«Парадоксы» квантовой механики

Теперь рассмотрим «парадоксы», лежащие в основе споров между «копенгагенской» и «антикопенгагенский» парадигмами и составляющие ядро философских проблем квантовой механики. Эти парадоксы концентрируются вокруг темы измерения в квантовой механике. Анализируя проблемы, возникающие в связи с процедурами измерения, известный физик В. Гайтлер, следуя положениям «копенгагенской» интерпретации, приходит к заключению, что «появляется наблюдатель как необходимая часть всей структуры, причем наблюдатель со всей полнотой своих возможностей сознательного существа» [32, с. 74]. Гайтлер утверждает, что в связи с возникновением квантовой механики «нельзя более поддерживать разделение мира на „объективную реальность вне нас“ и „нас“, сознающих себя сторонних наблюдателей». Субъект и объект становятся неотделимы друг от друга. «Мы должны быть благодарны Гайтлеру, — говорит К. Поппер, — за то, что он дает самую, по-видимому, четкую формулировку доктрины включения субъекта в физический объект, доктрина, которая в той или иной форме присутствует у Гейзенберга в „физических принципах квантовой теории“ и во многих других (в частности, у фон Неймана. — А. Л.)» [32].

Однако никаких подобных проблем в реальной работе физика, как уже было сказано, не возникает. В рамках представленной в параграфе 15.3 «теорфизической» интерпретации (парадигмы) квантовая механика столь же объективна, как и классическая механика. С излагаемой здесь точки зрения источник этих «парадоксов» либо в нарушении копенгагенцами второго пункта постулатов Борна, либо следствие игнорирования наличия операциональной части, неправомерным растворением границы между операциями измерения и теоретической моделью явления (см. гл. 9) и следующей из этого неадекватной постановки вопросов.

Чтобы попять происхождение мифа об особой роли субъекта и сознания в квантовой механике, рассмотрим два основных «парадокса», связываемых с процессом измерения в квантовой механике, — «кошки Шрёдингера» и «редукции (коллапса) волновой функции» .

Парадокс «кошки Шрёдингсра»

В известном мысленном эксперименте " кошки Шрёдингера" кошка сидит на бомбе (или сосуде с синильной кислотой), взрывное устройство которой запускается радиоактивным атомом и счетчиком Гейгера. Описывая с помощью волновых функций не только радиоактивный атом, запускающий «адскую машину», но и всю систему, включая кошку, Шрёдингер приходит к парадоксу [22]. Парадокс состоит в том, что при применении ко всей системе, включая кошку, квантово-механического описания, наряду с предполагаемыми «чистыми» состояниями, отвечающими живой и мертвой кошке, описываемыми соответственно волновыми функциями? ж и ??, согласно принципу суперпозиции что-то должно отвечать и суперпозиции волновых функций этих чистых состояний? = а? ж + 6??, т. е. состоянию, когда кошка «ни жива, ни мертва», что явно противоречит здравому смыслу.

Причин «парадокса» две. Первая состоит в том, что одно измерение в соответствии с постулатами Борна, не определяет состояние. Состоянию отвечают распределения вероятностей, измерение которого требует серии измерений, но тогда разрушается парадокс. То есть этот «парадокс» предполагает «копенгагенское» отношение к измерению. Вторая причина заключается в том, что здесь внутрь физической системы поместили весь измерительный прибор, состоящий из счетчика Гейгера, взрывателя, динамита и кошки, описывать который волновой функцией неправильно, поскольку он относится к операциональной части.

Для Шрёдингера его постановка задачи вытекает из убеждения в том, что «наблюдение — такой же естественный процесс, как и всякий другой, и сам, но себе не может вызывать нарушения закономерного течения естественных процессов» [39, с. 81]. Основой этого убеждения является философское по своей сути утверждение, что «если квантовая теория способна дать полное описание всего, что может произойти во Вселенной, то она должна иметь возможность описать также сам процесс наблюдения через волновые функции измерительной аппаратуры и исследуемой системы. Кроме того, в принципе квантовая теория должна описать и самого исследователя, наблюдающего явления при помощи соответствующей аппаратуры и изучающего результаты эксперимента… через волновые функции различных атомов, составляющих этого исследователя» [5, с. 668] (ср. приведенное в параграфе 2.1 изложение программы Лапласа Махом). Отсюда возникают мифические проблемы «проведения точной границы между объективным и субъективным» в квантовой механике [11, с. 290].