В.Ю.Ирхин, М.И.Кацнельсон

Уставы небес. 16 глав о науке и вере (Часть 2)

электрона представляет собой непрерывную линию, ни в одной точке не имеющую касательной. Итак, если мы обнаружили (с помощью счетчика заряженных частиц), что электрон в данный момент времени находился в данной точке пространства, мы принципиально не можем сказать, чему была равна и куда была направлена в этот момент его скорость. В то же время, мы можем, применяя экспериментальную установку другого типа, измерить скорость электрона - но тогда мы принципиально не сможем сказать, где именно он находился в момент этого измерения.

В других ситуациях, не связанных напрямую с движением частиц, квантовая механика также ограничивается лишь вычислением вероятностей различных событий. Например, она может в принципе рассчитать, с какой вероятностью ядро радиоактивного изотопа распадется в определенный день с 10 утра до 5 вечера, и эти статистические предсказания при наличии достаточно большого числа ядер будут точны (скажем, если указанная вероятность была 20%, то в 5 вечера действительно останется лишь 80% ядер данного типа от числа бывших в 10 утра). Но она принципиально не может ответить на вопрос, когда именно распадется данное конкретное ядро, и распадется ли оно вообще в указанный промежуток времени. Более того, утверждается, что ответ на этот вопрос невозможен принципиально.

Разумеется, такая ситуация представляет собой серьезный вызов классическому идеалу строгой причинности. В рамках ньютоновско-картезианской парадигмы казалось бесспорным, что в принципе можно предсказать или объяснить любое явление, если знаешь достаточно детально все причинно-следственные связи в системе. Квантовая же механика утверждает, что вопрос о причине распада данного конкретного ядра ровно в полдень (если такое событие произошло) не имеет смысла - оно могло распасться на час раньше, или на час позже, или вообще не распасться в заданный промежуток времени, и невозможность для нас ответить на вопрос о точном времени этого события принципиальна, то есть не устранима никаким более детальным исследованием этого ядра и его окружения.

Важно подчеркнуть, что в тех случаях, когда квантовая механика соглашается отвечать на тот или иной вопрос, ее ответы неизменно подтверждались всеми до сих пор выполненными экспериментами. Например, она способна вполне успешно рассчитывать характеристики различных спектральных линий в атомах, молекулах и твердых телах, расстояния между атомами в молекулах, и т. д., и до сих пор физики нигде не столкнулись с ее неадекватностью. Разумеется, в каждом конкретном расчете приходится делать какие-то дополнительные приближения, которые приходится контролировать отдельно, но в ряде случаев мы имеем точное решение задачи, например, для спектра атома водорода. При этом никаких расхождений между результатами экспериментов и предсказаниями квантовой механики обнаружить не удается. В то же время, на ряд вопросов, традиционно считавшихся вполне допустимыми (например, о значении координаты и скорости электрона в данный момент времени) она ответа не дает. В такой ситуации не приходится говорить о неправильности квантовой механики, но кажется уместной постановка вопроса о ее неполноте , то есть неокончательном характере и существовании более фундаментальной теории, способной дать ответы на вопросы, лежащие за пределами квантовой физики. Такую позицию, в частности, занимал первооткрыватель корпускулярно-волнового дуализма А. Эйнштейн. Известно его высказывание Бог не играет в кости , означающее отказ признать чисто статистическую теорию за истину в последней инстанции. Приведем более полную цитату (которая вызывает явно каббалистические ассоциации) и ряд связанных с ней:

Квантовая механика заслуживает всяческого уважения, но внутренний голос подсказывает мне, что это не настоящий Иаков. Теория дает много, но к таинствам Старого она не подводит нас ближе. Во всяком случае, я убежден, что Он не играет в кости (из письма А. Эйнштейна М. Борну 4.12.26, Эйнштейновский сборник 1972, М.: Наука, 1974, с. 7).