О "КОЛЛАПСЕ ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИИ", "КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ИЗМЕРЕНИЙ" И "НЕПОНИМАЕМОСТИ" КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ1

j Клышко Д. Н. j (1), Липкин А. И. (lipkin@rsuh.ru) (2) (1)МГУ, (2)МФТИ

1. Введение

Главная цель статьи состоит, во-первых, в четкой формулировке основных постулатов и понятий квантовой механики (этому посвящен п.2). Во-вторых, опираясь на последние, проанализировать основательность указанных в заглавии "проблем", которые на поверку оказываются "мифами", т.е. утверждениями, принимаемыми без должного основания и не допускающими в принципе экспериментальной демонстрации.

Достижение первой из этих целей и развенчание мифа об особой "непонятности" квантовой механики, является самой сложной. Она осуществляется на основе развитого в [16; 11; 17] особого модельного взгляда на физику, в центре которого находятся тесно связанные между собой понятия -"первичных идеальных объектов" (ПИО) и определяющей их структуры - "ядра раздела физики" (ЯРФ), а также обобщенной модели физического процесса (движения) и его описания. Речь идет о новой сборке известных постулатов и понятий, работе, очень напоминающей ту, которую в конце прошлого века сделал Д.Гильберт для оснований геометрии. Работа эта состояла в решении проблемы повышения строгости и четкости задания основных понятий с помощью введения неявного типа совместного задания всех основных понятий (точки, прямой, плоскости и др.) с помощью системы аксиом геометрии. У нас аналогом такой системы постулатов выступает "ядро раздела физики", а аналогом точки и прямой - "первичные идеальные объекты" (но в физике построение физических моделей, а не доказательство теорем является направлением развития теории). Единицей анализа в этом подходе является раздел физики . В данной работе это - нерелятивистская квантовая механика. Соответственно главный ПИО - квантовая частица, опираясь на которую, можно, придерживаясь всеми принимаемого квантовомеханического формализма, не скатываться в чистый инструментализм ("минимальная

Настоящая работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, Гранты РФФИ № 99-02-16419 и № 99-06-80244

2 Физику можно разбивать на части по-разному. Используемое здесь понятие "раздела физики" опирается на понятия ПИО и ЯРН [16; 11; 17] и совпадает со стандартным делением на разделы в теоретической физике [81 ].

интерпретация" в [10]), сводящий квантовую механику к "формализму" (рецептуре), позволяющему лишь делать правильные предсказания измерений.

В квантовой механике в настоящее время сложилось два почти независимых друг от друга направления деятельности. Первое направление обеспечивает получение конкретных теоретических и экспериментальных результатов, касающихся конкретных квантовых систем. Второе направление деятельности направлено на понимание квантовой механики. Эти два направления образуют как бы два независимых потока. Такое положение дел устанавливается с конца 1920-х, когда трудами Эйнштейна, де Бройля, Гейзенберга, Шредингера, Борна, Бора, Дирака и др. были созданы основания современной квантовой механики, которые в контексте первого потока часто называют "формализмом" квантовой механики.

В центре второго потока - обсуждение многочисленных "интерпретаций" квантовой механики по разному решающих "проблемы" "редукции (коллапса) волновой функции" и связанных с ним проблем "квантовой теории измерений", а также "парадоксов" "Эйнштейна, Подольского, Розена" (ЭПР), "кота Шредингера", " телепортации" и т. п.

Одну из основных трудностей в обсуждении данных вопросов составляет неоднозначность и нечеткость основных формулировок и понятий, используемых в литературе по этой теме. " Дорого я бы дал за то, - говорит крупный исследователь творчества А.Эйнштейна А.Пайс, сравнивая степень четкости оснований специальной теории относительности (СТО) и квантовой механики, - чтобы иметь возможность рекомендовать то же (что и в СТО - А.Л.) в отношении квантовой теории!" [2, с. 137].

Мы хотим показать, что постулаты Шредингера, Борна и Бора (плюс постулаты статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака для многочастичных систем) дают возможность для реализации высказанного А. Пайсом пожелания, что с их помощью неявным образом задается онтологическая модель квантовой частицы, которая заменяет так называемую "интерпретацию".

Отметим, что к трудностям восприятия данной статьи следует отнести широко укоренившуюся неприязнь физиков к философии. Отчасти это связано со спецификой нашей истории. Одной из привилегий советских физиков было игнорирование догм официального (марксистско-ленинского) мировоззрения (официальная идеология мирилась с квантовой механикой на чисто прагматической почве - из-за создания атомной бомбы и т.п.), но вместе с этими догмами отбрасывалась и философия вообще, без которой нельзя войти во "второй поток". Впрочем, подобные настроения распространены и среди западных физиков. Нет оснований для сомнений в том, что фундамент современной физики позволяет

делать правильные предсказания. Однако успехи ее и основанной на ней технологии привели к некоторой эйфории и распространению убеждения в ненужности вопросов из области философии и теории познания. Отчасти это естественная реакция на многолетние бесплодные дискуссии и туманность философских трудов отцов-основателей.

Тем не менее этот "второй поток", к которому относится и данная статья, почему-то не только не иссяк за прошедшие 70 лет, а даже усилился, если судить по росту количества принадлежащих ему работ серьезных физиков и философов в западной литературе. Нам представляется, что этот второй поток, в основании которого лежит спор Эйнштейна и Бора, важен и значим.

Понимание основ облегчает усвоение предмета для неофита-студента, развивает его мышление. Студент-физик приходит с жаждой понимания и овладения предметом. Если ему не дают первое, он, в конце концов, удовлетворяется вторым и после ряда безуспешных попыток понять основания, привыкает относиться к квантовой механике как к хорошо разработанной рецептуре ("формализму"), позволяющей успешно работать.

Кроме того, непроясненность основ и многочисленные экзотические предложения и высказывания участвующих в этом обсуждении физиков (включение участия сознания в основы квантовой механики [3, 51 ], введение параллельных миров [4]) в сочетании со сложностью для "непосвященных" формализма позволяют делать из квантовой механики "темный чулан", в который можно спрятать концы различных " псевдонаучных" построений.

Но главное, обсуждение оснований - необходимый этап в движении самой физики. Вспомним обсуждения оснований ньютоновской механики конца прошлого века. Для развития самой классической механики оно мало что дало. Но это обсуждение взрыхлило почву и открыло путь теории относительности и квантовой механике. Последнее, по-видимому, является основной причиной указанной популярности "второго потока" на Западе.

В конце статьи (п.5) обсуждается специфичность и новизна нашей философской позиции - позиции, названной "конструктивным рационализмом" или, более точно, "галилеевским конструктивным рационализмом". Там же дается классификация других возможных позиций, связанных с различными типами мировоззрения.

Данная работа является результатом встречного движения авторов "из физики" и " из философии физики" в течение нескольких лет. Образцами этих полюсов являются, соответственно пп. 3.3 и 2.4, с одной стороны, и пп. 2.1 и 2.2 - с другой. Следы этого сложного процесса, возможно, еще заметны в данном тексте. Общей платформой с самого начала было неприятие широко распространенного убеждения