Квантовая механика: неопределенность, дополнительность, прерывность, взаимосвязанность

Я не собираюсь здесь вдаваться в долгий спор о концептуальных основаниях квантовой механики⁸. Мне достаточно будет сказать, что любой, кто серьезно изучил уравнения квантовой механики, не может не разделять хорошо взвешенное (приношу извинения за игру слов) мнение Гейзенберга, который следующим образом резюмирует свой знаменитый принцип неопределенности:

Больше нельзя говорить о поведении частицы без учета процесса наблюдения. Следовательно, законы природы, которые мы в теории квантов формулируем математическим образом, относятся уже не собственно к элементарным частицам, а к знанию о них, которым мы обладаем. Следовательно, вопрос о том, существуют ли эти частицы «сами по себе» уже не может быть поставлен в такой форме […] /176

Если позволено говорить об образе природы, предоставляемом современными точными науками, то под ним, скорее, нужно понимать не образ природы, а образ наших отношений с природой. […] Наука, переставая быть зрителем природы, признает саму себя как часть взаимодействий природы и человека [sic]. Научный метод, который выбирает, объясняет и упорядочивает, допускает ограничения, которые налагаются на него тем фактом, что использование метода изменяет его объект, и что, следовательно, метод больше не может отделяться от объекта⁹.¹⁰.

Идя в том же самом направлении, Нильс Бор писал:

Физической реальностью, независимой в обычном физическом смысле, не могут […] быть наделены ни феномены, ни средства наблюдения¹¹.

Стэнли Ароновиц убедительно показал, что это мировоззрение берет свое начало в кризисе либеральной гегемонии, имевшем место до и после Первой Мировой войны в центральной Европе¹²,¹³.

Второй важный аспект квантовой механики — это ее принцип дополнительности или диалектизма. Является ли свет частицей или волной? Дополнительность — «это понимание того, что корпускулярное и волновое поведение исключают друг друга, и, тем не менее, оба они необходимы для полного описания всех феноменов»¹⁴. В более общей форме, как отмечает Гейзенберг,

многие ясные образы, при помощи которых мы описываем системы атомов, отрицают друг друга, несмотря на то, что все они применимы в определенных опытах. Так, возможно описать атом Бора как маленькую планетарную систему: ядро в центре, а вокруг — электроны, которые притягиваются к этому ядру и двигаются вокруг него. Однако, в других опытах будет полезно представить себе, что ядро окружено системой статичных волн, частота которых определяет излучение атомов. Наконец, атом можно рассматривать как объект химии. […] Отсюда следует, что различные образы верны, если их верно использовать; но они противоречат друг другу, и именно поэтому их называют комплементарными друг другу¹⁵.

И снова процитируем Бора:

Полное объяснение одного и того же объекта может потребовать различных точек зрения, которые не поддаются единому описанию. В самом деле, строго говоря, сознательный анализ любого понятия исключает его непосредственное приложение¹⁶.

Такое предвосхищение постмодернистской эпистемологии ни в коей мере не является совпадением. Глубокие связи между дополнительностью и деконструкцией были недавно прояснены Фрула¹⁷, Хоннером¹⁸ и, более глубоко, Плотницким¹⁹,²⁰,²¹.

Третий аспект квантовой механики — это прерывность или разрыв: как объяснял его Бор,

сущность [квантовой теории] может быть выражена так называемым квантовым постулатом, который придает каждому атомному процессу существенную прерывность или, скорее, индивидуальность, которая совершенно чужда классическим теориям, и которая символизируется квантом действия Планка²².

Спустя полстолетия выражение «квантовый скачок» настолько вошло в обыденный словарь, что мы используем его, нимало не задумываясь о его физических корнях.

Наконец, теорема Белла²³ и ее недавние обобщения²⁴ показывают, что наблюдение, проведенное здесь и сейчас, может затронуть не только наблюдаемый объект — как учил нас Гейзенберг — но исколь угодно удаленный объект (например, объект в галактике Андромеды). Этот феномен — который Эйнштейн называл «призрачным» — требует радикальной переоценки традиционных для механики понятий пространства, объекта и причинности²⁵ и наводит на альтернативное мировоззрение, в котором вселенная характеризуется взаимосвязанностью и холизмом [(w)holism в английском тексте]: тем, что физик Давид Бом назвал «переплетенным порядком» [implicate order ]²⁶. «Ньюэйджевские» интерпретации этих идей квантовой физики часто уводили в неоправданные спекуляции, но общая идея несомненно верна²⁷. Как говорит Бор, «открытие Планком элементарного кванта действия […] показало внутренне присущий атомной физике холистский характер, который оставляет далеко позади себя древнюю идею ограниченной делимости материи²⁸».