Проблема интерпретации и её связь с онтологией неклассической физики | Вестн. Том. гос. ун-та. Философия. Социология. Политология. 2011. № 4 (16).

Проблема интерпретации и её связь с онтологией неклассической физики

Обсуждаются основные аспекты взаимосвязи различных интерпретаций квантовой механики с онтологическими основаниями неклассической физики. Рассматриваются роль наблюдателя в квантовой механике как инициатора экспериментальных схем и особенности понятия «реальность» в различных парадигмах квантовой механики.

Problems of interpretations and their connection with ontology ofquantum mechanics.pdf Казалось бы, 100 лет существования неклассической физики, в данномслучае речь пойдет о квантовой механике, - достаточный срок для полного,успешного, непротиворечивого и релевантного для большинства исследова-телей осмысления всех ее онтологических, эпистемологических, методологи-ческих и иных аспектов, на деле же, и это прежде всего касается попыток по-строения неклассических онтологических оснований квантовой физики, про-цесс достаточно сложен, противоречив, можно сказать, даже драматичен, стаким же противоречивым и совершенно неочевидным результатом.Полемика А. Эйнштейна и Н. Бора в определенном смысле является не-ким водоразделом, символической линией, огранившей классическую науч-но-философскую среду, традиционно тяготевшую к эмпирическому реализ-му, выросшему из лапласовского механицизма и редукционизма, и новуюэпоху, открывшую иной культурный и мировоззренческий горизонт. В этомнеклассическом горизонте особым образом и впервые появляется наблюда-тель с иным эпистемологическим и онтологическим статусом, а направлен-ность на исследование вовлеченности наблюдателя становится характернойуже не только и не столько для сугубо философских интеллектуальных кон-струкций, но и для всей естественнонаучной деятельности в целом.Восприятие наблюдателя в классической эпистемологии как некоегообобщенно-идеального изолированного субъекта, не влияющего на объект,было допустимо, главным образом, в силу того, что изначально научный экс-перимент лишь повторял, образно говоря, моделировал некий произвольнымобразом выбранный природный феномен, создавая свое подобие априорнопредполагаемой существующей и непосредственно воспринимаемой реаль-ности. В процессе соотнесения поведения искусственной модели и «изна-чальной» реальности выявлялись определенные закономерности, которые снакоплением эмпирических данных получали статус физических законов. Вэтом соотнесении реальность существовала «априори», воспринятая и ос-мысленная как данность. Эта та традиция, которую Дж. Серл называл запад-ной рационалистической традицией [1. С. 3]. Хотя, конечно, и в случае склассической наукой о любом эксперименте, моделирующем природу, можнобыло говорить только как о похожем явлении, поскольку в природе любоеявление есть эпизод цельного действия, некоего эволюционирующего взаи-мосвязанного процесса, тогда как эксперимент есть лишь произвольно вы-хваченная часть общей картины.В такой научно-философской среде проблема интерпретации возникнутьостро и явным образом не могла. Интерпретация нужна там, где как минимумнеобходимы перевод, обьяснение и соотнесение различного. Классическая женаука говорила языком, близким к языку обыденного опыта, и в дополни-тельной интерпретации не нуждалась. Тогда же сформировалось пониманиекатегории наблюдателя, как интуитивно очевидного и понятного, представ-ляющего собой ту самую изолированную идеализацию, которая оперирует вклассической науке и определяет в ней понятие объективного.В неклассической науке с появлением квантовой механики стало ясно(хотя и не все физики с этим согласились), что прежнее понимание наблюда-теля в эпистемологии квантовой теории невозможно. И не столько даже всилу неустранимого влияния макроприбора, сколько в силу отсутствия како-го-либо опыта восприятия микрообъектов и микромира в целом, а следова-тельно, и в отсутствии оснований для соотнесения смоделированных в экспе-риментах явлений с происходящими «объективно». Отсутствие таких рефе-рентов, а в более общем смысле проблема поиска референтов в квантовоймеханике, и есть ее главный «недостаток», который категорически не устроилчасть исследователей во главе с А. Эйнштейном. Отсутствие требуемого имотражения элементов физической реальности в физической теории, каковой,несомненно, является квантовая механика, - основной аргумент в доказа-тельстве ее неполноты [2. С. 777]. Но в том смысле, в каком понималась Эйн-штейном полнота физической теории (а априорное требование существова-ния элементов физической реальности, и вообще «физической реальности»,выглядевшее абсолютно адекватным как в контексте классической физики,так и здравого смысла вообще, - есть прямое следствие всей истории наукикак истории соотнесения опыта), квантовая механика, да и любая другая тео-рия, описывающая микромир, не полна, и таковой быть не может, посколькуобъективной реальности в классическом смысле в мире квантовой теории несуществует. Мы можем ее представить с некой точностью до предела нашеговоображения, но мы не можем ее соотнести, поскольку некой внешней «объ-ективности», доступной для ощущения нет. Но тогда ответ на простой онто-логический вопрос в постановке У. Куайна: «а что есть?» [3. С. 386] будетзависеть от той или иной интерпретации как самой квантовой теории, так ирезультатов обусловленных ею экспериментов. И здесь мы встречаемся спринципиально отличной от классической эпистемологии ситуацией: «объек-тивная реальность» задается, в определенном смысле творится интерпретаци-ей, и вне этой интерпретации ни сам эксперимент, ни его результаты никако-го смысла не имеют.Проблеме интерпретации квантовой механики посвящен огромный мас-сив статей. Сегодня эти интерпретации можно считать уже не столько интер-претациями, сколько парадигмами, в рамках которых происходят попыткипостроения цельной неклассической картины физического мира. В даннойстатье содержательным и важным представляется акцент на взаимозависимо-сти таких интерпретаций-парадигм и онтологии квантового мира, что прак-тически никогда не являлось предметом глубокого исследования. В основномречь идет об эпистемологических аспектах проблемы. Возможно, это связанос преобладанием Копенгагенского подхода, в котором, как часто отмечается[4], вопрос об онтологии не является вполне корректным.По отношению к проблеме онтологии можно разделить все известные ин-терпретации на три основные группы. В первой группе будут интерпретации, воснову которых положено предположение о том, что существует определенная,объективная, не зависящая от наблюдателя и процесса измерения реальность, вкоторой действуют абсолютно детерминистские физические законы, не вполнееще открытые и понятные, но, возможно, аналогичные тем, что составляют ос-нову принципа причинности в классической физике. Принципами таких «реали-стических» интерпретаций являются представления Л. де Бройля о «волне-пилоте» и почти все теории со «скрытыми параметрами». Такими теориями при-нято называть концепции, в которых утверждается наличие неких объективныхфизических свойств - параметров, недоступных для экспериментальной провер-ки, которыми и определяется поведение тех или иных квантовых объектов. Кэтой группе можно отнести также все так называемые статистические или ан-самблевые интерпретации, в которых главным является понятие квантового ан-самбля. При всей несхожести они предполагают «скромную» роль наблюдателяи «объективный характер квантовых ансамблей и управляющих ими закономер-ностей» [5. С. 616]. Отметим, что именно такой подход был близок А. Эйнштей-ну. Видимо, как раз в силу того, что такой подход постулирует некую понятнуюв классическом смысле реальность.Вторая группа - это так называемые «многомировые» интерпретации, исамая известная из них - концепция Эверетта - Уилера - Де Витта. Онтоло-гически подразумевается наличие множества (возможно, бесконечного) рав-нозначных реальностей, в которых присутствует наблюдатель, но осознает онтолько одну. Исторически и математически идея основана на линейном ха-рактере уравнения Шредингера, являющегося основным в математическомформализме квантовой механики. В соответствии с этим уравнением до из-мерения существует определенный набор или суперпозиция вероятностейсостояния квантово-механической системы (суперпозиция волнового пакета),выбор из которых одного осуществляется в процессе измерения. В концеп-ции Эверетта каждой вероятности соответствует реальная Вселенная.К третьей группе можно отнести пропенситивные интерпретации (от англ.propensity - предрасположенность). В этих концепциях вопрос о реальности свя-зывается с понятием предрасположенности, т.е. наличия некой внутренней по-тенциальности, влияющей на актуализацию того или иного состояния системы,которое мы получаем в результате измерения и которое мы и принимаем какреальное. К этой группе принадлежит и копенгагенская интерпретация Н. Бора.В таких интерпретациях явно или неявно предполагается, что реальность прояв-ляется, в определенном смысле «творится», в процессе наблюдения, и до наблю-дения говорить о какой-либо «реальности» бессмысленно.Таким образом, очевидно, что в зависимости от той или иной парадигмымы получаем и ту или иную онтологию и, отвечая на вопрос Куайна, получа-ем ответ: до измерения (актуализованного наблюдения) есть 1) единственнаяи объективная реальность классической науки; 2) множество равнозначныхреальностей («ветвящаяся» вселенная); 3) нет никакой реальности, есть лишь«потенциальность».Что касается первой группы интерпретаций, то после многочисленныхпопыток построить непротиворечивую онтологию, объясняющую парадок-сальный мир квантовой физики, используя классическое понимание реально-сти, все больше исследователей склоняются к выводу о маловероятности та-кой возможности (см., например, 40 лет поисков Х. Патнема [6. С. 615]).В остальных же двух группах интерпретаций происходит весьма сущест-венное изменение статуса наблюдателя как центральной фигуры того пер-цептивно-когнитивного интерпретационного процесса, который мы называемвосприятием. И здесь становится очевидным, что проблема интерпретациинеклассической физики получает совершенно иной смысл, если мы принима-ем этот новый статус наблюдателя. Это уже не столько проблема исследова-ния и рефлексии эмпирического опыта, пусть и столь парадоксального, как вслучае с квантовым миром, сколько проблема саморефлексии в широкомзначении этого слова.Этот фундаментальный сдвиг акцентов отмечен новым пониманиемсложноорганизованной, иерархической, эволюционирующей структуры са-мого процесса восприятия и активной роли воспринимающего субъекта -наблюдателя. Примером такого понимания может служить концепция У. Ма-тураны, в которой наблюдатель есть живая когнитивная система, специфици-руемая человеческой биологией, создающая, образно говоря, «конструирую-щая» свой мир как результат взаимодействия с миром физическим, оформляяэто понимание в языке. По мнению Матураны, «опыт физика быть класси-ком, релятивистом или заниматься квантовой физикой не отражает природумира, он отражает онтологию наблюдателя как живой системы, функциони-рующей в языке» («онтология наблюдения» [7. С. 34].Эта рефлексия онтологии наблюдателя (как часть проблемы саморефлек-сии - через построение онтологии воспринимаемого мира) многоаспектна. Вконтексте развиваемого авторомнимаемым, о любом наблюдении в нем можно говорить только как о научномэксперименте. Но, как отмечалось выше, все эти экспериментальные схемыимеют смысл только в структуре определенной научной парадигмы - интер-претации. И если в классическом мире, мире обыденного опыта, еще может впринципе вестись речь о «просто» наблюдении, в духе Я. Хакинга, оппони-рующего Н.Р. Хэнсону, впервые использовавшему понятие «теоретически-нагруженного» эксперимента [9. С. 187], то в случае квантового мира гово-рить об этом просто бессмысленно, в силу того неустранимого и непрелож-ного обстоятельства, что любое наблюдение в квантовом мире есть теорети-чески обусловленный эксперимент, обладающий определенной ценностьютолько в заданной интерпретационной системе координат.Именно поэтому мы и можем говорить о возможности (и неизбежности)взаимосвязи онтологии наблюдателя и наблюдаемого им мира. В этом смыс-ле знаменитый принцип дополнительности Н. Бора может служить хорошейиллюстрацией вышеозначенных утверждений. Для того чтобы измерить ко-ординату и импульс частицы, мы должны использовать различные «дополни-тельные» процедуры измерения, поскольку из соотношения неопределенно-стей следует, что чем более точно мы знаем один параметр, тем более неоп-ределенным становится другой. Фактически мы имеем две «картины» кванто-во-механической реальности, в которых, по крайней мере математически, из-меряемые параметры имеют значение только в рамках той или иной интерпре-тационной картины - координатно-временной или импульсно-энергетической.Каждая из этих картин есть выбор наблюдателя, сделанный осознанно в томпонятийном вариативном интерпретационном горизонте, который обусловлен,как правило, доминирующей на данном этапе научно-философской и культур-ной средой. И здесь в дополнение к известным определениям понятия «интер-претация» (интерпретация как перевод, интерпретация как дополнение смыслаи т.д.) необходимо принять понимание интерпретации как творения

Ключевые слова

квантовые наблюдаемые, интерпретационная парадигма, онтология квантовой механики, interpretative paradigm, observer, ontology of quantum mechanics, quantum observations

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Самойлов Игорь ВикторовичФилиал Уральского государственного университета им. А.М. Горького (Тюмень)соискатель кафедры онтологии и теории познанияivanrosa@mail.ry
Всего: 1

Ссылки

Серл Дж. Рациональность в действии. М.: Прогресс-Традиция, 2004.
Einstein A., Podolsky B., Rosen N. Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? // Phys. Rev. 1935. Vol. 47. P. 777-780.
Куайн У.В.О. Слово и объект. М.: Логос; Праксис, 2000.
Самойлов И.В. Проблемы построения онтологических неклассических оснований современной физики // Позиции философии в современном обществе. Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 2010.
Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. М.: Наука, 1976.
Putnam H. Philosopher Look at Quantum Mechanics (Again) // Brit. J. Phil. Sci. 2005. Vol. 56. P. 615-634.
Maturana U. Ontology of Observing // American Society for Cibernetics Conference. Felton; CA. 1988.
Самойлов И.В. Наблюдатель в онтологии квантового мира // Философия физики. Актуальные проблемы. М.: Ленанд, 2010.
Хакинг Я. Представление и вмешательство. М.: Логос, 1988.
 Проблема интерпретации и её связь с онтологией неклассической физики | Вестн. Том. гос. ун-та. Философия. Социология. Политология. 2011. № 4 (16).

Проблема интерпретации и её связь с онтологией неклассической физики | Вестн. Том. гос. ун-та. Философия. Социология. Политология. 2011. № 4 (16).

Полнотекстовая версия