Философия - Савкин Н.С.
ISBN 5 -7103-0712-2
Скачать (прямая ссылка):
Рассмотрим.простой пример. Пусть электрон падает на пленку п вызывает ее почернение в том месте, куда он попал. Это эксперименты по установлению его положения па фотопленке. До соприкосновения с пленкой электрон описывается волновым уравнением Шредпигера п находится в состоянии плоской волны. В момент попадания па пленку действует проективный постулат Дирака (измерение положения электрона), и он ведет себя как корпускула, так как попадает в определенное место пленки. На заре квантовой физики такую ситуацию называли корпускулярпо-волиовым дуализмом. Как видим, дуализм ..... следствие двух разных динамик состояния до наблюдения и при измерении.
270 Глана 15. Философские проблемы физики
С точки зрения метафизики дуализм не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к фундаментальной физической теории. Прибор физическая система, а измерение физический процесс. II прибор, и эксперимент должны подчиняться действию уравнения Шредпнгера. Это требование совершенно разумное. Что же отличает физический процесс, управляемый уравнением Шредпнгера, от управляемого проективным постулатом? П. Бор считал, что он дал ответ на этот вопрос. По его мнению, квантовая механика применима только к микроскопическим объектам, которые имеют очень малую массу и сосредоточены в очень малых объемах пространства. Прибор же должен быть макроскопичен, чтобы он мог непосредственно восприниматься сознанием, как в классической физике, т. е. он должен описываться классической физикой. Проективный постулат вступает в силу только тогда, когда квантовая система взаимодействует с классическим прибором.
Точка зрения И. Бора (копенгагенская интерпретация квантовой механики) разделяет окружающий пас мир па два типа объектов: классические и квантовые. Каждый тип подчиняется своим законам физики. Хотя любой физический прибор совокупность квантовых мпкрообъектов, но, по утверждению П. Бора, квантовая механика к нему неприменима, поскольку он объект классической физики.
Более того, в современной физике имеется целый класс вполне макроскопических объектов (квантовые кольца, нити, каналы п др.), которые описываются законами квантовой динамики. Раздел физики, изучающий эти объекты, называется мсзоскоиикон. Можно показать, что применение уравнения Шредпнгера к системе, составленной из прибора и квантовой системы, сводится к применению проективного постулата только к последней. Можно, кроме того, доказать, что ие важно, па каком этапе (прибор, глаз, мозг экспериментатора и т. п.) проводится граница между классической и квантовой физикой: конечный результат будет один и тот же. Последнее частично снимает возражение против использования проективного постулата, но мир при этом все равно делится на классическую н квантовую области.
Одно пз предложений об интерпретации квантовой механики состоит в том, чтобы считать, что названное деление проходит по границе сознания, и определять его как деление между телом и разумом. Волновая функция описывает комбинированную систему (квантовый объект, прибор и мозг экспериментатора). Проективный постулат применяется тогда, когда экспериментатор ощущает конкретное состояние мозга. Эта точка зрения приписывает специальные состояния мозгу и подкрепляется философской идеей декартового
§ 3. Квантовая метафизика 271
дуализма: сознание п материя яи.тяютсн отдельными объектами, причем сознание имеет особую связь с мозгом.
Австрийский физик Э. Шредингер предложил парадокс, который иллюстрирует противоречивость такой позиции. Пусть кошка закрыта в ящике вместе со следующим устройством: одни атом радиоактивного вещества с периодом полураспада, равным одному часу, помещен рядом со счетчиком Гейгера, включающим в момент распада схему, которая разбивает ампулу с ядовитым газом, убивающим кошку. Пока не вступит в действие проективный постулат и экспериментатор не осуществит контакт с системой, т. е. до тех нор, пока не будет открыт ящик, нельзя сказать, жива кошка пли нет. Таким образом, только после открытия ящика можно будет установить, что атом распался.
Интерпретация квантовой механики, о которой говорилось выше, утверждает, что состояние смерти кошки произошло именно в момент открытия ящика, если факт смерти установлен. При наличии другого экспериментатора, который проверил ящик на час позже первого, можно считать, что либо постулат уже был применен на более ранней стадии, а он только об этом узнал, либо первого экспериментатора надо признать объектом измерения и тогда реальное состояние кошки будет зависеть от того, применяется проективный постулат к первому пли второму экспериментатору. Приведенный пример показывает, что с макрообъектом (кошка) интерференции событий не происходит. Кошка реально может быть или живой, или мертвой. Если же осуществлять опыт с электроном, проходящим через две щели, то интерференция происходит обязательно.
Существует п более важный парадокс квантовый парадокс Зепоиа, который связан с процессом непрерывного наблюдения над системой. Можно показать, что квантовая система, например атом, способный к распаду, никогда не распадется, если вести его непрерывное наблюдение. Таково воздействие прибора на эту систему. Следовательно, проективный постулат вызывает трудности при его применении в случае процесса непрерывного наблюдения. В частности, эволюция системы за время 1} после завершения ее эволюции за время 1'2 ие совпадает с эволюцией за время 1\+ (:?).