Выбрать главу

В своей исходной форме принцип Гейзенберга был эпистемологическим (основанным на познавательной способности, то есть на том, что мы можем узнать, в данном случае — измерить). Однако очень скоро Гейзенберг и большинство его коллег сформулировали этот принцип уже как онтологический, то есть основанный не на том, что мы можем или не можем знать о квантовой реальности, а на гипотезе о ее принципиальной неопределенности. Гейзенберг считал, что квантовые объекты просто не обладают такими характеристиками, как точное положение в пространстве и точное количество движения, обладая только потенциальной возможностью реализации этих характеристик, что и происходит при выполнении процедуры измерения. Существование альтернативной объективной интерпретации Бома показывает, что взгляды Гейзенберга, будучи широко распространенными, не стали, однако, нормативными для квантовой физики, хотя и приняты большинством физиков как метафизическая позиция. Этот выбор соответствует реалистической стратегии поиска настолько выверенного баланса между эпистемологией (человеческим познанием) и онтологией (сущностными характеристиками реальности), насколько это возможно. Выражаясь словами Полкинхорна, «Эпистемология служит моделью для онтологии», то есть, выясняя, что мы можем и что мы не можем знать, мы получаем заслуживающий доверия ориентир на то, что существует в реальности.

Принцип дополнительности. Сформулируйте задачу исследования квантового объекта в терминах частиц — и вы получите ответ в тех же терминах, сформулируйте ее в терминах волны — и ответ тоже будет соответствующим. Бор указывал на то, что, как ни странно, это не создает никакого логического противоречия, поскольку противоречивые ответы, на самом деле, возникают только из–за того, что вопросы взаимоисключают друг друга. Иначе говоря, их просто нельзя задавать одновременно. (Техническое замечание. Позднее Дирак выстроил теорию квантового поля, которая обеспечивает это свойство квантовой реальности ясной математической моделью, так что физики теперь понимают природу дуализма «частица–волна». Оказалось, что она напрямую связана с принципом наложения, то есть то состояние квантовой реальности, которое мы называем «волна», составлено из неопределенного количества частиц (см.: глава 2, «Квантовая теория», подраздел Принцип наложения/совмещения (суперпозиции). А поскольку мы знаем, что можно точно измерить либо положение частиц, либо количество их движения, но нельзя сделать и то и другое одновременно, значит возможно описывать квантовую систему либо в терминах «частицы», то есть положения отдельных частиц в пространстве, либо в терминах «волны», то есть количества движения этих частиц. Эти пары (волна/частица, положение/количество движения) представляют такое свойство квантовой теории, которое Бор назвал «дополнительностью». Этот принцип означает, что противоречащие друг другу описания, внутренне полные и самодостаточные сами по себе, могут быть сделаны для одного и того же явления.

Отсутствие локализации. В 30–х годах XX века Эйнштейн и его молодые коллеги Борис Подольский и Натан Розен привлекли внимание физиков к никем не отмеченному до того свойству квантовой теории, которое «противоречит интуитивному ожиданию» (вступает в противоречие с тем, что мы привыкли ожидать). Оно предполагает отсутствие локализации (то есть «единство–в–разделенности), что значит, что, если две квантовые частицы провзаимодействовали друг с другом, они сохраняют способность влиять друг на друга вне зависимости от того, насколько далеко они разошлись друг от друга после взаимодействия. Если даже частица А осталась в лаборатории, а частица Б улетела куда–то заЛуну, измерение, связанное с А, будет немедленно воздействовать на состояние Б. Необходимо понять, что этот эффект — каузальный, онтологический, а не просто эпистемологический.