Квантовая теория и раскол в физике

(Было интересно прочитать в одной из недавних статей Р.М. Сантилли, что эта

"первая структурная модель нейтрона" оживает в его теории "разрешающей те

технические проблемы, которые в свое время привели к отказу от этой модели"

[16].)

Автор говорит, что " всетрудности возникали из-за предпосылки, соглас-

но которой атомная механика" (так Сантилли именует квантовую механику) применима в пределах нейтрона, и что эти трудности исчезли, когда стала ис-

пользоваться обобщенная механика.

14

(в) Вполне понятно, что люди, верящие в окончание пути (а к таковым

тогда принадлежал Паули), уже не были поражены открытием нейтрино (прав-

да, нейтрино тогда, по сути дела, не было еще открыто – тогда это была чисто

спекулятивная частица), хотя открытие должно было бы рассматриваться как

еще одна "скрытая переменная". Сейчас, однако, они неосознанно изменили

свою позицию, в том числе и свое представление о скрытых переменных. Пер-

воначально под названием "квантовая механика" выступала теория атома

(включая атомное ядро, само собой разумеется). Особенно это было ясно в

контексте дискуссии Бора, Гейзенберга и других с Эйнштейном. Теперь же

главным образом благодаря Гейзенбергу, Борну, Йордану, Шредингеру, а также

Дираку, Гордону, Клейну имя квантовой механики становится просто названи-

ем высокоэффективного математического формализма, причем формализма, который, возникнув в качестве теории движения отрицательного электрона в

поле положительного ядра, находит все более и более широкое применение.

Этот формализм, однако, очень сильно изменился и шагнул далеко за пределы

первоначальной теории Гейзенберга, Борна и Иордана – теории, трактовавшей-

ся как осуществленная цель физики.

(г) После того как в 1935 г. Юкава предсказал новую частицу, позднее на-

званную мезоном, ее поиск привел к открытию нескольких разных мезонов. Но

ни одна из этих частиц, как и многие другие элементарные частицы, не рас-

сматривалась в виде того, что раньше обозначалось как "скрытая переменная".

Причем это продолжалось и после того, как "скрытые переменные" освободи-

лись от первоначального постулата фон Неймана, по которому их роль – вос-

становление детерминизма в теории, постулата, который некоторые, включая

меня, с самого начала рассматривали как невыполнимый.

Тем временем квантовая механика разрослась. Но ее название более или

менее сохраняют, поскольку эта теория сохранила ряд характерных принципов

(соотношения коммутации, соотношения неопределенностей Гейзенберга, принцип запрета Паули). В итоге оно применяется к квантовой электродинами-

ке, квантовой теории поля и даже к квантовой хромодинамике и к теориям, 15

вводящим новые квантовые числа, т.е. то, что раньше называлось "скрытыми

переменными". Таким образом, защита Бором тезиса о полноте квантовой ме-

ханики (т.е. тезиса окончания пути) в его полемике с Эйнштейном осталась в

силе и после того, как сама теория радикально изменилась, а ее неполнота стала

слишком очевидной, чтобы быть предметом крупных интеллектуальных столк-

новений.

Возможно теория изменилась не в том направлении, на которое надеялся

Эйнштейн. Но не в этом состоял главный предмет его полемики: Эйнштейн ни-

когда не был догматически настроен даже в отношении тех теорий, которые он

решительно поддерживал.

Догматизм был инкриминирован ему теми, кто вроде Гейзенберга (в ци-

тированном выше пассаже из предисловия к переписке Эйнштейна и Бора) на-

стаивал на тезисе окончательности квантовой механики и после того, как новые

и, по-видимому, уже не столь приветствуемые революции показали, что до

конца еще далеко.

Выше я упоминал Сантилли и хочу сказать, что он – один из представи-

телей нового поколения – движется в ином направлении. Я весьма далек от то-

го, чтобы преуменьшать вклад гигантов, создававших квантовую механику –

Планка, Эйнштейна, Бора, Борна, Гейзенберга, де Бройля, Шредингера, Дирака.

Высоко оценивает работу этих людей и Сантилли. Однако, что характерно, он

отличает область "бесспорной приложимости" квантовой механики (он называ-

ет ее атомной механикой) от ядерной механики и адроники, и его самый при-

влекательный аргумент в поддержку того, что квантовая механика не может без

новых проверок считаться истинной в области ядерной механики и адроники, состоит, как мне кажется, в призыве вернуться к здравомыслию –к реализму и

объективизму, которые отстаивал Эйнштейн и которые были отвергнуты двумя

другими великими физиками – Гейзенбергом и Бором.

V

16

Таковы предпосылки, позволяющие понять современную ситуацию в фи-

зике. Правда, возникли новые моменты: например в работах Дж. Белла (я их

рассмотрю ниже). Однако даже работы Белла через аргумент Эйнштейна, По-

дольского и Розена напрямую связаны с проблемами реализма, вероятности, полноты и финальности. Сам же этот аргумент в его первоначальной форме

был направлен против характерной для копенгагенской интерпретации оппози-

ции реализму.

Действительно, за последнее десятилетие появились новые захватываю-

щие результаты, касающиеся основ квантовой теории. Они связаны со знамени-