Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе
Шрифт:
После выхода в свет статьи Максимова редакторы «Вопросов философии» приступили к публикации дискуссии по квантовой механике. Несколько авторов (Д. С. Данин, М.В. Волькенштейн и М.Г. Веселов) открыто поддержали Маркова, указывая на многочисленные ошибки Максимова. Известный физик Д.И. Блохинцев тоже высказал достаточно позитивные взгляды на интерпретацию квантовой механики, выдвинутую Марковым. Однако другие критики указывали на «антропоморфизм» Маркова в естествознании как результат его акцента на роль «наблюдателя» (Л.И. Сторчак) и на игнорирование им партийной лояльности, или партийности(И.К. Крушев, В.А. Михайлов) [812] . Но все же фактором, определившим конечное неодобрение статьи Маркова, стала дискуссия, несомненно, устроенная партией, с целью заменить Б.М. Кедрова на посту главного редактора «Вопросов философии» Д.И. Чесноковым. Ясно, что нападки Максимова на Маркова сыграли важную роль в поражении Кедрова [813] . В редакционной заметке нового состава редколлегии журнала (1948, № 3) отмечалось, что журнал не занял правильных позиций относительно квантовой механики, что особенно проявилось в случае со статьей Маркова, которая «ослабила позиции материализма». Статья содержала серьезные ошибки философского характера и в сущности своей была отходом от диалектического материализма в направлении идеализма и агностицизма [814] .
812
См.:
813
См.: Максимов А.А.Дискуссия о природе физического знания // Вопросы философии. 1948. № 3. С. 228.
814
См.: От редакции // Вопросы философии. 1948. № 3. С. 231–232.
Говоря об отдельных ученых, можно отметить, что непосредственной жертвой дела Маркова стал Кедров, но если иметь в виду философию естествознания, то жертвой стал принцип дополнительности. Рассматривая обсуждение квантовой механики в Советском Союзе, мы можем назвать период с 1948 по примерно 1960 г. эпохой изгнания принципа дополнительности [815] . Лишь немногие ученые, особенно В.А. Фок, делали в то время попытки рассматривать дополнительность как неотъемлемую часть квантовой теории.
815
Советские философы были весьма прямолинейными в попытках дискредитации дополнительности. Так, Сторчак отмечал: «В ходе дискуссии по статье Маркова было установлено, что принцип дополнительности был выдуман как идеалистическое искажение основ квантовой механики» // За материалистическое освещение основ квантовой механики.
Это критическое отношение к дополнительности после 1948 г. нашло свое ясное выражение в статье Я.П. Терлецкого, которая непосредственно предшествовала окончательному заключению редколлегии «Вопросов философии» по обсуждению Маркова. Терлецкий писал, что статья Маркова в действительности являлась попыткой обосновать признание дополнительности в результате придаваемой измерительным приборам роли «переводчиков» реальности, когда утверждения микрофизики часто становятся противоречивыми. Такая позиция, по мнению Терлецкого, была именно реставрацией мнения Маха о том, что естествоиспытатели должны описывать природу в терминах ощущений. Истинный же диалектико-материалистический подход, по словам Терлецкого, показал, что принцип дополнительности ни в коем случае не является основным физическим принципом и что квантовая механика вполне может «обойтись без него» [816] .
816
См.: Терлецкий Я.П.Обсуждение статьи М.А. Маркова // Вопросы философии. 1948. № 3. С. 229.
Таким образом, в результате «дела Маркова» победу одержали идеологи-догматики. Идеолог Максимов одержал верх над творческим физиком-теоретиком из Академии наук Марковым. Но вместе с тем стало достаточно ясно, что Максимов был не в состоянии выдвинуть такую интерпретацию квантовой механики, которая имела бы шансы получить официальный статус [817] . Его статьи по квантовой механике ясно демонстрировали его невежество в данной области. И тот же Максимов одновременно противостоял не только эйнштейновской, но и галилеевской относительности, утверждая, что каждый объект обладает абсолютной траекторией и что метеорит запечатлевает на земле эту траекторию в результате столкновения [818] . Максимов был явным представителем псевдонауки, и его роль как в квантовой механике, так и в теории относительности носит чисто разрушительный характер: он выискивал среди советских естествоиспытателей «махистов» и «идеалистов», находя себе определенную поддержку в этой деятельности, но он не предлагал сколь-нибудь разумных альтернатив существующим интерпретациям физической теории. Как в случае с теорией относительности, Максимов быстро утратил свое влияние и среди советских интерпретаторов квантовой теории. После 1948 г. наступил период доминирования физиков и тех немногих философов, которые обладали достаточным знанием физики, однако все они испытали воздействие атмосферы, созданной делом Маркова. Примерно до 1958 г. главным интерпретатором квантовой механики был философ естествознания Омельяновский, который приблизился к теориям физика Блохинцева, защитника «ансамблевой» интерпретации. Также важной фигурой был Фок, который называл свою интерпретацию признанием «реальности квантовых состояний». Многие другие ученые также повлияли на обсуждения диалектического материализма и квантовой механики. Сюда входили А.Д. Александров, Я.П. Терлецкий, Б.Г. Кузнецов, а также иностранные ученые Луи де Бройль, Ж.П. Вижье и Давид Бом.
817
Похоже, что он сыграл в данном споре ту же роль, что и Челинцев в споре о теории резонанса. См. гл. 9.
818
См.: Максимов А.А.Марксистский философский материализм и современная физика // Вопросы философии. 1948. № 3. С. 114.
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] . 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] .
819
См.: Блохинцев
820
Блохинцев Д.И.Введение в квантовую механику. С. 52, 58.
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] . 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] . 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] .
821
Блохинцев Д.И.Критика идеалистического понимания квантовой теории // Успехи физических наук. 1951. Октябрь. № 2. С. 195–228.
822
Блохинцев Д.И.Критика идеалистического понимания квантовой теории // Успехи физических наук. 1951. Октябрь. № 2. С. 209.
823
Там же. С. 210.
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] . 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.
824
Там же. С. 213.
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] . 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] .
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.
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.
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] . 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.
827
Блохинцев Д.И.Критика идеалистического понимания квантовой теории. С. 211.
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.