Чтение онлайн

Таким образом, в этой статье сделан существенный шаг к материалистическому и диалектическому воззрению на квантовую механику. В ней изложена концепция дополнительности, в которой уже не находит себе места идея «неконтролируемого взаимодействия» в полном виде. В этом изложении ярко выражается антитетика корпускулярных и волновых представлений. Сопоставление этих представлений в некоторой антиномии всегда играло решающую роль в концепции дополнительности, но в прежних работах Бора указанная антитетика была затемнена идеей «неконтролируемого взаимодействия». Более того, хотя имеются общие черты между рассуждениями Бора о дополнительности и учением об антиномиях Канта, однако, если взять логическую сторону дела (отвлекаясь от того, что Кант — философ, а Бор — физик), то концепция дополнительности несомненно совершеннее, чем учение об антиномиях.

Кант дальше постановки вопроса о диалектическом противоречии не пошёл (в этом упрекнул его Гегель), а Бор не только поставил вопрос о диалектическом противоречии в той области знания, которой он занимался, но и нашёл оригинальные пути его разрешения.

Дополнительность — несомненно форма диалектического противоречия и, как показали Бор, его сторонники и последователи, логика этого диалектического противоречия есть логика развития атомной физики.

Эта статья помещена также в сборнике, посвящённом 100-летию Макса Планка, под названием «О гносеологических вопросах квантовой физики» [126]. В сборнике статья начинается следующим дополнительным абзацем:

«Развитие квантовой физики, которая благодаря плодотворному сотрудничеству целого поколения физиков так усилила наши знания об атомных процессах и о строении материи, представляет собой один из самых богатых периодов в истории физики. Кто был свидетелем этого развития, всё время имел повод любоваться вдохновением и проницательностью, которые привели Макса Планка к его основополагающему открытию. От его благородной личности у меня остались воспоминания, которые я навсегда сохраню с благодарностью, и в мыслях я часто возвращаюсь к нашим беседам об общем гносеологическом вопросе, который возник как раз благодаря его труду и который так сильно занимал его самого. И поскольку меня пригласили участвовать в данном юбилейном сборнике, мне бы хотелось предложить немецкий перевод краткой статьи, в которой я попытался показать сегодняшнее состояние этих проблем и которую я подготовил для сборника „Philosophy in the Mid-Century“» 1

1 Статья 82. — Прим. ред.

83 Квантовая физика и биология [127]

Бор отмечает, что достижения молекулярной биологии, в частности открытие генетического кода, в целом подтверждают правильность «постепенного разъяснения биологических закономерностей» на основе методологического принципа, признающего дополнительность физико-химического подхода и целостного биологического подхода.

Весьма интересно замечание Бора относительно некоторых принципиальных ограничений познавательных возможностей методов кибернетики в биологии.

84 Предисловие к сборнику «Теоретическая физика XX века» [129]

Сборник посвящён памяти выдающегося физика Вольфганга Паули (1900—1958). Паули родился в Вене; там же окончил гимназию. Затем учился в Мюнхене у Зоммерфельда и в Гёттингене у Борна. В 1922—1923 гг. работал с Бором в Институте теоретической физики в Копенгагене, что оказало решающее влияние на его дальнейшее научное творчество. В 1923 г. стал доцентом университета в Гамбурге, в 1927 — профессором Высшей технической школы в Цюрихе. Здесь он работал до конца жизни, за исключением лет войны, когда он был в Институте перспективных исследований в Принстоне (США). В 1925 г. сформулировал принцип запрета, в 1931 г. высказал гипотезу о существовании нейтрино. Объяснил парамагнетизм электронного газа в металле, построил теорию спина электрона. Ему принадлежат фундаментальные работы по квантовой теории волновых полей, по мезонной теории ядерных сил, а также ряд блестящих обзоров по кардинальным вопросам современной физики. Лауреат Нобелевской премии (1945).

Статьи сборника отражают историю и современное состояние тех областей физики, в развитии которых принимал участие Паули (квантовая механика, квантовая теория поля, теория относительности, теория твердого тела, статистическая механика, физика элементарных частиц). Их авторами являются крупнейшие физики: Р. Крониг, В. Гейзенберг, Г. Вентцель, Ф. Виллар С, Р. Йост, X. Казимир, Р. Пайерлс, М. Фирц, В. Баргмани, Б. Ван дер Варден, Л. Д. Ландау, By Цзянь-сюн.

85 Возникновение квантовой механики [137]

Вступительная статья к сборнику «Вернер Гейзенберг и физика нашего времени», изданном в связи с шестидесятилетием со дня рождения Гейзенберга. Авторами статей были физики, внесшие существенный вклад в развитие квантовой механики и теории ядра: Ф. Вейцзекер, О. Клейн, П. Иордан, Ф. Блох, М. Борн, А. Ланде, Г. Вентцель, Ф. Хунд и др.

Вернер Гейзенберг (р.1901) — выдающийся немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики и теории атомного ядра. Родился в Вюрцбурге, в 1923 г. окончил Мюнхенский университет, где учился у Зоммерфельда. Сотрудничал с Борном в Гёттингене, в 1924—1927 гг. был сотрудником Бора в копенгагенском Институте теоретической физики и преподавал в Копенгагенском университете. С 1927 г. — профессор в Берлине, Лейпциге и Гёттингене, с 1946 — директор Института теоретической физики общества Макса Планка в Гёттингене. В 1925 г. предложил первый вариант квантовой механики, получивший название матричной механики, в 1927 г. установил принцип неопределённости. Основоположник квантовой теории ферромагнетизма. Ему принадлежат фундаментальные работы по теории атомного ядра, квантовой электродинамике и физике элементарных частиц. Лауреат Нобелевской премии (1932).

86 Воспоминания об основоположнике науки о ядре и дальнейшее развитие его работ [138]

Переработанный текст лекции памяти Резерфорда, прочитанный 28 ноября 1958 г.; опубликован лишь в 1961 г. Статья даёт развернутую картину развития атомной и ядерной физики в период с 1911 по 1937 гг.

87 Сольвеевские конгрессы и развитие квантовой физики [139]

Послание XII Сольвеевскому конгрессу, состоявшемуся в Брюсселе 9—14 октября 1961 г. и посвящённому проблемам квантовой теории поля. Эта последняя законченная работа Бора вместе со статьями (85) и (86) является ценнейшим документом по истории развития квантовой физики.

ПРИЛОЖЕНИЕ

В. А. ФОК

Квантовая физика и философские проблемы 1

1 Впервые напечатана в журнале «Вопросы философии», 1971, № 3, стр. 46.

Целью настоящей статьи является разъяснение понятия относительности к средствам наблюдения как основы описания физических явлений. Указанное понятие настолько важно, что заслуживает наименования принципа относительности к средствам наблюдения. Принцип этот особенно важен для правильного понимания квантовой механики. Понятие относительности к средствам наблюдения есть в известном смысле обобщение понятия относительности к системе отчёта. Оба понятия играют в соответствующих теориях — квантовой механике и теории относительности — аналогичную роль. Но в то время как теория относительности, которая опирается на понятие относительности к системе отчёта, учитывает лишь движение средств наблюдения как целого, в квантовой механике необходимо учитывать и более глубокие свойства средств наблюдения.

Что можно вообще сказать о средствах наблюдения? Что сюда входит? Важным является, по нашему мнению, то, что в категорию средств наблюдения входят как органы чувств человека, так и приборы. Между тем и другим нет принципиальной разницы. Например, очки исправляют дефекты глазного хрусталика, микроскопы и телескопы в огромной мере расширяют возможности наблюдения, но наблюдения с их помощью в принципе не отличаются от наблюдений невооружённым глазом. Так что и то, и другое следует отнести к одной категории. Можно сказать, что приборы являются расширением органов чувств человека. Или, если угодно, ту же мысль можно выразить так: органы чувств человека являются приборами, вмонтированными в человеческий организм.

Чем характеризуются приборы в смысле способов их описания? Существенно то, что к приборам применимы классические способы описания, которые основаны на некоторых абстракциях. Мы попытаемся охарактеризовать эти абстракции. Во-первых, такой абстракцией является абсолютизация физических процессов, т. о. допущение, что они происходят «сами по себе» и не возмущаются актом наблюдения, а значит и не требуют дальнейших указаний о способах наблюдения. Как показывает квантовая механика, это допущение выполнимо лишь приближённо. Приборы характеризуются тем, что хотя, конечно, такая абсолютизация в полной мере к ним и не применима, но приближённо при описании их действия мы всё-таки можем ею пользоваться. Это одно допущение. Второй абстракцией является допущение возможности исчерпывающе всестороннего описания действия данного прибора или данной системы. Такая возможность допускается, например, в классической механике. В задаче о движении системы материальных точек с заданными массами и силами взаимодействия всё исчерпывается знанием координат и импульсов материальных точек: к этому нечего добавить. Этим исчерпывается всё, что можно сказать о состоянии системы. Никакие дальнейшие сведения ничего нового не прибавят. Таким образом, эта идеализация, которая применяется в классической физике, означает допущение возможности одновременно судить о разных сторонах явления, по крайней мере приближённо. Применяя её к приборам, мы должны учитывать её приближённый характер.