ньютоновских представлений об абсолютном пространстве и абсолютном времени.
Он показал, что эти представления были введены благодаря неявно принятому
постулату, согласно которому часы, находящиеся в различных системах
отсчета, сверяются путем мгновенной передачи сигналов. Исходя из того, что
никаких мгновенных сигналов в природе не существует и что взаимодействие
передается с конечной скоростью, Эйнштейн предложил иную схему измерения
пространственных и временных координат в инерциальных системах отсчета,
снабженных часами и линейками. Центральным звеном этой схемы была
синхронизация часов с помощью световых сигналов, распространяющихся с
постоянной скоростью независимо от движения источника света. Объективные
свойства природы, которые могли быть выявлены в форме и через посредство
данного типа экспериментально-измерительной деятельности, выражались в
представлениях о пространственно-временным континууме, в котором отдельно
взятые пространственный и временной интервалы относительны. Но в
“онтологизированной” форме эти представления были выражены в физической
картине мира позднее, уже после разработки специальной теории
относительности. В начальной же фазе становления новой картины мира
указанные особенности физической реальности были представлены в неразрывной
связи с операциональной схемой ее исследования.
В определенном смысле эта же специфика прослеживается и в процессе
становления квантовой картины физической реальности. Причем здесь история
науки позволяет достаточно ясно проследить, как само развитие Томной физики
привело к изменению классического способа построения картины мира. "
истории квантовой механики можно выделить два этапа: первый, который
основывался на классических приемах исследования, и второй, современный
этап изменивший характер самой стратегии теоретического поиска.
Как бы ни были необычны представления о квантах электромагнитной энергии,
введенные М.Планком, они еще не вызывали ломки в самом методе
теоретического поиска. В конце концов представления Фарадея о полях сил
были не менее революционны, чем идея дискретности электромагнитного
излучения. Поэтому, когда после работ Планка представление о дискретности
излучения вошло в электродинамическую картину мира, то это был
революционный шаг, поскольку старая картина мира после введения нового
элемента взрывалась изнутри. Но на классические методы построения картины
мира, которая создавалась в форме наглядного образа природных
взаимодействий, идеи Планка не оказали непосредственного влияния.
Последующее развитие физики было связано с попытками создать квантовую
картину реальности, руководствуясь идеалами классического подхода. В этом
отношении показательны исследования де Бройля, который предложил новую
картину физической реальности, включающую представление о специфике атомных
процессов, введя “наглядное” представление об атомных частицах как
неразрывно связанных с “волнами материи”. Согласно идее де Бройля, движение
атомных частиц связано с некоторой волной, распространяющейся в трехмерном
пространстве (идея волны-пилота). Эти представления сыграли огромную роль
на начальных этапах развития квантовой механики. Они обосновывали
естественность аналогии между описанием фотонов и описанием электронов,
обеспечив перенос квантовых характеристик, введенных для фотона, на
электроны и другие атомные частицы (картина физической реальности,
предложенная де Бройлем, обеспечила выбор аналоговых моделей и разработку
конкретных теоретических схем, объясняющих волновые свойства электронов).
Однако дебройлевская картина мира была “последней из могикан” наглядного
применения квазиклассических представлений в картине физической реальности.
Попытки Шредингера развить эту картину путем введения представлений о
частицах как волновых пакетах в реальном трехмерном пространстве не имели
успеха, так как приводили к парадоксам в теоретическом объяснении фактов
(проблема устойчивости и редукции волнового пакета). После того как М.Борн
нашел статистическую интерпретацию волновой функции, стало ясно, что волны,
“пакет” которых должен представлять частицу, являются “волнами
вероятности”. С этого момента стремление ввести наглядную картину мира,
пользуясь классическими образами, все больше воспринимается физиками как
анахронизм. Становится ясным, что образ корпускулы и образ волны,
необходимые для характеристики квантового объекта, выступают как
дополняющие друг друга, но несовместимые в рамках одного наглядного
представления.
Развитие науки свидетельствовало, что новый тип объекта, который изучает
квантовая физика, крайне не похож на известные ранее объекты, и, выражаясь
словами С.И.Вавилова, “для наглядной и модельной интерпретации его картины
не хватает привычных образов”. Однако общая картина исследуемой реальности
была по-прежнему необходима, так как она определяла стратегию
теоретического поиска, целенаправляя выбор аналоговых моделей и
математических средств для выдвижения продуктивных гипотез.
В этих условиях совершился поворот к новому способу построения картины
мира, в разработке которого выдающуюся роль сыграл Н.Бор. Картина
физической реальности стала строиться как “операциональная схема”
исследуемых объектов, относительно которых можно сказать, что их
характеристики — это то, что выявляется в рамках данной схемы. Подход Бора
заключался не в выдвижении гипотетических представлений об устройстве
природы, на основе которых можно было бы формировать новые конкретные
теоретические гипотезы, проверяемые опытом, а в анализе схемы измерения,
посредством которой может быть выявлена соответствующая структура природы.
Нильс Бор одним из первых исследователей четко формулировал принцип
квантово-механического измерения, отличающийся от классической схемы.
Последняя была основана на вычленении из материального мира
себетождественного объекта. Предполагалось, что всегда можно провести
жесткую разграничительную линию, отделяющую измеряемый объект от прибора,
поскольку в процессе измерения можно учесть все детали воздействия прибора
на объект. Но в квантовой области специфика объектов такова, что
детализация воздействия прибора на атомный объект может быть осуществлена
лишь с точностью, обусловленной существованием кванта действия. Поэтому
описание квантовых явлений включает описание существенных взаимодействий
между атомными объектами и приборами.
Общие особенности микрообъекта определяются путем четкого описания
характеристик двух дополнительных друг к другу типов приборов (один из
которых применяется, например, для измерения координаты, а другой -
импульса). Дополнительное описание представляет способ выявления основных и
глубинных особенностей квантового объекта.
Все эти принципы вводили “операциональную схему”, которая была основанием
новой картины мира, создаваемой в квантовой физике. Посредством такой схемы
фиксировались (в форме деятельности) существенные особенности квантового
объекта. Этот объект, согласно новому способу видения, представлялся как
обладающий особой “двухуровневой” природой: микрообъект в самом своем
существовании определялся макроусловиями и неотделим от них. “Квантовая
механика, - писал по этому поводу Д.Бом, - приводит к отказу от допущения,
которое лежит в основе многих обычных высказываний и представлений, а
именно, что можно анализировать отдельные части Вселенной, каждая из
которых существует самостоятельно...” Но этот образ квантового объекта пока
еще не дифференцирован и не представлен в форме системно-структурного
изображения взаимодействий природы. Поэтому следует ожидать дальнейшего
развития квантово-релятивистской картины мира. Возможно, оно и приведет к
таким представлениям о структуре объектов природы” в которые квантовые
свойства будут включены в качестве естественных характеристик. В таком
развитии решающую роль сыграют не только новые достижения квантовой физики,
но и философский анализ, подготавливающий использование новых системных
представлений для описания физической реальности.
В этом отношении, по-видимому, чрезвычайно перспективен подход к квантовым
объектам как к сложным самоорганизующимся системам. Обсуждению этой
проблематики посвящена уже достаточно обширная литература, в том числе и
отечественная. Еще в 70-х годах были предприняты попытки интерпретировать
специфику квантово-механического описания в терминах сложных систем. Так,
Ю.В.Сачков обратил внимание на двухуровневую структуру понятийного аппарата
квантовой механики: наличие в теории понятий, с одной стороны, описывающих
целостность системы, а с другой — выражающих типично случайные
характеристики объекта. Идея такого расчленения теоретического описания
соответствует представлению о сложных системах, которые характеризуются, с
одной стороны, наличием подсистем со стохастическим взаимодействием между
элементами, а с другой — некоторым “управляющим” уровнем, который
обеспечивает целостность системы.
Мысль о том, что квантово-механические представления могут быть согласованы
с описанием реальности в терминах сложных, саморегулирующихся систем,
высказывалась также Г.Н.Поваровым, В.И.Аршиновым. Эта идея была развита и в
моих работах 70-х годов.
В зарубежной литературе тех лет сходные представления (с большей или
меньшей степенью детализации) можно найти в работах физиков Дж.Чу,
Г.Сталпа, Д.Бома, В.Хили, в философских трудах Ф.Капры и других.
В концепции “бутстрапа” Дж.Чу, возникшей на базе S-матричного подхода,
предлагалась картина физической реальности, в которой все элементарные
частицы образуют системную целостность. Они как бы зашнурованы друг с
другом порождающими реакциями, но ни °Дна из них не должна рассматриваться
как фундаментальная по отношению к другим. В этом же русле разрабатывал
представления о физической реальности американский физик-теоретик Г.Стапп.
Он особое внимание уделил идеям нелокальности, невозможности в квантово-
механическом описании одновременно совмещать требования причинности и
локализации микрообъектов. Такая несовместимость выражена в принципе
дополнительности (дополнительность причинного и пространственного
описания). Соответственно этим идеям Стапп очертил контуры новой онтологии,
согласно которой физический мир представляет собой системное целое,
