Проблема реализма в современной квантовой механике

Изменение метафизических представлений о реальности. Экспериментальная проверка неравенств Белла, Леггета, Леггета-Гарга. Подтверждение экспериментов с отложенным выбором и квантовым "ластиком". Анализ пересмотра представлений классического реализма.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 31.05.2022
Размер файла 61,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Ю.С. Владимиров: Сделаю некоторые добавления, касающиеся импульсного и координатного представлений. Если мы ставим задачу перехода от более элементарных понятий к более сложным, точнее, от бинарной геометрии к обычной геометрии, то нам надо решить ряд проблем. Прежде всего, следует обосновать размерность и сигнатуру пространства-времени. Это один вопрос. Существует еще очень важный вопрос - а почему мы имеем квадратичное мероопределение? Этот вопрос тянет за собой следующий. Уравнения, которыми мы описываем физическую реальность - это дифференциальные уравнения второго порядка. Почему они второго порядка, а не какого-то иного? Не третьего и четвертого, например? Почему, когда мы решаем задачу, нам нужно знать начальные условия и начальные импульсы? Это тоже вопросы, которые должны иметь решения. Бинарный подход позволяет решить эту задачу. В каком смысле?

Если у нас имеется два множества, то элемент одного множества характеризуется отношениями к эталонным элементам другого множества. Если мы берем элемент из множества начальных состояний, то он характеризуется отношениями к элементам множества в конечном состоянии. Но последние являются будущим по сравнению с предыдущим. А в предыдущем у нас тоже были какие-то эталонные элементы, относительно которых мы характеризуем этот элемент. Поэтому получается такая ситуация, что каждый элемент в этой системе бинарных отношений характеризуется двумя наборами элементов - из будущего и из прошлого. Предлагается считать, что это как раз и является истоком того, что у нас есть принцип неопределенности. Когда мы берем элемент, мы не знаем, какими характеристиками его описываем - из будущего или из прошлого.

И, кроме того, отсюда вытекает следующее. Если мы хотим строить представление о координатном пространстве, мы должны рассматривать параметры из прошлого, потому что все, что мы видим и знаем, мы получаем из прошлого. Оно уже осуществилось. А когда мы говорим об импульсах, то мы должны иметь в виду параметры из будущего. Мы еще не знаем, но только будущее определит, что куда полетит. Как писали Фейнман и Уиллер, ничто не может быть испущено, если нет приемника возможного поглощения. Бинарный подход позволяет решить эту задачу. Он мне представляется чрезвычайно важным и интересным.

И еще один пункт я хотел затронуть. Тут Андрей Юрьевич говорил об ошибке Фейнмана. У него действительно была большая ошибка допущена, потому что он говорил о дальнодействии, и при этом не учитывал реляционную природу пространства и времени. То есть он строил свою теорию на фоне готового, априорно заданного пространства-времени. Его формулировка предполагает, что пространство и время существуют изначально. В методе континуального интегрирования суммируются вклады от траекторий, находящихся в пространстве и времени. Но, оказывается, что с точки зрения последовательной реляционной концепции, его подход не корректен. Вместо того чтобы суммировать по траекториям, нужно суммировать по всем возможным вкладам от событий окружающего мира в соответствии с принципом Маха. Если мы рассматриваем, например, фотоны, то особое внимание следует уделять испущенным, но еще не поглощенным фотонам. Имеется огромное количество вкладов от них в отношения между возможными поглотителями. И то, что в методе Фейнмана предлагается интегрировать, или суммировать, и является по сути учетом принципа Маха. В последовательном реляционном подходе (в концепции дальнодействия, которую пытался реализовать Фейнман) частица просто не идет вообще ни по какому пути. Как, например, в экспериментах с дифракцией фотонов на решетке, где нельзя сказать, что они проходят через ту или иную щель. Фотон вообще не идет ни по какому пути. Это ложная постановка задачи. Надо учитывать лишь фазовые вклады от атомов, составляющих решетку. Об этом писал сам Фейнман в своих лекциях по физике. Более того, при этом мы не должны рассуждать в рамках готового пространства и времени.

А.Ю. Севальников: Сделаю две ремарки. Для человека далекого от мира квантовой теории, все, что тут говориться, выглядит достаточно странно. Ну как, например, не двигается фотон? Однако хочу напомнить, что квантовая механика и началась с этого утверждения, о котором мною говорилось выше. Электрону в атоме мы не можем приписать никакой траектории. Позднее, Гейзенберг, разбирая двухщелевой эксперимент, утверждает, что электроны вообще не проходят ни через какие щели! Все это долго игнорировалось физиками. Но именно на это и указывают все последние эксперименты, о которых прекрасно рассказал Владислав Эрикович. Квантовым объектам вы не можете приписать априорные характеристики! Например, координату, а, следовательно, и определенную траекторию. Они просто не существуют. Далее. Вывод, который стал часто делаться, что мир теряет реальность, также не верен. Мир наблюдаемый реален, объективен, но конституируют его элементы, не принадлежащие этому миру! Вы все знаете искусство персидского ковра. Менее известно, что это тайное эзотерическое искусство. Персидский ковер тоже самое, что и мандала у буддистов. Это символ мира. Ковер - это мир, но у него есть ткач и он находится вне пространства и времени! В квантовой теории мы видим тоже самое. метафизический квантовый реализм

Мир новоевропейской философии, и особенно науки Нового времени, стал слишком «плоским». Отказ от рассмотрения иных модусов бытия в свое время был оправдан, наука стала заниматься миром эмпирическим, точнее чувственным. Развиваясь на этом пути более трехсот лет, она столкнулась с феноменами квантовой механики, которые уже не укладываются в простую схему одномодусного мира. Квант разрывает скорлупу мира явленного и указывает на существование Иного. Новая механика требует, соответственно, и новой философии, которую мы настойчиво и пытаемся развивать уже четверть века. Такая философия, повторим еще раз, является разрывом с декартовскими субстанциалисткими идеями. Материальное не сводится к «res extensa», существует «непротяженное», что и конституирует мир наблюдаемый, мир геометрический, который не является первичным. Хотя мы и говорим здесь о «новой философии», но на самом деле она вовсе не нова. В данном случае мы осуществляем тот самый поворот-Kehre, о котором говорил Мартин Хайдеггер. Поворот к грекам, к той метафизике, которая давно была утрачена. Нужно различать «феноменальное» и «до-феноменальное». Феноменальное, явленное или «наблюдаемое» есть отражение иной плоскости бытия, реализацией сущности, причем актуализация происходит в зависимости от окружающей материи. Сама материя задает тот или иной конкретный вид явленного. Здесь мы возвращаемся к традиционной метафизике. Она дает возможность реального объяснения, в отличие от любой иной потенциальной «философской оптики», квантовых феноменов, но, что является более важным, задает и возможность принципов, в рамках которых становится вероятной формулировка начальных основ этой теории, что принципиально невозможно при всех иных метафизических установках.

А.И. Липкин: Я не соглашусь с моими коллегами. Возможна другая интерпретация. Я хочу вернуться от метафизики к физике. С моей точки зрения, изложение и трактовка обсуждаемых здесь экспериментов, которые осуществлены в последнее время, уже нагружены определенной интерпретацией. Поэтому осмысление того, что там получается, и наблюдается, может быть и иным. Для того, чтобы как-то прийти к адекватному взаимопониманию, нужно определить базовые категории, и в первую очередь, определить понятие состояния. Что касается меня, то я выделяю базовую конструкцию во всех разделах физики - это физический процесс, как процесс перехода объекта (физической системы) из одного состояния в другое. Так акцентируются понятия объекта и его состояния. Состояние описывается каким-то определенным набором измеримых величин. Измерение - это всегда, в конце концов, сравнение с некоторым эталоном, поэтому это не явление, а техническая операция. Оно может быть как угодно нагружено естественными процессами, но это не отменяет его принадлежности к технике.

В случае квантовой механики такое понятие состояния будет сильно отличаться от понятия состояния, связанного с конкретным единичным измерением, которое тут часто имеется в виду, ибо центральный момент заключается в том, что согласно постулатам Борна, состояние задается распределениями вероятностей соответствующих измеримых величин. Это подразумевает, и об этом уже неоднократно тут говорилось, что измерений должно быть много - длинная серия актов измерений для того, чтобы получить распределение вероятностей. Одно измерение ничего не говорит о распределении вероятностей. Когда в квантовой механике речь идет об измерении, это всегда измерение распределения вероятностей. Другое дело, что здесь кроме распределения вероятностей отдельных величин еще требуется и измерение распределения вероятностей взаимно дополнительных (не коммутирующих) величин, что и делается в так называемом томографическом методе измерения. Таким образом, мы исходим из того, что состояние связывается с распределением вероятностей, и оно не зависит от измерения - измерение лишь проявляет соответствующее состояние. То есть мы можем говорить об объективно существующих квантовых объектах и их состояниях независимо от того произведено ли измерение. Но поведение этих объектов весьма непривычно, квантовомеханический объект не сводится ни к корпускулярному, ни к волновому. Это другой тип поведения, для которого формулировки в терминах локальности часто неадекватны, что и проявляется в обсуждаемых здесь экспериментах.

В этих экспериментах мы имеем дело с особой «холистской» нелояльностью, которая не приводит к нарушению принципов теории относительности, нет здесь эффекта дальнодействия, нет передачи воздействия или информации со сверхсветовой скоростью. Эта «холистская» нелокальность имеет место либо для перепутанных многочастичных состояний, либо для одночастичного состояния, когда за счет каких-то расщеплений (зеркалами или другими устройствами) создается много путей (в опытах по интерференции - частицы с самой собой). В этом случае у нас все равно состояние связано со всеми путями, по которым можно пройти. Эксперименты с «отложенным выбором» к этому мало что добавляют. Эффект в них заключается в следующем: если вы ставите зеркало или пытаетесь определить, по какому пути идет частица, то вы всегда вносите что-то в систему (система состоит из частицы и тех элементов, которые в нее добавлены - фильтры, зеркала и т п.) и, естественно, меняете и ее, и ее состояние. И во всех этих экспериментах нетрудно указать, где это происходит.

А.Д. Панов: Мне кажется, что ко всем этим мыслям можно было прийти на заре специальной теории относительности. Почему? Пространство Минковского специальной теории относительности формулируется для событий. Что такое событие? Событие - это то, что должно быть чем-то помечено. При этом, как минимум два состояния должно быть пройдено, или больше. Поэтому уже на самом начальном уровне должно быть понятно, что геометрия должна быть бинарной. Мне кажется, что какую-то кривизну придется вводить в концепцию, но условия, философские основания крайне разумны.

Второе, по поводу импульсного представления в квантовой механике. Здесь есть одно совершенно тривиальное обстоятельство, чем отличается координатное представление от импульсного. Импульс сохраняется в отличие от координаты. И с этим связано колоссальное количество упрощений. Если мы приготовим волновой пакет свободной частицы, можно видеть, как он эволюционирует. Если мы посмотрим в координатном представлении, он, во-первых, перемещается с места на место, во-вторых, там происходят сложные осцилляции, он меняет форму. Это очень непростая эволюция. А если посмотреть на тот же самый пакет в импульсном представлении, он не меняет своей формы, у него только фазы меняются.

Приведу другой тривиальный пример. Допустим, мы производим измерение. Если мы производим измерение для координаты, то получаем определенное значение, если потом проводим повторное измерение координаты, то мы получим другое значение. Чем больше времени подождем, тем меньше будет похоже на начальное значение. А если мы проводим измерение импульса, то потом, сколько бы мы не повторяли это измерение, мы будем получать одно и то же. Здесь как на ладони видно, что должно быть все гораздо проще.

Г.Н. Сергиевская: У меня вопрос к Андрею Юрьевичу. Концепция очень красивая. Импонирует обращение к древним грекам - это азы, классика. Меня заинтересовал принцип индивидуации материи. Ваш принцип? Нет. Тем не менее, вы его применяете. Люди тоже частично материя. По отношению к человеческим существам принцип индивидуации работает?

А.Ю. Севальников: Здесь уже осуществляется выход за рамки квантовой механики. Да, у человека есть тело, материальное, но к одному телу понятие человека не сводится. У человека есть то, что выводит его за рамки этого мира, с чем и связана возможность его свободного поведения. И это не сводимо к миру физики, в частности квантовой механики. Человека я не рассматриваю в рамках физического, а поэтому и не применял бы к нему всего того, что говорилось выше о квантовых объектах.

М.Г. Годарев-Лозовский: В отношении доклада Андрея Юрьевича, я бы высказал следующую мысль. С моей точки зрения, микрообъект вне измерения существует действительно как потенциальный объект. Но, потенциальный именно в гносеологическом смысле. Парадоксально то, что в онтологическом смысле этот же микрообъект в то же самое время существует как актуальный объект, но находящийся вне измерения. Я попытаюсь пояснить эту мысль на известном двухщелевом эксперименте. Есть источник микрообъекта, есть два возможных пути его движения в пространстве. И он регистрируется либо вблизи одной щели, либо вблизи другой. Мы ошибочно полагаем, что объект делает выбор и двигается по одному из путей. И мы его регистрируем вблизи одной из щелей, считая, что нам в этот момент становится известна его истинная траектория. В этом и есть существенная концептуальная ошибка. Во-первых, мне кажется, что он не движется по одной из двух возможных траекторий, а, как и полагал Р Фейнман сразу по обеим! Атемпорально телепортируя между дискретностями каждой из траекторий, микрообъект еще и атемпорально туннелирует между двумя возможными путями. Ведь он не просто двигается, мерцая по каждой из траекторий, но еще и туннелирует между самими этими траекториями. То есть он может менять свой путь в процессе пути. А мы его фиксируем либо у одной щели, либо у другой, но это совсем не означает, что он прошел по тому пути, по которому, мы считаем, что он прошел. Таким образом реализуется принцип атемпоральности: некоторые параметры квантового микрообъекта как, например, направление поляризации, спин, или координаты изменяются атемпорально. Эксперименты с отложенным выбором не представляются парадоксальными, если учитывать этот принцип, предложенный нами в 2013 г.

Л.Г. Антипенко: У меня есть замечания относительно трех последних выступлений. Тут возникли недоразумения в силу определенной причины, и их легко можно устранить, если разобраться в этой причине. Когда мы указывали, что электрон или фотон не движется по траектории, то имели в виду, что движению в данном случае не присущ метрический характер. Здесь метрический аспект движения отсутствует, нет движения по классической траектории. Но это не означает, что устраняется направление движения. Поэтому во всех рассуждениях о состояниях движения микрообъектов следует учитывать данные проективной геометрии. Думаю, что, исходя из данного обстоятельства, А.Ю. Севальников и Ю.С. Владимиров отдают приоритет в квантовой механике импульсному представлению состояния движения. А вообще вопрос о подходе к идеологии квантовой механики со стороны проективной геометрии заслуживает особого внимания, и здесь стоит остановиться на его главных моментах.

Проективная геометрия позволяет выявить три отправных начала для трех фундаментальных типов геометрии: параболической (геометрия Евклида), эллиптической (геометрия Римана) и гиперболической (геометрия Лобачевского). Все три начала находятся в соответствии с тремя коническими сечениями однополостного или двухполостного конуса, которые суть парабола, эллипс (в частном случае - окружность) и гипербола. В двухмерном пространстве на проективной плоскости парабола пересекается с бесконечно удаленной прямой в одной точке, эллипс - в двух мнимых точках, гипербола - в двух (вещественных) точках. Это приводит к тому, что геодезическая линия (прямая) в пространстве Лобачевского имеет две бесконечно удаленные точки, за которыми располагается принадлежащий ей мнимый отрезок. Поскольку прямая в пространстве Лобачевского есть не что иное, как линия движения, то и движение вещественной (фундаментальной) частицы распадается, соответственно, на два вида.

Эти геометрические закономерности, как известно, переносятся в специальную теорию относительности, в структуру четырехмерного пространства- времени (мир Минковского). В квантовой механике состояние движения описывается волновой функцией. В релятивистском варианте квантовой механики мнимое движение гиперболической геометрии сказывается на параметре времени. При полном решении квантово-релятивистского уравнения Дирака Антипенко Л.Г О специфике квантово-релятивистского описания движения микрообъектов // Метафизика. 2015. № 2(16). С. 99-112. параметр времени предстает в виде двух комплексно сопряженных чисел: it и -it (имеется в виду производная волновой функции по времени, которая в релятивистской квантовой механике обычно трактуется как оператор, действующий на волновую функцию наряду с другими операторами). Кроме того, обращаясь к квантово-релятивистскому описанию свободного движения электрона, нам приходится представлять его в форме двух спиноров, по которым и разносятся параметры времени it и -it. Переход от одного спинора к другому совершается под воздействием антиунитарного оператора обращения времени, введенного в математический аппарат квантовой механики Е. Вигнером ВигнерЕ. Теория групп и ее приложение к квантово-механической теории атомных спектров. М., 1961. С. 386-398.. (Пояснение: чтобы сохранить инвариантность уравнения Шредингера в отношении преобразования t ^ -it, необходимо волновую функцию заменить на функцию комплексно-сопряженную и переменить знак у мнимой единицы, стоящей перед производной по времени).

С точки зрения спинорного исчисления трансформация it в -it эквивалентна трансформации it в t (Э. Картан). Так что при квантово-релятивистском описании движения свободного электрона смена одного спинора другим означает преобразование вещественной величины времени в мнимую, и обратно.

Остается прояснить еще один немаловажный момент, связанный с поиском адекватной интерпретации спинорного представления о движении электрона. В результате решения уравнения Дирака имеется следующая особенность: место скорости движения электрона, которая не может быть равной скорости света, занимает световая скорость с. Сам Дирак по этому поводу писал так: «Поскольку электроны, наблюдаемые на практике, имеют скорости, существенно меньшие скорости света, то может показаться, что мы имеем здесь противоречие с экспериментом. Это, однако, не является действительным противоречием, поскольку теоретическая скорость в вышеприведенном заключении есть скорость в определенный момент времени, тогда как наблюдаемые скорости всегда являются средними скоростями по некоторому конечному интервалу времени. В дальнейшем при рассмотрении уравнений движения будет показано, что скорость вообще не является постоянной, но быстро осциллирует вокруг среднего значения, которое согласуется с наблюдаемой величиной»ДиракП.А.М. Принципы квантовой механики. М., 1960. С. 361.. Однако ответа на вопрос, как же конкретно описывается эта осцилляция, не последовало.

При полном же, двуспинорном, решении дираковского уравнения становится понятно, что наблюдаемая скорость движения электрона действительно вычисляется как средняя скорость, но только исходя из наличия двух амплитуд вероятности, присущих двум ингредиентам состояния движения частицы, двум спинорам. В одном из них имеет место вещественная компонента времени (движение вперед), в другом - мнимая компонента времени (движение в обратном направлении). Так в квантовой механике обнаруживает себя мнимая часть геодезической линии, присущей геометрии Лобачевского, за которой стоит проективная геометрия.

А.В. Беляков: Вопрос к Андрею Юрьевичу. По поводу самого начала вашего доклада. Мне не понятно следующее. Вы начали с введения понятия события как ключевого понятия. А потом вводите события не совместимые. Когда вы говорите о событии, вы его воспринимаете как действительный предмет или как теоретический? Могут существовать два одинаковых события?

А.Ю. Севальников: Понятие ввел Фейнман, а я его использую. Событие естественно рассматривается как теоретический конструкт, который мы применяем в теории, но на этом все не заканчивается. Мы считаем, что этому теоретическому конструкту соответствует свой референт в бытии. Собственно, так строится весь концептуальный аппарат физики.

А.В. Беляков: Хорошо. Тогда что такое «взаимоисключающие события»? Как вы определяете, какие события взаимоисключающие, а какие нет? Второе. Вы квантовую механику не знаете. Вы используете философский дискурс для обоснования квантовой механики. Вы вводите понятие до квантовой механики. Каким образом?

А.Ю. Севальников: Взаимоисключающие события можно конечно определить в рамках логики, как у Аристотеля. Например, через понятия противоположного. Если не обращаться к философскому дискурсу, а рассматривать это понятие с позиции физики, то взаимоисключающими событиями в рамках двухщелевого эксперимента будут прохождение объекта либо через первую щель, либо через вторую. Или, как в мысленном эксперименте Гейзенберга с ящиком, разделенном пополам. Частица находится либо в одной половине ящика, либо во второй. Это тоже взаимоисключающие события.

А.В. Беляков: Давайте другой пример. Две точки. Частица попала в одну точку, частица попала в другую точку. Это взаимоисключающие события?

А.Ю. Севальников: Одна частица?

А.В. Беляков: Да.

А.Ю. Севальников: Одна частица может локализоваться только в одном состоянии из двух возможных. Что касается Вашего вопроса о построении квантовой механики, отвечу следующее. Как происходит такое построение хорошо видно в теоретическом аппарате бинарной геометрофизики. А там задача ставится более глобальная, чем построение квантовой теории. Изначально вы даже не знаете понятия пространства и времени. От чего можно тогда оттолкнуться? Вы предполагаете, постулируете, что есть изначально некоторые объекты.

Ю.С. Владимиров их называет элементарными объектами. Можете назвать их монадами, как угодно. Но они существуют до пространства и времени. Как их описать? Самое простое - применить комплекснозначность, о чем я говорил выше. Так как здесь мы не можем ввести понятие «больше-меньше», описывающее пространственно-временной порядок, который представлен действительными числами. Множество элементарных объектов совершает множество переходов. Накладывая на эти переходы условие т. н. фундаментальной симметрии, являющееся аналогом принципа относительности, как бы вы попарно не выбирали эти элементы, сама функция от этого не меняется, и можно получить отсюда и квантовую механику, и реляционную концепцию пространства и времени.

А.В. Никулов: Квантовая механика в определенном смысле - это миф. В квантовую механику скорее верят, чем понимают. Фейнман утверждал, что никто не понимает квантовую механику. Он был не совсем прав. Он должен был сказать, что никто не понимает квантовые явления мира, внешнего по отношению к нашему сознанию. Мы можем не понимать явлений, так как не мы создали внешний мир. Но все теории возникают в нашем сознании. Поэтому мы можем и должны, рассмотрев любую теорию аналитически, понять ее однозначно. Мы обязаны осознать, вслед за критиками квантовой механики, Эддингтоном и Шредингером, что квантовая механика - это «не физическая теория, а уловка» Шредингер Э. Наука и гуманизм. Физика в наше время. Ижевск, 2001. C. 40.. Уловка возникла вследствие того, что Гейзенберг не учел, предлагая описывать наблюдаемые величины, что вводит в теорию процесс наблюдения. Эйнштейн в 1926 г. пытался убедить юного Гейзенберга, что «с принципиальной точки зрения желание строить теорию только на наблюдаемых величинах совершенно нелепо. Потому что в действительности все ведь обстоит как раз наоборот. Только теория решает, что именно можно наблюдать. Видите ли, наблюдение, вообще говоря, есть очень сложная система» Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М., 1989. C. 191-192.. Эйнштейн не смог убедить юного Гейзенберга. Зато Гейзенбергу удалось убедить несколько поколений ученых, что квантовая механика, в которой есть никак не описываемый процесс наблюдения, является научной теорией. Более того, большинство физиков до сих пор уверены, что в квантовой механике есть не процесс наблюдения, т. е. взаимодействие квантовой системы с сознанием наблюдателя, а процесс измерения, т. е. взаимодействие с измерительным прибором. Ложность этой уверенности легко понять, попытавшись ответить на вопрос: «Как измерительный прибор может обеспечить определенность результата второго наблюдения той же динамической переменной?» Этот вопрос демонстрирует, что уловкой является скачок Дирака или коллапс волновой функции. Это было ясно с самого начала, по крайней мере, для Эйнштейна. Но только немногие были согласны с Эйнштейном, например, Джон Белл: «Эйнштейн говорил, что теория определяет, что может быть “наблюдаемым”. Я думаю, он был прав - “наблюдением” - это крайне сложный процесс для теоретического описания. Поэтому такого понятия не должно быть в формулировке фундаментальной теории».

Многолетние споры о квантовой механике и многочисленные интерпретации стали возможны вследствие того, что многие ученые путают теорию с явлениями, которые она описывает. Поэтому большинство ученых до сих пор согласно с защитниками квантовой механики, а не ее критиками. Из-за это-

го Джон Белл широко известен как автор неравенств Белла, но не как критик квантовой механики. В 1989 г. Белл говорил, что, когда верующие в квантовую механику «вынуждены признать некоторую двусмысленность привычных формулировок, они, тем не менее, продолжают настаивать, что общепризнанная квантовая механика прекрасно работает “во всех практических случаях”» Bell J. S. Against Measurement // Physics World. 1990. No. 3. P. 33-40.. Белл, как и другие критики квантовой механики с этим соглашался. Поэтому важно подчеркнуть, что успешность квантовой механики сильно преувеличена. Она работает совсем не во всех практических случаях Nikulov A. Could ordinary quantum mechanics be just fine for all practical purposes? // Quantum Studies: Mathematics and Foundations. 2016. No. 3. P 41-55.. Квантовая механика не может описать эффект Аронова-Бома, наблюдаемый в кольцах Gurtovoi V. L., Nikulov A. V. Energy of magnetic moment of superconducting current in magnetic field // Physica C: Superconductivity and its Applications. 2015. Vol. 516. P 50-54.. Она не может изложить даже эффект Зеемана Nikulov A. The quantum mechanics is a non-universal theory. The realistic Schrodinger's and positivistic Born's interpretation of the wave function.. Хотя в описании этих, как и многих других квантовых явлений, нет процесса наблюдения.

ГН. Сергиевская: Мне бы хотелось услышать формулировку проблем в квантовой механике. Как вы считаете, существуют ли философские проблемы не физические, а именно философские?

А.Ю. Севальников: Да, существуют. Но они касаются специфических проблем, а именно понимания материи, материального, а также пространства и времени. Это одновременно и философские проблемы, и проблемы физические. Квантовая теория описывает частный аспект проявления материи. Понятие возможного я беру из физики, это - волновая функция. Но трактую это понятие в рамках философии, в рамках модального подхода. То же самое касается понятия события. Далее, считаю, что материя подчиняется математическим, логосным принципам. В 60-е гг. Уиллером была предложена концепция предгеометрии. Он полагал, что свойства пространства и времени не первичны, а их должно что-то конституировать. В 1970-е гг. это пытался объяснить Р Пенроуз с позиций своего твисторного подхода. До конца он с этой задачей не справился. А позднее она была успешно решена в бинарной геометрофизи- ке Ю.С. Владимировым. Замечу, есть и подход А.П. Ефремова. Юрий Сергеевич использует комплекснозначные числа, а А.П. Ефремов гиперкомплексные числа. Здесь вроде бы физика, но при этом решаются и философские вопросы. В таком подходе четко видим то, что в свое время говорил Лейбниц. Пространство и время оказываются реляционными, но есть то, что их конституирует.

К.В. Копейкин: Андрей Юрьевич, у меня к вам вопрос. Вы считаете, что основная проблема связана с материей?

А.Ю. Севальников: Если говорить про квантовую механику, то да.

К.В. Копейкин: У меня вопрос про сознание. Скажите, пожалуйста, сознание присутствует в физической картине мира?

А.Ю. Севальников: Физическая картина мира описывает мир физических явлений. Мир необходимости, а не свободы, с чем и связано сознание. А если касаться квантовой механики, то мой ответ краток - сознания квантовая механика не описывает и не касается.

К.В. Копейкин: Как говорил ваш коллега, Давид Израилевич Дубровский, объяснение сознания является самым тяжелым вопросом для материалистической философии. Потому что сознание направлено на что-то. А материя просто есть. У вас в научной картине мира сознание отсутствует, а знание о внешнем мире мы получаем через сознание, то тогда насколько полна такая картина мира? И не является ли проблема сознания все-таки первоочередной проблемой, которую нужно осмыслить как философскую?

А.Ю. Севальников: У меня контрвопрос к отцу Кириллу, как к богослову. Сознание - это продукт мозга?

К.В. Копейкин: Нет.

А.Ю. Севальников: Творца?

К.В. Копейкин: Конкретно человека.

А.Ю. Севальников: Оно связано с душой?

К.В. Копейкин: Да.

А.Ю. Севальников: А душа - это квантовый объект?

К.В. Копейкин: Квантовая механика - это некий способ описания реальности. Процесс взаимодействия моего сознания с тем, что я называю окружающей реальностью.

А.Ю. Севальников: О душе вы так и не ответили. Для меня человек - это существо, трансцендирующее по отношению к этому миру. Хайдеггер в свое время писал, что камень существует на обочине дороги, дерево и заяц существуют в лесу, а вот человек не существует, он экзистирует. Есть то, что нас выводит за рамки этого мира, сознание связано именно с этим трансцендентным началом, что и обеспечивает нашу свободу, точнее дает залог этой свободы. Вводить сознание в физическую картину мира - это физикализм, а я не физика- лист, и не материалист, хотя сегодня только и говорил о материальном. Просто необходимо разделять сферы сущего, и не только материального бытия.

Н. Спасков: У меня вопрос к Владиславу. Электрон и фотон в том двухщелевом эксперименте обладают свободой выбора или нет?

Э. Терехович: Скажем так, использование этого понятия должно быть обосновано.

Н. Спасков: Хорошо, я уточню вопрос. Возможен другой подход к квантовым объектам. И в том контексте, в котором сейчас говорили о сознании, о квантовой механике, вся вселенная может обладать сознанием, но в разной степени. Исходя из этого, можно предположить, что квантовые объекты какими-то элементами сознания обладают. У нас две двери, мы знаем, что за одной дверью есть преступник, а за другой нет. Естественно, мы выбираем ту, где преступника нет. Из этих позиций можно рассмотреть элементарную частицу. Обладая зачаточным сознанием, она может регулировать свое поведение. Речь идет о том, что ее поведение недетерминировано.

Э. Терехович: Происходит выбор одного из свободных состояний. Можно сказать, отбор, и при этом его осуществляет сама система.

Н. Спасков: Это связано именно с природой сознания.

Э. Терехович: Прежде чем говорить о сознании, надо говорить об информации и о знании.

А.Ю. Севальников: Коллеги, я хочу подвести черту. Мы уже достаточно давно дискутируем и исчерпали лимит нашего времени. Подводя итог, хочу сказать несколько слов. Ясно, мы не смогли охватить всех аспектов квантовой механики. В будущем, думаю, нам есть смысл собираться и обсуждать конкретные проблемы, касающиеся квантовой механики. Я надеюсь, что мы будем это осуществлять в стенах нашего Института и привлекать иных участников, которые не были по той или иной причине сегодня на нашем мероприятии. В заключение хочу поблагодарить всех участников Конференции и дискуссии. Мы будем рады видеть всех Вас на наших будущих мероприятиях.

Список литературы

1. Антипенко Л.Г. О специфике квантово-релятивистского описания движения микрообъектов // Метафизика. 2015. № 2(16). С. 99-112.

2. Вигнер Е. Теория групп и ее приложение к квантово-механической теории атомных спектров. М.: Изд. иностр. лит., 1961. 444 с.

3. Дирак П.А.М. Принципы квантовой механики. М.: Госиздат физико-математ. лит., 1960. 361 с.

4. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989. 400 с.

5. Гейзенберг В. Шаги за горизонт. М.: Прогресс, 1987. 368 с.

6. Годарев-Лозовский М.Г. Проблема пространства и движения в квантовой механике // Вестн. Перм. ун-та. Сер. Философия, психология, социология. 2015. Вып. 2(22). С. 48-54.

7. Наука и предельная реальность: квантовая теория, космология и сложность / Ред.: Дж. Барроу, П. Дэвис, Ч. Харпер мл. М.; Ижевск: ИКИ, 2013. 664 с.

8. Севальников А.Ю. Интерпретации квантовой механики: В поисках новой онтологии. М.: ЛИБРОКОМ, 2009. 192 с.

9. Терехович В.Э. Модальные подходы в метафизике и квантовой механике // Метафизика. 2015. № 1. С. 129-152.

10. Уилер ДжА. Квант и вселенная. Астрофизика, кванты и теория относительности. М.: Мир, 1982. 560 с.

11. Шредингер Э. Наука и гуманизм. Физика в наше время. Ижевск: Изд. НИЦ РХД, 2001. 64 с.

12. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т 3-4. М.: Мир, 1977. 498 с.

13. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т 8-9. М.: Мир, 1978. 530 с.

14. Bell J.S. Against Measurement // Physics World. 1990. Vol. 3. P 33-40.

15. Gurtovoi V.L., NikulovA.V. Energy of magnetic moment of superconducting current in magnetic field // Physica C: Superconductivity and its Applications. 2015. Vol. 516. P 50-54.

16. Jacques V. et al. Experimental realization of Wheeler's delayed-choice gedanken experiment // Science. 2007. Vol. 315(5814). P 966-968.

17. Leggett A.J., Garg A. Quantum mechanics versus macroscopic realism: Is the flux there when nobody looks? // Physical Review Letters. 1985. Vol. 54. No. 9. P. 857.

18. LeggettA.J. Nonlocal hidden-variable theories and quantum mechanics: An incompatibility theorem // Foundation of Physics. 2003. Vol. 33. No. 10. P. 1469-1493.

19. Lombardi O., Castagnino M. A modal-Hamiltonian interpretation of quantum mechanics // Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics. 2008. Vol. 39(2). P 380-443.

20. Ma X. et al. Experimental delayed-choice entanglement swapping // Nature Physics. 2012. Vol. 8(6). P 479-484.

21. Ma X., Kofler J., Zeilinger A. Delayed-choice gedanken experiments and their realizations.

22. Manning A.G. et al. Wheeler's delayed-choice gedanken experiment with a single atom // Nature Physics. 2015. Vol. 11. P 539-542.

23. Merali Z. Quantum `spookiness' passes toughest test yet // Nature. 2015. Vol. 525(7567). P 14-15.

24. NikulovA.V. Could ordinary quantum mechanics be just fine for all practical purposes? // Quantum Studies: Mathematics and Foundations, 2016 Vol. 3. P 41-55.

25. Nikulov A.V The quantum mechanics is a non-universal theory. The realistic Schrodinger's and positivistic Born's interpretation of the wave function.

26. Pan J.W. et al. Experimental test of quantum nonlocality in three-photon Greenberger- Horne-Zeilinger entanglement // Nature. 2000. Vol. 403 (6769). P 515-519.

27. PeruzzoA. etal. A quantum delayed-choice experiment // Science. 2012. Vol. 338(6107). P. 634-637.

28. Ringbauer M., Duffus B., Braciard C. et al. Measurements on the reality of the wavefunction // Nature Physics. 2015. No. 11. P 249-254.

29. Robens C. et al. Ideal negative measurements in quantum walks disprove theories based on classical trajectories // Physical Review X. 2015. Vol. 5. No. 1. P 011003.

30. Wheeler J.A. Quantum Theory and Measurement / Eds. J.A. Wheeler and W.H. Zurek. USA: Princeton University Press, 1983. 811 p.

31. Zurek W H. Decoherence and the transition from quantum to classical-revisited // Los Alamos Science. 2002. Vol. 27. P 86-109.

32. Zurek W. H. Quantum darwinism // Nature Physics. 2009. Vol. 5(3). P 181-188.

References

1. Antipenko, L.G. “O specifike kvantovo-relativistskogo opisania dvigenia mikroobjektov” [About specifics of quantum-relativistic description of the motion of microscopic objects], Metaphysics, 2015, no. 2(16), pp. 99-112. (In Russian)

2. Barrow, J., Davies, P., Harper, C. Jr. (eds.) Nauka i predel'naya realnost' [Science and Ultimate Reality: Quantum Theory, Cosmology and Complexity]. Moscow-Izhevsk: IK Publ. 2013. (In Russian)

3. Bell, J. S. “Against Measurement”, Physics World, 1990, vol. 3, pp. 33-40.

4. Dirac, P. A. M. Principy kvantovoj mehaniki [The Principles of Quantum Mechanics]. Мoscow: Gosizdat Publ., 1960. 361 pp. (In Russian)

5. Feynman, R., Leighton, R. B. & Sands, M. Fejnmanovskie lekcii po fizike [Feynman Lectures on Physics]. Part 3-4. Мoscow: Mir Publ., 1977. (In Russian)

6. Feynman, R., Leighton, R. B. & Sands, M. Fejnmanovskie lekcii po fizike [Feynman Lectures on Physics]. Part 8-9. Мoscow: Mir Publ., 1977. (In Russian)

7. Godarev-Lozovsky, M. G. “Problema prostranstva i dvizheniya v kvantovoi mekhanike” [The Problem of space and movement in quantum mechanics], Vestnik Permskogo Univer- siteta, ser. filosofiya, psikhologiya, sotsiologiya [Herald of Perm University. Series: Philosophy, Psychology, Sociology], 2015, vol. 2(22), pp. 48-54. (In Russian)

8. Gurtovoi, V L. & Nikulov, A. V “Energy of magnetic moment of superconducting current in magnetic field”, Physica C: Superconductivity and its Applications, 2015, vol. 516, pp. 50-54.

9. Heisenberg, W. Fizika i filosofija. Chast` i celoe [Physics and Philosophy]. Moscow: Nauka Publ., 1989. 400 pp. (In Russian)

10. Heisenberg, W. Shagi za gorizont [Steps beyond the horizon]. Moscow: Progress Publ. 1987. (In Russian)

11. Jacques, V. et al. “Experimental realization of Wheeler's delayed-choice gedanken experiment”, Science, 2007, vol. 315(5814), pp. 966-968.

12. Leggett, A. J., Garg, A. “Quantum mechanics versus macroscopic realism: Is the flux there when nobody looks?”, Physical Review Letters, 1985, vol. 54, no. 9, p. 857.

13. Leggett, A. J. “Nonlocal hidden-variable theories and quantum mechanics: An incompatibility theorem”, Foundation of Physics, 2003, vol. 33(10), pp. 1469-1493.

14. Lombardi, O., Castagnino, M. “A modal-Hamiltonian interpretation of quantum mechanics”, Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics, 2008, vol. 39(2), pp. 380-443.

15. Ma, X. et al. “Experimental delayed-choice entanglement swapping”, Nature Physics, 2012, vol. 8(6), pp. 479-484.

16. Ma, X., Kofler, J., Zeilinger, A. “Delayed-choice gedanken experiments and their realizations” [https://arxiv.org/abs/1407.2930, accessed on 04.07.2016].

17. Manning, A.G. et al. “Wheeler's delayed-choice gedanken experiment with a single atom”, Nature Physics, 2015, vol. 11, pp. 539-542.

18. Merali, Z. “Quantum “spookiness” passes toughest test yet”, Nature, 2015, no. 525(7567), pp. 14-15.

19. Nikulov, A. V. “Could ordinary quantum mechanics be just fine for all practical purposes?”, Quantum Studies: Mathematics and Foundations, 2016, vol. 3, pp. 41-55.

20. Nikulov, A. V. “The quantum mechanics is a non-universal theory. The realistic Schrodinger's and positivistic Born's interpretation of the wave function” [http://arxiv.org/ abs/1311.4760, accessed on 01.05.2016].

21. Pan, J. W. et al. “Experimental test of quantum nonlocality in three-photon Greenberg- er-Horne-Zeilinger entanglement”, Nature, 2000, vol. 403(6769), pp. 515-519.

22. Peruzzo, A. et al. “A quantum delayed-choice experiment”, Science, 2012, vol. 338(6107), pp. 634-637.

23. Ringbauer, M., Duffus, B., Braciard, C. et al. “Measurements on the reality of the wavefunction”, Nature Physics, 2015, no. 11, pp. 249-254.

24. Robens, C. et al. “Ideal negative measurements in quantum walks disprove theories based on classical trajectories”, Physical Review X, 2015, vol. 5(1), p. 011003.

25. Sevalnicov, A. Yu. Interpretacii kvantovoy mechaniki: v poiske novoy ontologii [Interpretations of Quantum Mechanics: In search of a New Ontology]. Moscow: LIBROKOM Publ., 2009. 192 pp. (In Russian)

26. Schrodinger, Е. Nauka i gumanizm. Fizika v nashe vremja [Science and Humanism. Physics today]. Izhevsk: NIC RHD Publ., 2001. 64 pp. (In Russian)

27. Terekhovich, V. E. “Modal'nie podchody v metaphisike i v kvantovoy mechanike” [Modal Approaches in Metaphysics and Quantum Mechanics], Metaphisika, 2015, no. 1, pp. 129-152. (In Russian)

28. Wheeler, J. A. Quantum Theory and Measurement, ed. by J.A. Wheeler & W.H. Zurek. USA: Princeton University Press Publ., 1983. 811 pp.

29. Wigner, E. Teorija grupp i ejo prilozhenie k kvantovo-mehanicheskoj teorii atomnyh spektrov [Group Theory and its Application to the Quantum Mechanics of Atomic Spectra]. Moscow: IL Publ., 1961. 444 pp. (In Russian)

30. Zurek, W. H. “Decoherence and the transition from quantum to classical-revisited”, Los Alamos Science, 2002, vol. 27, pp. 86-109.

31. Zurek, W. H. “Quantum Darwinism”, Nature Physics, 2009, vol. 5(3), pp. 181-188.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Начало развития квантовой механики. Формирование квантовых представлений. Проблемы интерпретации квантовой теории. Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена и его интерпретации. Неравенство Белла и открытие А.Аспекта. Физический вакуум и его свойства.

    реферат [34,8 K], добавлен 06.01.2009

  • Фундаментальные понятия квантовой механики: гипотеза де Бройля, принцип неопределённостей Гейзенберга. Квантовое состояние, сцепленность, волновая функция. Эксперимент над квантовомеханической системой: движение микрочастиц, принципы проведения измерений.

    реферат [99,1 K], добавлен 26.09.2011

  • "Планетарная модель" атома Бора в основе квантовой механики, ее основные принципы, идеи и значение. Попытки объяснить корпускулярные и волновые свойства вещества в квантовой (волновой) механике. Анализ волновой функции и ее вероятностного смысла.

    реферат [90,7 K], добавлен 21.11.2011

  • Изменение представлений о внутреннем строении окружающих нас материалов. Наблюдения над способностью тел сокращаться при сжатии и расширяться при нагревании. Перенос атомных представлений в волновую теорию света, в свойства эфира, энергии и квантов.

    реферат [22,0 K], добавлен 20.09.2009

  • Разнообразие детерминистических концепций. Проблема детерминизма в квантовой механике. Разновидности физического детерминизма. Проблема причинного объяснения результатов измерения канонических переменных в квантовых объектах. Детерминизм и причинность.

    реферат [106,9 K], добавлен 18.09.2015

  • "Теория струн" или "теория всего" как одно из самых динамично развивающихся направлений современной физики. Сущность и специфика данной теории, ее экспериментальная проверка. Союз общей теории относительности и квантовой механики в "теории струн".

    практическая работа [13,4 K], добавлен 28.11.2014

  • Уравнение плоской бегущей волны материи. Операторы импульса и энергии. Общая схема вычислений физических наблюдаемых в квантовой механике. Понятие о конфигурационном пространстве системы частиц. Уравнение Шрёдингера для простейших стационарных движений.

    реферат [56,2 K], добавлен 28.01.2009

  • Структуры с квантовым ограничением за счет внутреннего электрического поля. Модуляционно- и дельта-легированные структуры. Баллистический транспорт носителей заряда. Схематическая зонная диаграмма квантовой ямы. Строение полупроводниковых сверхрешеток.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.04.2014

  • Квантово-механическая система: теории представлений волновой функции (амплитудой вероятности). Обозначения Дирака: вектор состояния в n-мерном гильбертовом пространстве. Преобразование операторов от одного представления к другому, эрмитовы матрицы.

    реферат [150,1 K], добавлен 31.03.2011

  • Характеристика особенностей возникновения теплового излучения. Изучение законов теплового излучения черного тела Стефана - Больцмана и Вина. Развитие квантовой теории Эйнштейном. Связь между испускательной и поглощательной способностями черного тела.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.03.2013

  • Опыт Майкельсона и крах представлений об эфире. Эксперименты, лежащие в основе специальной теории относительности. Астрономическая аберрация света. Эффект Доплера, связанный с волновыми движениями. Принцип относительности и преобразования Лоренца.

    курсовая работа [214,7 K], добавлен 24.03.2013

  • Законы сохранения в механике. Проверка закона сохранения механической энергии с помощью машины Атвуда. Применение закона сохранения энергии для определения коэффициента трения. Законы сохранения импульса и энергии.

    творческая работа [74,1 K], добавлен 25.07.2007

  • Развитие квантовой физики: гипотеза квантов, теория атома, природа света, концепция целостности. Создание нерелятивистской квантовой механики, принципы ее интерпретации. Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена, принцип неопределенности Гейзенберга.

    реферат [94,0 K], добавлен 14.02.2009

  • Классификация элементарных частиц. Фундаментальные взаимодействия. Модель атома Резерфорда. Теория Бора для атома водорода. Атом водорода в квантовой механике. Квантово-механическое обоснование Периодического закона Д. Менделеева. Понятие радиоактивности.

    реферат [110,6 K], добавлен 21.02.2010

  • Квантово-механическая картина строения атома. Квантовые числа. Пространственное квантование. Спин электрона. Суть опыта Штерна и Герлаха. Эффект Зеемана. Расщепление энергетических уровней в магнитном поле. Орбитальный магнитный момент. Проекция спина.

    презентация [3,7 M], добавлен 07.03.2016

  • Предпосылки возникновения квантовой теории. Квантовая механика (волновая механика, матричная механика) как раздел теоретической физики, описывающий квантовые законы движения. Современная интерпретация квантовой теории, взаимосвязь с классической физикой.

    реферат [44,0 K], добавлен 17.02.2010

  • Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена, его сущность и значение. Получение перепутанных состояний путем параметрической генерации света. Пространственный перенос перепутанного состояния. Квантовая криптография на теореме Белла. Протокол Беннета-Брассарда.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.04.2014

  • Векторный потенциал в квантовой механике. Физическое понятие диадного тензора. Импульс и энергии Первичного поля; реализация идеи Фарадея и Максвелла об электротоническом состоянии. Магнитный монополь в теории Первичного поля и калибровочных теориях.

    статья [53,0 K], добавлен 29.11.2014

  • Квантовая теория в ряду других современных физических теорий. Споры и дискуссии о реальности квантово-механических состояний. Необычайность свойств квантовой механики. Основные трактовки и интерпретации квантово-механической теории различными учеными.

    реферат [41,8 K], добавлен 28.03.2011

  • Экспериментальные основы и роль М. Планка в возникновении квантовой теории твердого тела. Основные закономерности фотоэффекта. Теория волновой механики, вклад в развитие квантово-механической теории и квантовой статистики А. Гейзенберга, Э. Шредингера.

    доклад [473,4 K], добавлен 24.09.2019

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.