Лорен Грэхэм - Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе

Мнение Фока о роли измерения в квантовой механике основывалось на признании объективной реальности. Он признавал соотношение неопределенности Гейзенберга как фактуальное утверждение точности измерений на микроуровне. Но эта относительность к средствам измерения ни в коем случае не пересекалась с объективностью. «В квантовой физике относительность к средствам наблюдения только уточняет физические понятия… Объекты микромира являются столь же реальными и их свойства столь же объективными, как и свойства объектов, изучаемых классической физикой» [852]. Прибор играет важную роль в квантовой механике, отмечал Фок, но нет причин преувеличивать эту роль, так как прибор является не более чем частью объективной реальности, подчиняясь физическим законам. Значение прибора в том, что он неизбежно дает описание в классических терминах.

Однако основой квантовой механики, согласно Фоку, является нечто совершенно новое в естествознании: потенциальная возможность для микрообъекта появляться, в зависимости от их внешних условий, то как волна, то как частица или в промежуточной форме [853]. Эта новая концепция, в паре со статистическими характеристиками состояния объекта, приводит нас к другому пониманию причинности и материи. Бор пытался прийти к этому новому пониманию путем акцентирования роли прибора и понятия дополнительности. Фок предпочел несколько другой путь: «Но я пытаюсь привлечь новые понятия, например понятие заложенных в атомном объекте потенциальных возможностях, и мне кажется, что математический аппарат квантовой механики… может быть правильно понят только на основе этих новых понятий» [854]. Фок, таким образом, полагал, что его существенным вкладом в интерпретацию квантовой механики была идея «потенциальных возможностей» и вытекающее отсюда разделение между потенциальными возможностями и действительно реализованными результатами в физике. Как будет показано далее, подход Фока резко отличался от интерпретаций со скрытыми параметрами, так как он не верил, что возможно в принципе достижение точного описания микрочастиц.

Фок различал три различные стадии в экспериментах, предназначенных для изучения свойств атомных объектов: подготовка объекта, поведение объекта в фиксированных внешних условиях и само измерение. Эти стадии могут быть названы «подготовляющей частью», «рабочей частью» и «регистрирующей частью» эксперимента. В экспериментах по дифракции на кристаллах подготовительной частью будет источник монохроматического потока электронов, так же как и диафрагма перед кристаллом, рабочей частью будет сам кристалл, а регистрирующей частью будет фотопластинка. Фок подчеркивал, что в таком эксперименте существует возможность изменить последнюю часть (измерение) без изменения двух первых частей, и он строил свою интерпретацию квантовой механики на этом признании. Таким образом, варьируя конечную стадию эксперимента, можно производить измерения величин (энергии, скорости, положения), которые происходят от одного и того же начального состояния объекта. «Каждой величине соответствует своя серия измерений, результаты которой выражаются в виде распределения вероятностей для этой величины. Все указанные распределения вероятностей могут быть выражены параметрически через одну и ту же волновую функцию, которая не зависит от заключительной стадии опыта и тем самым является объективной характеристикой состояния объекта непосредственно перед заключительной стадией» [855].

В последнем предложении, таким образом, содержится смысл часто цитируемого утверждения Фока о том, что волновая функция является объективным описанием квантовых состояний. Волновая функция объективна в том смысле, писал Фок, что она требует объективного (независимо от наблюдателя) описания потенциальных возможностей взаимных воздействий объекта и прибора. Таким образом, естествоиспытатель будет прав, полагал Фок (в противоположность Блохинцеву), говоря, что волновая функция относится к отдельному объекту. Но это объективное состояние еще не является актуальным, продолжал Фок, так как еще не реализовалась ни одна из потенциальных возможностей. Переход от потенциально возможного к существующему происходит на конечной стадии эксперимента. Таким образом, Фок завершает свою интерпретацию квантовой механики утверждением реалистической (он бы сказал, диалектико-материалистической) позиции в философии естествознания. Тем не менее его распространение понятия реализма на утверждения, относящиеся к потенциальным, а не актуальным ситуациям, было открыто для ряда логических возражений.

М.Э. Омельяновский, академик АН УССР, был одним из наиболее влиятельных советских философов естествознания в 60-70-х годах. В 40-х годах Омельяновский помог создать сильную школу философии естествознания в Киеве, а после своего переезда в Москву в середине 50-х годов он стал наиболее важной фигурой в успешных усилиях по ликвидации урона, нанесенного философии естествознания сталинизмом и в деле укрепления союза естествоиспытателей и философов [856]. Как показывают выпущенные им до 1948 г. публикации, он понимал современную физическую теорию и полностью признавал ее значение для философии естествознания, несмотря на то что подвергался политическому давлению в период 1948–1956 гг. [857]Вскоре после обличения сталинизма на XX съезде КПСС в 1956 г. Омельяновский опубликовал важную статью, призывающую к новому подходу к диалектическому материализму [858]. В личной беседе со мной он оценивал эту статью как один из важнейших поворотных пунктов его профессионального развития. Как руководитель сектора философских вопросов естествознания в Институте философии АН СССР, Омельяновский организовал после 1956 г. множество конференций и публикаций коллективных трудов, в которых участвовали известные философы и естествоиспытатели. Например, в 1970 г. Омельяновский выступает ответственным редактором интересного сборника статей по философии естествознания под названием «Ленин и современное естествознание», в котором были представлены статьи многих известных советских и зарубежных ученых [859]. Омельяновскому также удалось привлечь в Институт философии несколько перспективных молодых специалистов с опытом научной работы, которые подходили к проблемам философии естествознания намного более открыто, чем многие из философов предшествующих поколений. После смерть Омельяновского в 1980 г. влияние его продолжалось среди его учеников, и оно остается заметным до сих пор.

В 1956 г. Омельяновский опубликовал книгу «Философские вопросы квантовой механики», которая является его наиболее значительным вкладом в советскую марксистскую интерпретацию квантовой механики [860]. И хотя взгляды, изложенные Омельяновским в этой книге, позже претерпевали у него изменения, так же как это было и в случае с его книгой 1947 г., но работа 1956 г. утвердила его в качестве основного советского интерпретатора квантовой механики на протяжении оставшихся 50-х годов. Омельяновский не соглашался полностью ни с одним советским или зарубежным физиком, но его интерпретация была ближе всего к интерпретации Блохинцева. Среди физиков он ставил себя, конечно, в наибольшем отдалении от копенгагенской школы (к которой он относил в первую очередь Фока), менее сильно, но все же заметно отдалялся от «материалистических» западных физиков, таких, как Бом и Вижье, и менее всего, но все еще ощутимо — от Блохинцева.