Адам Беккер - Квантовая революция. Как самая совершенная научная теория управляет нашей жизнью

Гейзенберг стал думать: является ли выбор между измерением положения объекта и его импульса неизбежным или это просто свойство придуманного им эксперимента? К своему восторгу, он убедился, что ограничения возможностей измерения имеют фундаментальный характер: глубоко зарывшись в математические дебри волновой механики Шрёдингера, Гейзенберг вычислил, сколько информации об импульсе объекта мы теряем, определяя его точное положение, и наоборот. Мы хорошо знаем либо где находится объект, либо с какой скоростью и куда он движется, но мы не можем знать и то и другое одновременно.

По предложению Бора, Гейзенберг назвал найденную им закономерность «принципом неопределенности». Опубликованная им статья об этом открытии сработала именно так, как он надеялся: университет в Лейпциге вновь предложил ему профессорскую кафедру. На этот раз Гейзенберг согласился и в июне 1927 года, в возрасте двадцати пяти лет, стал самым молодым штатным профессором в Германии.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Werner Heisenberg 1958, Physics and Philosophy, Harper Torchbooks ed. (Harper and Row), p. 129. – Здесь и далее примечания автора, если не указано иное.

N. David Mermin 1990, Boojums All the Way Through: Communicating Science in a Prosaic Age (Cambridge), p. 199.

Werner Heisenberg 1971, Physics and Beyond (Harper&Collins), p. 63.

См. Stanley L. Jaki 1978, «Johann Georg von Soldner and the Gravitational Bending of Light, with an English Translation of His Essay on It Published in 1801», Foundations of Physics 8 (11/12): 927–950. Этот эксперимент можно было бы осуществить за несколько десятилетий до Эйнштейна. По сути, он был предложен за столетие до него Иоганном Зольднером в качестве проверки ньютоновской физики. Никто, однако, этой идеей не заинтересовался, пока Эйнштейн не предложил теорию, альтернативную Ньютоновой теории гравитации и проверяемую тем же способом.

Jeremy Bernstein 1991, Quantum Profiles (Princeton University Press), p. 20. Если верить Бернстайну, Белл делал акцент на словах « точно знал ». Еще Бернстайн пишет: «Белл выговаривал слово “ паршиво ” со смаком».

John S. Bell 2004, Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, 2nd ed. (Cambridge University Press), p. 160.

Bell 2004, p. 160.

Charles Mann and Robert Crease 1988, «Interview: John Bell». OMNI, May, 90.

Пер. В. Кулагина-Ярцева. М., 1992.

Max Jammer 1974, The Philosophy of Quantum Mechanics (John Wiley & Sons), p. 204. Однако см. также N. David Mermin 2004a, «What’s Wrong with This Quantum World?» Physics Today, February, pp. 10–11.

Heisenberg 1958, p. 129.

Jammer 1974, p. 164. Заметим, что позиция Йордана противоречит точке зрения Бора, а Гейзенберг, возможно, не согласен с ними обоими. Фактически под общим именем копенгагенской интерпретации объединяют много противоречащих друг другу течений, декларирующих тем не менее свое единство. Больше об этом см. в главе 3.

Письмо Эйнштейна Д. Липкину от 5 июля 1952 г., цит. по Arthur Fine 1996, The Shaky Game, 2nd ed. (University of Chicago Press), p. 1.

Kaiser 2011, How the Hippies Saved Physics: Science, Counterculture, and the Quantum Revival (W. W. Norton), p. 8.

Fine 1996, p. 94.

Max Born 2005, The Born-Einstein Letters: Friendship, Politics and Physics in Uncertain Times (Macmillan), p. 140.

Richard Rhodes 1986, The Making of the Atomic Bomb (Simon and Schuster), pp. 108–109.

См. Fine 1996, p. 42n3, где этот вопрос долго обсуждается.

Цит. по Mara Beller 1999b, Quantum Dialogue: The Making of a Revolution (University of Chicago Press), pp. 213–214.

Jammer 1974, pp. 273–274; см. также английский перевод соответствующей части статьи Герман: http://mpseevinck.ruhosting.nl/seevinck/trans.pdf, просм. 20 сентября 2017 г.

См. N. David Mermin 1993, «Hidden Variables and the Two Theorems of John Bell», Reviews of Modern Physics 65 (3): 805. «Грета Герман указала на грубый просчет в аргументации, но на это, кажется, никто просто не обратил никакого внимания. Все продолжали ссылаться на доказательство фон Неймана». Больше о Герман см. в слайд-презентации M. П. Сивинк о Грете Герман (2012). См. также ресурсы на http://web.mit.edu/redingtn/www/netadv/PHghermann.html, просм. 20 сентября 2017 г.

См. Jammer 1974, p. 247: «Несмотря на то что некоторые ведущие физики, такие как Эйнштейн и Шрёдингер, находились в оппозиции к взглядам Бора, огромное большинство физиков принимали идею дополнительности, то есть копенгагенскую интерпретацию, в общем безоговорочно, по крайней мере в первые два десятилетия после ее появления».

Примечание для специалистов: я просто использую в качестве примера волновую функцию в пространстве точек для одночастичных стационарных состояний. Позже я перейду к более сложным вещам.

Иногда «измеритель волновой функции» может показать на табло и мнимое число, что-то вроде квадратного корня из минус единицы. Но сложности мы пока проигнорируем.

Технически вероятность равна квадрату волновой функции, но идея та же.

Walter Isaacson 2007, Einstein: His Life and Universe (Simon and Schuster), p. 515.

Bell 2004, p. 117.

Heisenberg 1971, p. 62.

Термин «квантовая физика» возник не из модели атома Бора. Он медленно входил в употребление на протяжении первого десятилетия XX века, по мере того как открывались различные явления, включавшие в себя поглощение или излучение дискретных порций электромагнитной энергии, начиная с планковского закона излучения абсолютно черного тела. Этот период истории физики, сквозь который я быстро пробегаю, – от открытия Планка в 1900 году до упоминаемых в этой главе теорий, развитых Гейзенбергом и Шрёдингером в 1925 году, – стоит того, чтобы посвятить ему отдельную книгу. Много таких книг уже написано: см. в качестве удачных примеров Manjit Kumar 2008, Quantum: Einstein, Bohr, and the Great Debate About the Nature of Reality (Icon Books/Norton) и David Lindley 2007, Uncertainty: Einstein, Heisenberg, Bohr, and the Struggle for the Soul of Science (Anchor).

Heisenberg 1971, p. 61.

Ibid.

Ibid., p. 64.

Kumar 2008, p. 193.

Isaacson 2007, p. 84.

Albert Einstein 1949a, «Autobiographical Notes», in Albert Einstein: Philosopher-Scientist, edited by Paul Arthur Schilpp (MJF Books, 1949), p. 21.

См. Don Howard 2015, «Einstein’s Philosophy of Science», в The Stanford Encyclopedia of Philosophy, Winter ed., edited by Edward N. Zalta, http://plato.stanford.edu/archives/win2015/entries/einstein-philscience/. См. также в главе 8 еще о влиянии, которое Эйнштейн оказывал на последователей Маха, и об их реакции на открытие ими истинных философских воззрений Эйнштейна.