, то мы могли бы ответить на многие вопросы, которые касаются строения микромира.

 

Следует отметить, что автор тезисов, подходит достаточно критично для современного физика-теоретика к анализу наследства, которое позитивистская физика оставила 21-ому веку. Но, чтобы не увеличивать размер наших заметок, приведем основные пункты очень кратко (в основном по заглавиям).

 

лФормулировки и интерпретации квантовой механики (КМ).

 

I) аа Формулировки КМ

 

Определение: формулировкойа КМ называется конкретная математическая схема, которая позволяет получать проверяемые на опыте количественные предсказания из аксиом КМ.

 

Основные формулировки КМ:

1. Дираковская формулировка КМ в терминах векторов состояний или матрицы плотности.

2. Фейнмановская формулировка КМ в терминах интегралов по траекториям.

3. Вигнеровская формулировка КМ в терминах совместных функций распределения (функций Вигнера).

 

II)аа Интерпретации КМ.

 

Определение: интерпретацией КМ называется физическое и философское содержание математической схемы КМ.

 

Интерпретация КМ должна дать ответы на следующие вопросы:

1.        В чем состоит физический смысл понятий и математических объектов, используемых в конкретной формулировке КМ?

2.        Прояснить связь используемого математического формализма с процессом измерения.

 

Основные интерпретации КМ:

1.        Статистическая интерпретация:

2.        Копенгагенская интерпретация:

3.        Многомировая интерпретация:

(конец цитирования)

 

Сначала наш комментарий об интерпретациях.

 

Автор тезисов признает, что уже существует несколько интерпретаций КМ, появившиеся после Копенгагенской, которые не хуже последней дают толкование КМ. Автор тезисов кратко, но вполне критично, рассматривает три из них. Он также отмечает, что состав наиболее известной и принятой большинством современных физиков Копенгагенской интерпретации менялся со временем. Далее, он косвенно признает, что все эти интерпретации не играют серьезной роли в получении результатов КМ и имеют сомнительные пункты.

 

Теперь несколько слов о формулировках КМ.

 

Здесь автор тезисов, фактически, дает определение квантовой механики как науки.

 

лОпределение: формулировкойа КМ называется конкретная математическая схема, которая позволяет получать проверяемые на опыте количественные предсказания из аксиом КМ.╗ (подчеркнуто мной)

 

Вместо слова лматематическая схема╗ другие ученые употребляют слова лматематическаяа процедура╗ или лматематический рецепт╗, а также лматематический набор формул╗ и т.д. Это определение ставит все на свои места.

 

Согласно этому определению квантовая механика Ц это не аксиоматическая теория привычного классического типа, а набор формул описания явлений природы, которые подобраны так, чтобы давать результаты, совпадающие с экспериментом.

 

Другими словами, это та лвавилонская наука╗, которую защищают когтями и зубами современные теоретики, противопоставляя ее лотсталой╗, лмеханистичной╗, лотжившей╗ и т.д. классической науке (см. цитаты из брошюры Фейнмана в начале этой статьи).

 

Когда мы говорим лклассическая наука╗, мы не подразумеваем только тот запас знаний, который физики имели до появления современных теорий. Мы имеем в виду способ построения науки, при котором не существует запрещения на познание явлений природы.

 

Да, действительно,а в рамках существовавших классических теорий мы не можем сейчас объяснить появление частиц со спином половина, электрического заряда электрона и мн. др., но это не означает, что мы никогда не сможем объяснить и понять возникновение таких характеристик, как это постулировали Бор и Гейзенберг в начале 20-го века и чьи постулаты продолжают до сих пор повторять современные физики.

 

Да, действительно, в рамках КМ мы во многих случаях можем ответить на вопрос лкак╗ посчитать, но проблема в том, что мы не можем ответить ни на один вопрос лпочему╗ так устроен мир. В рамках позитивистской картины мира мы должны отказаться от попытки познать этот мир Ц мы должны только подобрать полезное описание.

 

Предлагаемые для анализа тезисы к семинару Ц превосходны именно тем, что они представляют собой квинтэссенцию и образец взгляда на мир современного профессионального физика. Судя по тезисам и по выступлениям на форумах Ц автор тезисов является одним из знатоков современной квантовой теории поля и прекрасно разбирается в вопросах современной физики.

Единственный, на мой взгляд, но существеннейший недостаток тезисов, особенно как материала, предназначенного дляа студентов Ц отсутствие критического взгляда на предмет. Нет сравнительной истории развития предмета. Ни одного слова нет о том, что существовали и существуют другие идеи. Идеи преподносятся как истины, которые не могут быть подвергнуты сомнению. Автор тезисов нигде даже не намекает, что запрет на познавание ничем не оправдан и не может быть доказан. Он нигде не предлагает студентам подумать над другими возможностями построения КМ и других разделов современной физики. То же самое мы наблюдаем и в других современных учебниках физики.

 

У студентов, обычно, нет времени, чтобы прочесть горы соответствующей литературы, и нет достаточной подготовки, чтобы проверить утверждения преподавателя. Они не знают, что единственность картины мира, которая им преподноситься, противоречит истории развития физики: на протяжении всего периода развития физики - от Фалеса и Гераклитаа до наших дней - ни одна идея не утвердилась как абсолютно истинная или абсолютно ложная (даже закон сохранения энергии в свое время был подвергнут Бором сомнению, пока не была предсказано, а затем обнаружено нейтрино; более того, принцип причинности долгое время просто отвергался, пока не было показано, что без его учета не работает теория S-матрицы). Отвергнутые идеи часто занимали место тех, которые господствовали в данный момент:

 

алУ нас нет лучшего средства для описания элементарных частиц, чем квантовая теория поля. Квантовое поле - это ансамбль бесконечного числа взаимодействующих гармонических осцилляторов. Возбуждения этих осцилляторов отождествляются с частицамиЕ (Но!!!) Все это очень в духе XIX столетия, когда люди пытались строить механические модели всех явлений. Я не вижу в этом ничего плохого, поскольку любая нетривиальная идея в определенном смысле верна. Мусор прошлого часто оказывается сокровищем настоящего (и наоборот). Поэтому мы будем смело прибегать к различным аналогиям при обсуждении наших основных проблем╗. (А.М. Поляков. Калибровочные поля и струны, 1987).

 

Нет никаких сомнений в том, что современныеа КМ и КТП дают правильное математическое описание микромира. Их математические результаты Ц блестящи и не подвергаются сомнению постольку, поскольку они проверены опытом.

 

Вопрос в том: может ли быть полной теория, которая не способна ответить на огромное число вопросов, которые переведены поэтому в разряд постулатов: 1) как объяснить дуализм волна-частица? 2) почему точечные частицы имеют момент вращения - спин? 3) почему все частицы делятся только на две группы: фермионы и бозоны? 4) как образуется электрический заряд, лцветовой╗ заряд и все прочие? 5) чем объясняется деление всех частиц на лептоны и адроны, а последних на барионы и мезоны? 6) точечность частицы означает, что она имеет размер ноль, но это означает отсутствие частицы; как может существовать лнесуществующая╗ частица? 7) почему волновая функция электрона (несомненно физического объекта) не имеет физического смысла, а только математический?а И т.д., и т.п.

На все эти вопросы современная физика дает только один ответ: это так, потому что это так и потому что это подтверждается экспериментом. И самое пагубное для развития физики: она утверждает, что понять это мы никогда не сможем, потому, что в микромире другая логика. (Все остальные объяснения через теорию групп, симметрии, калибровки и т.п. Ц не более, чем попытка подменить эти вопросы другими такого же типа).

 

Ответы на эти вопросы в свое времяа пытались найтиа ученые, связанные мышлением с классической физикой. И, хотя окончательные решения не были получены, были найдены очень обнадеживающие пути. Но последователями позитивизма эти работы были объявлены бессодержательными, регрессивными, механистскими и исчезли из поля зрения молодого поколения ученого мира.а

 

Есть ли доказательство того, что в микромире действует другая логика? Есть ли доказательство того, что нельзя дать ответы на вышеперечисленные вопросы в рамках обычной логики? Таких доказательств нет; это Ц просто постулаты. Молодые ученые должны знать это и не бояться искать ответы на любые вопросы, которые их пытливый ум может изобрести.

Вместе с тем они не должны тратить время для опровержения результатов, прекрасно проверенных экспериментом.

 

К содержанию