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

16. Неделимое единство мира.

Мы теперь переходим к третьему существенному изменению в наших основных понятиях, вносимому квантовой теорией, а именно, что вселенную нельзя, строго говоря, расчленять на резко разграниченные части. Наоборот, ее следует рассматривать как неделимую единицу, а представление об ее отдельных частях может быть хорошим приближением только в классическом пределе. Этот вывод основан на тех же представлениях, которые привели к принципу дополнительности. Именно, что свойства материи представляют собой неточно определенные и противоположные возможности, которые могут быть полностью реализованы только при взаимодействии с другими системами (см. гл. 6, п. 13). Поэтому в микромасштабах объект не имеет каких-то «внутренних» свойств (например, волна или частица), принадлежащих только ему одному; он делится всеми своими свойствами взаимно и органически с системой, с которой он взаимодействует. Больше того, так как данный микрообъект (скажем, электрон) в разное время взаимодействует с различными системами, которые обладают различными возможностями, то он испытывает (как мы видели в п. 14) непрерывные

превращения между различными формами (например, формой волны и частицы), в которых он может проявляться.

Хотя до появления квантовой теории в физике элементарных частиц не была обнаружена такая текучесть и зависимость формы свойств от окружающей среды, она не чужда классическому эксперименту в такой области, как биология, где имеют дело со сложными системами. Так, например, при подходящих условиях окружающей среды бактерии могут принять вид спор, что совершенно отлично по структуре от их обычной формы; может быть и обратное превращение. Однако бактерии и споры рассматриваются как различные формы той же живой системы. Здесь имеется определенное сходство с квантовым поведением электрона, так как можно рассматривать волновые и корпускулярные формы электрона как различные «формы» той же материальной субстанции (см. п. 15, и ср. с принципом дополнительности). В обоих случаях подходящие условия окружающей среды могут выявить одну или другую форму из двух возможных типов поведения.

Однако есть и существенное различие между превращением бактерии в споры и изменением электрона из объекта, более похожего на волну, в объект, более похожий на частицу. Превращение бактерии в спору можно, по-видимому, рассматривать как перестройку различных частей бактерии и окружающей ее среды (т. е. атомов или молекул), вызываемую взаимодействием между этими частями. Но, как указывалось в гл. 6, п. 13, изменение формы существования электрона нельзя описать таким образом. Наоборот, это есть фундаментальное изменение того, что в классической физике называется «внутренней» природой электрона, изменение, которое не может дальше разлагаться на гипотетические составляющие части электрона и окружающей его среды. Таков именно смысл утверждения, что в микромасштабах вселенная есть одно неделимое целое, которое нельзя рассматривать состоящим из независимых частей.

Для уяснения применений этой точки зрения относительно квантовой природы материи мы приведем в следующих нескольких пунктах детальный анализ классического описания сложных систем, построенных из отдельных составляющих частей. Потом будет показано, что это описание терпит фиаско в квантовой области. Таким образом, мы придем к выводу, полученному более непосредственно в гл. 6, что вселенную надо рассматривать как неделимое целое.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление