Читать «Религия и наука: история и современность» онлайн - страница 205
Иен Барбур
Эйнштейн считал, что во время полета спин В уже должен обладать определенным значением, а не возможным распределением. Он сделал два допущения: (1) классический реализм (отдельные частицы обладают определенными классическими свойствами в любое время, даже когда мы их не наблюдаем) и (2) локальность (взаимодействие двух изолированных частей не может осуществляться быстрее, чем со скоростью света; это ограничение, как мы вскоре увидим, установлено теорией относительности). Эйнштейн заключил из своего «мысленного эксперимента», что вероятностные описания квантовой теории неполны и что в каждой движущейся частице должны быть скрытые переменные, определяющие тот или иной результат. Бор отвечал на это, что эйнштейновский вариант реализма заблуждается, так как мы не можем говорить о свойстве частицы безотносительно к процессу измерения. В частности, мы должны признать две частицы и два детектора единой и неделимой экспериментальной ситуацией. Волновая функция заключает в себе обе частицы, несмотря на то, что они удалены друг от друга.
1 8 Об экспериментах, связанных с теоремой Белла, см.: Pagels, Cosmic Code, chap. 12; Polkinghorne, Quantum World, chap. 7; Davies, Other Worlds, chap. 6, и God and the New Physics, chap. 8.
В 1965 г. Джон Белл (Bell) вычислил статистическое соотношение между двумя детекторами, которое можно ожидать, если допущения Эйнштейна верны. Недавние эксперименты Элайна Аспекта (Aspect) и других не подтвердили этих ожиданий, показав, что одно из допущений Эйнштейна было неверным. Во время эксперимента с «отложенным выбором», поставленного в г., Аспект смог переключить ориентацию левого детектора в последний момент, когда частицы были в полете, — слишком поздно, чтобы сигнал смог догнать правую частицу до того, как она достигла своего детектора.19 Частицы вели себя так, будто между ними существовало некое сообщение, однако они были слишком далеко друг от друга, чтобы между ними за это время могло возникнуть какое-то взаимодействие. Таким образом, похоже, что локальные теории классического реализма были опровергнуты в результате этих экспериментов.
Большинство физиков считает, что здесь мы должны согласиться с Бором, отбросив классический реализм и оставив локальность (конечный предел скорости, с которой может передаваться любое воздействие). По их мнению, частицы А и В появились в результате одного события, и поэтому их следует рассматривать как единую систему, даже когда они находятся далеко друг от друга. Квантовая волновая функция должна включать обе частицы. Только после наблюдения мы можем признать, что они отличны от друга и существуют независимо. Однако, отвергая классический реализм применительно к отдельным частям, возможно придерживаться критического реализма применительно к вероятностному целому. Так, физик Пол Дэвис говорит: «Интересующая система не может рассматриваться как собрание объектов, но как неделимое и единое целое».20 Полкинхорн пишет: «Квантовые состояния демонстрируют неожиданную степень совместности... Эксперименты ведут к удивительно интеграционистскому взгляду на взаимоотношение систем, которые однажды взаимодействовали друг с другом, сколь бы сильно они ни разделились впоследствии».21