В рамках ньютоновско-картезианской парадигмы казалось бесспорным, что в принципе можно предсказать или объяснить любое явление, если знаешь достаточно детально все причинно-следственные связи в системе. В квантовой механике основной математический объект - волновая функция -тоже подчиняется детерминистскому уравнению (уравнению Шредингера) и тем самым может быть в принципе найдена сколь угодно точно. Однако непосредственно она неизмерима и определяет лишь вероятности исхода различных физических экспериментов (статистическая интерпретация М. Борна). Важно подчеркнуть, что, в отличие от классической физики, никаких предсказаний для результатов индивидуального физического эксперимента в квантовой механике сделать нельзя. Например, квантовая механика может в принципе рассчитать, с какой вероятностью ядро радиоактивного изотопа распадется в определенный день с 10 утра до 5 вечера, и эти статистические предсказания при наличии достаточно большого числа ядер будут точны (скажем, если указанная вероятность была 20%, то в 5 вечера действительно останется лишь 80% ядер данного типа от числа бывших в 10 утра). Но она не может ответить на вопрос, когда именно распадется данное конкретное ядро, и распадется ли оно вообще в указанный промежуток времени. Более того, утверждается, что ответ на этот вопрос невозможен принципиально.
Внезапно они умирают; среди ночи народ возмутится, и они исчезают; и сильных изгоняют не силою... Он сокрушает сильных без исследования и поставляет других на их места.
(Иов 34:20,24)
В этом смысле фундаментальное для всей европейской науки понятие причинности радикально пересматривается. Скажем, данное конкретное ядро распалось ровно в 12 часов 37 минут 00 секунд; причину этого события, объясняющую, почему оно не произошло, скажем, на две минуты раньше или позже, указать нельзя - оно вполне могло произойти раньше или позже, а вот произошло именно сейчас - и бессмысленно спрашивать почему. Эту особенность квантовой механики в особенности подчеркивал В. Паули.
Для Паули свобода, характерная для индивидуальных событий, есть наиболее важный урок квантовой механики. Он часто ссылался на философию Шопенгауэра, базовыми элементами которой были воля (Wille) и представление (Vorstellung), т. е. (иррациональная) свобода выбора и (рациональная) идея.
(K. V. Laurikainen. The message of the atoms. Essays on Wolfgang Pauli and unspeakable. Berlin, 1997)
Современному человеку, принадлежащему к европейской (в широком смысле слова) культуре и воспитанному в почтении к науке (часто без реальной потребности в понимании ее методов и результатов!), понятие причинности кажется самоочевидным. На простом понятии кармы как всеобщей механической связи явлений основана популярная эзотерическая традиция, восходящая к индуизму. В то же время многие канонические тексты (особенно буддийской традиции) подчеркивают невозможность говорить о причинах на самом глубоком уровне реальности. Логико-философское опровержение категории причинности дано в трактате Нагарджуны Двенадцать врат (см. главу 3). К этой проблеме рано или поздно подходит человек в процессе духовного роста.
Бхагаван: На что опираешься ты, Манджушри, когда осуществляешь праджняпарамиту [запредельную мудрость]?
Манджушри: Я совершенно не имею опоры в то время, когда осуществляю праджняпарамиту.
Бхагаван: Когда ты безопорен, Манджушри, то это и есть осуществление праджняпарамиты?
Манджушри: Когда не опираются ни на что, то это, о Бхагаван, и есть осуществление праджняпарамиты... Потому, что осуществление праджняпарамиты не имеет под собой опоры в виде любой дхармы, которую можно оставить или схватить.
(Сутра запредельной мудрости в 700 строк)
Подобное ощущение не чуждо и светской культуре, по крайней мере, в ее высших проявлениях. Как писал А. Пушкин, Случай -мощное оружие Провидения. Развивая эту мысль, А. Синявский в Прогулках с Пушкиным подчеркивает принципиальный индетерминизм мира великого поэта:
Идея рока... действующая с мановением молнии, лишена у него [Пушкина] строгости и чистоты религиозной доктрины. Случай - вот пункт, ставящий эту идею в позицию безликой и зыбкой неопределенности, сохранившей тем не менее право вершить суд над нами. Случай на службе рока прячет его под покров спорадических совпадений, которые, хотя и случаются с подозрительной точностью, достаточно мелки и капризны, чтобы, не прибегая к метафизике, сойти за безответственное стечение обстоятельств... Случай и рубит судьбу под корень, и строит ей новый, научный базис. Случай - уступка черной магии со стороны точной механики, открывшей в мельтешении атомов происхождение вещей и под носом у растерянной церкви исхитрившейся объяснить миропорядок беспорядком, из которого, как в цилиндре факира, внезапным столкновением шариков, образовалась цивилизация, не нуждавшаяся в творце... Бездомность, сиротство, потеря цели и назначения - при всем том слепая случайность, возведенная в закон, устраивала Пушкина. В ней просвещенный век сохранил до поры нетронутым милый сердцу поэта привкус тайны и каверзы. В ней было нечто от игры в карты, которые Пушкин любил.
М. Мамардашвили в Психологической топологии пути (лекция 7) подробно объясняет, что для наиболее важных понятий (добро, понимание) причин нет и быть не может: отсутствие причин и называется Богом. В этом смысле квантовая физика, порвав с классическим (лапласовским) детерминизмом, кажется, действительно проникла в какие-то более глубоко лежащие пласты реальности, чем классическая физика.
Применения вероятностного языка в квантовой и классической физике отличаются еще и вот чем. В классическом случае всегда складываются вероятности независимых событий. В квантовом же случае складываются амплитуды - комплексные числа, квадрат модуля которых и дает значения вероятности того или иного события. Именно это и приводит к появлению интерференционных, то есть волновых, явлений. При этом основным законом квантовой механики является сформулированный П. Дираком принцип суперпозиции: если система может находиться в двух различных состояниях, то она может находиться и в произвольной суперпозиции (говоря математически -линейной комбинации) этих состояний. Например, если электрон может находиться в состоянии с определенными значениями пространственных координат (то есть, попросту говоря, быть локализованным в какой-то точке), то возможно и такое его состояние, когда он (с разными вероятностями) обладает всеми этими значениями координат одновременно. Аналогичное утверждение справедливо и для скоростей: существует бесчисленное множество состояний, в которых электрон не имеет определенной величины и направления вектора скорости. Более того, оказывается, что не существует таких состояний, в которых электрон одновременно имел бы точные значения и координат, и скоростей (принцип неопределенности Гейзенберга).