Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе

Наиболее полным изложением критики Блохинцевым копенгагенской школы, а также философского значения его альтернативной ансамблевой интерпретации стала обширная статья, появившаяся в 1951 г. в ведущем советском физическом журнале[821]. Блохинцев задался целью доказать, что квантовая статистика имеет объективную реальность и ни в коем случае не зависит от наблюдателя, в противоположность раннему положению Бора о том, что статистику можно рассматривать как результат неконтролируемого воздействия прибора на объект. Он отмечал, что радиоактивные атомы распадаются в соответствии со статистическими законами, не зависимыми ни от наблюдателей, ни от приборов. Блохинцев рассматривал явление радиоактивности как некоторый «статистический ансамбль радиоактивных атомов, объективно существующих в природе»[822]. Настолько же зависимыми от объективных статистических законов были и космические лучи. И, по его словам, микроуровень материи был областью, где такие статистические законы были изначально объективными (не происходили из лежащих в основе причинных факторов) и поэтому были обычными. В противовес этому «копенгагенская школа отодвигает на задний план тот факт, что квантовая механика приложима только к статистическим ансамблям и сосредоточивается на анализе взаимоотношения единичного явления и прибора. Это существенная методологическая ошибка: в таком толковании вся квантовая механика приобретает „приборный“ характер и объективная сторона дела затушевывается»[823].

Блохинцев утверждал, что квантовая механика была неприменима к отдельным микрообъектам, так как никакой микрообъект не может изучаться вне его окружения. Однако знание объективной реальности могло быть «в принципе» достигнуто путем изучения больших количеств микрочастиц. «Квантовая механика изучает свойства единичного микроявления посредством изучения статистических закономерностей коллектива таких явлений»[824]. Блохинцев с готовностью допускал, что измерительная операция изменит состояние отдельной частицы, переводя эту частицу в другой ансамбль, но утверждал, что все оставшиеся в исходном ансамбле частицы все еще будут находиться в их предыдущих состояниях. Следовательно, ученый может представить себе объективную реальность при помощи понятий тотальности или ансамбля.

Блохинцев также указывал, что теория «скрытых параметров» квантовой механики может в будущем разрешить численное описание индивидуальных микрочастиц, хотя в настоящее время подобное описание невозможно. Он отклонил хорошо известные попытки Джона фон Неймана и Ганса Рейхенбаха опровергнуть теории со скрытыми параметрами, подчеркнув, что эти ученые исходили из существующего математического аппарата квантовой механики, который наверняка изменится с появлением новой теории[825]. Он также отверг взгляды Эйнштейна, Подольского и Розена, отмечая, что эти авторы основывались на применении волновой функции к отдельным частицам, в то время как, по его мнению, ее следовало применять лишь к группам или ансамблям[826].

Наиболее слабым местом интерпретации Блохинцева было его определение ансамбля. Он не преуспел в отделении квантового описания материи от процесса измерения, как это видно из анализа его определения ансамблей: Блохинцев определял ансамбль как комбинацию микросистемы (совокупности частиц) и ее макроокружения. Но что включает в себя «макроокружение»? Согласно Д.И. Блохинцеву, оно включает измерительные приборы в качестве «специальных случаев». Поэтому он определял волновую функцию как «ассоциацию» частицы с ансамблем[827]. Но здесь он попадает в логический круг, ибо, стремясь разделить квантовую механику и измерительные операции, он тем не менее включает измерение в свое определение ансамбля. Таким образом, пси-функция становится, как и раньше, вероятностным утверждением результатов измерения.

В последовавшем вскоре споре между Блохинцевым и Фоком концепция ансамблей явилась основным предметом рассмотрения. Фок очень быстро определил слабые места в рассуждениях Блохинцева об ансамбле. Он извлек фундаментальные элементы квантовой механики, определенные Блохинцевым в 1949 г.: а) ансамбль есть набор частиц, которые независимо друг от друга находятся в том же состоянии, характеризуемом волновой функцией; в) состояние частицы следует понимать только как принадлежность частицы к определенному ансамблю, так что с) волновая функция не относится к отдельной частице. Далее Фок показывает, что эти положения противоречат друг другу: «В утверждении (а) содержится определение состояния отдельной частицы через ее волновую функцию, в утверждении же (с) отрицается, что волновая функция относится к отдельной частице. Это есть противоречие. Далее, в утверждении (а) ансамбль определяется через волновую функцию, а в утверждении (в) волновая функция определяется через ансамбль. Это есть порочный круг»[828].