Астрофизика, кванты и теория относительности - Каррелли А.
Скачать (прямая ссылка):
Квант опровергает точку- зрения, что можно «охватывать реальность такой, какой она мыслится независимо от ее наблюдения». Квант опровергает мечту Лапласа когда-либо узнать одновременно положения и скорости всех частиц во Вселенной. Он уничтожает старую надежду на предсказание будущего — надежду, которая в ретроспективе имеет почти астрологический привкус. «Якоб Буркхардт [7] находит поучительным отметить влияние астрологии на дух Ренессанса; ни образование, ни просвещение, утверждает он, не смогли ничего сделать против этого обмана, поскольку он поддерживался авторитетом древних и удовлетворял пылкие фантазии и горячие желания знать и определять будущее» [16].
И. Квант и Вселенная
555
Физика, наконец, становится столь же историчной, как сама история. Мы больше не можем принимать известный тезис Джамбатисты Вико (1668—1744 г. г.): «В истории мы являемся актерами, в естественных науках — только зрителями» [1]. He выдерживает критш •' его утверждение: «цивилизованный мир конечно был создаї человеком, и ... поэтому его принципы находятся в предела, проявлений нашего собственного человеческого разума. Кто бы ни размышлял над этим, не может не поражаться, почему философы направляют всю свою энергию на изучение мира природы, которую знает только бог, поскольку он создал ее; и почему они пренебрегают изучением мира народов или цивилизованного мира, который может быть познан, поскольку он создай человеком» [35] (разд. 331).
Когда наблюдатель-участник поворачивает свой анализатор в какое-либо избранное им направление и ожидает, что произойдет, насколько отличается это от любого другого действия в истории или от игры в 20 вопросов! Приходящий фотон мог быть порожден в самые ранние дни существования Вселенной, т. е. ~ 10* IO9 лет назад, и непрерывно путешествовал с тех пор до настоящего времени. Тем не менее ни одна частица осязаемой реальности или смысла не должна или не может быть связана с его поляризацией и направлением на всем этом долгом пути, пока наш наблюдатель непосредственно или опосредованно не обнаружит его. Более того, он является единственным, кто решает, что следует искать — круговую или линейную поляризацию. Его выбор полностью определяет различия в утверждениях, которые могут быть сделаны относительно этого фотона. В пределах этих различий имеет смысл утверждение, что наблюдатель здесь и сейчас участвует в образовании ранней Вселенной, хотя это представляет собой обращение обычного хода времени.
Квант и Вселенная
Мы начали с вопроса, как появилась Вселенная. Теперь обратимся к тому же вопросу для кванта. Вильям из Оккаса (около 1280—1349 г. г.) сказал: «entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem». Другими словами: «He давай два объяснения, если достаточно одного». При квантовом анализе такого явления, как поляризация, мы видели, каким образом наблюдатель-участник бесспорно принимает участие в его генезисе. Требуется ли что-либо еще? Короче, является ли Вселенная в несколько странном смысле своего рода «самовозбуждаю-щимся контуром»? Порождая на некотором ограниченном этапе своего существования наблюдателей-участников, не приобретает ли в свою очередь Вселенная посредством их наблюдений ту осязаемость, которую мы называем реальностью? He есть
556
Дж. Уилер
ли это механизм существования? И можно ли из этого хода рассуждений вывести сущность и необходимость квантового принципа?
Ответы на эти вопросы выходят за пределы сегодняшних возможностей. Перед нами открывается головокружительное зрелище. He. порождают ли каким-то об зом миллиарды наблюдений, как попало собранных вместс гигантскую Вселенную со всеми ее величественными закономерностями? He представляются ли законы гравитации, электромагнетизма и сила связи кварков не более фундаментальными, чем связь давление — объем — температура для воды, и в равной степени продуктом слепой статистики больших чисел? Конструктора тепловых машин не касается, что все его тщательные расчеты входных и выходных давлений, температур и коэффициентов полезного действия основаны на суматохе случайных молекулярных столкновений. В равной степени изучающего современную физику или химию не должно беспокоить, если окажется, что сущность всего, чем он занимается, происходит в конечном счете из хаоса бесчисленных элементарных актов наблюдате-лей-участников.
В прошлые столетия требовалось известное мужество, чтобы поверить в реальность даже одной молекулы. Большим достижением было настолько поверить в молекулы, чтобы применять методы механики к рассмотрению столкновений между двумя молекулами. И настоящим триумфом следует считать то, что из столкновений огромных чисел молекул смогли вывести такие понятия, как тепло и температура. Сегодня учебники по квантовой механике говорят нам, как следует поступать в ситуациях, где участвует один наблюдатель. Научные статьи имеют дело с идеализированными экспериментами в духе Эйнштейна, Подольского и Розена, где участвуют два наблюдателя. Мы не имеем представления, как поступать в предельной ситуации, когда играет роль очень большое число наблюдате-лей-участников и очень большое число наблюдений. Если мы поняли, как можно построить тепловой порядок из теплового беспорядка, то сможем ли мы открыть, как произвести осязаемое из неосязаемого? Окончательный рассказ о связи между квантом и Вселенной не завершен. Можно думать, что мы лишь тогда впервые поймем, как проста Вселенная, когда узнаем какая она странная.
