Квантовая теория и раскол в физике

с отрицанием локальности. С ними конфликтуют все наши астрономические

знания и результаты технических приложений физики, ибо все они предпола-

гают реальность времени и исключают действие на расстоянии. И что даже бо-

лее важно – выводимые из этих экспериментов, а также из ситуации в атомной

физике в целом идеалистические утверждения, в особенности теория, согласно

которой течение времени – это субъективная иллюзия, находятся, как мне

представляется, в глубоком конфликте с биологией и теорией эволюции.

Поэтому, до того как отвергнуть локальность, нам кроме указанных не-

давних экспериментов, которые, кстати, вызывают много вопросов, предстоит

еще многое сделать. И подчеркнем снова, что их результаты вопреки многочис-

ленным утверждениям не входят в противоречие с реализмом. За истекшие ше-

стьдесят лет не без влияния махизма философы и физики слишком часто спе-

шили поверить идеализму. Одна из задач настоящего тома Постскриптума –

постараться проанализировать многие из прошлых аргументов в пользу идеа-

лизма, которые многие физики считают просто само собой разумеющимися, и

показать их ошибочность.

IX

Мне хотелось бы предложить простой эксперимент, который можно рас-

сматривать как обобщение аргумента Эйнштейна, Подольского и Розена [29].

ЭПР "мысленный эксперимент", в том виде как он был первоначально сформу-

27

лирован, – всего лишь аргумент, а не реальный эксперимент. Я хочу предло-

жить решающий эксперимент, позволяющий проверить, достаточно ли только

познавания, чтобы возникла "неопределенность", а вместе с нею (как предпола-

гает копенгагенская интерпретация) рассеяние значений сопряженных величин, или же за это рассеяние ответственна именно физическая ситуация.

У нас есть источник, скажем, позитроний, который испускает в противо-

положенных направлениях пары провзаимодействовавших частиц. Рассмотрим

пары частиц, движущихся вдоль положительной и отрицательной осей к двум

экранам со щелями Aи B, ширину каждой из которых можно регулировать

(рис. 2). Позади щелей по обе стороны расположены наборы счетчиков Гейгера, образующие полуокружности.

Допустим, что интенсивность излучения испускаемых частиц очень низ-

ка, так что очень высока вероятность того, что две частицы, которые действи-

тельно прореагировали до испускания, будут зарегистрированы слева и справа

одновременно.

Те из частиц, которые прошли сквозь щели Aи Bбудут регистрироваться

счетчиками Гейгера. Причем наши счетчики – счетчики совпадений: они связа-

ны таким образом, что регистрируют лишь те частицы, которые одновременно

проходят через Aи B. Тем самым почти достоверно, что подсчитываются толь-

ко пары провзаимодействовавших друг с другом частиц.

28

Теперь, делая щели Aи Bшире или уже, проверим гейзенберговский раз-

брос для обоих пучков частиц (движущихся направо и налево). Если щели су-

жаются, то начинают работать счетчики, расположенные выше и ниже по от-

ношению к щелям. То, что эти счетчики "вступили в игру", означает расшире-

ние угла рассеяния при сужении щелей в соответствии с гейзенберговскими со-

отношениями.

Сделаем щель Aочень узкой, а щель Bочень широкой. Согласно ЭПР ар-

гументу, мы измерили qyдля обеих частиц (одна проходит через A, а вторая че-

рез B) с одинаковой точностью ∆qyщели A, поскольку мы теперь можем при-

близительно с той же самой точностью рассчитать координату yчастицы, кото-

рая проходит через B, хотя эта щель гораздо шире. Мы достигли таким образом

достаточно точного "знания" координаты qyэтой частицы – косвенно измерили

координату этой частицы по оси y. И поскольку, согласно копенгагенской ин-

терпретации эта координата – наше знание, описываемое теорией и особенно

соотношениями Гейзенберга, мы ожидаем, что импульс pyпучка, приходящего

через B, имеет такой же разброс значений, что и у пучка, проходящего через

щель A, хотя она намного уже, чем щель B.

Однако рассеяние может быть, в принципе, проверено посредством уста-

новленных счетчиков. Если копенгагенская интерпретация верна, то такие

счетчики, находящиеся за B и показывающие широкое рассеяние (и узкую

щель), должны теперь подсчитывать совпадения: речь идет о счетчиках, кото-

рые до того, как щель Aбыла сужена, не считали каких-либо частиц.

Подведем итог: если копенгагенская интерпретация верна, то любое воз-

растание точности просто нашего знаниякоординаты qyчастиц, движущихся

направо, должно увеличить их рассеяние, причем это предсказание должно

быть проверяемым.

Я склонен предположить, что проверка покажет против копенгагенской

интерпретации. Хотя отсюда будет следовать, что тезис Гейзенберга о том, что

его формула применима ко всем видам косвенных измерений (тезис, который

приверженцы копенгагенской интерпретации – такие как фон Нейман – твердо

29

считают частью квантовой механики), подорван, сама квантовая механика (на-

пример, формализм Шредингера) останется в неприкосновенности.

Какой же будет координата, если наш эксперимент (вопреки моему ожи-

данию) подтвердит копенгагенскую интерпретацию, т.е. если частицы, чьи ко-

ординаты по оси yкосвенно измерены в B, обнаружат возросшее рассеяние?