ПРОБЛЕМА ЯЗЫКА
Пока я читал все эти высказывания, мне пришло в голову, что напряжение, о котором говорил Гейзенберг, существует до сих пор и отчасти может служить причиной нынешней брюссельской конференции. Хотя ученые в своей работе испытывают большие проблемы с использованием повседневного языка литературы и искусства, обойтись без него они не могут.
Когда Бор формулировал свою философию дополнительности, он пытался сделать именно это — нащупать общую почву для новой квантовой теории и языка повседневной жизни. Именно эти его попытки подверглись атакам Эйнштейна здесь, в Брюсселе в октябре 1927 года. Бор по-настоящему попал в зазор между анти-реалистами вроде Гейзенберга, которые призывали забыть философию, и реалистами вроде Эйнштейна, которые утверждали, что если оставляешь себе статистику, не определяя, что она означает в понятиях реальных внешних объектов, то реальность остается за бортом.
Спор всегда шел в понятиях мысленных экспериментов. Хоть Бор и утверждал, что «реальность — то понятие, которым нам нужно научиться пользоваться,» дебаты никогда не поднимались до уровня обсуждения того, что же такое эта «физическая реальность», чье описание либо полно, либо неполно. Причина, наверное, в том, что в те дни философское обсуждение «реальности» очень сильно не поощрялось. Любые обсуждения реальности были метафизикой, а метафизика ассоциировалась со средневековым религиозным мистицизмом. Однако, читая эти материалы, даже я не мог не отметить, что ссора шла преимущественно не по поводу физики, а по поводу метафизики. И я видел, что другие это тоже отмечали. Невозможно построить научный эксперимент с целью определения, существует внешняя реальность или нет, если есть разногласия в его метафизической интерпретации. Каких бы результатов вы ни добились, в каждой метафизической системе объяснять их все равно будут по-разному.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОСТЬ
И вот пришла пора поближе познакомиться с метафизической системой самой дополнительности. Как отмечают почти все, понять ее не просто. Я перечитывал материалы десятки раз и до сих пор совсем не уверен, что все понял правильно. Для начала я бы хотел показать вам кое-какие простенькие диаграммы.
Первый рисунок представляет классическое изображение науки. Мы — субъект. Внешний мир — объект. Мы изучаем объект измерительными инструментами, чтобы собрать о нем данные, применяем к этим данным логику и математику и разрабатываем теорию, объяснившую бы, что в действительности представляет собой этот объект. Взгляд этот всем нам сегодня так хорошо знаком, что мы принимаем его за здравый смысл. Будь у нас время, ценным было бы погрузиться в историю того, как этот взгляд зародился. Последние 400–500 лет он применялся практически с небывалым успехом. И только в последнюю сотню лет или около того измерения наши показывают, что объекты, которые мы изучаем, очевидно невозможны. Поскольку явления от измерений меняться не собираются, Бор пришел к заключению, что измениться должна логика науки — чтобы соответствовать им.
Вот второй рисунок:
Я обнаружил, что дополнительность понимать легче, когда представил ее в двух ступенях, из которых вот эта — первая. Здесь показано смещение реальности от объекта к данным. Этот взгляд известен под названием «феноменализм» и утверждает, что наблюдаем мы на самом деле не объект. В действительности мы наблюдаем только данные. Эта философия науки ассоциируется с Эрнстом Махом и позитивистами. Эйнштейну она не нравилась, он предполагал, что ее разделяет Бор, однако Бор не отвергал объективность полностью. Ему не было в особенности дела до того, в каком он философском лагере. В первую очередь его заботило, предоставляет ли дополнительность адекватное описание, сопровождавшее бы квантовую теорию. На третьем рисунке мы детально рассмотрим дополнительность.
Диаграмму эту рисовал не Бор. Я составил ее сам и, хотя несколько раз пересматривал, уверен, что Бор по-прежнему нашел бы, к чему в ней придраться, как и те, кто больше меня знаком с этой темой. Но она — самое лучшее, на что я способен. Бор видел дополнительность, представленную на этом рисунке, как способ решения множества парадоксов, однако парадоксу волны-частицы он, кажется, уделял больше всего внимания, и я буду пользоваться только этим парадоксом.
Во-первых, заметим, что в этом феноменальном объекте все собрано вместе, кроме визуализируемого объекта, очерченного внутренним овалом. Резкого выключения наблюдателя из наблюдения нет. Не существует четкого различия измерительного инструмента и эксперимента. Все явление рассматривается как одно большое наблюденческое взаимодействие, в котором различие между наблюдающей системой и наблюдаемым феноменальным объектом ясно, но произвольно.
Во-вторых, заметим, что с правой стороны более крупного овала имеются два эксперимента: А и Б. В эксперименте А наблюдатель наблюдает волны. В эксперименте Б — частицы. Эксперименты их никогда не смешивают. Неверным будет утверждать, что эксперименты проводятся над одним и тем же объектом или вообще над каким бы то ни было объектом. Неверным будет говорить, что волны или частицы присутствуют до того, как эксперимент начинается. Мы никогда не можем сказать, что войдет в эксперимент. Мы можем только комментировать то, что из него получается.
В-третьих, заметим, что наблюдатель А наблюдает эксперимент А, а затем, в другое время — наблюдает эксперимент Б; после чего в уме он может объединить результаты экспериментов А и Б и произвести «визуализированный» или «идеализированный» объект. Этот визуальный объект — нечто вроде умозрительного коллажа, создаваемого наблюдателем. В этой философии эксперименты А и Б объединены дополнительностью.
В-четвертых, заметим, что этот «визуализированный» объект, который теперь можно назвать «светом», является как волнами, так и частицами. Когда мы говорим об объективности, именно его описание нам следует иметь в виду. Когда Бор говорит: «Неверно думать, что задача физики — в том, чтобы обнаружить, какова природа. Физика касается того, что мы можем сказать о природе» (Герберт, 45), — он подразумевает, что этот визуализированный объект — это все, о чем мы можем говорить. Это абстракция, однако никакого другого объекта нет. Не существует никакой «глубокой реальности».
В-пятых, заметим, что наблюдатель А вслед за этим однозначно передает этот визуализированный объект наблюдателю Б. под «однозначностью» понимается, что А передает информацию посредством математического формализма, объединенного со словесной картиной. В однозначное описание должен быть включен весь измерительный инструментарий. Позднее наблюдатель Б может провести свой собственный эксперимент, пользуясь тем же оборудованием и испытательными условиями, для того, чтобы подтвердить однозначность коммуникации от наблюдателя А. Доказанная однозначность этой коммуникации свидетельствует о подлинной объективности визуализированного объекта наблюдателя А.