72. Что есть реальность?

Хотелось бы вновь затронуть этот вопрос в связи с предстоящим обсуждением понятия «состояние квантовой системы». Я уже касался его в давней статье, в которой приводились два философских взгляда на реальность, взгляд позитивистов и объективистов.

Эти взгляды, вкратце, таковы.

Позитивисты: «реальное» есть только результат отдельного наблюдения.

Объективисты: «реальное» объективно существует в пространстве и времени независимо от акта наблюдения ([1], стр. 617).

Здесь мы кратко обсудим статьи [1] и [2], точнее, один аргумент Эйнштейна в защиту объективистской точки зрения на реальность.

Вот этот аргумент, приведенный как в одной статье, так и в другой (в несколько отличающихся формулировках).

В работе ([1], стр. 618) он звучит так: «Луне в каждый данный момент времени приписывается положение в пространстве (относительно некоторой системы координат), независимо от того, наблюдается это положение или нет. Этот способ описания и подразумевают, когда говорят о физическом описании «реального внешнего мира».

Кратко поясню суть аргумента. Внешний мир Эйнштейн считает реальным, если его объекты существуют объективно «в пространстве и времени независимо от акта наблюдения» <курсив мой – М.А.> ([1], стр. 617). В данной формулировке  аргумента Эйнштейн утверждает, что и физическое описание реального мира должно соответствовать именно такому представлению о реальности (когда объект независимо от наблюдений находится в определенном месте пространства).

«Аргумент», приводимый в такой формулировке, если вдуматься, вообще не является аргументом против позитивистской точки зрения на «реальность». Потому что из того, как мы описываем внешний мир, и из того, как мы его себе представляем, совсем не следует, что внешний мир таков на самом деле (о возможности построения разных моделей реальности говорилось здесь; полнее эта тема отражена в работе  [3]). Чтобы выяснить, каковы координаты центра Луны или чего-либо еще, мы обязаны провести их измерение (или вычисление на основе предыдущих измерений), иначе мы не будем знать, на самом ли деле координаты таковы, какими мы их себе представляем, а это уже почти позитивистская точка зрения.

В работе ([2], стр. 624) формулировка этого же «аргумента» такова: "Никто, например, не сомневается в том, что центр тяжести Луны в некоторый наперед заданный момент времени занимает вполне определенное положение даже в том случае, если нет никакого (реального или потенциального) наблюдателя".

Последняя формулировка — точка зрения с позиций ньютоновской классической физики. Но она несовместима со специальной теорией относительности, автором которой является Эйнштейн.

 

Странно, Эйнштейн не замечает противоречия между высказанным им  утверждением с положениями его же теории, автором которой является он сам. По-видимому, в пылу полемики с Бором по поводу интерпретации квантовой механики Эйнштейн выдал желаемое за действительное и неудачно выразил свою мысль, более точно высказанную в статье [1], но, как ранее отмечено, не являющуюся аргументом, опровергающим позитивизм.

 

Попробую обосновать только что сказанное, хотя в других местах я уже это делал (см., например, мой сайт или на форуме). Как обычно, текст, набранный темно-красным цветом, можно не читать (если лень, или по каким-нибудь иным причинам), но тогда придется поверить мне на слово, что я прав в окончательных выводах J.

Пусть космонавт A в ракете A летит со скоростью V_A в направлении Луны. Условно полагаем, что Земля и Луна неподвижны друг относительно друга, гравитации нет, ракета летит по прямой линии и т.д. (в принципе, можно было бы говорить о других объектах, но раз уж речь у Эйнштейна зашла о Луне…J). И пусть после старта ракеты A с Земли в направлении Луны стартовала другая ракета  B (с космонавтом B). Пусть скорость V_B ракеты B больше, чем скорость V_A ракеты A, так что в некоторый момент времени ракета B догоняет ракету A еще до момента «прилунения» ракет. В этот момент времени космонавты A и B находятся условно (эта условность, понятно,  ни на что не влияет) в одном и том же месте пространства (см. рисунок).

Расстояния между ракетой и Луной в каждой из систем отсчета, связанных с ракетами A и B, в зависимости от относительных скоростей (V_A  и V_B) ракет и Луны, разные, (доказательство сокращения этих расстояний в зависимости от скорости наблюдателя см. пост № 46). Можно показать (и Эйнштейн, безусловно, с этим согласился бы J), что справедливо отношение

где с — скорость света.

Это отношение равно единице лишь в тривиальных случаях, когда координаты центра Луны (координаты в данном случае равны расстояниям!) в обеих системах отсчета равны нулю или когда системы совпадают (то есть имеют одинаковые скорости относительно Луны). Иначе говоря, когда два наблюдателя A и B, движущиеся относительно друг друга и Луны вдоль одной прямой, находятся в одной точке вдали от Луны, то даже в этот момент времени расстояние от каждого из этих наблюдателей до Луны разное. Но если из некоторой одной точки исходят в одном направлении два не равных друг другу отрезка, то их конечные точки не совпадают. То есть, в зависимости от наблюдателя, проводящего измерение расстояния до Луны, ее центр тяжести находится в разных точках пространства. Поэтому нельзя утверждать, будто бы «центр тяжести Луны… занимает вполне определенное положение даже в том случае, если нет никакого (реального или потенциального) наблюдателя». «Вполне определенное положение» объекта обязательно предполагает наличие конкретного наблюдателя.

Итак, что же мы имеем в «сухом остатке»?

Макромир. Пока не определена система отсчета и не измерено расстояние до объекта, нельзя домысливать, будто бы объект находится в некотором конкретном месте.

Микромир. Пока прибор не зафиксирует, в каком месте находится, например, электрон, нельзя домысливать, где электрон находится.

Аналогию улавливаете? Так что же есть реальность? Об этом мы, по-видимому, никогда не узнаем точно. Да это и не требуется от естественных наук. Все, что от них требуется, это уметь описывать явления и делать предсказания об осуществлении будущих событий с той или иной степенью вероятности. Будем надеяться, что обсуждение темы «состояние квантового объекта» приблизит нас в дальнейшем к пониманию иных сторон реальности, помимо обсуждавшихся здесь.

Литература

1.      Эйнштейн А. Элементарные соображения по поводу интерпретации основ квантовой механики //В кн.: Собр. научных трудов III 617 (М.: Наука, 1966)

2.      Эйнштейн А. Вводные замечания к основным понятиям //В кн.: Собр. научных трудов III 623 (М.: Наука, 1966)

3.      Фейнман Р. Характер физических законов 35-59 (М.: Мир, 1968)