Избранные научные труды. Том 2

Теперь встаёт важный вопрос: что является основой наших суждений о свойствах объекта? На это можно ответить так: наши суждения основаны на анализе результатов взаимодействия объекта с прибором. Средства наблюдения (приборы или органы чувств человека), допускающие классическое описание с учётом принципа дополнительности, являются необходимым посредником между нашими восприятиями и микрообъектом. На этой основе и следует строить для микрообъектов наиболее адекватные им способы описания.

Для этого, прежде всего, необходимо знать внутренние свойства объекта. Исходя из предложения о тех или иных внутренних свойствах объекта и из задания внешних условий, в которых объект находится, нужно уметь судить о возможных результатах взаимодействия объекта с прибором определённого типа. Тип прибора характеризуется той величиной, какую он способен измерять. Так, прибор, способный измерять с большой точностью количество движения частицы, относится к одному типу, прибор, способный точно измерять положение частицы в пространстве, — к другому типу.

Таким образом, основой наших суждений об объекте являются результаты его взаимодействия с прибором того или иного типа. Мы подчёркиваем, что, когда объект задан и состояние его задано, его можно ещё привести к соприкосновению с приборами разного типа: можно заставить его взаимодействовать либо с таким прибором, который даёт возможность измерять одну сторону явления (скажем, локализацию в пространстве), либо с прибором другого типа, который даёт возможность измерять другой аспект явления (скажем, импульс и энергию); а то и другое вместе — невозможно.

Таким образом, законы квантовой физики, которые проявляются во взаимодействии объекта с прибором, должны учитывать как возможность выбора приборов разного типа, так и потенциальные возможности реагирования объекта на включение того или иного прибора. Кроме того, сами результаты взаимодействия не обязаны быть предопределёнными наперёд. В самом деле, при многократном повторении опыта не обязательно должно получаться одно и то же значение измеряемой величины; в общем случае речь идёт о распределении вероятностей возможных результатов взаимодействия.

Уже само понятие вероятности свидетельствует о том, что речь идёт о потенциальных возможностях. Другая сторона потенциальных возможностей состоит в возможности выбора приборов разного типа. Эти приборы разного типа нельзя пустить в ход совместно, и совместить большую точность в измерении дополнительных свойств невозможно; соответствующие неточности связаны неравенствами Гейзенберга.

Таким образом, что следует требовать от теории? Теория должна давать распределение вероятностей для каждой доступной измерению величины, иначе говоря, для результатов взаимодействия объекта с прибором, приспособленным для измерения этой величины. Пока прибор не выбран и не приведен в действие, существуют только потенциальные возможности, совокупность которых и характеризует состояние объекта.

Математическая форма законов квантовой физики должна давать адекватное отражение этих потенциальных возможностей. В квантовой механике это достигается при помощи волновой функции, которая позволяет вычислять относящиеся сюда вероятности. Как известно, эти вероятности выражаются либо прямо через волновую функцию, как квадрат её модуля, либо после соответствующего преобразования к новым переменным, как квадрат модуля преобразованной волновой функции.

Естественно, что от волновой функции мы требуем выражения закона распределения вероятностей по только для одной величины, но и для двух разных, соответствующих разным приборам. Более полное описание объекта и его состояния, выражение потенциальных возможностей, реализуемых при взаимодействии объекта со средствами наблюдения — в этом состоит её физический смысл. Это даёт и ответ на вопрос: является ли квантовомеханическое описание полным. Поскольку в таком описании исчерпываются все потенциальные возможности, оно несомненно является полным. Чего же ещё требовать помимо отображения всех существующих потенциальных возможностей?

Таким образом, та полемика по вопросу о полноте квантовой механики, которая была начата Эйнштейном ещё в 1935 году, очевидно, уже исчерпала себя, потому что теперь ответ на поставленные тогда вопросы совершенно ясен.

Как отмечалось в начале, оба принципа относительности — относительность но отношению к системе отчёта и относительность к средствам наблюдения — имеют, собственно говоря, одну и ту же природу. Относительность в теории пространства и времени есть относительность к системе отсчёта; в квантовой же физике относительность к средствам наблюдения требует более глубокой их характеристики, учитывающей также и принцип дополнительности. И это позволяет несравненно глубже проникать в сущность явлений природы.

Таким образом, по нашему мнению, принцип относительности к средствам наблюдения может оказаться применимым не только в квантовой механике, но, возможно, и в других областях знаний. В этом состоит его философское значение.

БИБЛИОГРАФИЯ ^*