-
чается в том, что две эти системы рассматриваются совершенно по-разному.
Наблюдающую систему описывают в терминах классической физики, что не мо-
жет быть сделано по отношению к наблюдаемому "объекту" с должной  после-
довательностью. Мы знаем, что классические представления неадекватны  на
уровне атома, но пользуемся ими для описания экспериментов и  подведения
итогов. И нет возможности избежать  этого  парадокса.  Технический  язык
классической физики - лишь очищенный и усовершенствованный  повседневный
язык, и для описания результатов экспериментов мы не  располагаем  ничем
иным.

   Квантовая теория описывает наблюдаемые системы в терминах  вероятнос-
тей. Это значит, что мы никогда не можем с точностью утверждать, где бу-
дет находиться в определенный момент субатомная частица и каким  образом
будет происходить тот или иной атомный процесс. Все, что мы  можем  сде-
лать, это предсказать вероятности. Например, большинство частиц, извест-
ных в настоящее время, неустойчивы, то есть они, по  прошествии  опреде-
ленного времени, распадаются, или "разлагаются", на  другие  частицы.  И
точно сказать, когда это произойдет, нельзя. Мы можем только предсказать
вероятность распада частицы по прошествии определенного времени, то есть
указать среднюю продолжительность существования большей части частиц ка-
кой-то определенной разновидности. То же самое можно сказать о "способе"
распада. Как правило, частица может распасться на  различное  количество
разнообразных частиц, и снова мы не можем предугадать, какие именно час-
тицы станут продуктом распада исходной частицы. Единственное, что мы мо-
жем сказать, это то, что из некоторого большого количества частиц,  ска-
жем, шестьдесят процентов частиц распадутся  одним  образом,  еще  трид-
цать-другим, и, наконец, еще десять процентов-третьим. Понятно, что  для
того, чтобы проверить истинность таких  статистических  выкладок,  нужно
произвести множество измерений. И это действительно так - ведь для того,
чтобы произвести один эксперимент в области физики высоких энергий, фик-
сируются и подвергаются анализу десятки  тысяч  столкновений  частиц,  и
только тогда можно определить вероятность какого-либо процесса.

   Важно осознать, что статистические формулировки законов атомной и су-
батомной физики не отражают нашего незнания физической ситуации,  как  в
случае с использованием вероятностей страховыми компаниями или  игроками
в азартные игры. В квантовой теории вероятность следует воспринимать как
основополагающее свойство атомной  действительности,  управляющее  ходом
всех процессов и даже  существованием  материи.  Субатомные  частицы  не
столько существуют в определенное время в определенных  местах,  сколько
"могут существовать", а атомные явления не столько происходят определен-
ным образом в определенные моменты времени, сколько "могут происходить".

   Так, мы не можем точно сказать,  где в данный момент находится элект-
рон данного атома. Его местонахождение зависит от действия силы притяже-
ния ядра  и воздействия  других  электронов  того  же атома. Эти обстоя-
тельства создают вероятностную модель местонахождения электрона в разли-
чных областях  атома. Иллюстрация на рис.  9 может служить примером нес-
кольких вероятностных моделей. Электрон, вероятнее всего, находится там,
где фон светлый,  и,  менее вероятно,  там, где фон темный. Очень важный
момент -  то, что  весь  паттерн соответствует одному электрону в данный
момент. Внутри  паттерна  мы не можем указать конкретное местонахождение
электрона, мы  можем  лишь  с какой-то  вероятностью указать область его
пребывания. На языке формальной математики эти тенденции, или вероятнос-
ти, выражаются вероятностной функцией - математической величиной, харак-
теризующей вероятности  местонахождения электрона в разных точках в раз-
ное время.

   Контраст между двумя типами описания - классические термины для  под-
готовки эксперимента и вероятностные функции для наблюдаемых объектов  -
приводит к серьезным метафизическим проблемам, которые до сих пор  оста-
ются нерешенными. Тем не менее, на практике эти проблемы попросту  обхо-
дят, описывая наблюдающую систему в операциональных терминах, то есть  в
терминах предписаний, позволяющих ученым подготовить и провести экспери-
мент. Благодаря этому измерительные приборы и сами  ученые  представляют
собой единую комплексную систему, которая не делится на самостоятельные,
четко определенные части. Поэтому не нужно  описывать  экспериментальное
оборудование  как  систему  самостоятельной  физической   природы.   Для
дальнейшего описания процесса наблюдения мы приведем конкретный пример с
простейшей физической единицей - субатомной частицей, такой, как  элект-
рон. Если мы задались целью наблюдать и измерять такую частицу, нам сна-
чала придется ее изолировать или даже создать в процессе того, что назы-
вается подготовкой эксперимента. После того, как частица готова для наб-
людения, можно измерить ее характеристики, и в этом состоит процесс  из-
мерения. Можно символически описать ситуацию следующим образом.  Частицу
А готовят в точке А, затем она перемещается из А в В и подвергается  из-
мерениям в точке В. На практике и подготовка. и измерение частицы  могут
представлять собой целый ряд довольно сложных процессов. Так,  например,
в физике высоких энергий при подготовке столкновений частиц частицы-сна-
ряды разгоняются, вновь и вновь двигаясь по  круговой  дорожке,  до  тех
пор, пока их энергия не возрастет до нужного уровня. Этот процесс проис-
ходит в ускорителе частиц. Когда необходимое количество энергии приобре-
тено, частицы покидают ускоритель (А) и перемещаются в район мишени (В),
где сталкиваются с другими  частицами.  Столкновения  происходят  в  пу-
зырьковой камере: частицы оставляют видимые следы, которые потом  фотог-
рафируются. Подвергая математическому анализу следы частиц, ученые могут
говорить о свойствах частиц; при этом часто используют компьютеры:  ана-
лиз очень сложен. Все эти процессы составляют акт измерения.

   Важным моментом является то, что частица - это промежуточная  система
между процессами в точках А и В. Она существует и имеет смысл  только  в
этом контексте-не как самостоятельная единица, а как промежуточное звено
между процессами подготовки и измерения. Свойства частицы нельзя опреде-
лить независимо от этих процессов. Если в подготовку  эксперимента  вно-
сятся изменения, свойства частицы тоже изменяются.

   С другой стороны, если мы говорим о "частице" или какой  либо  другой
наблюдаемой системе, мы, очевидно, подразумеваем, что существует некото-
рая самостоятельная единица, которую сначала подготавливают, а потом из-
меряют. Основная проблема наблюдения в атомной физике, по  словам  Генри
Стаппа, заключается в том, что "наблюдаемая система должна быть изолиро-
ванной, чтобы ее можно было определить, и, в то же время, взаимодейству-
ющей для того, чтобы ее можно было наблюдать" [70, 1303]. Квантовая тео-
рия решает эту проблему прагматическим образом, выдвигая требование, ко-
торое заключается в том, что наблюдаемая система должна быть свободна от
внешних воздействий, вызванных процессом наблюдения, на протяжении опре-
деленного периода времени между подготовкой  и  последующим  измерением.
Это возможно в том случае, если подготавливающие и измеряющие приспособ-
ления находятся на большом  физическом  удалении,  так  что  наблюдаемый
объект может переместиться из точки подготовки в точку измерения.

   Насколько же большим  должно  быть  пространство  между  приборами  и
объектом? В принципе, оно должно быть бесконечно большим. В рамках кван-
товой теории, понятие самостоятельной физической единицы четко определе-
но только при том условии, что эта единица достаточно удалена от средств
наблюдения. На практике это невозможно, да и не нужно. Здесь нам следует
не забывать об основном принципе современной науки  -  принципа  относи-
тельности всех понятий и теории. В данном случае это означает, что поня-
тие самостоятельной физической единицы не обязательно должно быть  четко
определено: достаточно приблизительного определения. Это делается следу-
ющим образом. Наблюдаемый  объект-это  воплощение  взаимодействия  между
процессами подготовки и измерения. Как правило, это взаимодействие носит
сложный характер и состоит из различных эффектов, действующих на различ-
ных расстояниях - имеет различные "ранги", как говорили физики.  Теперь,
если наиболее важная часть взаимодействия имеет длинный ранг, проявление
этого эффекта с длинным рангом переместится на большое расстояние. В та-
ком случае оно будет свободно от внешних воздействий и сможет рассматри-
ваться в качестве самостоятельной физической единицы. Поэтому  в  рамках
квантовой теории все самостоятельные физические единицы представляют со-
бой идеальные модели, имеющие значение лишь при таком условии,  что  ос-
новная часть взаимодействия характеризуется длинным рангом. Подобную си-
туацию можно четко определить с математической точки зрения. В  физичес-
ком отношении она объясняется тем, что измерительные  приборы  находятся
настолько далеко, что в основном взаимодействуют не с исходной, то  есть
подготовленной частицей, а с частицей или, в более сложных случаях,  це-
лой цепочкой частиц, возникшей при участии исходной частицы. Безусловно,
помимо этого основного эффекта, будут присутствовать и  другие,  но  ими
можно пренебречь в силу достаточного  удаления  измерительных  приборов.
Только если приборы не удалены  на  достаточное  расстояние,  становятся
важными и эффекты короткого ранга. В этом  случае  вся  макроскопическая
система образует единое целое, и понятие изолированного объекта  утрачи-
вает смысл.

   Так, квантовая теория свидетельствует о принципиальном единстве  Все-
ленной. Она показывает, что нельзя разложить мир на независящие друг  от
друга мельчайшие составляющие. В послесловии мы более подробно поговорим
об этой квантовой взаимосвязанности в терминах "нелокальных" соединений,
постулированных теоремой Белла. Углубляясь в толщу материи, мы обнаружи-
ваем, что она состоит из частиц, которые, тем не  менее,  не  похожи  на
"строительные кирпичики" в понимании Демокрита  и  Ньютона.  Это  просто
идеальные модели, удобные с практической точки зрения, но лишенные  фун-
даментального знания. По словам Нильса Бора, "изолированные материальные
частицы - это абстракции, свойства которых могут быть определены  и  за-
фиксированы только при их взаимодействии с другими системами" [6,57].

   Копенгагенская трактовка квантовой теории не  является  общепринятой.
Было выдвинуто несколько альтернативных вариантов интерпретации, и  воз-
никающие при этом философские проблемы еще очень далеки  от  решения.  И
все же всеобщая взаимосвязанность всех вещей и событий, очевидно,  прин-
ципиально присуща атомной действительности, несмотря на разнообразие ин-
терпретаций математического содержания теории. Следующий отрывок из  не-
давней публикации Дэвида Бома,том что одного из главных  оппонентов  ко-
пенгагенской трактовки, красноречиво свидетельствует об этом:

   "Возникает новое представление  о  неразрывном  единстве,  отрицающее
классические понятия о том, что мир можно разложить на  самостоятельные,
не зависящие друг от друга части... Общепринятые классические понятия  о
том, что фундаментальной реальностью  являются  именно  эти  независимые
"элементарные составные части" мира и что  самые  разнообразные  системы
возникают вследствие различных соединений и взаиморасположений этих час-
тей, превращаются в  свою  противоположность,  что  неделимое  квантовое
единство всей Вселенной является наиболее фундаментальной реальностью, а
эти относительно независимые составные части - только лишь частные  еди-
ничные формы внутри этого единства" [5, 96}. Итак, на уровне атома твер-
дые материальные объекты классической физики превращаются в  вероятност-
ные схемы, которые, к тому же, отражают не  столько  вероятности  вещей,
сколько вероятности соединений между ними. Квантовая  теория  заставляет
нас взглянуть на мир не как на коллекцию физических объектов, а  как  на
сложную сеть взаимоотношений различных частей единого целого. И в то  же
время именно так всегда воспринимали мир восточные мистики, и высказыва-
ния некоторых из них почти полностью совпадают со словами атомных  физи-
ков. Вот два примера:

   "Материальный объект  превращается  в нечто  отличное от того, что мы
видим перед  собой  в настоящий момент, это не самостоятельный объект на
фоне или  в окружении  остальной природы, а неотъемлемая часть и сложное
проявление единства всего того, что мы видим" {3,993}.

   "Вещи получают  свое существование и свою природу посредством взаимо-
зависимости и не являются ничем сами по себе" [59, 138}.

   Если эти утверждения могут служить образцом того, какой представляет-
ся природа восточным мистикам, то два следующих  утверждения,  сделанных
атомными физиками, могут рассматриваться  в  качестве  точного  описания
мистического мировосприятия:

   "Любая элементарная частица - это не независимая неразложимая на час-
ти единица. В сущности, это набор отношений, связывающих частицу с внеш-
ним миром" {70, 1310].

   "Таким образом, мир  предстает перед нами в качестве сложной ткани из
различных событий, в которой соединения различных типов чередуются, нак-
ладываются друг  на друга или сочетаются, определяя таким образом струк-
туру целого" {34, 107].

   Образ переплетенной космической сети, порожденной исследованиями сов-
ременной атомной физики, широко использовался на Востоке для того, чтобы
охарактеризовать мистическое восприятие природы. Для индуистов Брахман -
это основная нить космической сети, конечная основа всего сущего:

"Тот, вокруг кого сплетаются небо, земля и
атмосфера,
И ветер, с дыханием всего живого.
Его лишь знай как единственную Душу".

"Мундака Упанишада", 2. 2. 5.

   В буддизме образ космической сети играет еще более важную  роль.  Ос-
новное содержание "Аватамсакасутры" (см. гл. 6)-описание мира как совер-
шенной сети взаимоотношений, в которой все вещи и явления взаимодейству-
ют друг с другом бесконечно сложным образом. Буддизм Махаяны располагает
большим количеством притч и  сравнений,  иллюстрирующих  эту  вселенскую
взаимосвязанность, некоторые из которых мы будем обсуждать в  дальнейшем
в связи с релятивистской версией "философии сети" в современной физике..
И наконец, космическая сеть играет главную роль о тантрическом буддизме,
одно из течений Махаяны, возникшем в Индии примерно в третьем веке н. э.
и представляющем собой основную школу тибетского буддизма на данный  мо-
мент. Сочинения этой школы называются тантрами (санскритский корень это-
го слова означает "ткать"). Это название должно указывать  на  взаимопе-
реплетенность и взаимозависимость всех вещей и явлений.

   В восточном мистицизме эта  вселенская  взаимопереплетенность  всегда
включает и человека-наблюдателя вместе с его сознанием, и  то  же  самое
можно сказать об атомной физике. На уровне атома  "объекты"  могут  быть
поняты только в терминах взаимодействия между  процессами  подготовки  и
наблюдения. Конечным звеном цепочки всегда будет человеческое  сознание.
Измерения-это такие взаимодействия, которые порождают определенные "ощу-
щения" в нашем сознании - например, зрительное  ощущение  вспышки  света
или темного пятнышка на фотографической пластинке-а законы атомной физи-
ки говорят нам, с какой вероятностью будет атомный объект порождать  оп-
ределенное ощущение если мы позволим ему взаимодействовать с нами.  "Ес-
тественные науки,- говорит Гейзенберг,- не просто описывают и  объясняют
явления природы; это часть нашего взаимодействия с природой" [34, 81].

   Определяющей чертой атомной физики является то, что  человек-наблюда-
тель необходим не только для того, чтобы наблюдать свойства объекта,  но
и для того, чтобы дать определение самим этим свойствам. В атомной физи-
ке мы не можем говорить о свойствах объекта как таковых. Они имеют  зна-
чение только в контексте взаимодействия объекта с наблюдателем. По  сло-
вам Гейзенберга, "то, с чем мы имеем дело при наблюдении,  это  не  сама
природа, но природа, доступная нашему методу задавать вопросы" [34, 58].
Наблюдатель решает, каким образом он будет осуществлять измерения,  и  в
зависимости от его решения получают характеристику свойства наблюдаемого
объекта. Если эксперимент проводится по-другому, то свойства наблюдаемо-
го объекта тоже изменяются.

   Приведем несложный пример с субатомной частицей. Наблюдая такую  час-
тицу, можно захотеть измерить, среди других свойств, положение частицы и
ее импульс (величину, определяющуюся произведением массы частицы  на  ее
скорость). В следующей главе мы увидим, что один из важных законов кван-
товой теории, принцип неопределенности Гейзенберга, свидетельствует, что
эти две величины не могут быть одновременно измерены с  одинаковой  точ-
ностью. Мы можем или получить точные сведения о местонахождении  частицы
и при этом не знать ничего о ее импульсе (а следовательно, и  скорости),
или наоборот: либо же обе величины будут охарактеризованы грубо и  неоп-
ределенно. Важным моментом является то, что это ограничение не имеет ни-
какого отношения к  несовершенству  наших  измерительных  приборов.  Это
принципиальное  ограничение,  обусловленное   самой   природой   атомной
действительности. Если мы собираемся  точно  определить  местонахождение
частицы, она просто НЕ ИМЕЕТ определенного импульса, а если мы хотим из-
мерить импульс, она не имеет точного местонахождения.

   Следовательно, в атомной физике ученый не может играть роль сторонне-
го наблюдателя, он обречен быть частью наблюдаемого  им  мира  до  такой
степени, что он сам воздействует на свойства наблюдаемых объектов.  Джон
Уилер считает, что активное участие наблюдателя - самая  важная  особен-
ность квантовой теории, и предлагает поэтому  заменить  слово  "наблюда-
тель" словом "участник". По словам самого Уилера,

   "Самое важное  в квантовом принципе - это то, что он разрушает предс-
тавление о  мире, "бытующем вовне",  когда наблюдатель отделен от своего
объекта плоским стеклянным экраном толщиной в двадцать сантиметров. Даже
для того, чтобы наблюдать такой крошечный объект, как электрон, приходи-
тся разбить стекло. Наблюдатель должен забраться под стекло сам, размес-
тить там свои измерительные приборы. Он должен сам решить,  что измерять
- импульс или местонахождение. Если ввести туда оборудование,  способное
измерить одну из этих величин, это исключит возможность размещения аппа-
ратуры,  способной измерить другую. Более того, в процессе измерения из-
меняется состояние  самого  электрона. После  этого Вселенная никогда не
станет такой,  какой  она была раньше. Для того,  чтобы описать то,  что
происходит, нужно  зачеркнуть слово "наблюдатель" и написать "участник".
В каком-то  непредвиденном смысле, наша Вселенная - это участвующая Все-
ленная" {56, 244}.

   Идея "соучастия вместо наблюдения"  была  сформулирована  современной
физикой совсем недавно, однако она хорошо  знакома  всем  последователям
мистицизма. Нельзя приобрести мистическое знание путем простого наблюде-
ния - необходимо участвовать в процессе постижения истины всем своим су-
ществом. Понятие участника является ключевым для мистицизма Востока. Ис-
пользуя его, мистики приходят к выводу о том, что наблюдатель и наблюда-
емое, субъект и объект не только не могут быть разделены  -  они  просто
неотличимы друг от друга. Их не устраивает  такая  ситуация,  которая  к
настоящему времени возникла в атомной (физике и при которой  наблюдатель
и наблюдаемое не могут быть разделены, но сохраняют отличия друг от дру-
га. Они идут дальше, и при помощи глубокого погружения в медитацию  дос-
тигают состояния, при котором отличия наблюдателя от наблюдаемого  исче-
зают, не ос