Единая теория поля: Философский анализ современных проблем физики элементарных частиц и космологии. Опыт синергетнческого осмысления - Минасян Л.А.
ISBN 5-4S4-G0179-X
Скачать (прямая ссылка):
128
Глава З
ляется контролируемым. Итак, концепция целостности — концепция реляционного холизма является одним из важнейших результатов методологического характера, выработанных в квантовой механике. Эта концепция получила свое содержательное развитие благодаря работе трех авторов, — А. Эйнштейна, Ъ. Подольского и Н. Розсна «Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным?» [ 165], опубликованной в 1935 году. В этой работе формулируется парадокс, названный парадоксом Эйнштейна—Подольского—Розена (ЭГТР-парадокс). Если вся предыдущая полемика между Бором и Эйнштейном концентрировалась, в основном, вокруг принципа неопределенности (Эйнштейн предлагал пример, опровергающий соотношение неопределенностей, а Бор всегда доказывал ошибочность аргументов Эйнштейна. Дискуссии Бора и Эйнштейна по этим вопросам имеют сейчас лишь исторический интерес, в то время как в ЭПР-парадоксе предложена ситуация, когда измерение физических свойств частиц может быть произведено без возмущения её состояния, т е. практически без измерения. Тем самым, ставился вопрос о решении ЭПР-ларадокса, не апеллирующего к целостности экспериментальной ситуации. Опишем вкратце ситуацию, предлагаемую авторами парадокса. Пусть частица самопроизвольно распадается на две частицы, которые разделяются на столь большое расстояние друг от друга, что физическое взаимодействие между ними исключается, если учесть, что сигнал от одной частицы к другой не может быть передан со скоростью, превышающей скорость света, т. е. возникают два изолированных друг от яруга объекта. Отметим, что изменение состояния объекта вследствие эффектов, распространяющихся с конечными, досветовыми скоростями, принято называть условием локальности. Измерение, произведенное над одной из частиц должно приводить к однозначному предсказанию соответствующей характеристики (импульса, момента импульса, спина — в зависимости от типа эксперимента) другой, если квантовая механика верна. Иными словами, не произведя эксперимент над второй частицей, не возмушая ее\ приходится признать вполне определенным числовое значение её характеристик независимо от акта измерения. Характерно, что однозначное предсказание характеристики второй частицы, если произведен акт измерения над первой, в настоящее время надежно подтвержден экспериментом.
Авторы ЭПР-парадокса делают на основании данной ситуации вывод о неполноте к ванто во-механического описания: «Какой бы смысл ни вкладывался в термин „полное описание1', от всякой полной теории, как нам кажется, необходимо требовать следующее: каждый элемент физической реальности должен иметь отражение в физической теории. Мы будем называть это условием полноты... Элементы физической реальности не могут быть определены с помощью априорных философских рассуждений; они должны быть найдены на основе результатов экспериментов и изме-
Философский анализ оснований
129
рений» [165, С, 604-605]. Вывод авторов о том, что <<квантово-механичес-кое описание физической реальности посредством волновых функции не является полным» [165. С. 610] основывается на допущении сепарабельности, означающей взаимно независимое существование пространственно разделенных вещей. В настоящее время ряд авторов делает акцент на различении принципов локальности и сепарабельности, согласно которому ортодоксальная квантовая механика рассматривается как локальная, но псссиарабсльная теория.
Известно, что Бор дал немедленный ответ на рассуждения авторов парадокса [165]. утверждая, что физическую реальность необходимо трактовать на основе идеи о нераздельности экспериментальной ситуации, неделимости и целостности квантовых явлений. ЭПР-парадокс для своего решения открывает возможность для более полного использования концепции целостности, не шіеллирующей к целостности экспериментальной ситуации. Возможность эта указана самим Эйнштейном в статье «Квантовая механика и действительность» [162], и состоит она в отказе от безоговорочного перенесения принципа ослабления корреляций подсистем на квантовые системы, т е. в признании несепарабельности. Дальнейшее развитие логических основ квантовой механики уточняет понятия локальности — нелокальности, сепарабельности — несепарабельности, специфики связи вероятностного представления с этими понятиями. Важную историческую миссию в этом уточнении сыграли неравенства Белла, для которых оказалась возможной экспериментальная проверка.
Неравенства Белла имели назначение доказать, что в квантовую теорию невозможно ввести локальные параметры, однако круг вопросов, затронутых ими, оказался неизмеримо шире. Неравенство Белла, сформулированное им в 1964 голу в статье On the Einstein Podolsky Rosen Paradox [169], является результатом анализа о необходимости требования нелокальности для скрытых параметров. Нарушение неравенств (различных модификаций основного неравенства) Белла в экспериментах тина эксперимента, предложенного Эйнштейном-—Подольским—Розеном, сразу ограничивает круг возможных интерпретаций квантовой теории. Как известно, эксперименты, проведенные по проверке неравенств Ветла, показывают, что эти неравенства нарушаются. Это сразу же приводит к опровержению теорий квантовых ансамблей и теорий с локальными скрытыми параметрами. Дальнейшее развитие темы Белла приводит к фиксации тех положений, которые заведомо не должны входить в основания приемлемых кондегший квантовой теории таких, как принцип аддитивности, не-контекстуальности (ихмерение наблюдаемой должно давать одно и то же значение вне зависимости от того, какие еще величины при этом измеряются). Общий вывод таков: смысл нарушения неравенств Белла значительно глубже, чем предполагалось самим автором, и что существуют
