В
настоящий момент концепция корпускулярно-волнового
дуализма представляет лишь исторический
интерес, так как служила только
интерпретацией, способом описать поведение
квантовых объектов, подбирая ему
аналогии из классической физики. На деле
квантовые объекты не являются ни
классическими волнами, ни классическими
частицами, приобретая свойства первых
или вторых лишь в некотором приближении.
Методологически более корректной
является формулировка квантовой
теории через интегралы по траекториям (пропагаторная), свободная от использования
классических понятий.
Корпускулярно-волновая
двойственность света
Такие
явления, как интерференция и
дифракция света, убедительно свидетельствуют
о волновой природе света. В то
же время закономерности равновесного
теплового излучения, фотоэффекта
и эффекта Комптона можно успешно истолковать
только на основе представлений о свете,
как о потоке дискретных фотонов. Однако
волновой и корпускулярный способы описания
света не противоречат, а взаимно дополняют
друг друга, так как свет одновременно
обладает и волновыми и корпускулярными
свойствами.
Волновые
свойства света играют определяющую
роль в закономерностях его интерференции,
дифракции, поляризации, а корпускулярные —
в процессах взаимодействия света с веществом.
Чем больше длина волны света, тем меньше
импульс и энергия фотона и тем труднее
обнаружить корпускулярные свойства света.
Например, внешний фотоэффект происходит
только при энергиях фотонов, больших
или равных работе выхода электрона из
вещества. Чем меньше длина волны электромагнитного
излучения, тем больше энергия и импульс
фотонов и тем труднее обнаружить волновые
свойства этого излучения. Например, рентгеновское
излучение дифрагирует только на очень
«тонкой» дифракционной решетке — кристаллической
решетке твердого тела.
7.
Принцип дополнительности
в широком смысле как
необходимость несовместимых,
но взаимодополняющих
точек зрения для полного
понимания предмета
или процесса
Методологическое
обоснование взаимоотношения биологии
с другими естественными науками
связано с именем Н.Бора, который
ввел понятие принцип дополнительности6.
В пределах физики ярким примером последнего
является принцип неопределенности квантовой
механики и соотношение механики Ньютона
и теории относительности Эйнштейна. Суть
принципа дополнительности в том, что
одновременно есть комплекс истин, которые
могут быть несовместимыми, но не противоречащими
друг другу. Эти истины не исключают друг
друга, а дополняют. Собственно биологические
законы являются дополнительными относительно
тех законов, которые действуют в неживой
природе. Изучив биологические законы,
нельзя сказать - на каких физико-химических
законах они выполняются. Это - давно известная
в физиологии постановка вопроса в стиле
"черного ящика". Обратно, как бы тщательно
не были исследованы физические и химические
свойства живой ткани, - ее функции останутся
за пределами возможности их полного описания
посредством законов физики и химии. Данный
парадокс послужил второй причиной возникновения
критики редукционизма. Однако сам Н.Бор
считал, что ни один результат биологических
исследований не может быть описан вне
понятий физики и химии, а применение принципа
дополнительности в биологии он аргументировал
чрезвычайной сложностью живой системы.
Существуют специальные исследования
детерминации в биологических системах7.
В этих работах рассматривается своеобразие
причинности в живой природе и доказывается
ведущая роль статистических закономерностей
в дискретных системах. Любой биологический
объект содержит множество различных
уровней, в одних из которых может преобладать
жесткая детерминация, в других - статистическая.
Законы физики, которые в неживой природе
действуют с вероятностью, близкой к единице,
в биологических системах могут проявляться
в иной мере. И вероятность проявления
тех или иных законов будет служить не
субъективной характеристикой изучаемых
явлений, а их реальным объективным свойством.
Однако это положение, наиболее ярко выступающее
в биологии, не является исключительно
ее атрибутом и может встречаться и в физике.