Сциентизм и антисциентизм

   Действительно, экспериментальная проверка неравенств Белла касается интерпретации квантовой  механики, а не самой реальности, как думают сциентисты. Экспериментально подтвержденное нарушение неравенств связано с тем, что поворот  одного прибора, регистрирующего частицу, согласно опять же квантовой механике, меняет информацию о системе и, стало  быть, определенным образом влияет на вероятность регистрации частицы  другим прибором, несмотря на то, что  никакого материального носителя этого  влияния не существует. Как известно, это связано с тем, что при  измерении в квантовой механике происходит неизбежная редукция волнового  пакета. Т. е. речь, собственно, идет о  свойствах, которые характеризуют  не сам объект, а отношения объекта  к прибору, с помощью коего  наблюдается это свойство. Стало  быть, в экспериментах априорно рассматривается  копенгагенская, а не эйнштейновская «реальность» — отношение физических субстанций, а не сами физические субстанции. А так как один принцип не может  быть опровергнут другим принципом, для опровержения позиции «скрытых параметров» необходимо исходить из классической трактовки «реальности», а это как раз и невозможно в эксперименте. Т. е. мы лишний раз убеждаемся в правоте слов Макса Борна, что «эксперимент вообще ничего не значит, пока он не интерпретирован теорией»[63].

   С другой стороны, Хюбнер категорически  отрицает установку копенгагенской школы: «Ограничение физики областью наблюдаемого — иллюзия; никакая физическая теория (и особенно квантовая механика) вообще не была бы возможной, если бы мы пытались ригористически следовать  этому ограничению»[64]. Если, согласно требованию Копенгагенской школы, функция  состояния Ψ рассматривается  как физическая реальность, то она  должна быть определимой через измерение, но это связано со специфическими проблемами, ибо любой теоретически мыслимый способ вычисления Ψ-функции с помощью большого числа равноправных систем и статистики не может быть осуществлен в полной мере по практическим причинам. Действительно, вычленив достаточно большое число эквивалентных систем и подвергнув статистической обработке данные, можно получить следующую результирующую разность:

   которая выступает как аппроксимация:

   Применяя  специальные математические методы, можно вывести Ψ-функцию, удовлетворяющую статистическому значению:

   и в то же время представляющую решение второго уравнения Шрёдингера. В таком случае можно говорить об «экспериментально определенной» Ψ-функции, а значит, такого рода определенность указывает на то, что она возможна лишь как некоторое грубое приближение и не допускает точного измерения[65].

   Эмпирическая  позиция Бора критиковалась и  с той позиции, что даже функция  состояния Ψ, рассматриваемая как  физическая «реальность», должна быть определимой через измерение, а  это связано со специфическими проблемами, поскольку любой теоретически мыслимый способ вычисления Ψ-функции с помощью большого числа равноправных систем и статистики не может быть осуществлен в полной мере. Кроме того, в 1952 году Юджин Пол Вигнер в журнале «Zeitschrift für Physik» (1952. Vol. 133. S. 101–108) в статье «Измерения квантово-механических операторов» показал, что большая часть возможных операторов в квантовой механике не представляет измеримых величин. Это означает, что для этих величин нет возможных систем отсчета (измерительных приборов), а потому, согласно принципу Копенгагенской школы, они не обладают статусом «реальности», даже если точно определены в формализме квантовой механики[66]. Эта же антиэмпирическая мысль в общем виде высказывается в известных Фейнмановских лекциях по физике: «Хорошо, конечно, знать, какие из идей экспериментальной проверке не поддаются, но нет необходимости отбрасывать их все. Неверно же, что науку можно создавать только из тех понятий, которые прямо связаны с опытом. Ведь в самой квантовой механике есть и амплитуда волновой функции, и потенциал, и многие другие умственные построения, не поддающиеся прямому измерению»[67].

   Саму  сущность проблемы верно определил  Файн: «Эйнштейн был прав в своих  обвинениях инструменталистов копенгагенской школы в том, что они ведут  рискованную игру с реальностью. Но было бы ошибкой рассуждения полагать, что реалист, когда он выходит  за пределы истин квантовой теории для построения своей интерпретации, делает нечто иное, нежели играет. Его  игра тоже рискованна, ибо ее правила  свободны от ограничений текущей  научной практики»[68].

   Мы  видим, что подоплекой данного спора  являются различие и даже противоположность  философских аксиом, на которые опираются  участники дискуссии. Было бы точнее называть их не аксиомами, а принципами, поскольку они не включаются в  теории в качестве их составных элементов  наподобие уравнений Шрёдингера. 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. Наблюдая за развитием дискуссии, мы видим, как в игру вступают чисто философские соображения. Не случайно Эйнштейн в письме Шрёдингеру от 31 мая 1928 года отметил: «Философия успокоения Гейзенберга – Бора — или религия? — так тонко придумана, что представляет верующему до поры до времени мягкую подушку, с которой не так легко спугнуть его. Пусть спит»[69]. Спустя четверть века, 12 октября 1953 года, в письме Борну Эйнштейн продолжал сетовать: «Нам всем, видимо, суждено отвечать за свои мыльные пузыри. Именно этот «не играющий в кости Бог» предопределил, что на меня обижены не только «квантовые теоретики», но и верующие атеистической церкви»[70].

   Чем же не удовлетворяла автора теории относительности позиция Бора? «В аргументации подобного рода, —  пишет Эйнштейн, — мне не нравится несостоятельная, на мой взгляд, основная позитивистская установка, которая, как  мне кажется, совпадает с принципом  Беркли esse est percipi»[71]. Как известно, первоначальное, феноменалистичное, решение Джорджа  Беркли вопроса «Что такое бытие?»  гласило: «esse est percipi» («бытие есть воспринимаемое»); и это решение вело к исчезновению различения между содержанием восприятия и воспринимаемой реальностью: это  одно и то же. Я не буду углубляться  в вопрос, насколько позиции Беркли и Бора совпадают (уже хотя бы потому, что сам Бор публично не придавал своей позиции онтологической значимости, но говорил только о квантово-механических методах), но нельзя не согласиться с тем, что, согласно принципу Бора, «реальность», по существу, выступает как отношения между физическими субстанциями, а измерение раскрывает некоторое внутренне присущее этой «реальности» состояние. Другими словами, Бор понимал измерение как то, что конституирует «реальность». Эйнштейн, напротив, полагал, что «реальность» состоит из физических субстанций, свойства которых не зависят от отношений между отдельными субстанциями. По Эйнштейну, физические субстанции определяют отношения; по Бору, физические субстанции определяются отношениями. Эти общие философские положения лежат в основании так и не решенного спора, ибо ни Бору, ни Эйнштейну не удалось доказать истинность своих позиций, исходя из приводимых ими примеров, как, впрочем, не удалось и опровергнуть противоположные позиции. По сути, каждый из них не обосновывал свой принцип, а лишь интерпретировал его. Как признался Макс Борн, «взгляды Эйнштейна представляют собой философское убеждение, которое не может быть ни доказано, ни опровергнуто физическими аргументами. Единственное, что можно сделать в плане возражения этой точке зрения, это сформулировать другое понятие реальности»[72]. Эйнштейн, исходя из своего критерия «реальности», считал квантовую механику неполной, а Бор, исходя из совершенно другого принципа, не опроверг Эйнштейна и его сторонников, а только показал, что при соответствующей интерпретации данного примера полнота квантовой механики не может быть оспорена. Нетрудно убедиться, что обсуждаемые вопросы не могут быть ограничены рамками одной только физики. Напротив, стремясь уйти от философской аргументации, опереться только на опыт или только на методологию, мы в конце концов приходим к тому, от чего уходили, — к философии[73].

   Показательно, что некоторые исследователи  полагают, что можно раз и навсегда положить конец спорам, если использовать особую логику дополнительности, которую иногда называют квантовой логикой[74]. Ганс Рейхенбах, напр., попытался подвергнуть формальному анализу рассуждения Эйнштейна – Подольского – Розена, применяя такую логику. Его вывод гласил: аргументация Эйнштейна – Подольского – Розена не выдерживает критики, однако это не означает, что верна аргументация Бора. Впрочем, из этого вывода опять же ничего не следует, ибо и сама квантовая логика есть не что иное, как особое исчисление, интерпретированное в области высказываний квантовой механики, в число теорем коего входят высказывания, понимаемые как законы квантовой механики[75].

   Английский  физик Поль Дирак, сам один из основателей  квантовой механики, признавал: «Я думаю, вполне возможно, что в конечном счете правым окажется Эйнштейн, ибо  существующую ныне форму квантовой  механики не следует рассматривать  как окончательную»[76]. Как отмечает Хюбнер, «доказательства, основанные на эксперименте и успешно зарекомендовавших  себя теориях — это не высший суд, приговор которого не может быть обжалован. Как бы ни были значительны  успехи квантовой механики, Эйнштейн, Де Бройль, Бом, Баб и другие выдающиеся физики не отступили и не сложили  оружия критики. Теоретически их позиция  оправдана, поскольку наука не признает абсолютных фактов; все факты относительны к конкретным предпосылкам и априорно устанавливаемым принципам. Но что означает продолжение борьбы в подобной ситуации? Это означает твердо полагаться на одни аксиомы, в то же время отвергая другие. Звучит довольно противоречиво. С одной стороны, физики в той или иной степени стараются обойтись без философии и оставаться на почве экспериментов и эмпирических исследований; с другой же стороны, они неявно и, быть может, не вполне осознанно поступают так, будто сомневаются в опыте, оставаясь приверженцами априорно принятых аксиом. Если это не догматизм, то как можно объяснить такую преданность аксиомам? И где искать объяснение, если не в философии? А раз так, то не подобна ли данная ситуация той, где Одиссею приходилось выбирать между Сциллой и Харибдой? Физики не полагаются ни на чистый разум, ни на чистый опыт, потому что ни первого, ни второго в действительности не существует»[77].

   Как бы то ни было, в сфере практического  применения возобладала копенгагенская интерпретация квантовой механики. Абстрактный инструментализм заслонил собой классические интуиции. Ну и  это еще не все. Сегодня, ориентируясь на практические потребности, квантовая  механика сделала очередной шаг  к абстрагированию и перешла  от полуклассической копенгагенской интерпретации  квантовой механики, подразумевающей  обязательное наличие классического  субъекта (измерительного прибора), к  чисто квантовому подходу, который  прежде всего касаетсязапутанных состояний (entangled states). Такая форма корреляций составных систем, как запутанность, возникает в системе, состоящей из двух и более взаимодействующих подсистем (или взаимодействовавших ранее, а затем разделенных), и представляет собой суперпозицию альтернативных (взаимоисключающих с классической точки зрения) состояний, которая не может быть реализована в классической физике.

   Для таких систем флуктуации отдельных  частей взаимосвязаны, но не посредством  обычных взаимодействий путем обмена энергией (классических корреляций), ограниченных, напр., скоростью света, а посредством нелокальных квантовых корреляций, когда изменение одной части системы в тот же самый момент времени сказывается на остальных ее частях — даже разделенных в пространстве на бесконечно большие расстояния. Математически это выражается в том, что вектор состояния системы как единого целого не может быть представлен в виде тензорного произведения векторов состояния своих подсистем. В этом случае невозможно разделить систему на локальные объекты, ибо всегда есть некоторая часть системы, принадлежащая обоим объектам в равной степени. Подсистемы переплетены, запутаны между собой и составляют единое целое — пусть даже в какой-то незначительной своей части. Описание таких систем в рамках локальной теории, предполагающей наличие независимых объектов, становится невозможным.

   В новой системе, важнейшей характеристикой  которой является запутанность, решающее значение имеет физический процесс, получивший название decoherence. Этот процесс сопровождается уменьшением квантовой запутанности, т. е. потерей когерентности квантовых суперпозиций в результате взаимодействия системы с окружением[78].

   Наиболее  радикальные исследователи полагают, что теория декогеренции решает известные квантово-механические проблемы. Как гласит Erich Joos’ Decoherence Website, теория декогеренции объясняет, почему кажется, что макроскопические системы обладают привычными классическими свойствами, и почему некоторые объекты кажутсянам локализованными в пространстве. Кроме того, теория декогеренции предполагает, что для самодостаточного квантового описания никаких дополнительных классических концепций не требуется, ибо не существует никаких частиц и не существует никакого времени на фундаментальном уровне; есть только один каркас для всех физических теорий — квантовая теория.

   Теория  декогеренции еще ждет своей критики  со стороны философии. Нарастающая  идеализация научных теорий, безусловно, повлечет за собой свои трудности. Отказ  от классических интуиций рано или  поздно потребует также отказа от языка кажущихся категорий (напр., объект, система, подсистема, процесс, локальность, корреляция), иначе классические категории, аподиктично подразумевающие субъект познания, неминуемо будут приводить к внутренним противоречиям. Для того чтобы квантовая информация per se обрела онтологический бессубъектный смысл (чего хотят от нее наиболее радикальные адепты), она per se еще должна обрести трансцендентальную субъектность или быть скоррелированной абсолютной идеей. Как бы то ни было, парадокс альтернативных онтологий так и не нашел убедительного объяснения, а значит, пока — перед нами одна из множества метатеорий, ничего не говорящая о бытии.

   Кроме того, хотя явление декогеренции объясняет, почему возникают различные альтернативные результаты измерения, каждая со своей  вероятностью, но хотелось бы иметь  теорию, которая описывала бы, как  происходит выбор (селекция) одной из альтернатив. Это нерешенная задача. Одни исследователи полагают, что  при объяснении квантового измерения  следует так или иначе включать в рассмотрение сознание наблюдателя. Другие — что функция сознания (осознание) сама по себе есть один из этапов квантового измерения, представляющий собой собственно выбор альтернативы. Стало быть, сознание не нужно включать в теорию измерения, ибо оно уже  включено в нее: нужно лишь узнать в одном из элементов теории измерения (этим элементом является выбор альтернативы) то, что в другом контексте называется осознанием. При этом можно ответить на известное изречение Эйнштейна  следующим образом: «Да, Бог не играет в кости. В кости само с собой  играет сознание каждого наблюдателя». Мир мучительно субъективен.