Katılımcı gözlem sürecinde gözlemcinin rolleri. Kuantum Fiziği Planlama Çalışmasında Gözlemcinin Rolü

Dünyada hiç kimse kuantum mekaniğini anlamıyor; bu konuda bilmeniz gereken en önemli şey budur. Evet, birçok fizikçi onun yasalarını kullanmayı ve hatta kuantum hesaplamalarını kullanarak olayları tahmin etmeyi öğrendi. Ancak bir gözlemcinin varlığının neden sistemin kaderini belirlediği ve onu neden tek devlet lehine seçim yapmaya zorladığı hala net değil. “Teoriler ve Uygulamalar”, sonuçları kaçınılmaz olarak gözlemci tarafından etkilenen deney örneklerini seçti ve bilincin maddi gerçekliğe bu kadar müdahale etmesiyle kuantum mekaniğinin ne yapacağını anlamaya çalıştı.

Shroedinger'ın kedisi

Bugün kuantum mekaniğinin pek çok yorumu var ve en popüler olanı Kopenhag yorumu olmaya devam ediyor. Ana ilkeleri 1920'lerde Niels Bohr ve Werner Heisenberg tarafından formüle edildi. Ve Kopenhag yorumunun merkezi terimi, aynı anda içinde bulunduğu bir kuantum sisteminin tüm olası durumları hakkında bilgi içeren matematiksel bir fonksiyon olan dalga fonksiyonuydu.

Kopenhag yorumuna göre, yalnızca gözlem bir sistemin durumunu güvenilir bir şekilde belirleyebilir ve onu diğerlerinden ayırt edebilir (dalga fonksiyonu yalnızca bir sistemin belirli bir durumda tespit edilme olasılığının matematiksel olarak hesaplanmasına yardımcı olur). Gözlemden sonra bir kuantum sisteminin klasik hale geldiğini söyleyebiliriz: birden fazla durumda bir arada var olmaktan, bunlardan biri lehine anında vazgeçer.

Bu yaklaşımın her zaman rakipleri olmuştur (örneğin, Albert Einstein'ın "Tanrı zar atmaz" sözünü hatırlayın), ancak hesaplamaların ve tahminlerin doğruluğu bundan zarar görmüştür. Bununla birlikte, son zamanlarda Kopenhag yorumunun giderek daha az destekçisi var ve bunun en az nedeni, ölçüm sırasında dalga fonksiyonunun gizemli bir şekilde aniden çökmesi değil. Erwin Schrödinger'in zavallı kediyle ilgili meşhur düşünce deneyi tam da bu olgunun saçmalığını göstermeyi amaçlıyordu.

Şimdi deneyin içeriğini hatırlayalım. Kara bir kutunun içine canlı bir kedi, zehirli bir ampul ve zehri rastgele harekete geçirebilecek belli bir mekanizma yerleştiriliyor. Örneğin, bozunması ampulü kıracak olan bir radyoaktif atom. Atomik bozunmanın kesin zamanı bilinmemektedir. Yalnızca yarı ömür biliniyor: %50 olasılıkla çürümenin meydana geleceği süre.

Dışarıdan bir gözlemci için, kutunun içindeki kedinin aynı anda iki durumda var olduğu ortaya çıktı: her şey yolunda giderse ya hayattadır ya da çürüme meydana gelmişse ve ampul kırılmışsa ölüdür. Bu durumların her ikisi de kedinin zamanla değişen dalga fonksiyonuyla tanımlanır: ne kadar uzaktaysa, radyoaktif bozunmanın halihazırda meydana gelmiş olma olasılığı da o kadar yüksektir. Ancak kutu açılır açılmaz dalga fonksiyonu çöküyor ve ustanın deneyinin sonucunu hemen görüyoruz.

Gözlemci kutuyu açana kadar kedinin yaşam ve ölüm arasındaki sınırda sonsuza kadar dengede kalacağı ve kaderini yalnızca gözlemcinin eyleminin belirleyeceği ortaya çıktı. Schrödinger'in işaret ettiği saçmalık budur.

Elektron kırınımı

The New York Times'ın önde gelen fizikçiler arasında yaptığı bir araştırmaya göre, 1961'de Klaus Jenson tarafından gerçekleştirilen elektron kırınımı deneyi, bilim tarihinin en güzel deneylerinden biri oldu. Özü nedir?

Fotoğraf plakası ekranına doğru elektron akışı yayan bir kaynak var. Ve bu elektronların önünde bir engel var: iki yarıklı bakır bir plaka. Elektronları sadece küçük yüklü toplar olarak düşünürseniz ekranda nasıl bir resim bekleyebilirsiniz? Yarıkların karşısında iki ışıklı şerit.

Gerçekte, ekranda alternatif siyah ve beyaz çizgilerden oluşan çok daha karmaşık bir desen beliriyor. Gerçek şu ki, elektronlar yarıklardan geçerken parçacıklar gibi değil, dalgalar gibi davranmaya başlarlar (tıpkı ışık parçacıkları olan fotonların aynı anda dalga olabilmesi gibi). Daha sonra bu dalgalar uzayda etkileşime girerek bazı yerlerde birbirlerini zayıflatıp güçlendiriyor ve bunun sonucunda ekranda alternatif açık ve koyu şeritlerden oluşan karmaşık bir resim beliriyor.

Bu durumda deneyin sonucu değişmez ve eğer elektronlar yarıktan sürekli bir akışla değil de tek tek gönderilirse tek bir parçacık bile aynı anda dalga olabilir. Tek bir elektron bile aynı anda iki yarıktan geçebilir (ve bu, kuantum mekaniğinin Kopenhag yorumunun bir diğer önemli konumudur - nesneler aynı anda hem "olağan" malzeme özelliklerini hem de egzotik dalga özelliklerini sergileyebilir).

Peki gözlemcinin bununla ne ilgisi var? Zaten karmaşık olan hikayesi daha da karmaşık hale gelmesine rağmen. Benzer deneylerde fizikçiler, içinden geçen elektronu kesen aletlerin yardımıyla tespit etmeye çalıştıklarında, ekrandaki resim dramatik bir şekilde değişti ve "klasik" bir hal aldı: yarıkların karşısında iki aydınlatılmış alan ve değişen şeritler yoktu.

Sanki elektronlar gözlemcinin dikkatli bakışları altında dalga doğalarını göstermek istemiyorlardı. Basit ve anlaşılır bir resim görme yönündeki içgüdüsel arzusuna uyum sağladık. Mistik? Bunun çok daha basit bir açıklaması var: Sistem üzerinde fiziksel etki olmadan hiçbir gözlem yapılamaz. Ancak buna biraz sonra tekrar döneceğiz.

Isıtmalı fulleren

Parçacık kırınımına ilişkin deneyler yalnızca elektronlar üzerinde değil aynı zamanda çok daha büyük nesneler üzerinde de gerçekleştirildi. Örneğin, fullerenler düzinelerce karbon atomundan oluşan büyük, kapalı moleküllerdir (örneğin, altmış karbon atomundan oluşan bir fulleren, şekil olarak bir futbol topuna çok benzer: beşgen ve altıgenlerden birbirine dikilmiş içi boş bir küre).

Son zamanlarda, Profesör Zeilinger liderliğindeki Viyana Üniversitesi'nden bir grup, bu tür deneylere gözlem unsurunu dahil etmeye çalıştı. Bunu yapmak için hareketli fulleren moleküllerini bir lazer ışınıyla ışınladılar. Daha sonra dış etkilerle ısıtılan moleküller parlamaya başladı ve böylece gözlemciye kaçınılmaz olarak uzaydaki yerleri ortaya çıktı.

Bu yenilikle birlikte moleküllerin davranışları da değişti. Tam gözetimin başlamasından önce, fullerenler, önceki örnekteki elektronların opak bir ekrandan geçmesi gibi engelleri oldukça başarılı bir şekilde atlattı (dalga özellikleri sergiledi). Ancak daha sonra bir gözlemcinin ortaya çıkmasıyla fullerenler sakinleşti ve tamamen yasalara uyan madde parçacıkları gibi davranmaya başladı.

Soğutma boyutu

Kuantum dünyasının en ünlü yasalarından biri Heisenberg'in belirsizlik ilkesidir: Bir kuantum nesnesinin konumunu ve hızını aynı anda belirlemek imkansızdır. Bir parçacığın momentumunu ne kadar doğru ölçersek, konumunu da o kadar az doğru ölçebiliriz. Ancak küçük parçacıklar düzeyinde işleyen kuantum yasalarının etkileri, büyük makro nesnelerle dolu dünyamızda genellikle fark edilmez.

Bu nedenle, ABD'den Profesör Schwab'ın grubunun, kuantum etkilerinin aynı elektronlar veya fulleren molekülleri seviyesinde değil (karakteristik çapları yaklaşık 1 nm'dir), biraz daha somut bir düzeyde gösterildiği son deneyleri daha değerlidir. nesne - küçük bir alüminyum şerit.

Bu şerit, ortasının asılı kalması ve dış etki altında titreşebilmesi için her iki taraftan sabitlendi. Ayrıca şeridin yanında konumunu yüksek doğrulukla kaydedebilen bir cihaz vardı.

Sonuç olarak deneyciler iki ilginç etki keşfettiler. İlk olarak, nesnenin konumuna ilişkin herhangi bir ölçüm veya şeridin gözlemlenmesi, onun için iz bırakmadan geçmedi - her ölçümden sonra şeridin konumu değişti. Kabaca söylemek gerekirse, deneyciler şeridin koordinatlarını büyük bir doğrulukla belirlediler ve böylece Heisenberg ilkesine göre hızını ve dolayısıyla sonraki konumunu değiştirdiler.

İkinci olarak ve oldukça beklenmedik bir şekilde, bazı ölçümler aynı zamanda şeridin soğumasına da yol açtı. Bir gözlemcinin sadece varlığıyla nesnelerin fiziksel özelliklerini değiştirebildiği ortaya çıktı. Kulağa tamamen inanılmaz geliyor, ancak fizikçilerin şansına, ne yazık ki hiçbir şey kaybetmediklerini söyleyebiliriz; şimdi Profesör Schwab'ın grubu, keşfedilen etkinin soğuk elektronik çiplere nasıl uygulanacağını düşünüyor.

Parçacıkların dondurulması

Bildiğiniz gibi dünyada kararsız radyoaktif parçacıklar sadece kediler üzerinde yapılan deneyler uğruna değil, tamamen kendi başlarına da bozunuyor. Dahası, her parçacık, gözlemcinin dikkatli bakışları altında artabileceği ortaya çıkan ortalama bir ömürle karakterize edilir.

Bu kuantum etkisi ilk kez 1960'larda tahmin edildi ve bunun parlak deneysel doğrulaması, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki Nobel ödüllü fizikçi Wolfgang Ketterle grubu tarafından 2006 yılında yayınlanan bir makalede ortaya çıktı.

Bu çalışmada, kararsız uyarılmış rubidyum atomlarının bozunmasını (temel durumdaki rubidyum atomlarına ve fotonlara bozunmasını) inceledik. Sistem hazırlandıktan ve atomlar uyarıldıktan hemen sonra gözlemlenmeye başlandı; bir lazer ışınıyla aydınlatıldılar. Bu durumda gözlem iki modda gerçekleştirildi: sürekli (sisteme sürekli olarak küçük ışık darbeleri verilir) ve darbeli (sistem zaman zaman daha güçlü darbelerle ışınlanır).

Elde edilen sonuçlar teorik tahminlerle mükemmel bir uyum içerisindeydi. Dış ışık etkileri aslında parçacıkların bozunumunu yavaşlatır, sanki onları bozulmadan uzak, orijinal durumlarına geri döndürür gibi. Ayrıca, incelenen iki rejim için etkinin büyüklüğü de tahminlerle örtüşmektedir. Kararsız uyarılmış rubidyum atomlarının maksimum ömrü 30 kat uzatıldı.

Kuantum mekaniği ve bilinç

Elektronlar ve fullerenler dalga özelliklerini sergilemeyi bırakır, alüminyum plakalar soğur ve kararsız parçacıklar bozunma sırasında donar: Gözlemcinin her şeye gücü yeten bakışı altında dünya değişiyor. Zihnimizin çevremizdeki dünyanın işleyişine dahil olduğunun kanıtı nedir? Belki de Carl Jung ve Wolfgang Pauli (Avusturyalı fizikçi, Nobel Ödülü sahibi, kuantum mekaniğinin öncülerinden biri) fizik ve bilinç yasalarının tamamlayıcı kabul edilmesi gerektiğini söylerken haklıydılar?

Ancak bu, rutin tanımanın yalnızca bir adım ötesindedir: Etrafımızdaki tüm dünya, zihnimizin özüdür. Ürpertici? (“Gerçekten Ay'ın yalnızca ona baktığınızda var olduğunu mu düşünüyorsunuz?” Einstein kuantum mekaniğinin ilkeleri üzerine yorum yaptı). O halde tekrar fizikçilere dönmeyi deneyelim. Dahası, son yıllarda kuantum mekaniğinin, fonksiyon dalgasının gizemli çöküşüyle sonuçlanan Kopenhag yorumuna giderek daha az düşkün hale geldiler; bu yorumun yerini oldukça gerçekçi ve güvenilir başka bir terim olan eşevresizlik aldı.

Mesele şu ki, anlatılan tüm gözlemsel deneylerde, deneyi yapanlar kaçınılmaz olarak sistemi etkilemiştir. Onu bir lazerle aydınlattılar ve ölçüm aletleri kurdular. Ve bu genel, çok önemli bir prensiptir: Bir sistemi onunla etkileşime girmeden gözlemleyemezsiniz, özelliklerini ölçemezsiniz. Etkileşimin olduğu yerde özelliklerde bir değişiklik olur. Üstelik devasa kuantum nesneleri küçük bir kuantum sistemiyle etkileşime girdiğinde. Dolayısıyla gözlemcinin ebedi, Budist tarafsızlığı imkansızdır.

Bir sistemin daha büyük başka bir sistemle etkileşimi sırasında kuantum özelliklerinin geri döndürülemez bir şekilde ihlal edilmesi süreci olan "eşevresizlik" terimini açıklayan şey tam olarak budur. Böyle bir etkileşim sırasında kuantum sistemi orijinal özelliklerini kaybeder ve büyük sisteme "boyun eğen" klasik hale gelir. Bu, Schrödinger'in kedisiyle ilgili paradoksu açıklıyor: Kedi o kadar büyük bir sistem ki, dünyadan izole edilmesi mümkün değil. Düşünce deneyinin kendisi tamamen doğru değil.

Her halükarda, bir bilinç yaratma eylemi olarak gerçeklikle karşılaştırıldığında, tutarsızlık kulağa çok daha sakin geliyor. Hatta belki çok sakin. Sonuçta, bu yaklaşımla tüm klasik dünya büyük bir uyumsuzluk etkisine dönüşüyor. Ve bu alandaki en ciddi kitaplardan birinin yazarlarına göre, "dünyada parçacık yoktur" veya "temel düzeyde zaman yoktur" gibi ifadeler de mantıksal olarak bu tür yaklaşımlardan kaynaklanmaktadır.

Yaratıcı gözlemci mi yoksa çok güçlü bir uyumsuzluk mu? İki kötülük arasında seçim yapmak zorundasın. Ancak unutmayın; artık bilim insanları, düşünce süreçlerimizin temelinin aynı kötü şöhretli kuantum etkileri olduğuna giderek daha fazla ikna oluyor. Gözlemin bittiği ve gerçekliğin başladığı yeri her birimiz seçmeliyiz.

Özel olarak belirlenmiş koşullardan kaynaklanmadığı sürece (katılımcı gözlem durumunda olduğu gibi) gözlemcinin müdahale etmemesi, bilimsel yöntemin neredeyse ana varsayımı olarak kabul edilir. Ancak sosyal bilimlerde bunu başarmak son derece zordur. Burada nihai sonuçlar büyük ölçüde gözlemcinin kişiliğine ve incelenen olguya karşı tutumuna bağlıdır. Sonuçta gözlem, araştırmacı ile çalışma nesnesi arasındaki doğrudan temasa dayalı bir bilgi toplama yöntemidir.

Dahil değil gözlem. İdeal olarak, bir bilim adamının katılımcı olmayan gözlem sırasında adeta görünmez olması gerekir. İdeal ulaşılamaz olduğundan gözlemci, gözlemlenen olguya yaptığı müdahaleyi azaltmak için ona mümkün olduğunca az dikkat gösterecek şekilde davranmalıdır. Parlak (gösterişli) kıyafetler, davranışların savurganlığı ve incelenen olaylara aşırı ilgi gösterilmesi onun için kontrendikedir. İstikrarlı bir ruha, balgamlı bir mizaca, durumdaki ani değişiklikler sırasında soğukkanlılığı koruma yeteneğine, dışarıdan bir gözlemci olarak konumunu sürdürmede sabır ve istikrara sahip olmalıdır.

Dahil gözlem. Burada gözlemcinin yabancılarla hızlı ve etkili bir şekilde iletişim kurma becerisine, sosyalliğe, iyi niyete, inceliğe, kısıtlamaya ve hoşgörüye (diğer insanlara karşı hoşgörü) ihtiyacı olacaktır.

İÇİNDE laboratuvar Yapay olarak oluşturulan koşullarda yapılan gözlemler, araştırmacının bu koşulları düzenleme ve bunların gözlemlenenler üzerindeki etkisini kontrol etme yeteneğinin yanı sıra bütünlük ve doğruluk, teknik okuryazarlık (görsel-işitsel gözlem araçlarının kullanımıyla bağlantılı olarak) gibi özelliklerin önemini artırır. .

İÇİNDE alan Sıradan sosyal yaşamda gerçekleştirilen gözlemler ve daha objektif bilgi sağlamada, insanların sözel olmayan tepkilerinin (gülümsemeler, jestler) anlamlarına ilişkin bilgi, çalışma belleği, gözlemcinin analitik düşünmesi, gözlemcinin birbirinden ayırt etme yeteneği özel bir rol oynar. incelenen nesnenin diğer bireysel işaretleri, dikkatini bu işaretlerin hepsine dağıtmak ve bunlardan birine geçirmek.

Standartlaştırılmış Açıkça resmileştirilmiş prosedürler ve araçlarla karakterize edilen gözlem, gözlemcinin detaylara odaklanma ve öz kontrol yeteneğinin yanı sıra dakiklik, çalışkanlık ve bilgiçlik konusunda artan yeteneğini ima eder.

Standartlaştırılmamış Kaydedilecek unsurların çoğunun önceden belirlenmediği gözlem, birçok açıdan tam tersini gerektirir - sosyoloji, psikoloji, sosyal psikoloji ve çatışma bilimi alanında sağlam teorik eğitim, en az 5 eşit dikkatle izleme becerisi Durumun -7 parametresi, gözlem kategorisinin yalnızca bir tezahürüne odaklanmadan dikkati hızla değiştirme yeteneği.

Rapor: Kuantum mekaniğinde gözlemcinin rolü

Alexey Mazur

Kuantum mekaniğinin temel problemi, dalga fonksiyonu azaltıldığında ne olacağı sorusudur. Bir elektronun düzlem dalgası neden fotoğraf plakasının bir noktasında "gerçekleşiyor"? Mevcut olasılıklardan hangisinin “gerçekleşeceğini” “hesaplayamamamız” temel bir doğa kanunu mu, yoksa kullandığımız yöntem ve araçların kusurlu olmasının bir sonucu mu? İndirgeme sürecinin kendisi ufuk çizgisi veya gökkuşağının tabanı kadar algılanamaz. Hangi noktada oluyor? Dalga fonksiyonunun “klasik” bir nesne olan fotoğraf plakası ile etkileşime girdiği anda mı, yoksa deneycinin fotoğraf plakasını “gözlemlediği” anda mı? Peki "gözlemciyi", dünyanın bundan sonra hangi olası yolu izleyeceğini seçme hakkının kendisine verilmesini bu kadar özel kılan şey nedir?

"Klasik" nesne ile kuantum nesne arasındaki çizginin nerede olduğunu bulmaya çalışalım. Ben öğrenciyken (ve belki de bugünlerde sadece öğrenciler bu tür sorular soruyor), babam V.A. Mazur ve arkadaşı A.V. “Gözlem” süreci, bir dalga fonksiyonunun, hesaplanması mümkün olmayan karmaşık bir dalga fonksiyonuna sahip bir cihazla etkileşimi sürecidir. Bu nedenle klasik bir nesnedir. Elektron dalga fonksiyonunun böyle bir nesneyle etkileşiminin sonucu, doğası gereği öngörülemez ve olasılıksaldır, ancak bu, doğanın temel bir yasası olduğundan değil, araştırma yöntemlerimizin kusurlu olmasından kaynaklanmaktadır. "Gözlem" modelini basitleştirmek isteyerek varsayımsal olarak böyle bir deney kurdular. Dama tahtası deseninde düzenlenmiş hidrojen atomlarından oluşan ideal olarak düz bir fotoğraf plakası üzerine gelen elektronun düzlem dalgasını alıyoruz. Bütün atomlar temel durumdadır. Etkileşimin sonucunu hesaplamak zor değildir. Plakanın etkileşimden sonraki dalga fonksiyonu, her birinin "ağırlığı" 1/N olan N (burada N, plakadaki atomların sayısıdır) terimlerinin toplamıdır. İlk terim 1 numaralı atomun uyarılmış olduğu, geri kalanının temel durumda olduğu, ikinci terim 2 numaralı atomun uyarıldığı, geri kalanın temel durumda olduğu vb. Babam ve A.V. Gainer'in bundan çıkardığı sonuç, böyle bir plakanın klasik bir nesne olmadığı, kuantum kaldığı, gerçek plakaların ise klasik olamayacak kadar karmaşık bir yapıya sahip olduğudur.

Varsayımsal deneylerini sona erdirmeyi ve bu plakanın gözlemciyle etkileşiminden sonra ne olacağını düşünmeyi öneriyorum. Elbette gözlemcinin dalga fonksiyonunu simüle edemiyoruz. Ancak bazı benzetmeler oldukça açık görünüyor. Böylece “kuantum” gözlemcimiz bu fotoğraf plakasına baktı. Dalga fonksiyonuna ne olacak? Kolayca anlayabileceğiniz gibi, N terime ayrılacaktır. Geleneksel olarak şu şekilde adlandırılabilirler: ilk terim - gözlemci 1 numaralı heyecanlı atomu görür, ikinci terim - gözlemci 2 numaralı heyecanlı atomu görür, vb. Görünen o ki, azalma anı yine elimizden kaçtı. Ama gelin gözlemcinin öznel duyumlarına bakalım. Bu deneyi üç kez yaptığını varsayalım. Görülmesi kolay olduğu gibi, dalga fonksiyonu zaten N küp terime sahiptir. Ve azalmanın meydana geldiği yer burasıdır. Diyelim ki, kendisine bu deneylerin sonuçlarını soran bir "kuantum" gözlemcisi yerine "klasik" bir gözlemciyle karşılaştı. Ve “kuantum” gözlemcimizin N küp terimlerinden yalnızca bir tanesi kalacak. Ancak şunu unutmayın ki, ilk durumda uyarılmış bir atomu, diyelim ki 27 sayısını, ikincisinde - 3'ü ve üçüncüsünde - 137'yi gördüğüne kesin olarak ikna olacaktır. Dalga fonksiyonunun diğer terimlerine ilişkin hiçbir anı onun içinde kalmayacaktır. . “Klasik” gözlemciye bu “öznel” duyumları anlatacaktır.

Bundan, indirgeme sürecinin "gözlem" süreciyle hiçbir şekilde bağlantılı olmayabileceğini görüyoruz. "Gözlem" anında, dünyanın olası durumlarından birini "seçen" gözlemci değil, kendisi bileşenlere "parçalar". Bu terimlerin her biri “ölçülen” nesnenin terimlerine karşılık gelir. Genel olarak azalmanın çok nadir gerçekleştiğini varsayalım. Örneğin yılda bir kez. İndirgemeden sonra siz ve ben de dahil olmak üzere tüm gözlemcilerin, dalga fonksiyonlarımızın "gerçekleşmemiş" başka terimleri olduğu konusunda hiçbir fikri olmayacak.

Açıkçası, bu şekilde "uygulamaya" özel bir ihtiyaç yoktur. Bu, eşit derecede olası olasılıklar arasından yalnızca birinin rastgele "gerçekleştirildiğini" "gören" gözlemcilerin öznel duygularından kaynaklanıyordu. Sonuçta gözlemcinin dalga fonksiyonunun hiçbir terimi diğer terimler hakkında bilgi içermiyor.

Burada gözlemcinin “ben”inin ne olduğu sorusuyla karşı karşıya kalıyoruz. "Konu"nun "bileşenlerin" tamamı değil, yalnızca bir tanesi olduğunu anlamak kolaydır. Üstelik herhangi biri. Yani kişi bir "dünya çizgisi" değil, bir "ağaçtır" ve dallanma noktaları "gözlem" anlarıdır, sadece dış dünyayla etkileşim anlarıdır. Ve bu, anladığınız gibi, sadece insanları ilgilendirmiyor.

Yukarıdakilerin farkına vardıktan sonra ortaya çıkan dünya resmi kesinlikle harika görünüyor. Olabilecek her şey gerçekleşti. Kaybedilen tüm fırsatlar gerçekleşmiştir, bizimle aynı dünyada ve mekânda var olurlar ama bize hiçbir etkileri yoktur. Ve kabul edilmelidir ki, dünyanın bu resmi, sözde bilimsel kurgu yazarlarının boş spekülasyonları değil, kuantum mekaniği yasalarının doğrudan bir sonucudur.

Şüpheciler elbette şunu söyleyebilir: Bu argümanların sonuçları nelerdir? Pratik bir anlam taşımazlar. Bu tamamen doğru değil.

İlk olarak, kuantum ile klasik bir nesne arasında hiçbir sınırın olmadığı açıkça ortaya çıkıyor. Öznel “Ben”imiz için indirgeme anı aslında gözlem anında gerçekleşir. Ama dünyaya bir şey yapan biz değiliz, bize bir şey yapan dünyadır. Ancak basitlik adına indirgeme kavramını bir kenara bırakıp herkesin kendi dünyasını “gerçekleştirmesinden” gurur duyabiliriz.

İkincisi, kırklı yılların sonlarında ya da ellili yılların başında gerçekleştirilen deney kolaylıkla açıklanabilir. Bazı parçacıklar iki parçaya bölündü ve bunların her biri zıt yönlere uçtu. Parçacık bozunma anında hareketsiz olduğundan, 1. parçanın tüm uçuş yönleri eşit derecede muhtemeldi. Ancak ikincisi, momentumun korunumu yasasına göre tam tersi yönde uçmak zorundaydı. Parça dedektörleri, parçaların "yakalanması" arasındaki zaman farkı, ışığın bir dedektörden diğerine gitmesi için gerekenden daha az olacak şekilde konumlandırıldı (bir dedektördeki sonuçların aynı anda sonuçlar üzerindeki olası etkisini ortadan kaldırmak için). diğeri). Paradoks, iki parçanın dalga fonksiyonlarının, korunum yasalarına göre birbirlerine karşı uyum içinde "gerçekleşmesi"ydi, ancak fizikçilerin kafasını karıştıran şey şuydu: iki numaralı parçanın dalga fonksiyonu, dalganın indirgenmesinin gerekli olduğunu nasıl "biliyor"? bir numaralı parçanın işlevi gerçekleşti mi? Işık hızından daha hızlı mı bulacaksınız?

Artık anladığımız gibi, iki numaralı parçanın indirgenmesi dedektörle etkileşim anında değil, gözlemcinin dedektörle etkileşimi anında meydana geliyor, böylece sebep-sonuç ilişkileri bozulmamış oluyor.

Buradaki gözlemci, katılımcı olmayan gözlemde olduğu gibi dışarıdan biridir, ancak denekler genellikle gözlemin amacının farkında değildir. Araştırmacı, olay yerindeki varlığını açıklayan bir tür efsane bulur.
Gözlemci-katılımcı için sanki bir röportaj ya da deney sırasında “gözlem gözleme eşlik ediyor” gibidir. Gazeteci sürekli olarak bu rolü üstlenmeye çalışır.
Katılımcı-gözlemci hedeflerini saklamaz ve gözlemlediği kişiler de bunu bilir. Uzun süreli gözlem sırasında, durumdaki katılımcılar gözlemcinin varlığına alışır ve çoğu zaman onu fark etmeyi bırakır.
Katılımcı duruma tam katılımla hareket eder; Genellikle gözlemin gerçek hedefleri gizlenir ve araştırmacı veya gazeteci, gözlemlenen grubun tam üyesi haline gelir. Bu uzun süre devam ederse gözlemci nesnelliğini kaybedebilir, grup üyeleriyle kendi ilişkilerini, kendi tercihlerini geliştirecektir.
Bu tür bir gözlemin klasik bir örneği, üç buçuk yıl boyunca (1936-1939) İtalya'dan gecekondu mahallelerine yerleşen göçmenlerden oluşan suç gruplarını inceleyen Harvard Üniversitesi'nden akademisyen W. White'ın Amerikalı sosyologu tarafından ortaya konmuştur. Sonuç, Street Corner Society kitabıydı.
Gazetecilikte bu tekniğe “Gazeteci meslek değiştirir” deniyor, daha önce de tartışılmıştı. Çoğu zaman yazarlar ve gazeteciler sosyolojik gözlemlere benzer gözlemler kullandılar. Gorki ve Pisemsky'nin pek çok makalesi, tıpkı Çehov'un "Sahalin Adası" ve Dostoyevski'nin "Ölülerin Evinden Notlar"* gibi, sosyolojik olarak adlandırılabilir.
“Gazeteci meslek değiştirir” denilen gazetecilik tekniği sosyolojik tekniklere yakındır. Bu, sosyologların katılımcı gözlem dediği bir yöntemdir. Mikhail Koltsov taksi şoförü olarak çalıştı ve bu konuda ilginç bir makale yazdı. İzvestia gazetecisi Anatoly Gudimov sık sık meslek değiştirdi. Sonuç olarak “Başkasının Mesleğinin Sırrı” kitabı ortaya çıktı. Göçmen işçi kılığına girerek bir Alman madeninde çalışan, işlerinin ve yaşamlarının tüm zorluklarını onlarla paylaşan Alman gazetecilerin hikayesi yaygın olarak biliniyor. Ve artık gazeteciler sıklıkla katılımcı gözlem yöntemini kullanıyor.
Gözlem konusunun yapısına neler dahildir? Bunu bilmek hem gazeteciler hem de sosyologlar için faydalıdır. V. A. Yadov'a göre şunu gözlemleyebiliriz:
- sosyal durumun genel özellikleri, faaliyet alanı (üretim, siyaset, aile hayatı, boş zaman yapısı vb.);
- bir bütün olarak nesnenin durumunu, gözlem nesnesinin kendi kendini düzenleme derecesini düzenleyen kurallar ve düzenlemeler;
- belirli bir durumda gözlenen nesnenin diğer nesnelere göre tipikliğinin özellikleri (ekolojik çevre, yaşam faaliyet alanı, sosyal bilinç durumu vb.);
- sosyal etkinliklerdeki özneler ve katılımcılar (çeşitli sosyo-demografik gruplar), bunların ilişkileri (resmi ve resmi olmayan);
- faaliyet hedefleri ve sosyal çıkarlar, genel ve grup çıkarları, resmi ve gayri resmi, çıkarların koordinasyonu veya çatışması;
- faaliyetin yapısı: teşvikler, güdüler, hedeflere ulaşma araçları (içerik ve ahlaki değerlendirme açısından), faaliyetin yoğunluğu (üretken, üreme, yoğun, sakin), sonuçlar (maddi ve manevi ürünler);
- gözlemlenen olayların düzenliliği ve sıklığı.
Savaş hakkında yazan gazetecilerin kullanabileceği en zengin gözlem malzemesi, ünlü Rus sosyologların 19. yüzyıldan 20. yüzyılın başlarına kadar bize bıraktıkları araştırma soru listeleridir. Bu tür programların parçalarından birini tanıyalım. Rus psikiyatrisinin kurucularından biri olan tıp bilimcisi G. E. Shumakov (1873–1927), 1904–1905 Rus-Japon Savaşı'na katılmış, uzman doktordu. Rus-Japon Savaşı'na* katılanların durumlarını incelemek için çok ilginç sorular hazırladı.
Ruh hali nedir: savaş için çadırı terk etme emri alındığında; ateş küresinin dışına çıkarken; hareket ederken ve tüfek ateşi altında dururken (uzun menzilli, kısa menzilli, salvo, patlamalar vb.), makineli tüfek (makineli tüfeğin ritmik hareketi nasıl etkilenir), topçu (şimoz, şarapnel, bombalar vb.) ). Uçan mermilerin sesinin, patlamalarının, gaz zehirlenmesinin vb. etkisi. Alanlar arasında, bir savaş biriminde, yedekte, bir konvoyda yoğun ateşin etkisi. Topçularımızın ve düşmanın eylemi sırasındaki ruh hali.
Saldırı ve süngü darbesi sırasında; başarı ve başarısızlıkla, net bir görev ve belirsizlikle; uzun süre park edildiğinde; Açlık, yetersiz beslenme, uykusuzluk, susuzluk vb. durumlarda
Savunma sırasında: tahkimatların, hendeklerin, yapay engellerin (yakın, uzak), yerel nesnelerin, kapatmaların, boşlukların, kara mayınlarının vb. etkisi. Yan (arka) yangın sırasında geri çekilme hakkında bilgi alındığında.
Yaralanma ve kayıplardan sonraki ruh hali (ilk ve sonraki). Savaş sonrası durum. Bir sonraki dövüşü bekliyorum.
Kendiliğinden ileriye doğru bir dürtü, nasıl ve neye sebep oldu. Kavga sırasında panik, nedenleri ve durdurulması için önlemler.
Dini duyguların, vatan sevgisinin, görev duygularının, gurur, utanç, karşılıklı kazanç, ödüller, disiplin, cezalar vb. Ruh hali üzerindeki etkisi. Alkolün savaştaki ruh hali üzerindeki etkisi - öncesi ve sonrası o” (s. 633).
Askeri duruma ilişkin şaşırtıcı bilgi, araştırmacının, askerlerin zihinsel durumunu etkileyebilecek koşulları en küçük ayrıntısına kadar öngörmesine olanak sağladı. Sıcak noktalara seyahat eden bir gazetecinin aynı detaylı gözlem planını yapması faydalı olmaz mıydı?
Gözlem programının aynı derecede ilginç bir bölümü, kendini gözlemleme ve bir savaş durumunda başkalarının davranışlarını gözlemlemeyle ilgilidir. Planın bazı unsurlarını seçici olarak sunalım.

yapay zeka Lipkin

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (devlet üniversitesi), Moskova

"Gerçekte, her filozofun kendi ana bilimi vardır ve her doğa bilimcinin kendi ana felsefesi vardır. Ancak bu ana bilimler çoğu durumda biraz modası geçmiş ve geri kalmıştır" [E. Maksimum, Biliş ve yanılsama. M., 2003, s. 38]

“Dalga fonksiyonunun azaltılması” “probleminin” fiziksel ve felsefi temelleri ele alınmaktadır. Sorunun temellerinin fiziksel değil felsefi olduğu ve bu sorunun çözümünün sorunun doğru formüle edilmesinde ve fizik yapısının teorik-operasyonel heterojenliğinin dikkate alınmasında yattığı ve Kuantum mekaniğinin temellerine bilinç.

1. Giriş

1925-1927'de oluşturulan “teorik” formülasyon verildi. Schrödinger, Born, Heisenberg ve Bohr'un çalışmalarında yer alan temel ilkelerin (varsayımların) açık bir ifadesini içeren kuantum mekaniği (esasen görelilik teorisindeki kadar açık). K. Popper'ın sınıflandırmasında “üçüncü” (“Kopenhag” (Bohr, Born, Heisenberg vb.) ve “Kopenhag karşıtı” (Einstein, de Broglie, Schrödinger vb.) “yorumundan sonra” ( daha doğrusu, kuantum mekaniğinin "paradigması"), kuantum mekaniğinde çalışan fizikçiler tarafından kullanılan bu varsayım ilkelerinin temeli, 1) kuantum mekaniğinde, fiziksel bir sistemin durumunun değerlerle belirlenmediği, ancak karşılık gelen ölçülebilir büyüklüklerin değerlerinin olasılık dağılımları ile (bu, fizikteki durum kavramının doğal bir genellemesidir) ; bundan şu sonuç çıkar: 2) bir ölçüm sistemin durumu hakkında hiçbir şey söylemez ve olasılık dağılımını ölçüm yoluyla belirlemek için oldukça uzun bir ölçüm serisi gereklidir, 3) ve hesaplama yoluyla bu şu şekilde yapılabilir: "dalga fonksiyonunun olasılıksal yorumu" (genellikle M. Born olarak adlandırılır, yalnızca ikincisiyle ilişkilendirilir, ancak aynı zamanda ilk ikisini de ima eder, bu nedenle üçünü de "M. Born'un postülaları" adı altında birleştiriyorum); Bu, fizikçiler arasında oldukça yaygın bir fikirdir (en azından Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nde okurken öğrendim), bazı tarihsel gelenekler nedeniyle kuantum mekaniği sorunlarına ilişkin felsefi tartışmaların dışında kalmaktadır. " Teorik"Yorum", "Kopenhag Yorumu"nun hükümlerini benimser. kuantum mekaniğinin bütünlüğü ve olasılıksal açıklama türü, bireysel kuantum nesnelerine uygulanır, ancak şunu belirtir: Bir kuantum sisteminin durumu, ölçülse de ölçülmese de mevcuttur . Bu formülasyonda hiçbir “paradoks” yoktur ve “dalga fonksiyonunun azalması (çökmesi)” olgusu yoktur.

Bununla birlikte, hem “paradoksların” (“Schröditnger'in kedisi” ve diğerleri) hem de “dalga fonksiyonunun indirgenmesi (çöküşü)” sorununun ortak olduğu, kuantum mekaniği sorunlarına ilişkin yaygın (fizikçiler arasında da dahil olmak üzere) bir felsefi tartışma geleneği vardır. tartışılıyor ve bunları çözmek için bilincin kuantum mekaniğinin formalizmine dahil edildiğini iddia edecek kadar ileri gidiyorlar. Böylece ünlü fizikçi W. Heitler, “Kopenhag” yorumunun hükümlerini takip ederek, “bir gözlemcinin tüm yapının gerekli bir parçası olarak ortaya çıktığı ve gözlemcinin, tüm yetenekleriyle bilinçli bir gözlemci olduğu sonucuna varıyor. yapı." Kuantum mekaniğinin gelişiyle birlikte, "dünyanın 'bizim dışımızdaki nesnel gerçeklik' ve 'biz', yani kendinin farkında olan dış gözlemciler olarak bölünmesi artık sürdürülemez. Özne ve nesne birbirinden ayrılamaz hale gelir. " Popper, Heitler'in burada "öznenin fiziksel nesneye dahil edilmesi doktrininin açık bir formülasyonunu verdiğine, Heisenberg'in "kuantum teorisinin fiziksel ilkelerinde" ve diğer birçoklarında şu ya da bu şekilde mevcut olan bir doktrin olduğuna inanıyor... ” [cit. 20'ye kadar, s. 74]. Bu nedenle, fiziksel değil felsefi (dünya görüşü) olduğu ortaya çıkan tüm bu ifadelerin temellerini özel olarak dikkate almakta fayda var.

2. “Dalga fonksiyonunun azalması (çökmesi) probleminin” formülasyonu

Analiz kolaylığı için “dalga fonksiyonunun indirgenmesi (çökmesi)” probleminin formülasyonunu aşağıdaki ifadelere bölelim:

ifade 1:ölçüm, kuantum teorisiyle açıklanması gereken bir olgudur;

ifade 2: Kuantum teorisi dilinde bu olgu, sistemin dalga fonksiyonunda Y=S k c k |b k >'den (genel olarak Dirac gösteriminde, |b k >'nin operatörünün özfonksiyonu olduğu) anlık bir değişiklik olarak tanımlanır. ölçülen miktar B) için | B 1 ñ olasılıkla |c 1 | 2 (Born kurallarına göre); bu atlamaya " denir dalga fonksiyonunun azalması (veya çökmesi)";

ifade 3: böyle bir geçiş Schrödinger denklemi tarafından tanımlanmaz ve bu nedenle şu şekilde ortaya çıkar: " yasadışı"Standart kuantum mekaniğinin denklemleri açısından bakıldığında. Son ifadeden (ilk ikisine dayanarak) çıkarıldığı kadarıyla, modern kuantum mekaniğinin eksikliği ve temellerinin ek olarak geliştirilmesi ihtiyacı, bunun özüdür, çünkü Von Neumann'ın zamanı, "dalga fonksiyonlarının azalması (çökmesi) problemi" ile kastedilmiştir.

Bu sorunu çözme girişiminden, “Kopenhag yorumunu” genişleterek kuantum mekaniği felsefesinde özel bir yön doğuyor (“Kopenhag” (“Bohr”) ve “Kopenhag karşıtı” (“Einstein”) ) kuantum mekaniğinin “yorumları”). Kopenhagcıların olasılıksal tanımlama ve ölçüm eyleminin bir durum oluşturduğuna ilişkin ana tezlerini paylaşan Von Neumann, bunlardan ikincisinin yeni bir soruna yol açtığını göstererek Kopenhag karşıtlarının hazinesine bir başka klasik “paradoks” daha ekliyor: modern kuantum mekaniğinin eksikliği (sonuçsuzluğu) tezini destekliyor. 1930'larda bu sorunu çözmek için. Von Neumann'ın kendisi (klasik kitabında) kuantum mekaniğinin gözlemci tarafından ve 20. yüzyılın ikinci yarısında formüle edilmesine bir giriş sunuyor. – bilinç ve Everett – Wheeler – DeWitt'in çoklu dünyalar yorumu gibi egzotizm.

İkincisinde, |Y>=S k c k |b k > "süper pozisyonundaki her bileşenin ayrı bir dünyaya karşılık geldiği varsayılır. Her dünyanın kendi kuantum sistemi ve kendi gözlemcisi, sistemin durumu ve durumu vardır. Gözlemcinin birbiriyle ilişkili olduğu ölçüm süreci... paralel dünyaların her birinde ölçülebilir bir niceliğin "bölünmesi" süreci olarak adlandırılabilir. B belirli bir değeri vardır b i ve gözlemcinin "bu dünyaya yerleştiği" bu değerdir." M.B. Mensky'ye göre, bu yorumda "süperpozisyonun farklı üyelerinin farklı klasik gerçekliklere veya klasik dünyalara karşılık geldiğine" inanılıyor. ... Gözlemcinin bilinci, kuantum dünyasının birçok alternatif klasik dünyalara ayrılmasına uygun olarak katmanlaşmış ve bölünmüştür." Bu durumda, "ölçüm sırasında hiçbir azalma meydana gelmez ve süperpozisyonun çeşitli bileşenleri, eşit derecede gerçek olan farklı klasik dünyalara karşılık gelir. Herhangi bir gözlemci aynı zamanda kendisini bir süperpozisyon durumunda bulur, yani bilinci "bölünür" ("ortaya çıkar"). kuantum bölünmesi"gözlemci"), dünyaların her birinde, bu dünyada olup bitenlerin farkında olan bir "ikili" vardır ("açıklık sağlamak için, her gözlemcinin, her biri için bir tane olmak üzere birçok ikili gözlemciye "bölündüğünü" varsayabiliriz). Everett'in dünyaları" ) (bilincin bu bölünmesi psikiyatride denilen şeyi çok anımsatıyor şizofreni(Yunan şizo - paylaşıyorum)). Bu M.B. Mensky, "alternatiflerin seçiminin bilinçle yapılması gerektiği" ifadesini ekliyor. M.B. Mensky ve arkadaşları, böyle bir yorum ve bilinçten geçen yolun "dalga fonksiyonu azalması" olgusunun tek alternatifi olduğuna inanıyor. Ama öyle mi?

M.B.'nin makalesinin önsözünde. Mensky "Kuantum mekaniği bağlamında bilinç kavramı" V.L. Ginzburg şöyle yazıyor: "Dalga fonksiyonunun sözde indirgenmesinin neden bir şekilde gözlemcinin bilinciyle bağlantılı olduğunu anlamıyorum. Örneğin, iyi bilinen kırınım deneyinde, bir elektron yarıklardan ve ardından bir "noktadan" geçer. " ekranda beliriyor (fotoğraf plakası), yani elektronun nereye çarptığı biliniyor... Elbette gözlemci deneyden sonraki ertesi gün ekranda noktaları görecek ve benim için herhangi bir özel rolün ne olduğu belli değil bilincinin bununla ilgisi var.” Bu, Galileo ve Newton'dan gelen normal bir fiziksel konumdur: fizikçi, belirli bir "gözlemciden" ve onun (veya onların) bilincinden ayrılan nesneler ve işlemlerle (durumların ölçülmesi, bir sistemin hazırlanması) ilgilenir; nesneleştirildi. Bu operasyonlar açıkça tanımlanmış ve bunları kimin, Petrov'un, Ivanov'un veya makineli tüfeğin gerçekleştireceği önemli değil. Bunun böyle olmadığına inanılıyorsa bu artık fizik değil, başka bir şeydir.

Bazı fizikçiler hangi temelde bilinci fiziğin temellerine dahil etmeye çalışıyorlar? Bu temel, kuantum mekaniğinde dalga fonksiyonunun indirgenmesi (çökmesi) paradokslarına yol açan bir ölçüm probleminin olduğu benzetmesidir. Aynı zamanda 1) bu problemin varlığı ileri sürülür, 2) ihtiyaç. Çözümü için kuantum mekaniğine bir gözlemciyi veya bilinci dahil etmek (böyle bir bilinci gerçekte kimse bilmiyor, ama bu yüzden her şeyin sorumlusu bu olabilir). Önde gelen fizikçiler bu benzetmeyi anlatıyorlar. Orta Çağ'ın en zayıfı olarak kabul edildi ve A. Einstein şu uyarıda bulundu: “Teorik fizikçilerden kullandıkları yöntemler hakkında ne öğrenmek istiyorsanız, size tek bir prensibe sıkı sıkıya bağlı kalmanızı tavsiye ederim: onların söylediklerini dinlemeyin. daha ziyade onların eylemlerini inceleyin..." ("Teorik Fizik Yöntemi Üzerine" (1933)).

Bu bağlamda, bu sorunu daha ayrıntılı olarak analiz edelim. Bunu yapmak için V.L. Ginzburg'un açıklamasına devam edelim: "Eğer bir elektronun fotoğraf plakasındaki atomlarla etkileşiminden sonraki durumunu bir dalga fonksiyonu kullanarak tanımlarsak" diyor, "o zaman bu fonksiyon açıkça orijinalinden farklı olacaktır." bir ve diyelim ki ekranda bir "nokta"da lokalize. Buna genellikle dalga fonksiyonunun azaltılması denir."

Şöyle " açıkça"Bütün sorunun köküdür. "Dalga fonksiyonunun indirgenmesi (çökmesi)" ve "kuantum ölçümü" problemlerinin orijinal formülasyonunun temelinde de "açıkçası" yatmaktadır. O nedenle bu konu üzerinde duralım" açıkça" ve bunun arkasında ne olduğunu analiz edin. "Açık" olan ne? Ölçüm bir etkileşimdir, teorik olarak tanımlanabilecek bir olgudur ve her şey iz bırakmaz.. Yani “ifade 1” (yukarıdaki üç ifadeden) açıktır. Ama öyle mi? “Bir nokta ortaya çıktı” ile “dalga fonksiyonunun çökmesi meydana geldi” eşdeğer ifadeler değildir. Birincisi deneysel bir gerçektir, ikincisi ise bu gerçeğin yalnızca olası bir yorumudur. İkincisi birçok yönden fiziksel değil, doğası gereği felsefi (doğal-felsefi) olduğundan ve fiziğin temelleriyle ilgili olduğundan, bu temellerin analiz edilmesi gerekir. Bana öyle geliyor ki tarihe küçük bir gezi çok şey açıklayacak.

3. Deneysel yapı ve mekanik indirgeme

Modern fizik 17. yüzyılda doğmuştur, kökenleri Galileo'nun cismin düşme teorisine ve Newton'un dinamiğine (mekaniğine) dayanmaktadır. Temelini ilk ortaya koyan yeni fizik ile spekülatif doğa felsefesi arasındaki fark. Bu farklılığın özü gereklilikti. materyalizasyon kullanarak spekülatif yapılar pişirme işlemleri (<П|) физической системы (например, гладкой наклонной плоскости, шарика, его помещения на определенной высоте) и ölçümler(|Ve>) karşılık gelen büyüklükler (zaman, mesafe, hız), standartlar Ve karşılaştırma işlemleri standart ile. Bu operasyonlar ödünç alındı teknolojiden. Sonuç olarak, heterojen bir " operasyonel-teorik"17. yüzyılın bilimsel devriminin" en önemli özelliklerini ifade eden fiziksel bir deneyin yapısı (Fock tarafından Bohr'la olan bir anlaşmazlık bağlamında verilmiştir):

<П| X(T) |И>. (1)

Burada orta kısım, olgunun (nesne veya sürecin) teorik modeline veya model yoksa olgunun kendisine karşılık gelir ve tamamen deneysel bir çalışma vardır (bu şimdilik bizi ilgilendirmeyecektir). Bu durumda iki nokta çok önemlidir: 1) yani çalışan parçalar <П| и |И> fiziği spekülatif doğa felsefesinden ayırmak; 2) bu işlemler özel bir malzemedir, bu doğal olaylar değil teknik işlemler.

Böylece, Antik Yunan'da doğa bilimi, "ilk doğa"nın ontolojik modellerini inşa eden doğa felsefesine (örneğin Demokritos'un atomizmi) ve hareket bilimi olarak tanımladığı Aristoteles'in bitişik fiziğine karşılık geliyordu. Aynı zamanda, Aristoteles'in felsefesi, doğa felsefesi ve fiziğinin, ustanın doğayı alt etmeyi başardığı teknolojiyle (makinelerin mekaniği) hiçbir ortak yanı yoktu. Teknoloji “birinci doğa”nın varlığını varsayarak “ikinci doğa”dır doğa felsefesinin konusudur. Antik Yunan'dan modern zamanlara kadar hakim olan fikir şuydu: "Mekaniğin alanı, mekaniğin alanıdır." teknik faaliyetler Katılım olmadan doğada meydana gelmeyen süreçler ve insan müdahalesi. Mekaniğin konusu “doğaya aykırı” olarak meydana gelen olaylardır. fiziksel süreçlerin akışının tersine, “sanat” (tecnh) veya “hile” (mhcanh) temelinde… “Mekanik” problemler… bağımsız bir alanı, yani alanı temsil eder. alet ve makinelerle yapılan işlemler, "sanat" alanı... Mekanik, bir tür "sanat", doğanın üstesinden gelmeye yardımcı olan alet ve cihazlar yapma sanatı olarak anlaşılır..." 17. yüzyılda söz konusu iki satır ayrı ayrı hareket etti. Matematiksel doğa felsefesi ("matematik dilinde yazılmış Doğa kitabı" metaforuyla karakterize edilir) doğal hareket yasalarını - "doğa yasalarını" aradı, insan aktivitesinden bağımsız. Newton'un ünlü eserinin, daha sonra fiziğin bu dalına verilen adla "mekanik" değil, "Doğal Felsefenin Matematiksel İlkeleri" olarak adlandırılması tesadüf değildir. Makineler, makine mühendislerinin sanatıyla yaratılmış (bazen Huygens'in saat mekanizmasını hesaplarken yaptığı gibi mekanik-fizik kullanılarak), makinenin özü insanlar tarafından belirlenmiş ve belirli işlevlere indirgenmiştir. İnsan eylemleri doğa olaylarına karşıydı Bunlar şunlardı iki farklı alan – “ikinci” ve “birinci” nitelikteki alanlar.

Galileo'ya göre bu iki çizgi kesişiyor ve fiziksel deney ve yeni doğa bilimi - fizik Newton'un "Doğal Felsefenin Matematiksel İlkeleri" kitabında gelişmiş biçimde sunulan bu. Bu yeni fizik, "ikinci" nitelikteki hazırlık ve ölçüm işlemlerini kullanır. Onlar. yapı (1)'de orta üye, fiziksel (doğa bilimi) kavramsal araçlar kullanılarak araştırmaya konu olan "birinci" doğaya ait bir olgudur ve uç üyeler, "ikinci" doğaya ait teknik araçlardır. Yeni bir bütün oluşturan yapının (1) en önemli noktası, bunların aşırı üyeler fenomen değil, operasyonlardır, bir kişinin, herhangi bir kişinin, hatta bir otomatın eylemleri. O. yapı (1), ampirik olguya ve teorisine ek olarak hazırlık işlemlerini de içerir (<П|) и измерения (|И>), teknolojiden ödünç alınan ve farklı (“ikinci”) bir yapıya sahip olan.

Ancak 19. yüzyılın başında. P. Laplaceüretir yeni bir türün doğa felsefesi Newton mekaniğinin kavramlarını kullanıyor gibi görünüyor, ancak aşırı operasyonel kısımlar olmadan. Sonuç olarak, dış izlenime göre fizikten kaynaklanırlar, ancak aslında bunlar tamamen spekülatif doğal felsefi kavramlardır. Bu doğa felsefesine mekanizma adı verildi. Bu mekanizma birkaç yönü vardır. Birincisi, özgür iradeyi reddeden evrensel bir determinizmdir: “Meydana gelen her olay bir öncekiyle bağlantılıdır... Evrenin şimdiki durumunu, önceki durumunun bir sonucu ve daha sonraki bir durumun nedeni olarak düşünmeliyiz. bir." "En özgür irade, motive edici bir neden olmadan bu eylemlere yol açamaz" (özünde, burada tüm canlılar, bir faaliyet kaynağı olarak bazı dış güçleri varsayan karmaşık bir makineye indirgenir). İkincisi, rastgeleliğin inkar edilmesi - rastgelelik, "yalnızca gerçek nedeni kendimiz olan cehaletin bir tezahürüdür."

Ama bizim için mekanizmanın en önemli özelliği indirgemecilik, her şeyi mekaniğe indirgemek (19. yüzyılda - klasik). Bu indirgemeciliğin özü ve aynı zamanda fizikçilerin buna karşı tutumu, 19. yüzyılın sonlarının önde gelen bir fizikçisi ve filozofu tarafından çok açık bir şekilde ifade edilmiştir. E. Mach: "Sanki 18. yüzyılın bilimsel çalışmalarına adanmış ilham verici bir kadeh kaldırmış gibi" diyor, büyük Laplace'ın sıklıkla alıntılanan sözleri: "Doğanın tüm güçlerinin ve doğanın göreceli konumunun kendisine bağlandığı bir akıl." bir an için tüm kütleler verilecek ve bu verileri analize tabi tutacak kadar güçlü olan, en büyük kütlelerin ve en küçük atomların hareketlerini tek bir formülde temsil edebilecek; hiçbir şey onun için bilinmeyen olmayacaktı, hem geçmiş hem de gelecek onun bakışına açık olacaktı." Laplace aynı zamanda bunun nasıl kanıtlanabileceğini de anladı: ve beyin atomları... Genel olarak, Laplace'ın ideali, modern doğa bilimcilerin büyük çoğunluğuna pek yabancı değildir...” Bu Laplace'cı indirgemeci mantık, şu teze dayanmaktadır: her şey atomlardan yapılmıştır, atomlar fizik kanunlarına uyar, dolayısıyla her şey fizik kanunlarına uymak zorundadır(Laplace için – Newton’un dinamik ve yerçekimi yasaları) yirminci yüzyılda. E. Schrödinger ve diğer önde gelen fizikçiler, kuantum mekaniği yasalarını temel alarak neredeyse kelimesi kelimesine yeniden üretiyorlar: “Eğer kuantum teorisi evrende meydana gelebilecek her şeyin tam bir tanımını verebiliyorsa, o zaman aynı zamanda evrende meydana gelebilecek her şeyi de tanımlayabilmelidir. kendisi gözlem süreci başından sonuna kadar ölçüm ekipmanının dalga fonksiyonları ve incelenen sistem. Ek olarak, prensip olarak kuantum teorisi araştırmacının kendisini tanımlamalı, olayları uygun ekipman kullanarak gözlemlemeli ve deneyin sonuçlarını incelemelidir... Bu araştırmacıyı oluşturan çeşitli atomların dalga fonksiyonları aracılığıyla". Aynı mantık pişirme işlemleri için de geçerlidir: tüm cihazlar, aletler ve hammaddeler ve bunları kullanan kişi birbiriyle etkileşime giren atomlardan oluşur (her şey her şeye bağlıdır), dolayısıyla kapalı sistemler yoktur ve orada Dalga fonksiyonlarıyla tanımlanan bireysel mikropartiküllerin temiz durumlarını elde etmek hiçbir yerde mümkün değildir.

Böylece mekanizmada "ikinci" doğa "birinci"ye dönüşür ve insan faaliyetiyle ilişkili teknik işlemler ile doğal olaylar arasındaki temel fark unutulur. Laplace'ın, ölçümü (ve hazırlığı) esasen bir olguya dönüştüren, deneyin (1) yapısını bozan doğa felsefesi, yapının (1) hâlâ hüküm sürdüğü ve kimsenin ciddiye almadığı dönemin fiziği açısından ciddi sonuçlar doğurmadı. Newton denklemlerini kullanarak bir çubuğun uzunluğunu ölçme işlemini açıklama sorununu ele aldı.

20. yüzyılın kuantum mekaniğinde farklı bir durum ortaya çıktı. Burada I. Schrödinger ("Schrödinger'in kedisi"nde) ve diğer birçok fizikçi, Laplace'ın akıl yürütmesini tekrarlayarak (Newton mekaniğinin yerine kuantum mekaniğinin getirilmesine kadar), "kuantum mekaniğinde ölçüm sorunu"nu ve buna bağlı "" problemini ortaya çıkardılar. dalga fonksiyonlarının azalması (çöküşü).

4. Çözümün anahtarı olarak problem bildiriminin eleştirisi

"Dalga fonksiyonunun indirgenmesi" de dahil olmak üzere kuantum mekaniğinin tüm problemleri ve paradoksları bu mekanik doğa felsefesine dayanmaktadır. Bu nedenle, onu kaldırırsanız paradokslar dağılır ve "dalga fonksiyonunun azaltılması" sorunu keyfi bir ifadeye dönüşür. Aslında, J. von Neumann'ın "kuantum ölçümleri teorisinin" fiziksel özü, parçaların cihazdan sırayla "parçalanması" ve bunların incelenen sisteme dahil edilmesiyle elde edilen kompozit sistemlerin teorik olarak değerlendirilmesinden oluşur; orta kısma (Şekil 1), bu da ölçüm parçasının elemanlarının dahil edilmesinden dolayı teorik kısmın komplikasyonuna yol açar. Ancak bu prosedür temel zorluklara yol açmaz ve sıradan kuantum mekaniği tarafından tanımlanır. "Dalga fonksiyonunun indirgenmesi", elle, yalnızca mekanik doğa felsefesine dayanan, geçici bir hipotez olarak atfedilir. Son argümanın temelsiz olduğu düşünülürse, o zaman "birinci" doğa - fenomen ile "ikinci" doğa arasındaki sınır hemen görünür hale gelir. operasyonlar standartla karşılaştırmalar.

Bir standartla karşılaştırma bir işlemdir, insan faaliyetinin bir eylemidir ve doğal bir olgu değildir (yukarıda V. Ginzburg tarafından tartışılan deneyde, bir kuantum parçacığının bir fotoğraf plakasının bir atomu ile etkileşimi sisteme dahil edilebilir, ancak fotoğraf plakasındaki bu atomun konumu mikrometre gibi bir tür cihazla sabitlenir ve bu sabitleme doğal sayılamayacak bir işlemdir. fenomen). Pişirme prosedürleri benzer kaliteye sahiptir. Yapısal formül (1)'deki aşırı "işlemsel" unsurların bu özelliğine "teorik olmayan" denilebilir (ancak pozitivist anlamda saf "ampirik gerçek" anlamında değil, teknik işlemlere ait olma anlamında). Yani fizikte sınır geçer teorik açıklama ve işlemler arasında ve "gözlemlenebilir" ile "gözlemlenemez" arasında değil (elektron gözlemlenemez, ancak "hazırlanmıştır"; parametreleri gözlemlenemez, ancak ölçülebilir) ve mikrokozmos ile "klasik dil" (Bohr) arasında değil. Bu temel sınır da Von Neumann tarafından belirlendi. Ancak bunu "gözlenen" ile "gözlemci" arasındaki sınır olarak sabitliyor ve bunları E. Mach'ın pozitivizminin ruhuyla yorumluyor: "deneyim yalnızca bu türden ifadelere yol açabilir - gözlemci belirli (öznel) bir algı deneyimlemiştir" , ancak "belirli bir fiziksel niceliğin belirli bir değeri vardır" gibi ifadelere asla karşı çıkmıyorum: ölçülebilir bir "fiziksel niceliğin" nesnel bir "kesin değeri" vardır ve "gözlemcinin" yerini bir otomat alabilir. Yani ölçüm (hazırlık gibi) öyledir. bir fenomen değil, teknik bir operasyon Bu, "dalga fonksiyonunun azaltılması" "fenomeninin" bulunmadığını ima eder, yani. birçok fizikçi tarafından açık bir "ifade 1" olarak kabul edilen bu ifade, hem açık değil hem de yanlıştır. Kuantum mekaniğinde, fiziğin diğer dallarında olduğu gibi, ölçümler durumları değiştirmek yerine kendini gösterir.

I. von Neumann ve P. Dirac tarafından tanıtılan ve dalga fonksiyonlarına etki eden projeksiyon operatörünün yeri ise “yarıklı ekran” örneğiyle gösterilebilir. Yapı (1)'e göre yarık ekran, bu yapıdaki konumuna bağlı olarak çeşitli işlevleri yerine getirebilmektedir. Hazırlık alanında başlangıç durumunu hazırlayan bir filtre görevi görecektir. Aynı zamanda bir ölçüm cihazının bir elemanı da olabilir. Ancak her iki durumda da teknik işlemlere dahil edilir ve yalnızca (1)'in orta kısmındaki olayların tanımına uygulanabilen ve yalnızca dalga fonksiyonlarını tanımlamayı amaçlayan dalga fonksiyonları dilinin uygulanabilirlik kapsamı dışındadır. “ilk” doğa. Sadece incelenmekte olan sistemin içinde, açıklaması çerçevesinde, yarıklı ekran (yarı klasik bir yaklaşımla) bir projeksiyon operatörü tarafından tanımlanacaktır.

“İfade 2” de yanlıştır. Onun lehine olan ana argüman, von Neumann tarafından ifade edilen, eğer bir sistem birbirini takip eden iki ölçüme tabi tutulursa (Pauli'ye göre “tahribatsız”, “tip 1”) ikinci ölçümün sonucunun aşağıdakilerle çakışacağı tezidir. ilkinin sonucu. Foton ve elektronların çarpışması üzerine Compton-Simons deneyine değindi. O zamandan beri, bunu doğrulayan iyi bilinen deneysel bir gerçek olarak kabul edildi. "ifade 2". Peki bu deneyimin bu yorumu doğru mu? Problemin doğru formülasyonu yeniden nişanlanma standart kuantum mekaniği çerçevesinde, Schrödinger denklemine dayanarak, L. Schiff tarafından, bir bulut odasındaki iki atomun uçan hızlı bir kuantum parçacığı (elektron) tarafından uyarılmasının olasılık dağılımını hesaplama problemi olarak değerlendirildi. Başka bir deyişle, von Neumann'ın tezini desteklemek için genellikle alıntılanan deneysel sonuçlar ve "ifadeler 2", standart kuantum mekaniği çerçevesinde, tekrarlanan iki etkileşim sırasında bir parçacığın durumundaki değişiklikle ilgili bir problem olarak doğru bir şekilde tanımlanır. Bu yüzden "ifade 2" ve buna dayanarak "ifade 3" da asılsızdır.

Bu nedenle, von Neumann'ın iddialarını desteklemek için genellikle alıntılanan deneysel sonuçlar, bu iddia olmadan standart kuantum mekaniği açısından açıklanabilir. D.N. Klyshko'ya göre "Bugün", "görünüşe göre, bilinen tüm deneyler, kuantum teorisinin standart algoritmaları ve Born'un varsayımıyla niceliksel olarak tanımlanıyor. Yalnızca kuantum formalizminin yeterliliği (doğru model seçimiyle) ve Born'un varsayımı tekrar tekrar doğrulanıyor. Von Neumann-Dirac izdüşüm önermesinin (Born önermesinin aksine) görünüşe göre gerçek deneylerin niceliksel açıklamasında hiçbir zaman kullanılmaması dikkat çekicidir. Kısmi indirgeme kavramı gibi, yalnızca genel niteliksel doğal felsefi akıl yürütmede ortaya çıkar. Bugün, yazarlar teorik olarak bu şekilde tanımlanamayacak herhangi bir deneysel sonuç bilmiyorlar... Böylece, “dalga fonksiyonu indirgeme probleminin” yalnızca Dirac tarafından önerilen belirli bir hipotez (veya varsayım) olduğu sonucuna varıyoruz. ve von Neumann (1932) tarafından geliştirilen ve “kısır döngünün” tipik bir örneğidir: ilk olarak, dalga fonksiyonunun bilinmeyen bir nedenden ötürü kayıt bölgesi dışında yok edildiği kabul edilir (bir parçacığın konumunu belirleme türünü ölçmek için). ) ve daha sonra bu, iyi bilinen İngilizce ifadesine göre - "tekrarla benimsenmiştir"" . Azaltma genellikle “gerçek” bir olay olarak sunulur. Bir dizi ders kitabında ve monografide indirgeme, örneğin şurada yapıldığı gibi, kuantum mekaniğinin ana varsayımlarından biri olarak ilan edilir (ancak aynı zamanda 294. sayfada şu önemli not verilmiştir: “... hazırlık prosedürü ile ölçüm prosedürü arasında dikkatli bir ayrım yapılması, projektif varsayıma gerek yoktur"). Ancak von Neumann-Dirac izdüşümü varsayımına aslında ihtiyaç yoktur ve Hiç kullanılmamış Gerçekte gözlemlenen etkilerin niceliksel bir açıklaması için. Bu nedenle birçok eserde indirgeme kavramının ve gerekliliğinin sorgulanması şaşırtıcı değildir (bkz.). Örneğin, "...von Neumann'ın izdüşüm kuralı tamamen matematiksel olarak değerlendirilmeli ve herhangi bir fiziksel anlam verilmemelidir."

Dolayısıyla Born'un “teorik” biçimcilikle sunulan varsayımları (bu makalenin başlangıcına bakın), teori ile deneyi karşılaştırmak için gereken her şeyi sağlar. Bunlar, bilinen tüm deneylerle tutarlı olan kuantum mekaniğinin temel varsayımlarıdır. Ölçüm sırasında "dalga fonksiyonunun azaltılması" kavramı gereksiz görünmektedir. Dahası, kuantum korelasyon etkilerinin indirgeme ve ilgili terminoloji (yerel olmama, ışınlanma (onların tartışmasına bakınız)) açısından tanımlanması, süperlüminal telgraf gibi sahte paradokslara yol açar. "Dalga fonksiyonu indirgeme problemine" (ve "Schröeditnger'in kedisi" ve diğerlerinin "paradokslarına") yol açan ana mantıksal hata, fiziğin yapısının (1) heterojenliğini göz ardı etmektir; bundan şu sonuç çıkar: ölçüm(ve yemek pişirmek) doğal bir olay değil, doğanın yapamadığını yapabilen insan teknolojisiyle ilişkili bir işlem. Ve bu sadece kuantum mekaniğinde değil, G. Galileo'nun bir cismin düşmesi teorisinden başlayarak fizikte de gerçekleşir.

Kuantum mekaniğinin eksiksizliği, tüm ölçüm (ve hazırlık) işlemlerinin teorik kuantum mekaniği açıklamasından değil, fiziğin diğer dallarında olduğu gibi, ölçüm (ve hazırlık) işlemleri de dahil olmak üzere kuantum mekaniğinin tutarlı temellerinin formülasyonundan oluşur. Bu anlamda, 1925-1927'de oluşturulan "yeni" kuantum mekaniği tamamlandı (bu, temellerin "teorik" formülasyonuyla kanıtlanıyor). Bu yüzden 1925-1927'den sonra. Kuantum mekaniği, kuantum mekaniğinin "teorik" formülasyonuna dayanan normal bir bilim olarak başarıyla gelişiyor ve çoğu fizikçi "dalga fonksiyonunun azaltılması" sorunuyla pek ilgilenmiyor, hatta çoğu zaman bunu hiç bilmiyor.

Edebiyat

1. Barvinsky A.O., Kamenshchik A.Yu., Ponomarev V.N. Kuantum mekaniğinin yorumlanmasında temel problemler. Modern yaklaşım. M.: MGPI, 1988.

2. Bohm D. Kuantum teorisi. M.: Nauka, 1965.

3. Bor N. Seçilmiş bilimsel çalışmalar. M.: Nauka, cilt 1, 1970. -582 s.; cilt 2, 1971.

4. Heisenberg W. Fizik ve felsefe. Parça ve bütün. (M.: Nauka, 1989)

5. Grigoryan A.T., Zubov V.P. Mekaniğin temel kavramlarının gelişimi üzerine yazılar. M.: Nauka, 1962.

6. Klyshko D.N., Lipkin A.I."'Dalga fonksiyonunun çöküşü', 'ölçümlerin kuantum teorisi' ve kuantum mekaniğinin 'anlaşılmazlığı' üzerine." Elektronik dergi "Rusya'da Araştırıldı", 53, s. 736-785, 2000.

7. Landau L.D., Lifshits E.M. 10 ciltte teorik fizik M.: Nauka, 1965–1987.

8. Laplace, P. S. Olasılık teorisi felsefesindeki deneyim: Popul. sergi Olasılık teorisinin temelleri ve yardımcıları. M.: Tipo-lit. Kushnerev, 1908.

9. Lipkin A.I. Modern doğa biliminin temelleri. Fiziğin, sinerjinin ve kimyanın model görünümü. M.: "Üniversite Kitabı", 2001.

10. Lipkin A.I. Kuantum mekaniğinde ölçüldüğünde "dalga fonksiyonunun azalması" olgusu var mıdır? // Fiziksel Bilimlerdeki Gelişmeler, v. 171, N4, 2001, s. 437-444.

11. Lipkin A.I. Teorik fiziğin bir dalı olarak kuantum mekaniği. İlk kavramlar ve varsayımlar sisteminin formülasyonu // Modern doğa biliminin güncel sorunları. 2005, sayı 3, s. 31-43.

12. Lipkin A.I. Bilimsel bilgi yapısının nesne-teorik-işlemsel modeli // Bilim felsefesi (ed. A.I. Lipkin). M.: EKSMO, 2007.

13. Lipkin A.I. Kuantum mekaniğinin felsefi sorunları // Bilim felsefesi (A.I. Lipkin tarafından düzenlenmiştir). M.: EKSMO, 2007.

14. Mach E.. Popüler bilimsel makaleler. St.Petersburg: Eğitim, 1909.

15. Mensky M.B. Kuantum mekaniği: yeni deneyler, yeni uygulamalar ve eski soruların yeni formülasyonları // Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 2000, v. 170, no. 6, s. 631-648.

16. Mensky M.B. Kuantum mekaniği, bilinç ve iki kültür arasındaki köprü // Felsefe Soruları, 2004, Sayı 6, 64–74.

17. Mensky M.B. Kuantum mekaniği bağlamında bilinç kavramı // Fiziksel Bilimlerdeki Gelişmeler. 2005. T. 175. No. 4. S. 413-435.

18. Neumann von I. Kuantum mekaniğinin matematiksel temelleri. M.: Nauka, 1964.

19. Penrose R. Bilinç biliminin arayışı içinde zihnin gölgeleri. Moskova; Izhevsk: Bilgisayar Enstitüsü. Araştırma, 2005.

20. Popper K. Kuantum teorisi ve fizikte bölünme. “Postscript”ten “Bilimsel Keşfin Mantığına” (İngilizceden çevrilmiş, yorum ve sonsöz A.A. Pechenkin tarafından) M.: Logos, 1998.

21. Sudbury A. Kuantum mekaniği ve parçacık fiziği(M.: Mir, 1989).

22. Fok V.A. Bohr'un kuantum mekaniği hakkındaki görüşlerinin eleştirisi // Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 1951, XLV. 1, s. 3–14.

23. Schiff L . Kuantum mekaniği (M.: IL, 1959).

24. Einstein A. Bilimsel çalışmaların koleksiyonu. Tt. 1-4. M., Bilim, 1965-1967.

25. Ballentine L E Uluslararası J. Teori. Fizik. 27 , 211 (1988)

26. Braginsky VB, Khalili F Y Kuantum Ölçümü(Cambridge Üniv.Press, 1992)

27. Compton A.H., Simon A.W. Dağınık X-ışınlarının Yönlendirilmiş Quanta'sı // Phys.Rev., 1925, v. 26, s. 289–299.

28. Home D, Whitaker M A B Çöküş Postülası Olmadan Kuantum Ölçümünün Yorumlanması // Phys. Lett. 1988, v. A 128, s. 1-3.

29. Margenau H. Kuantum Mekaniğinde Ölçüm // Annals of Physics (N.Y.), 1963, v. 23, s. 469-485.

30. Namiki M, Pascazio S, içinde Kuantum Teorisindeki Temel Sorunlar// Fizik. Rev. 1993, v. A 44, s. 39-48.

31. İndirgemesiz kuantum mekaniği(Eds. M Sini, J Levy-Leblond) (Bristol: Hilger, 1990).

32. Kuantum Teorisi ve Ölçümü (Eds JAWheeler, WH Zurek) (Princeton: Princeton University Press, 1983) s. 168

33. Wigner E.P. Ölçme Sorunu // Amer. J. of Physics, 1963, v. 31, s. 6-15.

Bu formülasyon, iki temel bilimsel devrimin (17. yüzyıl) analizinin sonucu olan daha genel bir “nesne-teorik-işlemsel” fizik görüşüne dayanmaktadır. ve 19. – 20. yüzyılların sınırları. (Maxwell elektrodinamiğinin yaratılmasından "yeni" kuantum mekaniğinin formülasyonuna kadar geçen dönemde). İkincisi sırasında, fizik, her biri ana tanımını içeren açık temellere (ilkeler-varsayımlar sistemi biçiminde) sahip olan ayrı bölümlere ayrılır (" öncelik") ideal nesneler (PIO) "ikincil" ideal nesnelerin (SIO) oluşturulduğu fiziğin bu bölümünün (klasik mekanikte mekanik bir parçacık ve elektrodinamikte bir elektromanyetik alan gibi) - çeşitli olayların modelleri (geometride çeşitli şekillerin nasıl oluşturulduğuna benzer) noktalardan ve çizgilerden). Aynı zamanda PIO'nun oluşumu ve fizik dalının temelleri Fr.'nin ampirik-gerçekçi şemasını takip etmiyor. Bacon (ampirik gerçeklerden ampirik genellemelere (kalıplara) ve ardından genel teorik yasalara kadar), 18. yüzyılda eleştirilen. D. Hume ve I. Kant ve 20. yüzyılda. – K. Popper (A. Einstein'ın da aynı fikirde olduğu kişi) ve G. Galileo'nun rasyonalist-yapılandırıcı şemasına göre: kavramın teorik tanımından, aşağıda tartışılan hazırlık ve ölçüm işlemleri kullanılarak gerçekleştirilmesine kadar (Galileo'nun boşluğu, cisim eşit şekilde hızlanarak düşer, Newton'un eylemsizlik referans çerçevesi Newton yasalarının karşılandığı yerdir vb. ve daha sonra bunların ampirik materyalde uygulanmasına yönelik bir yöntem verilir). Yani, PIO'lar birincildir ve ampirik gerçekleşmeleri bir yaklaşımdır. VIO'lar için ise durum tam tersidir: tanımladıkları doğal fenomen için yaklaşık bir model görevi görürler. Bunun merkezinde ise 20. yüzyılın başlarında oluşmuş. Teorik fizik derslerinde (ve diğerlerinde) yer alan fiziksel bilginin sunum biçimi, nesnenin (PIO) yanlarından biri olarak hareket eden yasalar değil, fiziksel bir nesne (sistem) ve onun durumları olarak ortaya çıkar.

Bu büyüklüklerin ayrı bir ölçüm işlemindeki değerleri, sistemin bu ölçüm işleminden önceki veya sonraki durumuyla (özel bir “kendi” durumunda hazırlanmadığı sürece) karşılaştırılamaz.

Bugün dünyada E. Wigner ve R. Penrose gibi önde gelen bilim adamları, ülkemizde ise M.B. Mensky ve diğerleri.

Bu çalışma, bu tür ifadelerin eleştirel analizine devam etmektedir.

Bir ölçüm yaptım ve bir “projeksiyon” ile sonuçlandım, başka bir ölçüm yaptım, diğerinde. Peki ya dünyada bunu yapan tek kişi ben değilsem? Bu sorunun cevabı şu şekildedir: "Herhangi bir Everettin dünyasında tüm gözlemciler aynı şeyi görür, gözlemleri birbiriyle tutarlıdır." Yani, öyle görünüyor ki bilinç herkes için aynıdır(Piskopos Berkeley benzer bir yerde Tanrı'yı evrensel gözlemci olarak tanıttı), ancak daha önce şöyle söylenmişti: " Bireysel bilinç subjektiftir bir seçim (seçim) yapar". Bu kadar güçlü bir ifade neye dayanarak yapılıyor? Aksi takdirde her şeyin parçalanacağı (“kuantum evriminin doğrusallığı” olmayacağı) ve yazarın başka bir yol görmediği temelinde Her şeye gücü yeten bilince çağrı. Yani, "Çoklu dünyalar yorumu"nun (Aşil topuğu) temel sorunlarından biri - birçok gözlemcinin varlığında "şizometrinin" üstesinden gelinmesi - çözülmedi.

Birlikte yaşamak daha keyifli olan şey: kuantum nesnelerinin olasılıksal davranışına ve ölçümün operasyonel doğasına (aşağıda tartışılacaktır) ilişkin basit bir bilinçle veya bu olasılıkçılığı "açıklamak" için sonsuzca bölünmüş varoluşların "şizometrisi" bilinciyle. Kuantum nesnelerinin davranışı muhtemelen bir zevk meselesidir, ancak mantıksal olarak ikincisi, çok sayıda "düşünmek için nedenler var", "bu hipotezi kabul edersek" ile dolu sunumuyla da doğrulanan uyuma hiçbir şey katmaz. , "oldukça makul görünüyor", "tanımlarsak" vb. gibi pek çok keyfi geçici hipotezi gizler. Temel doğrulanamazlık ( "Çoklu dünyalar yorumu deneysel olarak doğrulanamaz") bu yapının tamamen doğal-felsefi karakterinden bahseder. Çoklu dünyalar yorumu ile “kuantum kriptografisi” ve çoklu dünyalar yorumunun özelliklerini (fikirlerini) değil, ünlü düşüncede ortaya konulan “dolaşık” durumların özelliklerini (fikirlerini) kullanan “kuantum bilgisayarı” arasında da hiçbir bağlantı yoktur. Einstein, Podolsky, Rosen'in deneyi “teorik” yaklaşım çerçevesinde gözden geçirilmiştir.

Bu durum 17-18. yüzyıl oyunlarındaki “God ex Machina” sahne tekniğini anımsatıyor. (Oyunda mutlu son elde etmek için, aksiyonun sonunda antik bir tanrı sahne makinesinin üzerine iner ve her şeyi yerli yerine koyar).

Benzer bir ayrım Heisenberg'de ve G. Margenau'da da bulunabilir, ancak orada farklı şekilde yorumlanır.

Bu "kuantum ölçüm teorisi"nin yanı sıra, klasik fizikte olduğu gibi, fiziksel teoride (ve şemada (1)) görünen ideal ölçümü gerçek ölçümden ayırma sorunlarıyla ilgilenen bir ölçüm teorisi vardır. , mevcut malzeme ve araçlara dayalı olarak belirli bir malzeme uygulamasında gerçekleştirilir.

Buna, "kuantum ölçüm problemi" olarak adlandırılan sorunun genellikle iki olgunun bir karışımı olarak değerlendirildiği de eklenmelidir: 1) bir kuantum parçacığının (sisteminin) yarı klasik bir sistemle veya kuantum istatistik sistemiyle etkileşimi, bir dalga fonksiyonu yerine yoğunluk matrisi ile tanımlanır ve 2) aslında "dalga fonksiyonunun indirgenmesi". Ancak ilki herhangi bir temel sorun teşkil etmiyor.

Bohr'un "deney düzeneği ve gözlem sonuçları açık bir şekilde klasik fizik dilinde tanımlanmalı", "gündelik dilde üretilmeli, aşağıdakilerle desteklenmelidir" şeklindeki ifadesinin arkasında gizli olan, mantıksal olarak gerekli bir statüye sahip olan bu sınırdır. klasik fiziğin terminolojisi.” Ancak Bohr'un bunları tanımlama biçimi yetersizdir. Enstrümanların "klasikliğine" duyulan ihtiyacın gerekçesi, aksi takdirde "ne yaptığımızı ve sonunda ne öğrendiğimizi anlatmanın" imkansız olacağı iddiasına dayanıyor. Peki “sıradan dil” ve “klasik fizik” nedir? Hem dil hem de fizik gelişiyor. Fiziğin yeni dallarıyla birlikte yeni kavramlar da ortaya çıkıyor. Yani 19. yüzyılın sonunda. Elektromanyetik alan “klasik olmayan” ve anlaşılmaz bir kavramdı. Dil aynı zamanda yeni “klasik olmayan” kavramları formüle etmemize de olanak tanıyor.

“Ancak, her durumda, hesaplamalara ne kadar devam edersek edelim - termometrenin cıva kabına, ölçeğine, retinaya veya beyin hücrelerine kadar - bir noktada şunu söylemek zorunda kalacağız: ve bu algılanıyor Bu, gözlemci tarafından şu anlama gelir: dünyayı her zaman iki parçaya bölmeliyiz: gözlemlenen sistem ve gözlemci. Bunlardan ilkinde, en azından prensipte, tüm fiziksel süreçleri istediğimiz kadar ayrıntılı olarak inceleyebiliriz; ikincisinde anlamsızdır. Konum aralarındaki sınırlar oldukça keyfidir… Fakat bu durum her yöntemde olduğu gerçeğinde hiçbir şeyi değiştirmez açıklamalar bu çizgi bir yere çizilmeli her şey boşuna olmadığı sürece, yani deneyimle karşılaştırma mümkün olsaydı" (italikler benim. - A.L.) .

Dolayısıyla kuantum mekaniğinde Wigner'in bahsettiği "durumlar vektöründe iki tür değişimin varlığı varsayımından" oluşan "tuhaf bir düalizm" yoktur.

Sonuç, yalnızca parçacığın hareket yönünün hem atomları birleştiren çizgiye hem de saçılan parçacığın son momentumunun yönüne neredeyse paralel olması durumunda fark edilebilir bir olasılık verir. Onlar. Hareket eden yüksek enerjili bir parçacığın başka bir parçacıkla (dolaylı bir ölçümde "test gövdesi" olarak kullanılabilen) etkileşimi, düşük enerji aktarımı durumunda bu parçacığın durumunu zayıf bir şekilde değiştirir. Ardışık ölçüm çiftlerinin dikkate alınmasının doğal bir uzantısı, bir bulut odasındaki iz gibi "sürekli ölçümler" olarak kabul edilir.

Einstein, Podolsky, Rosen (EPR) düşünce deneyinin modern gerçek deneysel uygulamalarını ve foton durumlarının “ışınlanmasını” içerir (bkz.).

Aynı şey kavramın “ölçümlerin kuantum teorisi”ndeki uygulaması için de söylenebilir. uyumsuzluk asıl kapsamı bir kuantum sisteminin bir termostatla ve çok sayıda atomdan (mezosistemler) oluşan sistemlerle etkileşimidir.

Okumak faydalı olabilir: