Прирожденный лжец. Я или ты? - Александр Тарасов Страница 39

Известно, что последующее развитие наших знаний о явлениях, происходящих на атомном уровне, или о квантах, существенно повлияли на взгляды большинства физиков на природу случайности и коренным образом изменили эти взгляды. Согласно современным представлениям, явления на этом уровне происходят чисто случайно, и если на макроскопическом уровне нам кажется, будто мы располагаем неким точным законом, то это происходит лишь потому, что макроскопические явления представляют собой статистическое среднее огромного числа элементарных явлений. Эта точка зрения прямо противоположна классической точке зрения на природу случайности, которую разделял еще Пуанкаре. Согласно классической точке зрения, лишь строго детерминированный закон соответствовал глубокому слою физической реальности, а статистический закон был лишь его макроскопическим проявлением. Согласно современной точке зрения, наоборот, статистический закон играет основную роль, а детерминированный служит лишь его макроскопическим проявлением. Однако и при таком понимании соотношения между необходимым и случайным, несмотря на то, что детерминированный закон утрачивает свое привилегированное положение, было бы неверно утверждать, будто природа подчиняется только капризу лишь потому, что, помимо детерминированных, существуют еще и статистические законы.

Эти новые тонкие идеи, завоевавшие всеобщее признание у современных физиков, занимающихся квантовой теорией, определяются развитием физики, о которых Пуанкаре ничего не было известно. Эти фундаментальные результаты не могли быть для него доступны, поэтому Пуанкаре до конца своей жизни оставался непоколебимым приверженцем детерминизма, понимаемого в классическом духе, и связанного с ним понимания случайности. Таким образом, будучи убежденными сторонниками чисто вероятностной интерпретации волновой механики, большинство физиков-теоретиков теперь утверждают, что Пуанкаре придерживался ошибочных взглядов.

Но действительно ли ошибочны его взгляды по этому вопросу?

Не желая вдаваться здесь в подробности, которые завели бы нас слишком далеко, я напомню, однако, что столь известные ученые, как Планк, Эйнштейн и Шредингер, чьи имена значатся среди имен основателей и пионеров квантовой теории с момента ее возникновения, всегда отвергали чисто вероятностную интерпретацию, которую получила впоследствии квантовая физика. Я напомню также о предпринятой в 1927 году попытке причинной и детерминистской, в духе классических представлений, интерпретации волновой механики, тогда еще совсем молодой науки. Через три года эта попытка — теория двойного решения, автором которой был я сам, — привела к формулировке первых идеи волновой механики. Однако разочарованный холодным приемом, оказанным моей теории большинством других физиков-теоретиков, уже совращенных чисто вероятностной интерпретацией Борна, Бора и Гейзенберга, и устрашенный значительными математическими трудностями, вставшими на пути развития теории двойного решения, я отказался от своей попытки и в последующие годы присоединился к общепринятой интерпретации.

В настоящий момент я думаю, что Анри Пуанкаре, как я уже писал раньше, заблуждался, когда упорно отстаивал традиционную точку зрения, согласно которой вероятность, возникающая в физических теориях на месте строгого детерминизма, означает либо полное, либо частичное незнание некоего скрытого детерминизма. Правда, должен признаться, что ныне я несколько менее уверен в правильности своей точки зрения, чем несколько лет назад. Года два назад, под влиянием ряда работ физиков молодого поколения, я вновь вернулся к более глубокому изучению своих идей, высказанных 25 лет назад, относительно двойного решения. Я отнюдь не дерзаю утверждать, что могу полностью обосновать детерминистскую интерпретацию волновой механики, содержащуюся в теории двойного решения, но считаю себя вправе заявить, что кое-какие шаги в этом направлении уже сделаны. Если бы предпринятые попытки увенчались успехом, то мы получили бы причинную картину явлений, описываемых волновой механикой, а вероятностные законы, ставшие ныне классическими в квантовой физике и, безусловно, являющиеся точными законами, можно было бы на том же основании, что и в старой кинетической теории газов, рассматривать как проявление нашей неспособности проследить во всех подробностях за неким скрытым детерминизмом. Таким образом, мы получили бы намного более ясную картину явлений на корпускулярном уровне, чем та, которую считают ортодоксальной почти единодушно физики, занимающиеся квантовой теорией. Не возвращаясь полностью ко всем понятиям классической физики (ибо революция столь значительных масштабов, которую произвело в физике появление квантов, всегда оставляет глубокие следы), мы, однако, в значительной мере приблизились бы к ним, и еще раз сочли бы вполне обоснованным то упорство, с которым Пуанкаре стремился сохранить в неприкосновенности традиционные представления о детерминизме и смысле введения вероятности в физику,

В заключение я хотел бы сказать несколько слов о последних работах Пуанкаре по теории квантов. Вряд ли можно предполагать, что знаменитый ученый, поглощенный трудами и обремененный многочисленными обязанностями, которые налагала на него его известность, с вниманием следил за первыми шагами квантовой теории. В статьях и книгах, написанных Пуанкаре до 1910 года, явно не упоминаются даже первые работы Планка, к тому времени уже устаревшие на несколько лет. Участие в октябре 1911 года в Сольвеевском конгрессе, встречи с физиками и острые обсуждения различных, подчас еще фрагментарных, аспектов новой теории, обратили внимание Пуанкаре на важность идей Планка. Он пишет превосходный мемуар, в котором доказывает, что экспериментальные результаты делают принятие гипотезы квантов Планка неизбежным. В опубликованной посмертно книге Пуанкаре «Последние мысли» содержится популярное изложение замечаний и выводов, которые великий ученый сделал, изучая квантовую теорию. Правда, большую часть вопросов Пуанкаре был вынужден оставить без ответа. Кроме того, успехи, достигнутые с тех пор наукой в области квантовой теории, столь значительны, что все соображения, высказанные в первоначальный период развития новой области физики, в настоящее время не представляют особого интереса. Тем не менее, следует отметить, что квант света, по глубокому убеждению Анри Пуанкаре, может интерферировать лишь сам с собой — факт, который в настоящее время служит основой статистической интерпретации квантовой теории света и, в более общем плане, всей волновой механики.

Вскоре после завершения своих исследований по квантовой теории, в начале июля 1912 года, Анри Пуанкаре скоропостижно скончался после операции в возрасте 58 лет. Бесконечно жаль, что столь мощный мозг не мог следить за быстрым развитием новых релятивистских и квантовых теорий и применить к их исследованию возможности своего математического гения, обширные познания и тонкое критическое чутье. Пуанкаре, несомненно, не мог бы без удивления видеть, как физика отказывается от некоторых столь милых его сердцу идей, как, например, идея детерминированности явлений. Однако он был слишком проницательным, чтобы не воспринять быстро новые идеи, не понять их привлекательность или не обсудить их точность. Сколько услуг он мог оказать совсем еще молодой теории квантов, делавшей лишь первые неуверенные шаги, или будущей волновой механике, рождение которой происходило столь трудно!