Главная > Физика > Квантовая теория
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

11. Новые свойства квантовых представлений: приближенная и статистическая причинность.

С появлением квантовой теории была показана ошибочность понятия полного (механического) детерминизма, которое было заменено представлением о причинах, определяющих лишь статистическую тенденцию возникновения данного следствия. Кроме того, квантовая теория явилась новым этапом в направлении к менее софистическим представлениям, возникающим из обычных опытов, в которых редко удавалось установить точную связь между причиной и следствием и обычно принималось, что причина определяет в явлении лишь качественную тенденцию в данном направлении.

Механический детерминизм классической теории проистекает из факта, что однажды заданные начальные координаты и скорости

любой частицы во вселенной определяют ее последующее поведение в любой момент времени в соответствии с уравнениями движения Ньютона. Но в квантовой теории законы движения Ньютона нельзя применить подобным образом к индивидуальному электрону, потому что координата и импульс не могут даже существовать при условии одновременного определения с идеальной точностью. Предположим, например, что мы хотим попасть электроном в данное место — пятно на экране. Для этого необходимо было бы прежде всего определить, где электрон находится в данный момент, а затем сообщить ему импульс, который обусловит его движение к желаемому месту. Согласно соотношению неопределенностей, этого сделать нельзя, следовательно, понятие механического детерминизма неприменимо при квантовомеханическом описании электрона.

Мы нашли, что хотя в квантовой теории нет механически детерминированных законов, но там существуют статистические законы. Например, в серии многих наблюдений можно измерить величину координаты частицы через время если начальные условия каждый раз воспроизводятся так точно, как это допускается квантовой природой вещества. Эта величина флуктуирует от одного измерения к другому, но остается близкой к среднему значению, определяемому по величине импульса формулой

(Это уравнение справедливо только в той мере, в какой можно определить импульс.) Если электрон нацелен в определенную точку при соответствующем контроле значения его импульса, то мы получаем достаточно хорошо воспроизводимую картину отдельных попаданий около этой точки. Для изменения положения центра пятна необходимо изменить импульс системы. Но, даже если импульс определен точно, мы не можем предсказать или контролировать точное место, в которое в действительности попадает электрон. Следовательно, в квантовой теории, так же как и в общем опыте с немеханической формой материи, в каждом случае определяется только статистическая тенденция хода событий, а не их точный результат.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление