Квантовая теория

Приближаясь к концу своего «Послесловия», Поппер дает набросок космологии, которая содержит изменение и является индетерминистской: «космологические факты» (Q, с. 181), «тесно связанные с точкой зрения на мир здравого смысла» (с.

Эта теория имеет точки соприкосновения с так называемой S-матричной теорией, в частности в ее интерпретации Джеффри Чу. Обе теории избегают сведения сложных систем ко все меньшим единицам вплоть до достижения «конечных строительных камней» (кварков, глюонов или чего-то еще). И та, и другая выступают против рассмотрения отдельных частиц как «данных» и пытаются получить их свойства из взаимодействий. Обе принимают «демократию частиц»: ни одна частица не является более фундаментальной, чем любая другая частица. Формальные принципы S-матричной теории — релятивистская инвариантность, единичность (сумма вероятностей всех возможных процессов равна 1) и аналитичность (связанная с весовым детерминизмом) — вполне включаются в схему Поппера, а «гипотеза бутстрапа» Чу, говорящая о том, что базисное поле (S-матрица в формализме Чу) единственным образом детерминирует свойства всех частиц (всех адронов для нынешнего дня), может играть некоторую роль в ее более «научном» варианте.

Кроме того, из обеих этих теорий вытекает, что формализм квантовой механики не может сохраниться неизменным. Однако Поппер в конце своего третьего тома уверяет, что у него также имеется интерпретация существующей теории, что эта интерпретация превосходит идеи создателей этой теории и что это обусловлено «простыми ошибками», «путаницей» и «просмотрами» с их стороны. Не довольствуясь нахождением интересной космологии, он захотел доказать, что иные воззрения не заслуживают внимания. Вот так из способного представителя аристотелевской традиции в метафизике (Q, с. 165, с. 206) он превратился в плохо информированного, поверхностного и желчного критика физики.

Рассмотрим, например, его «тезис о конце пути», т.е. «убеждение в том, что квантовая механика является завершенной и полной» (Q, с. 5). Это убеждение, говорит он, является препятствием для дальнейших исследований: например, оно порождает неприятие частиц, отличных от протона и электрона. Физики видят вещи иначе. Сильван Швебер на круглом столе, посвященном вопросам истории физики элементарных частиц (опубликовано в сборнике «Рождение физики элементарных частиц» [18], с. 265), говорил о «дихотомии» между «революционной позицией теоретиков поля в тридцатые годы в сравнении с консервативной позицией послевоенного поколения» (он упоминает хорошо известное высказывание Бора: «это недостаточно безумно») и аналогичной дихотомии между этой революционной позицией и «невольным признанием новых частиц». На том же самом обсуждении Дирак привел основания для второго консерватизма (там же, с. 52): «существуют только две частицы, две фундаментальные заряженные частицы — электрон и протон. Имеется два вида электричества — положительное и отрицательное — и для каждого вида электричества нужна только одна частица». Хэнсон, книгу которого о позитроне Поппер назвал «превосходной» (R, с. xxix) и рекомендовал каждому прочитать ее (Q, с. 12), высказывался в том же духе. Вывод: ранним физикам в области элементарных частиц не мешал квантово-теоретический консерватизм, поскольку (а) в то время такого консерватизма не существовало и (б) неприязнь к увеличению числа частиц имела источник, лежащий за пределами квантовой механики.

«Тезис о конце пути» Поппер превращает в особый порок квантовой механики и связывает его с утверждением о том, что квантовая механика является «полной» (Q, с. 11). Однако теоретики квантовой механики являются не единственными людьми, которые считают, что они достигли окончательных формулировок: утверждения о конце пути можно найти во всех ветвях физики, даже в теории относительности, даже у Эйнштейна. Сам Поппер называет некоторые фальсификации «настолько «решающими», насколько позволяет общая человеческая погрешимость» (R, с. ххШ). А «полнота» в понимании Бора и фон Неймана означает несуществование параметров в рамках соотношения неопределенностей и не-несуществование других частиц,удовлетворяющих соотношению неопределенностей. Нейтрон и позитрон не были «скрытыми параметрами» (с. 11), и физики никогда не считали их таковыми. Я указал на это Попперу в 1962 году во время конференции в Миннесотском центре философии науки. Его реакция: он сделал неясным понятие полноты. Теперь он делает то же самое. «Этот термин, — говорит он, — во время дискуссии использовался в разных смыслах» (с. 7). Поппером — да, но больше никем другим.

Рассматривая более узкий смысл, Поппер действует своим обычным образом. Восхваляя удивительные личные качества Бора, он раскрывает свои собственные излюбленные средства: подтасовки и клевету. Он намекает на то, что аргумент Эйнштейна — Подольского — Розена был отвергнут благодаря «авторитету Бора, а не благодаря контраргументам» (Q, с. 149). Однако Эйнштейн, который, несомненно, не был человеком, на которого мог бы повлиять чей- либо авторитет, отнесся к ответу Бора как к аргументу и добавил, что он «приблизился к правильному пониманию проблемы» ([209], с. 681).

Поппер утверждает, что «ответ Эйнштейну и его сотрудникам заключался в неявном изменении той теории, которую критиковал Эйнштейн, в сдвиге ее оснований» (с. 150). Под этим он подразумевает, что до появления аргумента Эйнштейна — Подольского — Розена (ЭПР) неопределенности объяснялись через взаимодействие, а теперь их стали объяснять иначе.

С точки зрения Поппера, «измененная» теория Бора была «гораздо менее содержательной» (с. 150), нежели концепция взаимодействия: «В ней уже почти ничего не оставалось, кроме того, что иногда применима одна система координат, иногда — другая, но вместе они никогда не применяются. Это, — завершает свою оценку Поппер, — оставляет совершенно открытым вопрос о том, что происходит с самой частицей». То, что описывает здесь Поппер, не есть концепция Бора, а его собственный вариант концепции Бора, что признает он сам (с. 150). Добавим к этому то, что явно высказал сам Бор в своем ответе Эйнштейну, а именно: динамические величины, такие как местоположение и импульс, зависят от системы координат таким образом, который запрещает их совместное использование. Выбираем одну референциальную систему, тогда понятия, относящиеся к местоположению, становятся неприменимыми; выбираем другую — то же самое происходит с понятиями, относящимися к движению; выбираем третью — первые и вторые оказываются применимыми лишь в определенной мере, задаваемой соотношением неопределенностей. Описанные зависимости Бор сравнивает с релятивистской зависимостью всех динамических величин от системы координат. Если добавить это допущение к попперовскому «варианту» концепции Бора, то мы придем к ситуации, когда «вопрос о том, что происходит с самой частицей», уже не остается открытым.

В статье, написанной двадцать лет назад, я разъяснял философию Бора и защищал ее от разнообразных нападок, включая ту ее критику, которую как раз тогда опубликовал Поппер (и которая с незначительными изменениями перепечатана в Q, с. 35—85). Я пришел тогда к следующему выводу:

Критика Поппером копенгагенской интерпретации и, в частности, идей Бора несущественна, а его собственная интерпретация неадекватна. Эта критика несущественна, поскольку пренебрегает важными фактами, аргументами, гипотезами и процедурами, необходимыми для правильной оценки дополнительности, и поскольку обвиняет ее защитников в «ошибках», «путанице» и «серьезных промахах», которые не только не были обоснованы, но от которых совершенно ясно предостерегали Бор и Гейзенберг. Его собственная позитивная концепция [представленная в статье, которую я критиковал и которая была перепечатана в Q, с. 35-85, а не идеи Эпилога]... представляет собой крупный и неудачный шаг назад по отношению к тому, что было достигнуто уже в 1 927 году.

Здесь нет ни одной строчки, которая ныне нуждалась бы в изменении. Однако интересно посмотреть на реакцию Поппера. Он упомянул эту статью в Q, с. 71, примеч. 63 (добавлено в 1980 году). По своей привычке он не обращает никакого внимания на критические замечания и выдумывает совершенно фантастические обиды. Он обвиняет Джеммера (который воспроизвел мою критику и, по-видимому, вполне согласился с ней, см. его работу [114], с. 450), затем Бунге и меня за то, что (1) мы превратили его в субъективиста и (2) приравняли его воззрения к воззрениям Бора. И наше предполагаемое преступление он объясняет нашей небрежностью, а именно «почти случайную формулировку», «экспериментальную пробу» Поппера мы расценили как доказательство его субъективизма. Однако Джеммер, который очень ясно сформулировал различие (мое понимание) между Бором и Поппером (там же, с.

Согласно Попперу (R, с. 149 и сл.), нелегко предложить общее понимание структуры мира и места законов в нем. Ньютон, не веривший в действие на расстоянии, сделал пространство чувствилищем Бога. Проблема сохраняется и в релятивистском универсуме, поскольку здесь у нас опять сохраняются такие особенности, как «абсолютные константы заряда и массы электрона, или, выражаясь более широко, абсолютное количественное и качественное тождество свойств элементарных частиц» (с. 151). Поппер отвергает идеалистические решения, налагающие на мир структуру мышления. Он приходит к выводу о том, что «мы — реалисты — вынуждены жить с трудностями» (с. 157). Однако его обобщение («мы — реалисты») совершенно неоправданно.

Реалистов не удовлетворяют упрошенные понятия реальности, и для них не служит препятствием мысль о том, что позитивизм является единственной альтернативой, высказавшей несколько весьма интересных идей. Рассмотрим пример (Д. Бом [11], с. 145): сравним мир с фотографической пластинкой, содержащей подвижные узоры для голограмм, а наблюдения — с методами проекции для получения этих голограмм. Конкретный метод проекции (конкретная экспериментальная техника), применяемый к отдельным частям пластинки (к миру), порождает некую голограмму (экспериментальные результаты), которая отображает всю пластинку (мир), хотя неполно и смутно. Разные методы, применимые к разным частям пластинки, порождают различные голограммы, которые опять-таки отображают мир неполно и смутно. Именно такова ситуация для физика: она «объективна» (если хотят использовать этот поверхностный термин) и не нуждается в наблюдателе. К этому мы добавляем некоторые исторические соображения (в философии Бора они играли большую роль): физики, работающие в первой области, пытаются объяснить ее особенности. Они находят теорию, которая выдерживает серьезные проверки и, как кажется, описывает фундаментальные черты мира. То же самое происходит и во второй области, но уже с иными теориями и иными понятиями. Мы можем попытаться свести одну теорию к другой или подвести обе под более «глубокую» теорию и тем самым приблизиться к реальности. Современная модель предлагает иную точку зрения. Она говорит, что, хотя мы можем улучшать наше знание конкретной голограммы (фактов отдельной области мира), мы никогда не сможем получить полной картины или оценить, насколько мы к ней приблизились: фраза «приблизиться к истине» лишена смысла. Конкретное истолкование частной голограммы мы можем даже свести к более полному пониманию, однако опять- таки не имеет смысла попытка свести теорию, связанную с одним методом проекции, к теории, связанной с иным методом. Возьмем пример: имеет смысл улучшать феноменологическую термодинамику и имеет смысл улучшать механику. Но не имеет смысла сводить одну к другой. Почему? Потому, что нет смысла говорить о температуре системы, все элементы которой имеют точные координаты. Эта историко-физическая ситуация есть именно то, что имел в виду Бор, когда говорил о дополнительных аспектах мира. Бом добавил идею субстрата, который можно исследовать с помощью разных видов экспериментальной техники (средств проекции), порождающей разные голограммы, но который сам по себе «неопределим и неизмерим» ([И], с. 51). При данной модели эта идея кажется наиболее приемлемой. Она приоткрывает нам многие возможности, лежащие вне узкого кругозора Поппера.

Одно заключительное замечание. В своих атаках на Бора Поппер сравнивает свою собственную «критическую» философию с якобы догматической позицией Копенгагенской группы, в частности он противопоставляет свои «аргументы» иррационализму Бора. Это явное искажение фактов. Трудно найти столь же агрессивную и непочтительную к своему «лидеру» группу, как та группа ученых, философов, студентов и нобелевских лауреатов, постоянно собиравшаяся вокруг Бора, и едва ли можно найти мыслителя, так ясно осознававшего множество проблем, встающих в связи с попытками понять реальность, как Бор. С другой стороны, трудно с чем-то сравнить ту атмосферу льстивого подобострастия, которая царила в кружке Поппера, и почти невозможно разоблачить все мифы, извращения, клеветнические измышления и исторические басни, распространяемые его лидером. Простое сравнение между стилями издания «Послесловия» Поппера и собрания сочинений Бора открывает громадную разницу между дружелюбным и порой веселым уважением и вымученным восторгом. Идеи Бора питали мышление последующих поколений. «Идеи» Поппера были мгновенно забыты.