Философские выводы из квантовой физики

Новые открытия и теоретические результаты, полученные при исследовании мира мельчайших частиц материи, коренным образом отличались от всего, что считалось общепризнанным в классической физике и естествознании в целом. Поэтому в первое время немало ученых считало, что они не только подрывают материалистический взгляд на природу, но и отрицают объективное содержание физической науки. Если прежние понятия и принципы этой науки изменяются, то, следовательно, в них не содержится никакой объективной истины. Именно так восприняли новые открытия в физике некоторые ученые. Соответственно этому, одна часть из них стала рассматривать научные истины просто как условные соглашения, принимаемые в целях обобщения эмпирического материала, другая - как полезные инструменты для предсказаний, третья - как средства для «экономии мышления».

Таким образом, из относительности научных истин, из того, что они не целиком верно, неполно, а лишь приблизительно верно отображают свойства и закономерности природы, был сделан совершенно ошибочный вывод. Наука вообще не дает нам объективно истинного знания, то есть знание, содержащееся в ней, зависит от субъекта, а не от реально существующего мира. Все это породило кризис в физике в конце ХIХ - начале ХХ вв., выход из которого следовало искать в переходе от старых понятий и принципов классической физики, оказавшихся неадекватными для изучения свойств материи на атомном уровне, к новым понятиям и теориям, которые бы верно отражали свойства и закономерности микромира.

Принцип неопределенности, как мы убедились, тесно связан с такой фундаментальной проблемой научного познания, как взаимодействие изучаемого объекта и субъекта, микромира и макроприбора, с помощью которого исследуется этот мир. Эта проблема имеет глубокий философский характер, и по - настоящему могла быть поставлена только с возникновением квантовой физики, где микромир пришлось изучать с помощью макроприбора. С чем - либо подобным не приходилось встречаться раньше в классической физике, в которой для изучения макромира применялись такие же макроприборы.

Что нового дает квантовая физика для понимания указанной проблемы?

Прежде всего, она ясно показывает, что субъект, то есть физик, исследующий мир мельчайших частиц материи, не может не воздействовать своими приборами и измерительными устройствами на эти частицы. Классическая физика тоже признавала, что приборы наблюдения и измерения оказывают свое возмущающее влияние на изучаемые процессы, но оно было там настолько незначительным, что им можно было пренебречь. Совсем иное положение мы имеем в квантовой физике, ибо приборы и измерительные устройства, используемые для изучения микрообъектов, являются макрообъектами. Поэтому они вносят такие возмущения в движения микрочастиц, что в результате их будущие состояния нельзя определить вполне точно и достоверно. Стремясь точно определить один параметр, получают неточность в измерении другого параметра.

Важнейший философский вывод из квантовой физики заключается в принципиальной неопределенности результатов измерений квантовых величин и, следовательно, невозможности точного их предсказания.

Однако отсюда вовсе не следует, что предсказания в области микромира совершенно невозможны. Речь идет только о том, что воздействия приборов наблюдения и измерения на мельчайшие частицы материи, сказываются на их поведении значительно сильнее, чем на поведении макротел. Однако даже в области макромира абсолютно точное предсказание осуществить невозможно. Дело в том, что определить совершенно точно начальное состояние системы - её координаты и импульс - невозможно, а тем самым нельзя точно определить и будущее её состояние. Тем более это относится к недоступному нашим чувствам микромиру. Неудивительно поэтому, что после возникновения квантовой механики некоторые ученые заговорили о полной непредсказуемости будущего, о «свободе воли» электрона и других элементарных частиц, о господстве чистой случайности в мире и отсутствии в нем детерминизма.

 

Литература

Основная

Фейнмановские лекции по физике. - М.: Мир, 1967. - С. 198 - 215, 232 - 235.

Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики//Эйнштейн А. Собр. научных трудов, том 4, С. 513 - 543.

Карнап Р. Философские основания физики. - М.: Прогресс, 1971. - С. 370 - 380.

Философские проблемы естествознания. - М.: Высшая школа, 1985. - С. 262 - 264.

Дополнительная

Гейзенберг В. Физические принципы квантовой теории. - Л. - М.,1932.

Дирак П. Принципы квантовой механики. - М., 1960.

Физический энциклопедический словарь. М.: Советская Энциклопедия, 1983.

Вопросы для самоконтроля

1. Чем отличается предмет исследования квантовой механики от механики классической?

2. Какие эксперименты доказывают существование волновых свойств у микрочастиц материи?

3. Существуют ли волновые свойства этих частиц отдельно от корпускулярных?

4. Что означает дуализм микрочастиц?

5. Сформулируйте принцип дополнительности и расскажите, где он применяется.

6. Почему принцип неопределенности служит фундаментом

7. квантовой механики?

8. Какие величины называются сопряженными?

9. Ставит ли принцип неопределенности предел нашему познанию?

10.В какой форме выражаются законы квантовой механики?

11.Чем отличается квантовая статистика от статистики классической физики?

12.Какие философские выводы можно сделать из результатов квантовой механики?

 

 

Фейнман Р. и другие. Фейнмановские лекции по физике. Выпуск 3. М. 1967, С. 214