Текст книги "Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе"

Автор книги: Лорен Грэхэм

сообщить о нарушении

Текущая страница: 35 (всего у книги 50 страниц)

Д.И. Блохинцев

Д.И. Блохинцев, один из известнейших советских специалистов по квантовой механике и после 1956 г. директор Объединенного института ядерных исследований в Дубне, лауреат Ленинской и Сталинской премий, был ведущим автором в 50-60-е годы по философским вопросам квантовой механики [819]819
  См.: Блохинцев Д.И.Введение в квантовую механику. М.; Л., 1944, и переработанное издание этой же книги «Основы квантовой механики». М.; Л., 1949. В хвалебной рецензии на это издание Сторчак отмечал, что книга хорошо выступает в роли диалектико-материалистического изложения квантовой механики. См.: За материалистическое освещение основ квантовой механики. С. 202.


[Закрыть]. В своей статистической интерпретации квантовой механики Блохинцев особенно выделяет роль «ансамблей». Он отмечал, что вероятность, содержащаяся в волновой функции, происходит из серии повторяющихся измерений. Таким образом, когда говорят о волновой функции одной частицы или одной системы, то на самом деле речь идет о большом количестве таких частиц или систем. Совокупность таких частиц, являющихся независимыми друг от друга и имеющих возможность выступать в роли материала для последовательных независимых экспериментов, была названа ансамблем. Соотношение неопределенности Гейзенберга, которое часто обсуждалось применительно к одной частице, было, согласна Блохинцеву, в действительности результатом измерений, проводимых для частиц, принадлежащих к одному ансамблю. Если все частицы ансамбля могут быть описаны с помощью одной волновой функции, то это – «чистый ансамбль». Если, однако, ансамбль состоит из подансамблей, каждый из которых описывается своей волновой функцией, то это «смешанный ансамбль». Отношение этого распределения по ансамблям к вопросу природы волновой функции было следующим: если измерение производится над чистым ансамблем, то, согласно Блохинцеву, сама эта операция приводит к тому, что ансамбль становится смешанным, так как само измерение переводит те немногие (а возможно, и одну) микрочастицы, на которые это измерение воздействует, в другое состояние, описываемое уже другой волновой функцией [820]820
  Блохинцев Д.И.Введение в квантовую механику. С. 52, 58.


[Закрыть].

Наиболее полным изложением критики Блохинцевым копенгагенской школы, а также философского значения его альтернативной ансамблевой интерпретации стала обширная статья, появившаяся в 1951 г. в ведущем советском физическом журнале [821]821
  Блохинцев Д.И.Критика идеалистического понимания квантовой теории // Успехи физических наук. 1951. Октябрь. № 2. С. 195–228.


[Закрыть]. Блохинцев задался целью доказать, что квантовая статистика имеет объективную реальность и ни в коем случае не зависит от наблюдателя, в противоположность раннему положению Бора о том, что статистику можно рассматривать как результат неконтролируемого воздействия прибора на объект. Он отмечал, что радиоактивные атомы распадаются в соответствии со статистическими законами, не зависимыми ни от наблюдателей, ни от приборов. Блохинцев рассматривал явление радиоактивности как некоторый «статистический ансамбль радиоактивных атомов, объективно существующих в природе» [822]822
  Блохинцев Д.И.Критика идеалистического понимания квантовой теории // Успехи физических наук. 1951. Октябрь. № 2. С. 209.


[Закрыть]. Настолько же зависимыми от объективных статистических законов были и космические лучи. И, по его словам, микроуровень материи был областью, где такие статистические законы были изначально объективными (не происходили из лежащих в основе причинных факторов) и поэтому были обычными. В противовес этому «копенгагенская школа отодвигает на задний план тот факт, что квантовая механика приложима только к статистическим ансамблям и сосредоточивается на анализе взаимоотношения единичного явления и прибора. Это существенная методологическая ошибка: в таком толковании вся квантовая механика приобретает „приборный“ характер и объективная сторона дела затушевывается» [823]823
  Там же. С. 210.


[Закрыть].

Блохинцев утверждал, что квантовая механика была неприменима к отдельным микрообъектам, так как никакой микрообъект не может изучаться вне его окружения. Однако знание объективной реальности могло быть «в принципе» достигнуто путем изучения больших количеств микрочастиц. «Квантовая механика изучает свойства единичного микроявления посредством изучения статистических закономерностей коллектива таких явлений» [824]824
  Там же. С. 213.


[Закрыть]. Блохинцев с готовностью допускал, что измерительная операция изменит состояние отдельной частицы, переводя эту частицу в другой ансамбль, но утверждал, что все оставшиеся в исходном ансамбле частицы все еще будут находиться в их предыдущих состояниях. Следовательно, ученый может представить себе объективную реальность при помощи понятий тотальности или ансамбля.

Блохинцев также указывал, что теория «скрытых параметров» квантовой механики может в будущем разрешить численное описание индивидуальных микрочастиц, хотя в настоящее время подобное описание невозможно. Он отклонил хорошо известные попытки Джона фон Неймана и Ганса Рейхенбаха опровергнуть теории со скрытыми параметрами, подчеркнув, что эти ученые исходили из существующего математического аппарата квантовой механики, который наверняка изменится с появлением новой теории [825]825
  Многие западные исследователи квантовой механики соглашались с Блохинцевым по этому поводу. См., напр.: Feyerabend P.K.Problems of Microphysics // Frontiers of Science and Philosophy. Pittsburgh. 1962. Р. 207.


[Закрыть]. Он также отверг взгляды Эйнштейна, Подольского и Розена, отмечая, что эти авторы основывались на применении волновой функции к отдельным частицам, в то время как, по его мнению, ее следовало применять лишь к группам или ансамблям [826]826
  Эта позиция Блохинцева показывала, что он не был полностью согласен с довоенной интерпретацией Никольского, как это часто утверждалось. Никольский соглашался с Эйнштейном, Подольским и Розеном. См.: Никольский К.В.Принципы квантовой механики // Успехи физических наук. 1936. Т. 16. № 5. С. 537–565.


[Закрыть].

Наиболее слабым местом интерпретации Блохинцева было его определение ансамбля. Он не преуспел в отделении квантового описания материи от процесса измерения, как это видно из анализа его определения ансамблей: Блохинцев определял ансамбль как комбинацию микросистемы (совокупности частиц) и ее макроокружения. Но что включает в себя «макроокружение»? Согласно Д.И. Блохинцеву, оно включает измерительные приборы в качестве «специальных случаев». Поэтому он определял волновую функцию как «ассоциацию» частицы с ансамблем [827]827
  Блохинцев Д.И.Критика идеалистического понимания квантовой теории. С. 211.


[Закрыть]. Но здесь он попадает в логический круг, ибо, стремясь разделить квантовую механику и измерительные операции, он тем не менее включает измерение в свое определение ансамбля. Таким образом, пси-функция становится, как и раньше, вероятностным утверждением результатов измерения.

В последовавшем вскоре споре между Блохинцевым и Фоком концепция ансамблей явилась основным предметом рассмотрения. Фок очень быстро определил слабые места в рассуждениях Блохинцева об ансамбле. Он извлек фундаментальные элементы квантовой механики, определенные Блохинцевым в 1949 г.: а) ансамбль есть набор частиц, которые независимо друг от друга находятся в том же состоянии, характеризуемом волновой функцией; в) состояние частицы следует понимать только как принадлежность частицы к определенному ансамблю, так что с) волновая функция не относится к отдельной частице. Далее Фок показывает, что эти положения противоречат друг другу: «В утверждении (а) содержится определение состояния отдельной частицы через ее волновую функцию, в утверждении же (с) отрицается, что волновая функция относится к отдельной частице. Это есть противоречие. Далее, в утверждении (а) ансамбль определяется через волновую функцию, а в утверждении (в) волновая функция определяется через ансамбль. Это есть порочный круг» [828]828
  Фок В.А.О так называемых ансамблях в квантовой механике // Вопросы философии. 1952. № 4. С. 170.


[Закрыть].

Более того, продолжал Фок, Блохинцев не мог (хотя и старался) рассматривать ансамбли как статистические коллективы до тех пор, пока они не достигали критериев таких коллективов, в соответствии с установленной статистической теорией. Согласно этой теории, статистический коллектив является серией элементов, обладающих различными признаками, по которым можно сортировать эти элементы. Таким признаком будет значение определенной физической величины или группы физических величин, измеряемых одновременно. Но, согласно квантовой механике, микрочастицы не обладают определенными величинами, которые позволили бы отбор определенного коллектива. Поэтому Блохинцев, по словам Фока, не имел возможности даже обозначить члены его разрекламированных ансамблей, которые реально были лишь «умозрительными конструкциями». Вместо того он должен был честно заявить, что его квантовые ансамбли скрывали обращение к статистическому утверждению результатов измерений микрообъектов, проводимых с помощью классических приборов, созданных для измерения заданных величин. Фок заключил, что неверная позиция Блохинцева была связана с позицией Бора: «Мы видим основную причину всех затруднений в том, что чисто статистическая точка зрения неправильна в философском отношении. В противоположность тому, чему нас учит диалектический материализм, статистическая точка зрения исходит не от объектов природы, а от наблюдений, не от микрообъекта с его состоянием, а от статистического коллектива результатов наблюдений. Это сближает ее с позитивистской точкой зрения Бора, который тоже отрицает, что волновая функция принадлежит микрообъекту, и придает волновой функции лишь чисто символический смысл» [829]829
  Там же. С. 173.


[Закрыть].

Блохинцеву было нелегко ответить на эту критику, испытывая неудобства с определением ансамблей, что видно по его колебаниям в работах на эту тему. Большая часть его ответа состояла из критики положения самого Фока о том, что волновая функция является объективным описанием отдельных микротел. Этот аспект их спора будет рассматриваться в следующем параграфе, посвященном фоковской интерпретации квантовой механики. По поводу определения ансамблей Блохинцев лишь подтвердил свои предыдущие взгляды, защищаясь от критики Фока положением о том, что, пока возможно представить себе чистый ансамбль, возможно и концептуально отделить квантовое описание материи от измерения и, следовательно, от субъективизма или идеализма. Этот гипотетический ансамбль будет таким, над которым нельзя провести измерение и который, следовательно, может в принципе быть описан одной волновой функцией. Но так как в действительности не было сделано ни одного измерения, о таком ансамбле нельзя сказать ничего, кроме того, что он «существует», согласно Блохинцеву [830]830
  См.: Блохинцев Д.И.Ответ академику В.А. Фоку // Вопросы философии. 1952. № 6. С. 172–173. В статьях 60-х годов Блохинцева физический смысл волновой функции заботил меньше, чем релятивистская квантовая механика, квантовая теория поля и попытки найти систему для рациональной классификации элементарных частиц. См., напр.: Блохинцев Д.И.Проблемы структуры элементарных частиц // Философские проблемы физики элементарных частиц М., 1964. С. 47–59.


[Закрыть].

В 1966 г. Блохинцев опубликовал интересную книгу «Принципиальные вопросы квантовой механики» [831]831
  Блохинцев Д.И.Принципиальные вопросы квантовой механики. М., 1966.


[Закрыть], которая позже была переведена на английский язык и издана в Европе и Соединенных Штатах под названием «Философия квантовой механики». В этой книге взгляды автора на философские вопросы квантовой механики излагаются наиболее полно; книга заслуживает внимательного изучения как работа ведущего советского физика. Подход Блохинцева был в высшей степени специальным, и он предупреждал читателей, что «эта монография является книгой по теоретической физике, а не философским трактатом» (с. 4) [832]832
  Последующие ссылки на книгу Блохинцева будут указаны в тексте.


[Закрыть]. Однако ясно, что Блохинцев полностью признавал взаимодействие физики и философии и обращался к нескольким главным аспектам этого взаимодействия. Исследование Блохинцева было как просвещенным, так и терпимым; если философы нашли отдельные неясные положения в определении, то необходимо помнить, что философы и естествоиспытатели везде пришли к соглашению о том, что интерпретация квантовой механики – неимоверно тяжелая проблема. По этим пунктам не существует согласия.

Практически книга Блохинцева 1966 г. была попыткой пояснения и поддержки ансамблевой интерпретации квантовой механики, которую он ранее развивал. В новой работе были небольшие изменения в расстановке акцентов и ударений, особенно в его взглядах на возможность нахождения скрытых параметров в квантовой механике. Его описание пси-функции тоже немного изменилось. Однако сохранились расхождения между ним и Фоком по поводу ценности ансамблевого подхода и применимости пси-функции к отдельной частице. Реальное значение новой книги состояло, однако, не в обсуждении этих вопросов, так как его взгляды остались практически неизменными, а в целостном описании причинности и критике детерминизма. Даже несмотря на то, что книга была написана и опубликована в 1966 г., когда естествоиспытатели не испытывали сильного давления со стороны идеологов в Советском Союзе, взгляды Блохинцева были практически продолжением и дальнейшим развитием предыдущих обсуждений. Эта преемственность проистекала не столько из политики, сколько из привлекательности для Блохинцева основных философских вопросов интерпретации природы.

Блохинцев начал свою книгу 1966 г. с критики того, что он назвал «иллюзией детерминизма». Он полагал, что развитие науки – и особенно нового понимания природы, – вытекающее из квантовой механики, демонстрировало слабые стороны веры в строгий детерминизм. Заблуждения этого «поклонения идеальному детерминизму» были частично замечены, по словам Блохинцева, некоторыми критиками лапласовского механизма еще в XIX в., такими, как Энгельс, который писал в «Диалектике природы», что «с необходимостью этого рода мы тоже еще не выходим за пределы теологического взгляда на природу» (с. 1). «Человечество долго верило в предопределение божие и, позднее, в железную причинную связь. Близкое философское родство и неполноценность этих воззрений были поняты Энгельсом, а многовековое непонимание этого родства было поводом для трагедий и стоило жизни многим выдающимся людям» (с. 6).

Детерминизм в классическом смысле, замечал Блохинцев, означал, что «состояние системы в предшествующий момент времени полностью определяет ее состояние в последующий момент времени» (с. 45). Даже до развития квантовой механики, однако, были причины сомневаться в ценности такой концепции Вселенной. Любая попытка жестко предсказать будущее системы, отмечал Блохинцев, испытывает влияние неточности начальных данных, непредсказуемости случайных сил и невозможности полной изоляции системы. Все три из этих ограничений классической физики обычно игнорировались, комментирует Блохинцев, однако философская интерпретация мира, рассматривающая его как взаимосвязанное целое, должна была бы более полно раскрыть хотя бы невозможность изоляции какой-либо системы. Согласно Блохинцеву, эта черта особенно важна. «Будущее механической системы может быть предсказано только в том случае, если наперед гарантируется изолированность системы. Эта гарантия не вытекает, однако, из уравнений движения, а является дополнительным условием, которое наносит серьезный ущерб репутации детерминизма. Грандиозное и мрачное „если“ вырастает на пути того пророка, который по начальным данным намерен предсказать будущее реальной механической системы» (с. 17).

Таким образом, отмечает он, «даже в такой точной науке, как небесная механика, необходимо время от времени подправлять исходные данные, чтобы устранить накопившуюся ошибку» (с. 21). И он подразумевал, что эта необходимость не была практической, а скорее теоретической, так как во взаимосвязанной Вселенной существует бесконечное количество потенциальных воздействий.

Все эти соображения относились к классической механике. С развитием квантовой механики и появлением необходимости вероятностных описаний природы по явно важным для микротел причинам ошибочность всего классического подхода к детерминизму стала очевидной.

Означал бы отказ от строгого детерминизма капитуляцию принципа причинности? Блохинцев отрицательно отвечал на этот вопрос, так же как Фок и другие советские комментаторы. Он был согласен с тем, что необходимо было принять новый взгляд на определения причинности, но он чувствовал, что такое переопределение было полностью оправдано как часть постоянных попыток человека обнаружить порядок в природе. И Блохинцев определял причинность следующим образом: «Причинность есть определенная форма упорядочения событий в пространстве и времени, и эта упорядоченность накладывает свои ограничения даже на самые хаотические события. В статистических теориях она выражается двояким образом. Во-первых, сами статистические закономерности полностью упорядочены и величины, характеризующие ансамбль, сами по себе строго детерминированы. Во-вторых, индивидуальные элементарные события также упорядочены таким образом, что одно из них может повлиять на другое только в том случае, если их взаимное расположение в пространстве и времени позволяет сделать это без нарушения причинности (то есть правила упорядочивающего события)» (с. 45).

В рамках такого понимания причинности Блохинцев рассматривал квантовую механику как причинную; для него уравнение Шредингера выражало причинность в квантовой теории, так как оно описывало движение квантового ансамбля «причинным образом, то есть так, что предыдущее во времени состояние ансамбля определяет его последующее состояние» (с. 47). Таким образом, можно сохранить не только понятие причинности, но даже сильно модифицированное понятие детерминизма.

По вопросу о ценности термина «дополнительность» Блохинцев писал в своей книге 1966 г., что Бор сформулировал это понятие так, что оно отражало его философские позиции, «далекие от материализма» (с. 31). Блохинцев сожалел по поводу этого аспекта философии Бора, которая «послужила истоком для далеко идущих выводов о том, что современная механика атома несовместима с материализмом» (с. 31). Для того чтобы противостоять этому заключению, Блохинцев предпочел бы другой термин вместо «дополнительности», но он понимал, что этот термин уже слишком прочно вошел в научную практику. «Кажется, что вообще было бы разумнее говорить не о принципе дополнительности, а о принципе „исключительности“: динамические переменные следовало бы разбить на группы взаимно исключающих друг друга переменных, не осуществляющихся одновременно в реальных ансамблях. Но из уважения к великому Бору и к установленной им традиции мы сохраним обычную терминологию» (с. 31).

Блохинцев рассматривал будущее квантовой механики в главе «Можно ли обойтись без волновой функции?». Он отметил изменения собственных взглядов по этому вопросу: «Автор этой монографии сам надеялся одно время, что изящные аналогии между уравнениями для матрицы R(q, p) (матрицы плотности. – Прим. пер.) и уравнениями классической статистической физики, может быть, позволят развить квантовую механику как статистическую механику одновременно неизмеримых величин» (с. 54). Но теперь он почти полностью отказался от этой надежды. В действительности, говорил он, невозможно указать хотя бы один экспериментальный факт для демонстрации того, что квантовая теория неполна в области атомных явлений. Тем не менее он признавал теоретическую возможность значительного пересмотра квантовой механики в дальнейшем. Он писал: «Возможно ли введение в квантовую механику каких-либо „скрытых параметров“, которые могли бы сделать осмысленной пропорцию вида:

где х – неизвестная, более полная теория?

Строго говоря, в столь общей, чисто методологической, постановке вопроса нельзя отвергнуть возможность разрешимости символической пропорции (1) или какой-либо другой, ей подобной» (с. 134–135).

Однако Блохинцев скептически относился ко всем подобным попыткам, сравнивая тех кто их делал, с «изобретателями неподмокаемого пороха». Он полагал, что существующая структура квантовой механики была вполне адекватна представлениям физиков и не должна вызывать обеспокоенности у философов, поскольку она обогащает человеческое понимание причинности и объективной реальности.

В.А. Фок

Академик В.А. Фок уже упоминался при обсуждении взглядов Блохинцева. Темой этого раздела будет специальное обсуждение фоковской интерпретации квантовой механики.

Фок, физик-теоретик из Ленинградского университета, был избран действительным членом Академии наук СССР в 1939 г., удостоился Сталинской премии в 1946 г. и Ленинской премии в 1960 г. Он работал над проблемами математической физики и особенно теории относительности и квантовой механики. Он также интересовался философскими выводами современной физики и много писал на эту тему, вплоть до своей смерти в 1974 г. Как его естественнонаучные, так и философские работы привлекали внимание за рубежом.

На протяжении многих дискуссий Фока отличало сильное чувство независимости, он неоднократно защищал себя от советских и зарубежных критиков. В квантовой механике Фок может быть с полным основанием назван последователем копенгагенской интерпретации Бора, если говорить о минимуме, а не о максимуме претензий копенгагенской интерпретации (это «смысловое ядро» копенгагенской интерпретации однажды описывалось Н.Р. Хансеном как «много меньшая и более неуязвимая для стрельбы цель, чем безапелляционные высказывания меланхоличного датчанина») [833]833
  Hanson N.R.Five Coutions for the Copenhagen Interpretation's Critics // Philosophy of Science. 1959. V. 26. P. 327.


[Закрыть].

Фок принял участие в философской дискуссии по квантовой механике, так как верил, что можно принять научный подход Бора, не принимая его философских заключений. Он решил освободить формулировки Бора от «позитивистского налета» [834]834
  См.: Фок В.А.Нильс Бор в моей жизни // Наука и человечество. 1963. М., 1963. С. 518–519.


[Закрыть].

Наиболее точным определением позиции Фока было бы следующее: хотя в ней и были несколько временных колебаний, его воззрения подверглись тем же сдвигам, что и воззрения Бора. В нескольких случаях эти сдвиги, все в сторону меньшего акцента на роль измерения и большего упора на реалистический взгляд, имели место сначала у Фока, а уже потом у Бора. Возможно, что Фок мог оказывать влияние на Бора. Оба естествоиспытателя знали работы друг друга, а в феврале и марте 1957 г. они провели несколько бесед о философском значении квантовой механики. Обсуждения проходили в Копенгагене, как у Бора дома, так и в его Институте теоретической физики. Позже Фок следующим образом комментировал эти беседы: «Бор с самого начала сказал, что он не позитивист и старается просто рассматривать природу такой, какова она есть. Я указал на то, что некоторые его формулировки дают повод к толкованию его высказываний в позитивистском смысле, которого он, по-видимому, вовсе не хотел им придать… Наши точки зрения постоянно сближались; в частности, выяснилось, что Бор полностью признает объективность атомов и их свойств, признает, что следует отказаться только от детерминизма лапласовского типа, но не от причинности вообще, что термин „неконтролируемое взаимодействие“ неудачен, а что на самом деле все физические процессы контролируемы» [835]835
  Там же. С. 519.


[Закрыть].

Именно после этого обмена мнениями Фок заметил: «…после исправления Бором его формулировок, мне кажется, во всем основном с ним можно согласиться» [836]836
  Фок В.А.Об интерпретации квантовой механики // Философские проблемы современного естествознания. М., 1959. С. 235. В 1965 г. Фок так писал о своем одобрительном, но тем не менее критическом подходе к интерпретации Бора: Le merite d'une nouvelle position du probleme de la description des phenomenes a l'echelle atomique appartient a Niels Bohr; le point de vue adopte dans le present article est le resultat de nos recherches et meditations ayant pour but d'apporofondir, de preciser – et si necessaire de critiquer et de corriger – les idees de Bohr ( Fock V.A.La physique quantique et les idealisations classiques // Dialectica 1965. N 3–4. P. 223).


[Закрыть]. До этого Фок определенное время критически относился к невнимательности Бора к философским вопросам.

В 30-х годах, однако, когда Бор был еще более непосредствен в своих заявлениях, Фок был одним из лидеров копенгагенского направления в СССР и последовательно защищал свои взгляды в журналах. Фок был солидарен с позицией Бора в споре последнего с Эйнштейном по поводу полноты квантовой теории. Во время войны и некоторое время после нее Фок несколько изменил терминологию своей защиты копенгагенских представлений, но не изменял своих позиций. Действительно, одним из ярких аспектов жизненного пути Фока, да и всей истории советской философии естествознания, было то, что ему удалось отстаивать понятие дополнительности в течение долгого времени, когда это понятие было даже официально осуждено в философских журналах. В это время Фок занимал необычную позицию: его взгляд на квантовую механику не был принят, однако его интерпретация теории относительности получала все большее признание. Ничто не могло бы лучше продемонстрировать всю тонкость советских дискуссий по философии естествознания – тонкость большую, нежели желает признать большинство зарубежных обозревателей, – чем взгляды Фока, одновременно и находившиеся под запретом и получавшие одобрение. После 1958 г. фоковская интерпретация квантовой механики получила гораздо большее признание и была в конце концов воспринята философом Омельяновским, который до этого поддерживал платформу Блохинцева. Ирония заключалась в том, что в это же время фоковская интерпретация теории относительности, хотя и сохраняла свое влияние, все более критиковалась, например М.Ф. Широковым [837]837
  См., напр.: Широков М.Ф.Философские вопросы теории относительности // Диалектический материализм и современное естествознание. М., 1964. С. 58–80.


[Закрыть]. Даже если все эти изменения кажутся непонятными, мы можем обнаружить некую последовательность в том, что оба эти поздних изменения (в сторону от Фока в релятивизме и к Фоку в квантовой механике) продвинули советскую науку ближе к господствующим зарубежным интерпретациям, которые и сами подвергались определенным изменениям.

Основным в усилиях Фока по интерпретации квантовой механики было утверждение того факта, что копенгагенская интерпретация, включающая принцип дополнительности, не противоречит диалектическому материализму. Еще в 1938 г. он заявлял, что «тезис о противоречии между квантовой механикой и материализмом есть тезис идеалистический». Боровский принцип дополнительности для Фока был «неотъемлемой частью квантовой механики» и «твердо установленный, объективно существующий закон природы» [838]838
  Фок В.А.К дискуссии по вопросам физики // Под знаменем марксизма. 1938. № 1. С. 159.


[Закрыть]. Более тридцати лет он защищал позиции копенгагенской школы, хотя четко отмежевывался от отдельных взглядов Бора, таких, как его раннее приписывание главной роли процессу измерения. Тем не менее его интерпретация физического смысла пси-функции была такой же, как у Бора. До второй мировой войны Фок не рассматривал волновую функцию как описание состояния материи. Он отмечал, что такова была позиция Эйнштейна, который позже столкнулся с парадоксами. Фок, как и Бор, рассматривал пси-функцию как описание «сведения о состоянии» [839]839
  См. с. 324 и сноску 1 на с. 620.


[Закрыть]. Неудивительно, что Фок принял участие в двух очень острых спорах с Максимовым, которые разделял промежуток в пятнадцать лет. Максимов характеризовал Фока как сознательного сторонника идеалистической буржуазной копенгагенской школы, в то время как Фок писал, что Максимов прекрасно демонстрирует, как не следует вести борьбу за материализм [840]840
  Фок В.А.К дискуссии по вопросам физики; Он же.Против невежественной критики современных физических теорий // Вопросы философии. 1953. № 1. С. 168–174; Максимов А.А.О философских воззрениях акад. В.Ф. Миткевича и о путях развития советской физики // Под знаменем марксизма. 1937. № 7. С. 25–55; Он же.Борьба за материализм в современной физике // Вопросы философии. 1953. № 1. С. 175–195.


[Закрыть].

Самым трудным для Фока периодом было время сразу после дела Маркова. Новая позиция, выдвинутая Терлецким и быстро поддержанная Омельяновским, заключалась в том, что соотношение неопределенности Гейзенберга является неотъемлемой частью квантовой механики и должно быть сохранено, но что дополнительность не следует из неопределенности.

Согласно Фоку, напротив, не было существенного различия между соотношением неопределенности Гейзенберга и дополнительностью [841]841
  Фок В.А.Основные законы физики в свете диалектического материализма // Вестник ЛГУ. 1949. № 4. С. 39; Омельяновский М.Э.Философские вопросы квантовой механики. С. 36.


[Закрыть]. Оба являлись результатом пересечения границы между макроуровнем и микроуровнем. Вполне понятно, отмечает Фок, что если давать описание микроуровня материи в терминах, применимых к этому уровню (микро-язык), то новый вид «дополнительности» возникает при попытке описать макроуровень в этом микроязыке. Эта новая дополнительность будет аналогична (но и отлична от) дополнительности существующей квантовой механики, которая основана на описании в макроязыке [842]842
  Фок В.А., Мигдал А.Б.Взгляды Н.С. Крылова на обоснование статистической физики // Крылов Н.М.Работы по обоснованию статистической физики. М.; Л., 1950.


[Закрыть]. В таком взгляде необходимое для диалектического материализма минимальное ядро объективной реальности в каждом физическом описании действительно становится очень расплывчатым [843]843
  Даже если гипотеза Бора должна была быть принята, существование объективной реальности не обязательно отвергалось бы, так как нет оснований тому, что эта реальность должна описываться в терминах определенных параметров, таких, как координата и импульс. Тем не менее такая интерпретация требовала бы более сложного взгляда на реальность, чем обычно.


[Закрыть]. За свое отождествление неопределенности и дополнительности Фок подвергся жесткой критике. В известной «Зеленой книге» 1952 г. по философским проблемам естествознания (с редколлегией во главе с ультраконсервативным Максимовым) Омельяновский писал: «К сожалению, некоторые наши ученые… не сделали до сих пор еще всех необходимых выводов из той критики, которой подвергла советская наука реакционные идеи копенгагенской школы. Например, В.А. Фок в прежних своих работах не отличал, по сути дела, соотношения неопределенностей от принципа дополнительности Бора» [844]844
  Омельяновский М.Э.Диалектический материализм и так называемый принцип дополнительности Бора // Философские вопросы современной физики. М., 1952. С. 404.


[Закрыть].

Эта критика заставила Фока изменить свою терминологию и временно приостановить свою защиту дополнительности. Если до того он рассматривал пси-функцию как описание «сведений о состоянии», то теперь он называл пси-функцию характеристикой «реального состояния» микрообъектов [845]845
  Фок В.А.О так называемых ансамблях в квантовой механике. С. 172.


[Закрыть]. В 1951 г. Фок указывал, что в силу расплывчатости начального значения дополнительности он вполне может от нее отказаться. «Первоначально под дополнительностью разумелось то положение, которое вытекало непосредственно из соотношения неопределенностей: дополнительность относилась к неопределенностям в координате и в количестве движения… и термин „принцип дополнительности“ понимался как синоним соотношений Гейзенберга. Очень скоро, однако, Бор стал видеть в своем принципе дополнительности некий универсальный принцип… применимый не только в физике, но и в биологии, психологии, социологии и во всех науках… Однако, поскольку термин „принцип дополнительности“ потерял свой первоначальный смысл… лучше всего от него отказаться» [846]846
  Фок В.А.Критика взглядов Бора на квантовую механику // Успехи физических наук. 1951. Т. 45. Вып. 1. С. 13.


[Закрыть].

Одно из наиболее полных изложений фоковской интерпретации квантовой механики дается в сборнике статей по философским проблемам естествознания, опубликованном в Москве в 1959 г. [847]847
  См.: Фок В.А.Об интерпретации квантовой механики // Философские проблемы современного естествознания. М., 1959. С. 212–236.


[Закрыть]Написанное во время относительной свободы от идеологических ограничений, оно являет собой пример научной строгости и философской убежденности. Фок начинает дискуссию с обсуждения попыток интерпретации волновой функции согласно классическим концепциям и показывает их несостоятельность. Примерами классических интерпретаций были изначальные попытки де Бройля и Шредингера объяснить волновую функцию как распространяющееся в пространстве поле, подобно электромагнитному и другим до того неизвестным полям. Примером классической интерпретации был также более поздний взгляд де Бройля на поле как носителя частицы, осуществляющего контроль над ее движением (теория волны-пилота) [848]848
  В 1952 г., будучи более двадцати лет приверженцем копенгагенской интерпретации, де Бройль вернулся к своему раннему взгляду о том, что ее заменит теория, основанная на «инстинктивной позиции физика, позиции реализма». Broglie L. de.La Physique quantique restera-t-elle indeterministe? // Revue de Histoire des Sciences et des leurs applications. 1952. Oct.-Dec. 5(4). P. 309.


[Закрыть]. «Квантовый потенциал» Бома был тем же самым типом объяснения, так как в нем делалась попытка сохранить понятие траектории [849]849
  Bohm D.Causality and Chance in Modern Physics. N. Y., 1961.


[Закрыть]. Таким же образом концепция Вижье о частице как точке или фокусе в поле была попыткой сохранить классические идеи в физике [850]850
  Вижье отмечал: «Частица, таким образом, рассматривается как среднее организованное возбуждение хаотического субквантово-механического уровня материи, сходное по своему смыслу с распространением звуковой волны в хаосе движения молекул». В этой же статье Вижье отмечал, что Блохинцев предоставил ему основные идеи для его модели ( Vigier J.-P.The Concept of Probability in the Frame of the Probabilistic and the Causal Interpretation of Quantum Mechanics // Observation and Interpretation in the Philosophy of Physics, N. Y., 1957. P. 75, 76).


[Закрыть]. Фок считал, что все эти интерпретации были очень искусственными и не имели эвристической ценности; они не только не давали решения ранее неразрешимым проблемам, но их авторы даже и не пытались такие решения дать.

Фок полагал, что действительный смысл волновой функции стал проявляться в статистической интерпретации Макса Борна, особенно после того, как Нильс Бор соединил этот подход со своей собственной позицией относительно важности средств наблюдения. Фок соглашался, что этот акцент на измерительные приборы был существен для квантовой механики, но именно в этом пункте Бор допускал ошибку. «В принципе, должно быть, возможно довести описание до показаний приборов. Но излишнее подчеркивание роли прибора дает повод упрекнуть Бора в том, что он недооценивает необходимость абстракции и как бы забывает о том, что предметом изучения являются свойства микрообъекта, а не показания приборов» [851]851
  Фок В.А.Об интерпретации квантовой механики. С. 215.


[Закрыть].

Бор потом еще болеё усложнил путаницу, по словам Фока, применением неточной терминологии, которую он был вынужден ввести, чтобы прикрыть несоответствие, возникшее с его попыткой применить классические понятия в несвойственной им области. Одним из наиболее важных случаев использования неточной терминологии является его противопоставление принципа дополнительности принципу причинности. По словам Фока, такой оппозиции не существует, если правильно определить оба понятия. Дополнительность, существующая в квантовой механике, является дополнительностью между классическим описанием и причинностью. Но это не отвергает причинность как таковую, так как классическое описание макрочастиц неизбежно неприменимо к микрочастицам. Использование классического описания (макроязыка) является не более чем неизбежным методом, так как мы не располагаем микроязыком. Понимая, что микроописание микрочастиц будет отличаться от классического описания этих же частиц, мы можем сказать, что на обоих уровнях (микро– и макро-) сохраняется принцип причинности. Однако, так как мы всегда используем макроописание, мы должны переопределить причинность так, чтобы она удовлетворяла обоим уровням. Нашим новым подходом, считает Фок, должно стать понимание причинности как признания существования законов природы, особенно связанных с общими свойствами пространства и времени (конечная скорость действия, невозможность воздействия на прошлое). Поэтому причинные законы могут быть либо статистическими, либо детерминистскими. Действительное отсутствие причинности в природе означало бы для Фока, что не может быть выдвинуто даже вероятностное описание; все результаты будут одинаково вероятны. Заканчивая свои заметки по причинности, Фок отметил, что во время последних бесед он обнаружил, что и Бор согласен с этими соображениями. Таким образом, некоторое переопределение дополнительности и причинности будет большим шагом в сторону укрепления копенгагенской интерпретации.