Проблематика предметности в философских интерпретациях квантовой механики
|
Введение
Глава 1. Теоретический минимум: принципы и проблемы ……………………8
1.1. Проблема предметности…..
1.2. Принципы квантовой механики ……..…………………………………… 14
Глава 2. Проблема наблюдения
2.1. Роль наблюдателя
2.2. Декогеренци
Глава 3. Проблема детерминизма………………………………………..……. 40
3.1. Причинность и детерминизм……………..…………….…………………. 40
3.2. Фундаментальное значение вероятности (индетерминизм квантовой
механики
3.3. Индетерминированность
Глава 4. Проблема полноты…………....…………….………………………… 54
4.1. Скрытые переменные.………………………………………………………54
4.2. Несепарабельность…..……………………………………………………...56
4.3. Нелокальность…………………………………………………………...….57
Заключение
Список литературы…
Глава 1. Теоретический минимум: принципы и проблемы ……………………8
1.1. Проблема предметности…..
1.2. Принципы квантовой механики ……..…………………………………… 14
Глава 2. Проблема наблюдения
2.1. Роль наблюдателя
2.2. Декогеренци
Глава 3. Проблема детерминизма………………………………………..……. 40
3.1. Причинность и детерминизм……………..…………….…………………. 40
3.2. Фундаментальное значение вероятности (индетерминизм квантовой
механики
3.3. Индетерминированность
Глава 4. Проблема полноты…………....…………….………………………… 54
4.1. Скрытые переменные.………………………………………………………54
4.2. Несепарабельность…..……………………………………………………...56
4.3. Нелокальность…………………………………………………………...….57
Заключение
Список литературы…
Проблема концептуального языка, в котором обретает определенность предметность научных исследований, долгое время не была актуальной для естественных наук, хотя в качестве значимой была определена уже
логическими эмпириками. Казалось, что строгость базовых понятий науки свидетельствует о реализуемой научным знанием возможности универсального познания мира. Классическая картина мира математического
естествознания1 предполагала возможность предельно точного наблюдения различных областей природы, однозначного понимания характера ее действий, успешного выявления закономерностей, причинных связей и
законов.2 Наблюдение предполагало «подсматривание» за природой, а проведение экспериментов – ее «испытание», результаты которых ретранслировались на общем, доступном всякому разумному существу, естественнонаучном языке, не вызывающем проблем понимания. Трудности, конечно, всегда были возможны в получении данных, что было связано с несовершенством наших систем наблюдения: органов человеческих чувств, экспериментальной аппаратуры. Но сама формализация, передача и распространение результатов, собственно научный язык, не представлял собой серьезную проблему.
Требование предельной однозначности и точности от естественнонаучного языка объясняется самой задачей естественных наук: упорядочение многообразия явлений окружающего мира, их объяснение, сведение к простым всеобщим принципам и языковым конструкциям, выражающим эти принципы.3 Простота и всеобщность закона требует минимума понятий, но таких глубоких и четких, что из них должны быть выводимы и объясняемы все многообразные явления. Это в естественных науках достигается использованием строгих логических схем, в конечном счете – математических абстракций.
Более двухсот лет эталоном научной истины в физике выступала классическая механика Ньютона, безупречный понятийный аппарат которой не только не создавал препятствий, но наоборот лишь способствовал исследованию мира. Ситуация изменяется с появлением экспериментальных и теоретических открытий новейшей физики, в первую очередь, квантовой механики. Что же происходит?
Самое очевидное то, что изменяется тип исследуемого объекта.
Квантовая механика исследует микромир, тогда как классическая механика занималась изучением закрытых систем и макрообъектов. В квантовой механике приобретает особое значение взаимодействие между изучаемым предметом и изучающим субъектом. В классической физике проблема взаимодействия объекта и прибора не стояла так остро, поскольку считалось, что воздействие прибора на систему теоретически можно свести к нулю (хотя практически погрешности и присутствуют). Воздействие же средства наблюдения на поведение элементарной частицы не учитывать нельзя, так как из-за этого воздействия проистекают неожиданные результаты измерения и парадоксы квантовой механики. При этом понятия классической физики приобретают совершенно другое значение, а некоторые и вовсе совершенно теряют свой смысл и нуждаются в реабилитации. Квантовая механика требует пересмотра всех оснований физики, поиска новой онтологии, нового
понимания предметности и, следовательно, нового языка.4
Итак, принципы классического естествознания, как некоторые общие положения («выведанные» у природы), «отражающие определенные общие черты совокупности множества экспериментально установленных фактов»5 и
предполагающие выведение частных следствий относительно природы, не работают в квантовой механике (или работают совсем иначе). Возникают новые принципы, которые проблематизируют научную предметность в силу
того, что оказываются в сложном отношении с классическими принципами и сами определяют открываемую заново реальность неоднозначно. Реальность, понятая здесь как совокупность объективно существующих предметов и явлений природы, ставится под вопрос «благодаря» этим принципам.
Ответом на эти проблематичные принципы (хорошо работающие, но с трудом понимаемые в своей работе) выступают многообразные интерпретации, проблему, однако, не снимающие.
Цель данной работы – проанализировать проблематику предметности квантовой механики: определить принципы и понятия, которые служат основанием понимания предметности, рассмотреть их в контексте различных интерпретаций, и, в конечном итоге, увидеть проблематику предметности квантовой механики в свете специфики неклассической рациональности.
Задачи, последовательно решаемые для достижения этой цели, следующие:
1) Определить и проблематизировать понятие предметности в контексте неклассической научной рациональности, выявив вместе с тем основные принципы классической рациональности;
2) Обозначить основные проблемы современной (квантовой) физики, находящие свое непосредственное отражение в ее базовых принципах (с соответствующим разъяснением этих принципов);
3) Провести анализ основных проблем и их производных в контексте философских интерпретаций квантовой механики (проблема наблюдения, проблема детерминизма, проблема полноты);
4) Обнаружить границы решения данных проблем в контексте формализованного языка современной квантовой механики и определить направления возможного преодоления «конфликта интерпретаций».
Указанные задачи определяют и структуру работы, которая состоит из четырех глав, в первой из которых рассматриваются основные принципы классической научной рациональности, а также принципы, лежащие в основании понимания предметности в квантовой механике. При этом демонстрируется, что принципы квантовой механики содержат в себе проблемы, связанные с неоднозначным истолкованием предметности. Эта ситуация порождает попытки разрешения проблем в различных интерпретациях. Следующие три главы последовательно рассматривают три основных взаимосвязанных проблемы, связанные с пониманием предметности в квантовой механике – проблему наблюдения, детерминизма и полноты, а также представляют соответствующие интерпретации.
Данное исследование принадлежит дисциплинарному полю философии науки. Следует отметить, что в англоязычной традиции принято деление этого общего поля на эпистемологию науки и метафизику науки.7
Эпистемология науки имеет дело с проблемами, возникающими в контексте науки вообще (проблема субъекта и объекта познания, классическая и неклассическая научная рациональность, и другие), тогда метафизика науки занимается вопросами общей метафизики (анализ причинности, вероятности, законов природы и так далее) в их пересечении со специфическими проблемами предметности конкретных наук.6
Данное исследование по преимуществу относится к полю метафизики науки. Потому основные тексты, которые послужили его источниковой базой, принадлежат самим ученым-физикам и представляют собой философские интерпретации как возможные решения проблем, относящихся к их собственной научной деятельности (Н. Бор, В. Гейзенберг, В.П. Бранский, В.А. Фок, А. Эйнштейн, Л. Сасскинд, М. Джеммер, А. Садбери, Л. Смолин и М.С. Лейфер и др.). В исследовании затрагиваются вопросы эпистемологии науки в той мере, в которой происходит обращение к базовым философским концептам (субъект, объект, рациональность, познание, реальность и др.).
Актуальность данной темы следует связать с пересечением контекстов философского осмысления проблем квантовой механики (метафизика науки) и определения способов современного (не классического) научного мышления (эпистемология науки). Очевидно, что работа с такими базовыми понятиями, как «предметность», «рациональность», «реальность», «объект», «наблюдение», «детерминизм» и др., а также с вопросом о границах научного языка в решении проблематики научной предметности, принадлежит к общим задачам философии науки, тогда как развитие самой науки может лишь актуализировать кризис концептуального научного языка, но не разрешать его.
логическими эмпириками. Казалось, что строгость базовых понятий науки свидетельствует о реализуемой научным знанием возможности универсального познания мира. Классическая картина мира математического
естествознания1 предполагала возможность предельно точного наблюдения различных областей природы, однозначного понимания характера ее действий, успешного выявления закономерностей, причинных связей и
законов.2 Наблюдение предполагало «подсматривание» за природой, а проведение экспериментов – ее «испытание», результаты которых ретранслировались на общем, доступном всякому разумному существу, естественнонаучном языке, не вызывающем проблем понимания. Трудности, конечно, всегда были возможны в получении данных, что было связано с несовершенством наших систем наблюдения: органов человеческих чувств, экспериментальной аппаратуры. Но сама формализация, передача и распространение результатов, собственно научный язык, не представлял собой серьезную проблему.
Требование предельной однозначности и точности от естественнонаучного языка объясняется самой задачей естественных наук: упорядочение многообразия явлений окружающего мира, их объяснение, сведение к простым всеобщим принципам и языковым конструкциям, выражающим эти принципы.3 Простота и всеобщность закона требует минимума понятий, но таких глубоких и четких, что из них должны быть выводимы и объясняемы все многообразные явления. Это в естественных науках достигается использованием строгих логических схем, в конечном счете – математических абстракций.
Более двухсот лет эталоном научной истины в физике выступала классическая механика Ньютона, безупречный понятийный аппарат которой не только не создавал препятствий, но наоборот лишь способствовал исследованию мира. Ситуация изменяется с появлением экспериментальных и теоретических открытий новейшей физики, в первую очередь, квантовой механики. Что же происходит?
Самое очевидное то, что изменяется тип исследуемого объекта.
Квантовая механика исследует микромир, тогда как классическая механика занималась изучением закрытых систем и макрообъектов. В квантовой механике приобретает особое значение взаимодействие между изучаемым предметом и изучающим субъектом. В классической физике проблема взаимодействия объекта и прибора не стояла так остро, поскольку считалось, что воздействие прибора на систему теоретически можно свести к нулю (хотя практически погрешности и присутствуют). Воздействие же средства наблюдения на поведение элементарной частицы не учитывать нельзя, так как из-за этого воздействия проистекают неожиданные результаты измерения и парадоксы квантовой механики. При этом понятия классической физики приобретают совершенно другое значение, а некоторые и вовсе совершенно теряют свой смысл и нуждаются в реабилитации. Квантовая механика требует пересмотра всех оснований физики, поиска новой онтологии, нового
понимания предметности и, следовательно, нового языка.4
Итак, принципы классического естествознания, как некоторые общие положения («выведанные» у природы), «отражающие определенные общие черты совокупности множества экспериментально установленных фактов»5 и
предполагающие выведение частных следствий относительно природы, не работают в квантовой механике (или работают совсем иначе). Возникают новые принципы, которые проблематизируют научную предметность в силу
того, что оказываются в сложном отношении с классическими принципами и сами определяют открываемую заново реальность неоднозначно. Реальность, понятая здесь как совокупность объективно существующих предметов и явлений природы, ставится под вопрос «благодаря» этим принципам.
Ответом на эти проблематичные принципы (хорошо работающие, но с трудом понимаемые в своей работе) выступают многообразные интерпретации, проблему, однако, не снимающие.
Цель данной работы – проанализировать проблематику предметности квантовой механики: определить принципы и понятия, которые служат основанием понимания предметности, рассмотреть их в контексте различных интерпретаций, и, в конечном итоге, увидеть проблематику предметности квантовой механики в свете специфики неклассической рациональности.
Задачи, последовательно решаемые для достижения этой цели, следующие:
1) Определить и проблематизировать понятие предметности в контексте неклассической научной рациональности, выявив вместе с тем основные принципы классической рациональности;
2) Обозначить основные проблемы современной (квантовой) физики, находящие свое непосредственное отражение в ее базовых принципах (с соответствующим разъяснением этих принципов);
3) Провести анализ основных проблем и их производных в контексте философских интерпретаций квантовой механики (проблема наблюдения, проблема детерминизма, проблема полноты);
4) Обнаружить границы решения данных проблем в контексте формализованного языка современной квантовой механики и определить направления возможного преодоления «конфликта интерпретаций».
Указанные задачи определяют и структуру работы, которая состоит из четырех глав, в первой из которых рассматриваются основные принципы классической научной рациональности, а также принципы, лежащие в основании понимания предметности в квантовой механике. При этом демонстрируется, что принципы квантовой механики содержат в себе проблемы, связанные с неоднозначным истолкованием предметности. Эта ситуация порождает попытки разрешения проблем в различных интерпретациях. Следующие три главы последовательно рассматривают три основных взаимосвязанных проблемы, связанные с пониманием предметности в квантовой механике – проблему наблюдения, детерминизма и полноты, а также представляют соответствующие интерпретации.
Данное исследование принадлежит дисциплинарному полю философии науки. Следует отметить, что в англоязычной традиции принято деление этого общего поля на эпистемологию науки и метафизику науки.7
Эпистемология науки имеет дело с проблемами, возникающими в контексте науки вообще (проблема субъекта и объекта познания, классическая и неклассическая научная рациональность, и другие), тогда метафизика науки занимается вопросами общей метафизики (анализ причинности, вероятности, законов природы и так далее) в их пересечении со специфическими проблемами предметности конкретных наук.6
Данное исследование по преимуществу относится к полю метафизики науки. Потому основные тексты, которые послужили его источниковой базой, принадлежат самим ученым-физикам и представляют собой философские интерпретации как возможные решения проблем, относящихся к их собственной научной деятельности (Н. Бор, В. Гейзенберг, В.П. Бранский, В.А. Фок, А. Эйнштейн, Л. Сасскинд, М. Джеммер, А. Садбери, Л. Смолин и М.С. Лейфер и др.). В исследовании затрагиваются вопросы эпистемологии науки в той мере, в которой происходит обращение к базовым философским концептам (субъект, объект, рациональность, познание, реальность и др.).
Актуальность данной темы следует связать с пересечением контекстов философского осмысления проблем квантовой механики (метафизика науки) и определения способов современного (не классического) научного мышления (эпистемология науки). Очевидно, что работа с такими базовыми понятиями, как «предметность», «рациональность», «реальность», «объект», «наблюдение», «детерминизм» и др., а также с вопросом о границах научного языка в решении проблематики научной предметности, принадлежит к общим задачам философии науки, тогда как развитие самой науки может лишь актуализировать кризис концептуального научного языка, но не разрешать его.
Мы рассмотрели проблемы предметности в контексте принципов научной рациональности (классической и неклассической). На основе анализа базовых постулатов квантовой механики (концепт состояния в квантовой механике, принцип квантовой суперпозиции, принцип неопределенности и других, рассмотренных нами в первой главе) становится
очевидным следующее. Предметность (специфичная предметность, поскольку мы в пространстве метафизики науки работаем с конкретной областью физики – квантовой механикой) оказывается проблематичной, в силу того, что принципы и постулаты ее определяющие, сами не однозначны, отличны от классических, более того, с трудом совместимы с ними.
Приняв во внимание разделение В.П. Бранским современных проблем физики на онтологические и эпистемологические (которые при этом очень тесно связаны друг с другом в силу специфики предмета квантовой механики), мы выделили три группы проблем: проблема наблюдения, детерминизма и полноты. Эти проблемы мы последовательно разобрали в контексте существующих интерпретаций и подходов квантовой механики, которые претендуют на их разрешение. Мы показали, что проблематичность предметности при этом не снимается. Мы полагаем, что самой крупной проблемой, обнаруживающейся во всех интерпретациях, остается проблема квантовой реальности, нашего доступа к ней, поскольку квантово-механические реалии с трудом представимы и переводимы на привычный понятный нам мир классических объектов.
Нами также были предположены те направления исследований, в которых могут обнаруживаться ответы на указанные проблемы. Так, ответом на проблему наблюдения могут выступить следующие предположения. Во-первых, речь может идти о том, что равнозначными элементами исследуемых событий (акторами) являются и вещи, и наблюдатели (в том числе как думающие, сознающие и чувствующие, социальные субъекты), и технические приборы. Во-вторых, при этом представляется необходимым отказ от математических формализаций, использующихся при описании «гибридных объектов», которые представляют собой взаимосвязь сознания (наблюдателя) и предмета, поскольку математические формализации всегда связаны с ограничениями полноты (теорема Геделя). Здесь напрашивается вывод о том (поскольку математический формализм всегда предполагает нечто, вынесенное во вне), что полное решение проблемы наблюдателя, актуализируемой открытием специфики природы квантово-механического объекта, осуществимо только за рамками квантовой механики. К этому стоит добавить, что использование в некоторых интерпретациях концепта сознания требует проведения междисциплинарных исследований, поскольку сомнительно естественнонаучное понимание того, что подразумевается под сознанием, а также то, что оно действительно может быть полностью определено в терминах физических теорий.
В контексте проблемы детерминизма нами было отмечено, что введение концептов онтологической случайности и возможности может быть продуктивным способом использовано в решении проблемы специфической предметности квантовой механики и также в создании нового концептуального аппарата неклассической научной рациональности, необходимость которого остро чувствуется в научной среде последние десятилетия.
И, пожалуй, самое главное, что хочется отметить как действительно необходимый путь к выходу из сложившейся проблематичной ситуации в современной физике, так это диалог интерпретаций. Это представляется таковым, во-первых, поскольку различные интерпретации с разных сторон способны вскрыть и обнажить специфичные (и вместе с тем все еще проблематичные) стороны предмета, а во-вторых, это позволит избежать редукции к математической результативности и применимости и углубиться непосредственно в проблему понимания смысла квантовой реальности.
очевидным следующее. Предметность (специфичная предметность, поскольку мы в пространстве метафизики науки работаем с конкретной областью физики – квантовой механикой) оказывается проблематичной, в силу того, что принципы и постулаты ее определяющие, сами не однозначны, отличны от классических, более того, с трудом совместимы с ними.
Приняв во внимание разделение В.П. Бранским современных проблем физики на онтологические и эпистемологические (которые при этом очень тесно связаны друг с другом в силу специфики предмета квантовой механики), мы выделили три группы проблем: проблема наблюдения, детерминизма и полноты. Эти проблемы мы последовательно разобрали в контексте существующих интерпретаций и подходов квантовой механики, которые претендуют на их разрешение. Мы показали, что проблематичность предметности при этом не снимается. Мы полагаем, что самой крупной проблемой, обнаруживающейся во всех интерпретациях, остается проблема квантовой реальности, нашего доступа к ней, поскольку квантово-механические реалии с трудом представимы и переводимы на привычный понятный нам мир классических объектов.
Нами также были предположены те направления исследований, в которых могут обнаруживаться ответы на указанные проблемы. Так, ответом на проблему наблюдения могут выступить следующие предположения. Во-первых, речь может идти о том, что равнозначными элементами исследуемых событий (акторами) являются и вещи, и наблюдатели (в том числе как думающие, сознающие и чувствующие, социальные субъекты), и технические приборы. Во-вторых, при этом представляется необходимым отказ от математических формализаций, использующихся при описании «гибридных объектов», которые представляют собой взаимосвязь сознания (наблюдателя) и предмета, поскольку математические формализации всегда связаны с ограничениями полноты (теорема Геделя). Здесь напрашивается вывод о том (поскольку математический формализм всегда предполагает нечто, вынесенное во вне), что полное решение проблемы наблюдателя, актуализируемой открытием специфики природы квантово-механического объекта, осуществимо только за рамками квантовой механики. К этому стоит добавить, что использование в некоторых интерпретациях концепта сознания требует проведения междисциплинарных исследований, поскольку сомнительно естественнонаучное понимание того, что подразумевается под сознанием, а также то, что оно действительно может быть полностью определено в терминах физических теорий.
В контексте проблемы детерминизма нами было отмечено, что введение концептов онтологической случайности и возможности может быть продуктивным способом использовано в решении проблемы специфической предметности квантовой механики и также в создании нового концептуального аппарата неклассической научной рациональности, необходимость которого остро чувствуется в научной среде последние десятилетия.
И, пожалуй, самое главное, что хочется отметить как действительно необходимый путь к выходу из сложившейся проблематичной ситуации в современной физике, так это диалог интерпретаций. Это представляется таковым, во-первых, поскольку различные интерпретации с разных сторон способны вскрыть и обнажить специфичные (и вместе с тем все еще проблематичные) стороны предмета, а во-вторых, это позволит избежать редукции к математической результативности и применимости и углубиться непосредственно в проблему понимания смысла квантовой реальности.
Подобные работы
- Проблематика предметности в философских
интерпретациях квантовой механики
Дипломные работы, ВКР, философия. Язык работы: Русский. Цена: 4780 р. Год сдачи: 2016 - Проблематика предметности в философских интерпретациях квантовой механики
Дипломные работы, ВКР, философия. Язык работы: Русский. Цена: 4335 р. Год сдачи: 2016