Философия квантовой теории

Рассмотрим основные варианты интерпретации смысла квантовомеханических расчетов. Наиболее рас- 2/и

лространенным является подход, предложенный Нильсом Бором и Максом Борном и получивший название Копенгагенской интерпретации. Разъясняя смысл этого подхода, Борн писал: «Природа не может быть описана с помощью частиц или волн в отдельности, а только с помощью более сложной математической теории. Этой теорией является квантовая механика, которая заменяет собой обе эти модели и только с определенными ограничениями представляет ту или иную из них».

В мире квантовых явлений мы имеем дело с закономерностями, не поддающимися детерминистическому анализу. Существенно новой чертой исследования этих явлений оказывается фундаментальное различие между макроскопическим измерительным прибором и микроскопическими изучаемыми объектами. Работу приборов приходится описывать на языке классической физики, не вводя кванта действия. В силу этих причин, если в классике взаимодействием между прибором и объектом можно пренебречь, то в квантовой физике оно составляет неотъемлемую часть самого явления. Эта особенность приводит к тому, что повторение одного и того же опыта дает, вообще говоря, разные результаты, которые, следовательно, могут выражаться в форме вероятностных (статистических) закономерностей.

Обобщая этот отказ от классического идеала детерминизма, Бор сформулировал его в виде принципа дополнительности. Количественное выражение этот принцип находит, по его словам, в форме соотношений неопределенности Гейзенберга (4), (5), которые фиксируют границы применимости к квантовым объектам кинематических и динамических переменных, заимствованных из классической физики.

Второй подход к интерпретации квантовой механики называют неоклассическим. Сторонники этого подхода (Д. Бом и др.) полагают, что классический принцип причинности можно сохранить, если ввести в теорию некие скрытые неизвестные пока параметры. Однако этот подход непродуктивен, т. к. никому из его защитников не 280 удалось раскрыть природу этих скрытых параметров.

Статистическую интерпретацию отстаивал Д.И. Бло- хинцев, который обратил внимание на тот факт, что объектом применения квантовой механики по существу являются не отдельные частицы, а квантовый ансамбль. А поэтому поведение микрочастиц определяется совокупностью статистических закономерностей.

В 1957 г. X. Эверетт предложил наиболее парадоксальную интерпретацию, которая получила название многомировой. Его идея вызвала крайне противоречивую реакцию в научном сообществе, многие ее решительно отвергли как абсурдную, но некоторые ее приняли, поскольку не увидели конкурентоспособных альтернатив.

Известен квантово-механический парадокс, связанный с наблюдением интерференционной картины, возникающей при происхождении пучка электронов или светового луча (т. е. пучка фотонов) через пару узких щелей. Парадокс состоит в том, что интерференционная картина возникает даже в том случае, когда на щель падает один электрон или один фотон. С точки зрения стандартной квантовой теории это должно означать, что фотон расщепляется на две части, одна из которых проходит сквозь одну щель, а другая через вторую, после чего обе части интерферируют на экране. Этого однако не может быть, потому, что фотон — это минимальная порция, квант электомагнитного излучения (см. формулу (3)).

Чтобы снять этот парадокс, Эверетт предложил гипотезу, согласно которой, кроме реальной Вселенной, в которой мы живем, параллельно существует множество ее двойников — «теневых» Вселенных.

Природа реальности, гласит гипотеза Эверетта, состоит в том, что помимо нашего мира — параллельно с ним существует множество его двойников, причем число этих двойников увеличивается с каждой наносекундой. Д. Дойч, посвятивший обоснованию этих идей

книгу «Природа реальности», предложил назвать этот непрерывно ветвящийся мир мультиверсом (multiverse от английского слова universe, Вселенная). Смысл этой гипотезы он комментирует следующим образом: «Кто такие "мы" ? Пока я пишу эти строки, множество "теневых" Дойчей делают то же самое и не одна копия этих Дойчей не занимает в мультиверсе привилегированного положения. Между собой Дойчи-двойники никак не взаимодействуют, а потому нам никогда не узнать, разделяют ли они взгляды "нашего" Дойча на проблему реальности». Именно этот более чем странный мир описывает, по его словам, квантовая механика.

«Это не бред сивой кобылы, — говорит по этому поводу патриарх отечественной физики академик B.JI. Гинзбург. — Но я лично в это не верю, хотя есть серьезные ученые, которые верят».

Значительно более простую и понятную интерпретацию парадоксов квантовой механики можно предложить, используя методологию торсионной физики. Если фотон — квант электромагнитного поля — представляет собой возмущенную под действием электрического заряда «нить» поляризованных фотонов, то при взаимодействии этой «нити» с материальным объектом — парой щелей — происходит ее расщепление, что и объясняет возникающее в итоге явление интерференции. Точно таким же образом можно объяснить и другой парадоксальный эффект — квантовую телепорта- цию, которая была предсказана Эйнштейном в его совместной работе с Розеном и Подольским и недавно осуществлена де Мартини (Рим) и Цайлингером (Вена).

Записав основное уравнение квантовой механики — волновое уравнение, — Шредингер не смог разъяснить непосредственный физический смысл волновой функции. Ответ на этот вопрос дает торсионная физика. Из теории физического вакуума Г.И. Шипова следует, что волновая функция определяется через реальное торсионное поле — поле кручения физического пространства. Источниками торсионного поля являются элементарные частицы, обладающие ненулевым спином, макроскопические тела — измерительные приборы, а также операторы, проводящие эксперимент с этой частицей. Однако торсионные поля приборов и операторов при прове-

дении эксперимента никак не контролируются, а потому вносят в его результат элемент случайности. Результат опыта с квантовым объектом зависит, таким образом, от взаимодействия торсионных полей, созданных тремя различными источниками, два из которых подчиняются законам случая. По этой причине результаты опытов носят вероятностно-статистический характер. Торсионная интерпретация квантовой механики значительно более наглядна, чем копенгагенская или неоклассическая, а тем более, чем «многомировая».