Альтернативные истории развития КМ.

Не менее оригинальный «жанр» современных теоретических и методологических изысканий связан с попытками виртуально пересмотреть историю становления квантовой теории в свете уже достигнутого уровня ее понимания и попытаться найти какие-то особенности и аргументы, которые могли бы помочь преодолеть «копенгагенскую догму» и найти концептуально более ясное (для оппонентов) решение интерпретационной проблемы. Дж.Кашинг предлагает свой альтернативный сценарий «квантовой истории». Полностью «реконструированный» но вполне возможный кусок истории в период 1925-1927 гг мог бы выглядеть с его точки зрения примерно следующим образом[61]. Как хорошо известно, Шредингер показал, что гейзенберговская матричная механика и шредингеровская волновая механика математически эквиваленты. Дж.Кашинг считает, что изучение классических частиц, подверженных броуновскому движению, могло привести к «классическому» пониманию уже открытого в то время «шредингеровского» уравнения, которое можно было бы тогда представить в реалистической интерпретации. Далее стохастическая механика поддерживает эту интерпретацию посредством визуализируемой модели микроявления. Это должно было бы привести к возможности в значительной степени классического обоснования этого ключевого уравнения, при этом реалистическая онтология оставалась бы все еще жизнеспособным выбором.

Эйнштейн твердо придерживался реалистической точки зрения, согласно которой физические микрообъекты имеют непрерывное объективное, независимое от наблюдателя существование. Двумя другими определяющими для него обязательства были причинность, строго выражаемая последовательностью «событие-за-событием», что было, по существу, эквивалентно детерминизму, и локальности. Это были три обязательные свойства, которыми, как он полагал, должен обладать любой кандидат на фундаментальную физическую теорию. Эйнштейн отверг многие модели с нелокальными свойствами. Как показал А.Файн[62], Эйнштейн безуспешно пытался создать теорию со скрытыми переменными весной 1927 года. При наличии достаточных концептуальных мотиваций, доступные в 1927 году формальные инструменты позволили бы доказать теорему типа Белла. Если бы это случилось в то время, Эйнштейн и остальные физики четко бы осознали неотвратимость выбора детерминизма и локальности в любой теории. Причинная формулировка квантовой теории могла бы тогда появиться менее болезненно, чем копенгагенская версия, выбранная научным сообществом. Далее Эйнштейн мог бы сделать переход от стохастической механики к бомовской механике, поскольку стохастическая механика оказалась индетерминистической и нелокальной. Затем мог бы последовать выбор сохранения детерминизма вместе с объективной реальностью и принятия эмпирически более слабой (benign) нелокальности, чем в бомовской теории квантового потенциала.

Дж.Кашинг не настаивает, чтобы его альтернативная история протекала именно в такой последовательности событий. Важно то, что действительно существовали аргументы возможности для такого движения, а его необходимые составляющие уже присутствовали в теоретических разработках того времени. Если бы ранее такая причинная программа квантовой теории была бы осознана раньше копенгагенской программы, то появились бы внутренние ресурсы для того, чтобы справиться с обобщениями, существенными для эмпирической адекватности. Сегодня, пишет Дж.Кашинг, мы могли бы пребывать на совершенно противоположной точке зрения в отношении природы микроявлений. «Если бы кто-то в этих условиях вдруг предложил эмпирически эквивалентную копенгагеновскую версию со всеми ее контринтуитивными и удивительными аспектами, кто бы это стал слушать?»[63]

Интерпретации существовали и конкурировали еще в период поиска Планком закона теплового излучения. Это – естественный процесс. Нам представляется, что альтернативность истории научных открытий, причем в плане именно обоснованных реалистических возможностей, имеет методологическую, конкретно-научную и др. ценность. Метод альтернативных историй физики остро ставит вопросы однозначности или объяснительной и описательной равнозначности теорий и процессов движения физической мысли, проблему конвенциальности выбора теорий, тенденций современной физики в плане создания фундаментальных теорий и ряд других. Так, например, Ф.Хунд поставил вопрос о том, «могла ли история развиваться по-иному?»[64]. В качестве возможности альтернативного формирования квантовой теории он выдвинул четыре такие возможности. Согласно предполагаемым им вариантам квантовая теория могла бы начаться с: 1) кванта света; 2) физики низких температур; 3) комбинационного принципа спектров; 4) экспериментального обнаружения интерференции катодных лучей. Ф.Хунду принадлежит и радикальное высказывание о том, что «Открытие кванта действия ħ явилось, можно сказать, преждевременными родами».

В.И.Коган показал, что существовала вполне реальная альтернативная возможность «второго шага» в процессе формирования квантовой теории. Этот шаг связывается им с возможностью эффективного продолжения квантования энергии радиационного осциллятора путем включения его во взаимодействие с простейшим радиационным процессом – тормозным излучением электронного пучка. Микроскопический механизм тормозного излучения, в котором полевые свойства «соседствуют» с представлением о траекториях является примером так называемой «дефеноменологизации» квантового описания. Под «дефеноменологизацией» понимается возможность наглядного микроскопического описания квантового акта излучения. Существование такого описания в значительной мере определяют учет эффекта электродинамической великости ħ и обусловленных им флуктуаций процессов излучения. В.И.Коган считает, что «уже изначальная (1900 г.) предсказательная сила открытия постоянной Планка давала основу для корректного описания взаимодействия излучения с классическими частицами, позволявшую, во-первых, предотвратить (сохраняющуюся в литературе и поныне …) ошибочную трактовку основных квантовых критериев …, и, во-вторых … достичь (опять-таки для классических частиц) определенной «дефеноменологизации» квантового описания …»[65]. Таким образом ряд исследований показывает, что история физики могла бы сложиться и по-другому. Это расширяет пропенситивную трактовку квантовой теории. Такая возможность является неожиданной, но, на наш взгляд, более естественной для изменяющегося, бесконечного по своей континуальной наполненности и взаимосвязанности мира.

[1] Степин В.С. Становление научной теории. М. 1976. С. 96.

[2] Ковалев А.М. Физическая интерпретация, ее место и роль в познании. // Философские проблемы современного естествознания. Киев. 1986. С. 107.

[3] Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996.

[4] Вайнберг С. Мечты об окончательной теории. – М., 2004. – С.181.

[5] Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.4.

[6] Ibidem.

[7] Шредингер доказал их тождественность.

[8] Мамчур Е.А. Квантовая механика и объективность научного знания. // 100 лет квантовой теории. История. Физика. Философия. М. 2002. С. 125-129

[9] Типа процедуры перенормировки.

[10] Романовская Т.Б. Объективность науки и человеческая субъективность или в чем состоит человеческое измерение науки. - М. - 2001. - 206 С.

[11] Сохраняется также возможность того, что копенгагенская интерпретация сохранит за собой право называться стандартной квантовой интерпретацией.

[12] Мамчур Е.А. Формирование современной естественнонаучной парадигмы: анализ оснований. М 2001.

[13] Печенкин А.А. Интерпретация квантовой механики как проблема интерпретации. // 100 лет квантовой теории. История. Физика. Философия. М. 2002. С. ……..

Отметим, что А.А.Печенкин называет эту процедуру чуть по-другому: «интерпретации интерпретации». При этом смысл остается прежним, но наш вариант, по-видимому, более благозвучен.

[14] Ghirardi G., Grassi R. Bohm’s Theory versus Dynamical reduction // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 353-377.

[15] Менский М.Б. Проблема измерения: декогеренция и сознание // УФН. Т.171. N 4. 2000. С. 459-462.

[16] Beller M. Bohm and the “Inevitability” of Acausality // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 211-230

[17] Cushing J. The Causal Quantum Theory Program // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 1-19.

[18] Beller M. Bohm and the “Inevitability” of Acausality // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 227.

[19] Cushing J. The Causal Quantum Theory Program // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 7.

[20] Beller M. Bohm and the “Inevitability” of Acausality // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 212.

[21] Beller M. Born’s Probabilistic Interpretation: A Case Study of “Concepts in Flux”,” // Studies in History and Philosophy of Science 21. 1990. P.563-588.

[22] Beller M. Bohm and “inevitability” of acausality. // Bohmian mechanics and quantum theory: an appraisal. Dordrecht-Boston-London. 1996. P. 218.

[23] Ibidem.

[24] Ibidem. P. 218-219.

[25] Bohr N. Causality and Complementarity. // Philosophy of Science. 4. 1937. P. 289-298.

[26] Бом Д. О возможности интерпретации квантовой теории на основе представления о «скрытых» параметрах. Ст. 1. // Вопросы причинности в квантовой механике. М. 1955. С.39.

[27] От guess (англ) – угадывать.

[28] А.Мессиа. Квантовая теория. Т.1. М. 1978. С.44.

[29] См.: Линде А.Д. Элементарные частицы и инфляционная Вселенная. М. 1990.

[30] Зельдович Я.Б., Новиков Д.Д. Теория тяготения и эволюция звезд. М. 1971.

[31] См. многочисленную литературу по теории большого взрыва, а также, например, работу: Зельдович Я.Б. Рождение Вселенной из «ничего» // Вселенная, астрономия, философия. М. 1988. С. 39-40.

[32] Имеется в виду копенгагенская трактовка.

[33] Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.9.

[34] Forman P. Weimar Culture, Causality, and Quntum Theory, 1918-1927: Adaptation by German Physicists and Matimaticians to a Hostile Intellectual Environment. // Historical Studies in the Physical Sciencies. 3. 1971. P.1-115.

[35] Forman P. The Reception of an Acausal Quantum Mechanics in Gemany and Britain. 1979. Цит. по: Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.9.

[36] Ibidem.

[37] Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.9.

[38] См.: Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 14.

[39] Ibidem. P.15.

[40] Следует отметить, что в хронологическом порядке первым было открытие кванта в 1900 г, затем СТО (1905 г), ОТО (1915 г) и только потом – построение квантовой механики (1925-1926) гг.

[41] Beller M. Bohm and “inevitability” of acausality. // Bohmian mechanics and quantum theory: an appraisal. Dordrecht-Boston-London. 1996. P. 227.

[42] Ibidem. P. 228.

[43] Nancy G.Everett. Письмо к Frank J.Tipler от 10.10.83. – Архив, Box 1, Folder 8.

[44] Шиховцев Е. Очерк биографии Хью Эверетта Третьего. // «100 лет квантовой теории. История. Физика, Философия. Труды Международной конференции 2000 г. М. 2001. С. …….

[45] Нильс Бор: жизнь и творчество. М. 1967; Беляев С.Т. Квантовая механика и Нильс Бор. Некоторые воспоминания и размышления. 100 лет квантовой теории. История. Физика. Философия. М. 2001. С. …….

[46] Beller M. Bohm and “inevitability” of acausality. // Bohmian mechanics and quantum theory: an appraisal. Dordrecht-Boston-London. 1996. P. 228.

[47] Примером здесь могут служить преследования ученых в тоталитарного диктата в нашей стране, в частности, лысенковщина, уже упоминавшийся выше период маккартизма в США и другие.

[48] Думается, что игнорировать ее также нельзя по указанным выше соображениям.

[49] Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 7.

[50] Ibid. P. 229.

[51] Ibid. P. 218.

[52] Fine A. The Shaky Game: Einstein, Realism and the Quantum Theory. Chicago. 1986. P.57.

[53] Fine A. The Shaky Game: Einstein, Realism and the Quantum Theory. Chicago. 1986. P.5.

[54] Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.11-19.

[55] Beller M. Bohm and the “Inevitability” of Acausality // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 211-230

[56] Хунд Ф. История квантовой теории. Киев. Наукова думка. 1980; Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.11-13;

Коган В.И. Открытие постоянной Планка: «рентгеноскопия» научной ситуации (1900 г.). Упущенные возможности выбора Второго Шага // Успехи физических наук. Т. 170. N 12. 2000. С. 1351-1357.

[57] Beller M. The Genesis of Interpretations of Quantum Physics, 1925-1927. Unpublished Ph.D. dissertation. University of Maryland. 1983. Цит. по: Beller M. Bohm and the “Inevitability” of Acausality // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P. 211-230

[58] Cassidy D.C. Uncertainty: The Life and Science of Werner Heisenberg. New York. 1992. P. 225. Цит. по Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.10.

[59] Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.13.

[60] Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996.

[61] Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.11-13.

[62] Fine A. The Shaky Game: Einstein, Realism and the Quantum Theory. Chicago. 1986. P.98.

См. также: Cushing J. Quantum Mechanics: Historical Contingency and the Copengagen Hegemony. Chicago. 1994. Chapter 8.

[63] Cashing J. The Causal Quantum Theory Program. // Bohmian Mechanics and Quantum Theory: an Appraisal. // Boston Studies in the Philosophy of Science. Dordrecht/Boston/London V.184. 1996. P.13.

[64] Хунд Ф. История квантовой теории. Киев. Наукова думка. 1980.

[65] Коган В.И. Открытие постоянной Планка: «рентгеноскопия» научной ситуации (1900 г.). Упущенные возможности выбора Второго Шага). // Успехи физических наук. Т. 170. N 12. 2000. С. 1351-1357.