Читать «Религия и наука: история и современность» онлайн - страница 204

Энергетические уровни совокупности атомов в твердом состоянии (например, в кристаллической решетке) — это свойства всей системы, а не ее компонентов. Кроме того, некоторые переходы от беспорядка к порядку и так называемые кооперативные явления не поддаются атомистическому анализу, например, групповое взаимодействие элементарных магнитных единиц при охлаждении металла или совместное поведение электронов в сверхпроводнике. Такие ситуации, как пишет один физик, «требуют новых принципов организации при переходе от отдельного объекта к системе», что приводит к «качественно новым явлениям». Мы видим здесь системные законы, которые невозможно вывести из законов, управляющих компонентами; для объяснения высших уровней организации необходимы особые понятия.17 Основными образами природы вместо самодостаточных и внешне связанных частиц становятся взаимопроникающие поля и интегрированные целостности. Существование любого объекта определяется его взаимодействиями с другими и его участием в более общих системах. Без подобных холистических квантовых явлений не было бы ни химических свойств, ни транзисторов, ни сверхпроводников, ни ядерной энергии, ни самой жизни. Этот холизм противостоит редукционизму ньютоновой физики.

16 Louis de Broglie, Physics and Microphysics, trans. M. Davidson (New York: Pantheon Books, 1955), pp. 114-115.

17 Jonathan Powers, Philosophy and the New Physics (New York: Methuen, 1982), chap. 4.

4. Теорема Белла

Ряд красивых, но весьма сложных экспериментов проливает дальнейший свет на соотношение трех классических допущений — реализма, детерминизма и редукционизма. (Если читателю эти рассуждения покажутся слишком сложными, он может перейти к следующему разделу). В 1935 г. Эйнштейн предложил тип эксперимента, провести который стало возможно лишь в самые последние годы.18 В одном из его вариантов источник испускает две частицы, А и В, которые разлетаются в противоположных направлениях, скажем, налево и направо. Если начальный спин системы был равен нулю, то, согласно законам сохранения, спин В должен быть равен по величине и противоположен по знаку спину А. Если поместить специальный детектор на некотором расстоянии слева, то можно измерить определенный компонент спина частицы А. И есть вероятность предсказать точное значение соответствующего компонента спина В (он будет равным и противоположным), который можно измерить вторым детектором, помещенным справа. Квантовая теория описывает каждую частицу в полете как смешение волн, представляющих с одинаковой вероятностью различные предполагаемые ориентации спина. Каждая группа волн дает определенное значение, лишь когда проводится измерение. Таким образом, В будет вести себя по-разному в соответствии с тем, какой компонент А решено измерить. Но откуда В может знать, какой компонент спина А выбран для измерения?