Избранные научные труды. Том 2

86 Воспоминания об основоположнике науки о ядре и дальнейшее развитие его работ [138]

Переработанный текст лекции памяти Резерфорда, прочитанный 28 ноября 1958 г.; опубликован лишь в 1961 г. Статья даёт развернутую картину развития атомной и ядерной физики в период с 1911 по 1937 гг.

87 Сольвеевские конгрессы и развитие квантовой физики [139]

Послание XII Сольвеевскому конгрессу, состоявшемуся в Брюсселе 9—14 октября 1961 г. и посвящённому проблемам квантовой теории поля. Эта последняя законченная работа Бора вместе со статьями (85) и (86) является ценнейшим документом по истории развития квантовой физики.

ПРИЛОЖЕНИЕ

В. А. ФОК

Квантовая физика и философские проблемы ¹

¹ Впервые напечатана в журнале «Вопросы философии», 1971, № 3, стр. 46.

Целью настоящей статьи является разъяснение понятия относительности к средствам наблюдения как основы описания физических явлений. Указанное понятие настолько важно, что заслуживает наименования принципа относительности к средствам наблюдения. Принцип этот особенно важен для правильного понимания квантовой механики. Понятие относительности к средствам наблюдения есть в известном смысле обобщение понятия относительности к системе отчёта. Оба понятия играют в соответствующих теориях — квантовой механике и теории относительности — аналогичную роль. Но в то время как теория относительности, которая опирается на понятие относительности к системе отчёта, учитывает лишь движение средств наблюдения как целого, в квантовой механике необходимо учитывать и более глубокие свойства средств наблюдения.

Что можно вообще сказать о средствах наблюдения? Что сюда входит? Важным является, по нашему мнению, то, что в категорию средств наблюдения входят как органы чувств человека, так и приборы. Между тем и другим нет принципиальной разницы. Например, очки исправляют дефекты глазного хрусталика, микроскопы и телескопы в огромной мере расширяют возможности наблюдения, но наблюдения с их помощью в принципе не отличаются от наблюдений невооружённым глазом. Так что и то, и другое следует отнести к одной категории. Можно сказать, что приборы являются расширением органов чувств человека. Или, если угодно, ту же мысль можно выразить так: органы чувств человека являются приборами, вмонтированными в человеческий организм.

Чем характеризуются приборы в смысле способов их описания? Существенно то, что к приборам применимы классические способы описания, которые основаны на некоторых абстракциях. Мы попытаемся охарактеризовать эти абстракции. Во-первых, такой абстракцией является абсолютизация физических процессов, т. о. допущение, что они происходят «сами по себе» и не возмущаются актом наблюдения, а значит и не требуют дальнейших указаний о способах наблюдения. Как показывает квантовая механика, это допущение выполнимо лишь приближённо. Приборы характеризуются тем, что хотя, конечно, такая абсолютизация в полной мере к ним и не применима, но приближённо при описании их действия мы всё-таки можем ею пользоваться. Это одно допущение. Второй абстракцией является допущение возможности исчерпывающе всестороннего описания действия данного прибора или данной системы. Такая возможность допускается, например, в классической механике. В задаче о движении системы материальных точек с заданными массами и силами взаимодействия всё исчерпывается знанием координат и импульсов материальных точек: к этому нечего добавить. Этим исчерпывается всё, что можно сказать о состоянии системы. Никакие дальнейшие сведения ничего нового не прибавят. Таким образом, эта идеализация, которая применяется в классической физике, означает допущение возможности одновременно судить о разных сторонах явления, по крайней мере приближённо. Применяя её к приборам, мы должны учитывать её приближённый характер.

Чем ограничена возможность такого применения данной идеализации? Мы знаем, что применимость классического способа описания ограничена неравенствами Гейзенберга, которые устанавливают, что обстоятельства, благоприятные для наблюдения одного аспекта явления, например, для. локализации объекта в пространстве координат, являются неблагоприятными для наблюдения других аспектов явления, например, для локализации объекта в пространстве импульсов, т. е. для того, чтобы можно было приписать объекту определённые импульс и энергию. Между обоими аспектами имеется, в этом смысле, дополнительное отношение. Об этом говорит принцип дополнительности Бора. Поскольку наблюдаемость того или иного аспекта явлений есть отражение объективных свойств природы, о принципе дополнительности Бора можно говорить как о законе природы.