Поэтому важно также описать эксперимент с точки зрения представлений о
световых квантах. Если бы можно было говорить о том, что происходит с
отдельным световым квантом в промежутке между его выходом из источника и
попаданием на фотографическую пластинку, то рассуждать можно было бы
следующим образом. Отдельный световой квант может пройти или только через
первое, или только через второе отверстие. Если он прошел через первое
отверстие, то вероятность его попадания в определенную точку на
фотографической пластинке не зависит от того, закрыто или открыто второе
отверстие. Распределение вероятностей на пластинке будет таким, будто
открыто только первое отверстие. Если эксперимент повторить много раз и
охватить все случаи, в которых световой квант прошел через первое отверстие,
то почернение на пластинке должно соответствовать этому распределению
вероятностей. Если
рассматривать только те световые кванты, которые прошли через второе
отверстие, то почернение будет соответствовать распределению вероятностей,
выведенному из предположения, что открыто только второе отверстие.
Следовательно, общее почернение должно быть точной суммой обоих почернений,
другими словами -- не должно быть никакой интерференционной картины. Но мы
ведь знаем, что эксперимент дает интерференционную картину. Поэтому
утверждение, что световой квант проходит или через первое, или через второе
отверстие, сомнительно и ведет к противоречиям. Из этого примера видно, что
понятие функции вероятности не дает пространственно-временного описания
события, происходящего в промежутке между двумя наблюдениями. Каждая попытка
найти такое описание ведет к противоречиям. Это означает, что уже понятие
"событие" должно быть ограничено наблюдением. Этот вывод весьма существен,
так как, по-видимому, он показывает, что наблюдение играет решающую роль в
атомном событии и что реальность различается в зависимости от того,
наблюдаем мы ее или нет. Чтобы сделать это утверждение более ясным,
проанализируем процесс наблюдения.
Уместно вспомнить, что в естествознании нас интересует не Универсум в
целом, включающий нас самих, а лишь определенная его часть, которую мы и
делаем объектом нашего исследования. В атомной физике обычно эта сторона
представляет собой чрезвычайно малый объект, именно атомные частицы или
группы таких частиц. Но дело даже не в величине; существенно то, что большая
часть Универсума, включая и нас самих, не принадлежит к предмету наблюдения.
Теоретическое истолкование эксперимента начинается на уровне обеих стадий, о
которых уже говорилось. На первой стадии дается описание эксперимента в
понятиях классической физики. Это описание в конечном счете связывается на
данной стадии с первым наблюдением, и затем описание формулируется с помощью
функции вероятности. Функция же вероятности подчиняется законам квантовой
механики, ее изменение с течением времени непрерывно и рассчитывается с
помощью начальных условий. Это вторая стадия. Функция вероятности объединяет
объективные и субъективные элементы. Она содержит утверждения о вероятности
или, лучше сказать, о тенденции (потенция в аристотелевской философии), и
эти утверждения являются полностью объективными. Они не зависят ни от какого
наблюдения. Кроме этого, функция вероятности содержит утверждения
относительно нашего знания системы, которое является субъективным, поскольку
оно может быть различным для различных наблюдателей. В благоприятных случаях
субъективный элемент функции вероятности становится пренебрежительно малым в
сравнении с объективным элементом, тогда говорят о "чистом случае".
При обращении к следующему наблюдению, результат которого
предсказывается из теории, важно выяснить, находился ли предмет до или по
крайней мере в момент наблюдения во взаимодействии с остальной частью мира,
например с экспериментальной установкой, с измерительным прибором и т. п.
Это означает, что урав-
нение движения для функции вероятности содержит влияние взаимодействия,
оказываемое на систему измерительным прибором. Это влияние вводит новый
элемент неопределенности, поскольку измерительный прибор описывается в
понятиях классической физики. Такое описание содержит все неточности в
отношении микроскопической структуры прибора, известные нам из
термодинамики. Кроме того, так как прибор связан с остальным миром, то
описание фактически содержит неточности в отношении микроскопической
структуры всего мира. Эти неточности можно считать объективными, поскольку
они представляют собой простое следствие того, что эксперимент описывается в
понятиях классической физики, и поскольку они не зависят в деталях от
наблюдателя. Их можно считать субъективными, поскольку они указывают на наше
неполное знание мира. После того как произошло взаимодействие, даже в том
случае, если речь идет о "чистом случае", функция вероятности будет
содержать объективный элемент тенденции или возможности и субъективный
элемент неполного знания. Именно по этой причине результат наблюдения в
целом не может быть точно предсказан. Предсказывается только вероятность
определенного результата наблюдения, и это утверждение о вероятности может
быть проверено многократным повторением эксперимента.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67