Этот странный квантовый мир - Трейман С.
ISBN 5-93972-117-6
Скачать (прямая ссылка):
Формализм квантовой механики установился рано. То же самое можно сказать
о будничной связи между математическим описанием и эмпирическими
наблюдениями. С математической стороны, общие рамки кажутся тщательно
самосогласованными. Эмпирически, квантовая механика чрезвычайно успешна:
нет никаких известных противоречий. Так что еще сказать? Хорошо, будет
прекрасно получить помощь и удобство при копировании различных
странностей, которые содержит квантовая механика, того сорта, которые
представлены в этой и предыдущих главах. Помимо прочего, мы хотим понять,
как из вероятностей получаются факты.
Взгляд со стороны скрытых параметров, в соответствии с которым квантовая
механика не полна, а классическая реальность превалирует на некотором
глубоком уровне, на сегодняшний день несостоятелен. Если эти скрытые
параметры удастся наблюдать, появится новая физика. Это будет волнующий
момент. Но идея скрытых параметров наталкивается на неравенства Белла.
Альтернативной точкой зрения, в направлении, противоположном скрытым
параметрам, является, согласно Вигнеру, то, "что функция квантовой
механики состоит не в описании некой "реальности" в каких-либо терминах,
а только в образовании статистических корреляций между
последовательностью наблюдений". Это не просто отрицание. Вигнер сказал,
что существует мир, находящийся вне нашего собственного (вот что это
означает!). Этот мир утонул в фактах, которые уже установлены. Квантовая
механика говорит нам, какие факты воз-
160
Глава 7
можны (собственные значения), а какие нет. Но внутри самой квантовой
механики будущие и настоящие моменты времени кажутся неразделимыми (а
также и прошлые моменты, поскольку мы можем регистрировать их по записи).
Будущее внутренне является статистическим, с вероятностями, определяемыми
уравнениями квантовой механики. Проблема в том, что такой способ
рассмотрения ситуации кажется неприемлемым. В результате можно отказаться
от идеи объяснить, как получаются факты, понимая, что главная функция
науки просто связать их. Когда появляется факт за фактом, просто
объявляется, что волновая функция схлопывается: как-никак, это лишь
средство корреляции! Этим все сказано. Более ортодоксальная
копенгагенская интерпретация считает, что факт появляется тогда, когда
производится первая регистрация с помощью "классического" измерительного
инструмента; это должна быть "большая" аппаратура в хорошем рабочем
порядке. В практической ситуации, им несомненно, является случай.
Считывание счетчика является фактом. Но с копенгагенской точки зрения
совсем не ясно, как счетчик делает отбор, когда может быть много разных
вариантов. Мы можем напомнить здесь утверждение, отмеченное ранее, что
факты появляются только тогда, когда они регистрируются в понимании
сознания, первичном измерительном инструменте! Но, напомнив это, больше,
кажется, сказать нечего.
Наконец, мы коротко отметим интерпретацию квантовой механики, включающую
в себя множественность вселенных. Предложенная в 1957 г. Хью Эвереттом
III, она противоречит загадке отбора наиболее дерзким образом. Какой бы
ни существовал выбор, который может быть сделан между результатами
эксперимента, мир при этом разбивается на множество миров, в которых
получаются все возможные результаты, по одному в каждом созданном мире!
Поскольку это происходит уже долгое время, конечно, должно существовать
обширное множество разросшихся миров, возникающих один за другим. Но они
полностью не контактируют друг с другом. Трудно узнать, к чему может
привести такая интерпретация квантовой механики. Как и гипотеза сознания,
она не может быть проверена или построена. Но она, несомненно, забавна
для изучения. Каждый из нас клонирован в каждой вселенной, но мы никогда
не встречаемся.
Литература по квантовой механике очень обширна и продолжает расти.
Заключительные замечания этой короткой главы, которые едва ли можно
адекватно резюмировать, дают основные линии обсуждения и исследования. В
этом могут быть заинтересованы многие: философы, физики, журналисты,
ведущие телепрограмм, теологи... (список по алфавиту!).
В конце концов, квантовая механика все еще остается нераскрытой и
загадочной.
Глава 8
Строительные элементы
До сих пор мы, в основном, применяли квантовые принципы к системам
неменяющихся, нерелятивистских частиц. В этих рамках любые типы частиц,
которые существуют в природе, а также силы, описывающие взаимодействие
между ними, должны восприниматься как данные. В случае электромагнетизма
и гравитации эти силы появляются из классики. Тем не менее, в
нерелятивистском квантовом контексте они как бы заданы извне. В этом нет
какой-либо несогласованности, но при этом возникают проблемы и
ограничения, если мы хотим выйти за эти рамки. Вдоль той линии развития,
которой мы следовали, невозможно достичь самосогласованного,
релятивистского обобщения. Хотя релятивистские уравнения Дирака для
электрона оказались чрезвычайно успешными, но уже для одночастичной
