Электронная библиотека
Библиотека .орг.уа
Поиск по сайту
Философия
   Книги по философии
      Цехмистро И.З.. Концепсия целостности -
Страницы: - 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  -
сти для введения какой-либо процедуры эмпирической верификации образов отдельного элемента и их множеств в пределах ячейки hN. Можно представить себе бесконечно делимыми 34 пространство, время, массу и т. п., но лишь за счет (!) бесконечного возрастания соответствующих им сопряженных величин: импульса, энергии и т. п., что не имеет физического смысла и тем самым лишает всякого физического смысла указанное представление о бесконечной физической делимости. Итак, примем взаимную дополнительность в описании физической реальности абстракций множества и единого (единого как выражения конечной неразложимости реальности на множества). В рамках такого хорошо сбалансированного и уравновешенного взгляда на физическую реальность ни одно из противоположных понятий - множество и единое - не может претендовать на исключительность, особую выделенность или абсолютность, но оба они оказываются взаимно определяемыми и взаимно-скоррелированными и согласованными. В этом состоит конкретный смысл деабсолютизации и релятивизации понятия множества в описании природы. Только это мы и будем в дальнейшем понимать под концепцией целостности. C. Постоянная Планка и соотношение неопределенностей Гейзенберга как конкретные формы физически содержательного отказа от абсолютности понятия множества в описании природы То обстоятельство, что в общепринятом изложении оснований квантовой механики гипотеза Планка о существовании h и соотношения неопределенностей Гейзенберга принимаются в качестве исходных постулатов или фактов, на которых строится квантовая механика, без достаточного осознания оснований самих фактов и в особенности их эпистемологического смысла, безусловно, является серьезным недостатком, ведущим к "непостижимости" многих естественных следствий принятия таких фактов, как вероятностная природа пси-функции, редукция волновой функции, несиловая корреляция систем, описываемых единой пси-функцией, и т. п. Естественно, что преодолеть этот недостаток можно лишь путем снятия всякой "загадочности" с константы h и связанных с ее введением соотношений неопределенностей. В рамках введенных в подпараграфе Б исходных представлений это легко сделать. По своему физическому смыслу введение константы h есть не что иное, как введение предела для произвольного уменьшения величины размерности г?см2/с, которая может быть расписана как произведение энергии на время или произведение импульса на пространственное перемещение и т. п. Важно, однако, понять константу h как естественное ограничение всякой возможности абсолютно множественного истолкования состояний физических систем не только в обычном физическом пространстве, но и в пространствах любых других физических 35 величин, которые могут быть представлены в качестве сомножителей, входящих в размерность действия. Для этого можно обратиться к исходной задаче Планка - исследованию спектрального распределения равновесного излучения - и показать, что вся трудность проблемы ультрафиолетовой расходимости как раз и состояла в классическом допущении о неограниченной делимости вещества и излучения в рамках понятий "элемент" и "множество элементов" [156]. С классической точки зрения, абсолютизирующей множественность и неограниченную дифференцированность в природе, излучение, находящееся в виде стоячих волн в замкнутой полости, должно было включать в себя волны сколь угодно малой длины, а энергия возбуждения должна была расходоваться сколько угодно малыми порциями на возбуждение колебаний все более высоких частот, что и вело к ультрафиолетовой катастрофе. Введение же Планком гипотезы о наименьшей порции действия сделало это классическое допущение бессодержательным и одновременно обеспечило решение проблемы. Квант действия в скрытом виде содержит существенно отличную от классической посылку о конечной неделимости физических состояний, поскольку кладет предел произвольному уменьшению произведения г?см?/с, а значит, и каждого из входящих в него членов. Квант действия делает принципиально недостижимым классический идеал полного и исчерпывающего разложения состояний физических систем на множества каких-либо элементов. Любая реальная, т. е. имеющая физический смысл и поддающаяся эмпирической верификации детализация или разложение состояний физических систем на множества элементов, может быть осуществлена либо в обычном пространстве, либо в пространстве импульсов, энергий и других подобных им эмпирически верифицируемых физических величин. Но ни в одном из названных пространств такая детализация-разложение не может быть абсолютной и исчерпывающей в силу существования конечной и далее неделимой порции действия, влекущей за собой появление соотношения неопределенностей для сопряженных величин, соответствующих проведению того или иного конкретного способа физической детализации. Для импульсов и расстояний или энергии и времени это очевидно; для электрического заряда, например, возникает такая не коммутирующая с ним величина, как г1/2?см1/2, для массы - см?с1/2 и т. д. Итак, постоянная Планка содержит в себе принципиальный отказ от неограниченной детализации состояний физических систем в рамках понятий "элемент" и "множество элементов". Неизбежным логическим завершением такого отказа от полной и исчерпывающей разложимости физических состояний на 35 множества элементов должен быть следующий решающий шаг: нужно провести отказ вполне последовательно и до конца и признать, что в конечном счете любое физическое состояние (и вместе с ним весь мир в целом [27]) обладает свойством конечной физической неделимости, по отношению к которому полностью и безоговорочно теряют всякий смысл понятия разложимости на какое-либо множество элементов и сами образы множеств и элементов. Такое признание сразу же дает естественное объяснение объективному онтологическому статусу потенциальных возможностей и представляющих их вероятностей в квантовой механике: поскольку физическая система неразложима в исчерпывающем смысле на множества каких-либо элементов, описание ее в терминах элементов и их множеств приобретает неизбежно вероятностный смысл. Иными словами, если в нашем математическом языке мы не можем описывать физические системы иначе, лишь как в классических по своей сути терминах элементов и множеств элементов (каким бы ни был их конкретный физический смысл), а физические системы не поддаются исчерпывающей разложимости на множества элементов, то часть классических образов (элементов и их множеств) приобретает, так сказать, фантомный характер. Это и порождает понятия потенциальные возможности, виртуальные частицы и процессы и т. п. Но в их основе лежит нечто реальное - свойство неделимости систем на множества элементов. 2. РЕДУКЦИЯ ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИИ Полное описание максимально детализированного состояния физической системы представлено волновой функцией,которая, однако, описывает не элементы, якобы входящие в якобы множественную структуру системы, а лишь распространение вероятностей их обнаружения или получения в силу реальной неразложимости систем на множества каких-либо элементов. Необходимо вероятностный смысл пси-функции есть неизбежное и естественное следствие отказа от абсолютности и универсальности понятия множества в описании физических систем. При этом первое и важнейшее свойство пси-функции, представленное условием ее нормировки, коренится не в субъекте ("разумно потребовать, чтобы..."), а в объекте: если система неразложима на множество четко определенных элементов и должна быть описываема лишь в терминах вероятностей их получения, данное объективное и реальное свойство ее целостности - свойство конечной неделимости и неразложимости на какие-либо множества - является также и естественной основой взаимной согласованности и скоррелированности присущих ей потенциальных возможностей, представляющих теперь лишь ее виртуальную множественную структуру. Например, 37 если в системе нельзя в принципе выделить с абсолютной точностью такой элемент, как определенный импульс, а существует лишь некоторая вероятность получить его с тем или иным значением, то весь набор относящихся к определению импульса потенциальных возможностей системы оказывается внутренне согласованным именно свойством конечной неразложимости ее на какие-либо множества. Увеличению вероятности получения импульса в пределах данного интервала значений соответствует уменьшение вероятностей обнаружения его со значениями, лежащими за пределами данного интервала, и наоборот. Для системы с точным значением импульса волновая функция приобретет вид, соответствующий монохроматической волне, т. е. полному исключению возможности других значений переменной величины, кроме осуществившегося. Итак, внутренняя корреляция и взаимная согласованность потенциальных возможностей квантовой системы проистекает из ее фундаментального свойства быть неделимой целостностью, означающей отрицание и исключение всякой множественности в субквантовом уровне. Свойство конечной неделимости и неразложимости физических систем на множества элементов выступает: а) объективным основанием существования потенциальных возможностей квантовой системы; б) естественным основанием их взаимной согласованности и скоррелированности, т. е. основанием условия нормирования пси-функции. С этой точки зрения в редукции волновой функции нет ничего загадочного; наоборот, было бы странным и загадочным ее отсутствие. Полный набор потенциальных возможностей системы представлен в исходной волновой функции суперпозицией ее частных состояний: ?(x) = c1?1(x) + c2?2(x) + ... + ci?i(x) Корреляция между этими частными потенциально возможными состояниями и сама возможность нормировки их коэффициентов обеспечена конечной неразложимостью системы на множества независимых элементов: все присущие системе потенциальные возможности должны быть взаимосогласованы и увязаны в одно именно потому, что сама система - носитель этих потенциальных возможностей - есть в конечном счете одно, а вовсе не многое и не распадается в исчерпывающем смысле на какие-либо множества независимых и не связанных между собой элементов. Если теперь над системой выполняется акт измерения, который по необходимости имеет физический характер, одного кванта передаваемой ей энергии может оказаться достаточно для 38 скачкообразного перехода системы из состояния ?(x) в состояние ?n(х). Но реализация состояния ?n(х) означает исключение других возможностей, представленных в первоначальной волновой функции, т. е. коэффициент при ?n(х) становится равным единице с одновременным "свертыванием" к нулю всех остальных коэффициентов: с1, ..., сi (кроме сn-го). Иначе и быть не может с точки зрения того общего сохранения, корреляции и взаимосогласованности потенциальных возможностей, которые диктуются квантовым свойством системы как неразложимой в конечном счете единицы. Эта взаимосогласованная "игра" потенциальных возможностей системы, сопровождающая ее переход в результате измерения из одного состояния в другое, имеет целиком объективный характер и не зависит от того, зарегистрирует ли наблюдатель результаты измерения или нет. Объективно они "регистрируются" через свойство фундаментальной целостности и неразложимости квантовых систем путем перераспределения присущих им потенциальных возможностей в зависимости от реально осуществившихся. В этом вся суть дела. Разумеется, речь может и не идти о каких-то измерениях; вместо них можно говорить о реакциях столкновения и рассеяния частиц и т. п., происходящих без участия наблюдателя. Однако фундаментальное свойство физической неделимости и неразложимости квантовых систем и в этом случае точно таким же образом будет "управлять" перераспределением потенциальных возможностей от одного события к другому. Поэтому нет никакого сомнения, что квантовая механика управляла событиями в природе еще в эпоху динозавров, когда не была изобретена пси-функция и не было самого наблюдателя. Мы видим, что объективный эквивалент явления, известного как редукция волновой функции, должен был тогда иметь место, как и теперь, как и всегда. 3. НЕСИЛОВАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ В ПОВЕДЕНИИ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ Самое интересное и нетривиальное явление в квантовой механике - эффекты так называемой несиловой связи частиц. Впервые с предельной ясностью их специфический характер был вскрыт в знаменитой статье Эйнштейна, Подольского, Розена, с которой берет свое начало история ЭПР-парадокса [170, т. 3, с. 604-611]. Развитие техники экспериментальной проверки этих предсказываний квантовой теории, начавшееся с известного эксперимента By Цзин Сян [249], в последнее время достигло неоспоримых результатов, подтверждающих наличие особой корреляции в поведении квантовых систем, описываемых единой пси-функцией. В последнее время поставлен новый эксперимент, четко 39 подтвердивший обсуждаемую здесь корреляцию квантовых систем для макроскопических расстояний (порядка 13 м) [176]. Настало время признать наличие указанной корреляции и объективно рассмотреть возможность ее объяснения. Впервые, на наш взгляд, правильное объяснение особой природы данной корреляции было дано А. Д. Александровым [7; 8], В. А. Фоком [147]. Мы покажем, что в свете принятого здесь подхода к основаниям квантовой механики эта удивительная связь оказывается тривиальным следствием конечной неделимости и неразложимости физических систем на множества элементов. Отказавшись от взгляда на квантовую систему как на некоторое актуальное множество элементов и признав, что ее в конечном счете нужно понимать как неделимую и неразложимую на какие-либо множества элементов, мы тем самым получаем доступ к квантовому свойству системы как неделимой целостности, являющемуся естественным основанием не физически-причинной (связанной с переносом энергии), а несиловой и импликативно-логической по существу, но тем не менее вполне объективной в силу реальности указанного свойства квантовых систем корреляции или так называемой особой квантовой связи их подсистем. Поясним сказанное. Пусть имеется квантовая система, состоящая из двух подсистем (например, молекула из двух атомов), в состоянии, для которого полный спин равен нулю, и пусть спин каждого атома равен ?/2. Очевидно, это означает, что спин каждой частицы направлен (если вообще можно говорить о направлении спина) точно противоположно спину другой частицы. Предположим далее, что молекула распалась на атомы (причем в результате такого процесса, который не меняет полного момента количества движения) и атомы разошлись на столь большое расстояние, что между ними исключается всякое физическое взаимодействие. Теория предсказывает, а опыт подтверждает, что если мы будем теперь производить измерительные операции над одним из атомов (измерять одну из компонент х, у, z его спина), то будем автоматически получать совершенно точные сведения для соответствующей компоненты спина второй частицы. Если бы спин являлся классической переменной, то сохранение такого скоррелированного начальным состоянием соотношения каждой пары компонент спиновых переменных не представляло бы ничего удивительного, поскольку корреляция, очевидно, поддерживалась бы динамическими уравнениями движений для отдельных векторов спина в предположении протекания процесса в пустоте, в изоляции от какого-либо внешнего воздействия и в силу существования законов сохранения. При этом естественной была бы точка зрения, согласно которой в любой момент оба вектора спина обладают совершенно точными и одновременными значениями всех трех своих компонент. 40 Очевидно, такая картина зиждется на представлении об имевшем место абсолютном и полном расщеплении первоначального состояния молекулы на четко определенные и совершенно однозначные элементы последующего состояния двух атомов, также обособившихся друг от друга абсолютным образом и существующих реально в каждый момент времени. Это и есть картина, соответствующая классическому идеалу описания, в котором абсолютизируется множественность в природе. Несмотря на то что такое представление покоится на чрезвычайно сильной и фактически лишенной реального смысла идеализации, оно тем не менее кажется совершенно естественным в силу привычного характера используемых здесь классических представлений о всеобщей и полной разложимости природы на составляющие ее множества элементов с произвольной степенью точности. Однако если перейдем теперь к квантово-механическому описанию, то картина будет другой. Во-первых, в силу соотношения неопределенностей нельзя допустить одновременного существования всех трех компонент спина второго атома как вполне определенных, хотя переориентируя измерительную аппаратуру над первым атомом, мы можем предсказать по желанию совершенно точное значение любой из них, как если бы они существовали совместно и были строго определенными. Во-вторых, мы не можем также допустить одновременного существования хотя бы одной пары вполне определенных компонент спинов обеих частиц до измерения, поскольку первоначальное состояние с определенным значением полного спинового момента всей системы несовместимо с одновременными ему и также точными значениями спинов атомов, составляющих эту полную систему. Тем не менее, произведя измерение над первой частицей, мы в состоянии дать точные предсказания для соответствующей компоненты спина второй частицы, как если бы последняя определялась в процессе измерительной операции над первой частицей. Следовательно, в квантовой механике, произведя измерение над одной из частиц после того, когда они уже разлетелись и между ними нет никакого физического взаимодействия, мы тем не менее определенным образом влияем на вторую частицу. Причем, если мы по-прежнему будем придерживаться классических представлений об абсолютной разложимости реальности на множества составляющих ее элементов и считать эти элементы абсолютно индивидуализировавшимися объектами, эта взаимозависимость, по выражению Эйнштейна, неизбежно приобретает оттенок чего-то мистического, телепатического да еще совершающегося с бесконечной скоростью. 41 Однако решающий фактор здесь заключается в том, что ранее между двумя атомами состоялся обмен хотя бы одним квантом энергии, без чего они не составляли бы исходную молекулу. Такое квантовое взаимодействие, имевшее место в прошлом, связало оба атома в неразложимую в конечном счете систему, а фундаментальное свойство физической неделимости квантовых систем обеспечивает теперь сохранение квантовой целостности возникшей системы всегда, что бы ни случилось в дальнейшем с ее подсистемами. Достигнутое в квантовом взаимодействии объединение частиц в неразложимую систему довлеет над последующей историей каждой отдельно взятой подсистемы и обеспечивает известную взаимосогласованность их даже после распада системы. Это объясняется тем, что ни последующий распад, ни какое-либо иное взаимодействие не распространяется глубже квантового уровня и не может привести к дальнейшему расщеплению исходной системы в субквантовом уровне, где не только данная система, но и весь мир вместе с ней есть одно - неделимая и неразложимая целостность, чуждая по своей природе всякой множественности. В связи с этим оказывается возможной другая, более естественная точка зрения, учитывающая проявление свойств мира как неделимого целого. Мы отказываемся от представления об абсолютной и полной разложимости реальности на составляющие ее элементы и в области квантово-механического опыта должны постоянно иметь в виду теоретически обнаруженный и экспериментально подтверждающийся факт физической неделимости мира в конечном счете. Хотя в рассматриваемом примере исходная система распалась на две подсистемы, однако подобное разложение не абсолютное. Благодаря фактически существующей конечной неразложимости исходной системы, потенциальные возможности двух возникших из нее подсистем всегда оказываются замечательным образом согласованными между собой таким образом, что определение спиновой компоненты первого атома мгновенно "вырезает" из спектра возможных состояний спина второй частицы только такую компоненту ее спина, которая обеспечивает сохранение их взаимного соответствия. В данном случае физическая неделимость исходной квантовой системы обеспечивает сохранение е

Страницы: 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  -


Все книги на данном сайте, являются собственностью его уважаемых авторов и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Просматривая или скачивая книгу, Вы обязуетесь в течении суток удалить ее. Если вы желаете чтоб произведение было удалено пишите админитратору