Разногласие Бора с Эйнштейном как противоречие между философскими аксиомами

Мы видим, что подоплекой спора, суть которого была изложена выше, является различие и даже противоположность философских аксиом, на которые опираются участники дискуссии. Возможно, было бы точнее называть их не аксиомами, а "принципами", поскольку они не включаются в теории в качестве их составных элементов наподобие уравнений Шредингера. Подобным же образом мы говорим о принципе причинности, отличая его от конкретных физических законов, формулируемых в частных теориях. Принципы обладают более общей значимостью. Будучи применены в конкретных областях теоретического знания, они выступают как основания конкретных законов. Однако, принимая во внимание то, что было сказано в 4-й главе об аксиоматических основоположениях (третья категория), будет удобнее говорить о принципах как об "аксиомах". Здесь нет надобности в педантизме; излишняя строгость дистинкций в данном случае только усложнила бы проблему и затруднила ее понимание. Поэтому, когда этого требует языковая традиция, мы будем использовать термин "принцип", чтобы не доставлять лишних неудобств читателю; например, будем говорить о " принципе причинности" или "космологическом принципе " (см. главу 10).

Теперь попытаемся сформулировать философские аксиомы, лежащие в основании описанного выше спора, в более общем виде, позволяющем отойти от данного конкретного случая. Согласно одной из этих аксиом, той, которая выступает основанием позиции Эйнштейна, реальность состоит из субстанций, свойства которых не зависят от отношений между отдельными субстанциями. Согласно другой аксиоме, на которую опирается Бор, реальность, по существу, выступает как отношения между субстанциями, а измерение раскрывает некоторое внутренне присущее этой реальности состояние. Другими словами, Бор понимает измерение как то, что конституирует реальность. По Эйнштейну, субстанции определяют отношения; по Бору, субстанции определяются отношениями. Эти общие философские положения лежат в основании спора. Обозначим аксиому Эйнштейна литерой S (от слова субстанция), а аксиому Бора - литерой R (от слова relation - отношение).

Ни Бору, ни Эйнштейну не удалось доказать истинность аксиоматических характеристик своих позиций, исходя из приводимых ими примеров, как, впрочем, не удалось и опровергнуть противоположные позиции. Напомним, что критерий реальности Эйнштейна имеет форму условного высказывания: "Если мы можем без какого бы то ни было возмущения системы предсказать с достоверностью... значение некоторой физической величины, то существует элемент физической реальности..." и т.д. Короче говоря, если A, то B. Эйнштейн полагает, что A - истинно, поскольку системы S и S' разделены и, следовательно, система S' не возмущена. Отсюда следует, что B также истинно; величины в системе S' действительно существуют, и их существование не зависит от измерений в системе S. Но, утверждая, что A истинно, Эйнштейн опирается на аксиому S, поскольку он убежден, что система может быть возмущена только механически. Исходя из этого, он заключает, что такая система обладает внутренне присущими ей свойствами.

Это означает, что пример Эйнштейна, Подольского и Розена не обосновывает истинность аксиомы S, является лишь интерпретацией этой аксиомы. Следовательно, с его помощью нельзя опровергнуть позицию Бора. С другой стороны, в таком же положении находится и Бор. По его мнению, A - не истинно, поскольку он принимает аксиому R. Значит, и ему не удается опровергнуть Эйнштейна и его сторонников; он только показывает, что при соответствующей интерпретации данного примера полнота квантовой механики не может быть оспорена [90].

Является ли философия Бора идеализмом?

Итак, перед нами спор аксиом, а это значит, что его продолжение требует новых аргументов.

Наблюдая за развитием дискуссии, мы видим как в игру вступают чисто философские соображения. Вот что пишет Эйнштейн: "В аргументации подобного рода мне не нравится несостоятельная, на мой взгляд, основная позитивистская установка, которая, как мне кажется, совпадает с принципом Беркли "esse est perсipi"^[91]. Сходное мнение выражает Блохинцев. "Итак, мы видим, - заявляет он, - что вся проблема квантовой теории рассматривается Бором как проблема взаимоотношения прибора и микрообъекта, а когда он покидает более определенную почву физики - как проблема взаимоотношения субъекта и объекта. Но в этом и заключается основной методологический порок концепции дополнительности: в свете этой концепции квантово-механические закономерности теряют свой объективный характер, становясь закономерностями, вытекающими из способа восприятия человеком явлений микромира. А это и есть идеализм"^[92].

Такая критика Бора неверна, поскольку аксиома R отличается от идеалистического принципа Беркли "esse est perсipi", хотя надо признать, что сам Бор никогда не указывал на это различие достаточно ясно. Отношение между прибором и объектом совсем иное, нежели отношение между субъектом и объектом (как его понимает идеализм). Первое отношение является чисто физическим: это отношение между объектами, даже если оно одновременно выступает условием наших восприятий. Нажимая на акселератор автомобиля, мы не относимся к этому как к чему-то субъективному, хотя наше действие выражает собой определенное желание, скажем, желание вести автомобиль. Решающую роль здесь играет то обстоятельство, что, по сути, мы можем заменить субъекта объектом (например, заменить водителя автоматическим устройством). Кроме того, не следует забывать, что аксиома R говорит об отношениях между объектами вообще, среди которых процесс измерения есть только частный случай. Следовательно, эта аксиома не совсем точно соответствует выражению "существовать - значит, быть измеренным", на что мы уже указывали во 2-й главе.

Если быть точным, эта формулировка даже является причиной заблуждения, потому что, приняв ее, мы должны согласиться с тем, что в соответствии с аксиомой R субъект не может быть элиминирован из структуры отношений. Но, если, например, нет условий, определяющих координаты частицы, то частица эта вообще не имеет координат, как не имеет координат легендарная Атлантида. Когда имеются условия определения импульса частицы, она действительно имеет импульс, так же как Берлин имеет соответствующее расположение на поверхности Земли. В данном случае неважно, создает ли эти условия сам наблюдатель, или же он просто находит их уже наличествующими.

Из этого следует, что нет необходимой связи между философией Бора и позитивизмом (или идеализмом), как об этом часто пишут [93]. Я уже говорил, что сам Бор не высказался достаточно ясно по этому поводу. На мой взгляд, аксиома R, являясь ядром его философии, сама по себе нейтральна по отношению к различным направлениям классической теории познания, поскольку в ней нет прямой отсылки к субъекту, и никакие характеристики "Я" не могут быть непосредственно связаны с нею. Однако хотя попытки Эйнштейна, Блохинцева и других критиков связать теорию Бора с позитивизмом или идеализмом неудачны, тем не менее, учитывая сказанное ранее, аксиома Бора все же является скорее условием рассуждения, чем хорошо обоснованным положением последнего. Следовательно, как я уже сказал, на этой стадии спор ведется вокруг чисто философских аргументов.

Пример с кошкой

В том же году, когда Эйнштейн, Подольский и Розен опубликовали свою статью, Шредингер выпустил знаменитый очерк "Современное положение в квантовой механике", в котором он приводит пример, имеющий особое значение для обсуждаемой здесь темы^[94].

Посадим, пишет он, кошку в стальной сейф вместе с адской машиной (защищенной от кошки). В счетчик Гейгера положена крупинка радиоактивного вещества, столь малая, что за 1 час может распасться один из атомов, но с той же вероятностью он может не распасться. Если атом распадается, то счетчик через реле приведет в действие молоточек, который разобьет колбу с синильной кислотой, и кошка погибнет. Согласно квантовой механике состояние атомной системы не является полностью определенным, следовательно, не полностью определенным является и состояние кошки. В соответствии с аксиомой R это означает, что о кошке нельзя сказать, что она по-настоящему жива или по-настоящему мертва.

Шредингер, как и Эйнштейн, который привел сходный пример [95], это считает полным абсурдом. Кошка - макрообъект, находящийся во вполне определенном состоянии, она либо жива, либо мертва. Следовательно, атомное состояние, от которого зависит жизнь или смерть кошки, также должно считаться вполне определенным.

Опять квантовая механика выглядит неполной. И аргументация вновь оказывается неубедительной.

Состояние кошки можно считать неопределенным лишь в той мере,в какой оно зависит от атомного состояния в крупинке радиоактивного вещества. Пусть состояние атомов - A, если кошка жива, A' - если мертва. В соответствии с аксиомой R, ни A, ни A' не существуют; следовательно, кошка не имеет реального состояния в той мере, в какой оно связано с состоянием атомов. Напротив, кошка действительно либо жива, либо мертва, в соответствии с показаниями каких-либо медицинских приборов, регистрирующих, например, частоту пульса и т.п. По аналогии мы можем сказать, что Берлин не имеет определенного месторасположения по отношению к Утопии, однако, он имеет точные координаты по отношению к Вашингтону. Согласно аксиоме R нет никаких состояний самих по себе, но существуют лишь состояния, относительные к чему-либо. Значит, аргументация Шредингера и Эйнштейна основана на двусмысленности. Они рассуждают следующим образом:

а) состояние X вполне определено;

б) в квантовой механике состояние X не является вполне определенным;

в) следовательно, квантовая механика неполна.

Но они упускают из виду тот факт, что в примере Шредингера X в посылке а) означает состояние кошки, определенное по отношению к медицинским приборам, тогда как в посылке б) X означает состояние кошки относительно радиоактивного вещества.

В терминах Бора в посылке а) мы имеем "целостность", состоящую из "кошки и медицинских приборов", тогда как в б) мы имеем "целостность" - "кошка и радиоактивное вещество". Следовательно, X - не одно и то же в обеих посылках, а значит, нельзя сказать, что X в одном и том же смысле является вполне определенным и не вполне определенным. Заключение Шредингера и Эйнштейна неверно. Однако надо помнить, что этот вывод основан на аксиоме R. Для тех же, кто принимает аксиому S, кошка либо мертва, либо жива, и относительность ее состояния к каким-либо иным объектам (приборам или радиоактивному веществу) вообще не имеет значения. Таким образом, пример с кошкой не приближает к решению реальных проблем ни критиков квантовой механики, ни ее сторонников; фигурирующая в основах их рассуждений аксиома может быть интерпретирована как одними, так и другими.