Методологическая физика. Очиров Д.Д-Э. - 104 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

207
построения волнового и матричного вариантов НКМ, логично сравнить их
между собой. В истории физического познания стоит поискать две
«эквивалентные в эмпирическом (одинаково хорошо объясняют
эмпирические данные), так и в семантическом плане (несут одно и то же
содержаниеи различающиеся радикально в лингвистическом аспекте
(по математическому языку) теории, как волновая механика де Бройля-
Шрёдингера и матричная механика Гейзенберга-Борна-Йордана
1
.
Как мы показали, обе онивыросли как два ствола из единого
древаклассической физики. Волновая механика Шрёдингера опиралась
на математический аппарат дифференциальных уравнений аналитической
механики (ближе к классической механике сплошных сред) и в основном
оперировала понятием волны, постулирующей непрерывность, т.е.
классическое наглядное континуальное мировоззрение. Напротив,
матричная теория Гейзенберга-Борна-Йордана, исповедуя неклассическое
дискретное мировоззрение Планка-Бора, выбрала алгебраическое
исчисление матриц с некоммутирующими величинами, что привело к
полному изгнанию наглядности из теории, и в основном оперировала
понятием частицы. Здесь, в некотором роде, замечаем фундаментальное
расхождение между этими теориями, чреватое выбором. Физическое
сообщество в общем и целом склонялось в выборе теории в пользу
волнового варианта НКМ
2
в силу его простоты, удобства, даже
элегантности”. Но этот окончательный выбор не состоялся, т.е. состоялся
только в пользу новой обобщенной НКМ из двух сросшихся, матричного
и волнового, стволов древа познания микромира на базе обнаруженной их
«формальной, математической тождественности» (Э. Шрёдингер, 1925 г.)
и на языке теории линейных самосопряженных операторов в
гильбертовом пространстве.
Дальнейшее обобщение нерелятивистской квантовой механики. Так
с помощью процедур гештальт-переключений на стадии формального
метаумозрительного исследования была заново сформулирована НКМ на
математическом языке теории линейных самосопряженных операторов:
каждой матрице (т.е. квантовым переменным) Борна и Йордана или
квантовой величине q “алгебры q-чисел Дирака сопоставляются
линейные самосопряженные операторы, собственные значения которых
дают возможные значения этих переменных
3
. Этот математический
аппарат позволил объединить в единой схеме волновую механику
1
Мамчур Е.А. Выбор теории. С. 46.
2
Бор в своих воспоминаниях пишет: “Волновая механика завоевала намного большую популярность,
чем геттингенский и кембриджский варианты квантовой механики”. (См.: Борн М. Физика в жизни
моего поколения.– М.: Иностранная литература, 1963. С. 307–308).
3
Здесь не воспроизводится методологический анализ процесса выбора математического аппарата
теории линейных самосопряженных операторов, чтобы избежать «перегрузки» данного текста.
208
Шрёдингера и матричную механику Гейзенберга-Борна-Йордана.
НКМ, облаченная в новыйматематический наряд” (Эйнштейн)
теории линейных самосопряженных операторов в гильбертовом
пространстве, “дала жизнь новым фундаментальным физическим
понятиям: “квантовому состоянию» и другим.
Стало быть, с утверждением в качестве математического аппарата
обобщенной НКМ теории преобразований в гильбертовом пространстве
(усилиями Дирака-Йордана, Лондона, Борна-Винера, Гильберта-Нейман-
Нордгейма и др.) формальное метаумозрительное исследование было
завершено во всех его существенных моментах. Но создание
исчерпывающего математического формализма теорииэто еще не
значит создание самой теории, иначе говоря, не будем отождествлять
физическую теорию с ее математическим аппаратом. Такое
отождествление ведет к сходной с утверждением Г. Герца: “Теория
Максвеллаэто уравнения Максвелла” — ситуации. Здесь небесполезно
вспомнить Эйнштейна: “При анализе физической теории необходимо
учитывать различие между объективной реальностью, которая не зависит
ни от какой теории, и теми физическими понятиями, которыми оперирует
теория
1
. Мы бы добавили, что тем более не зависит от математических
абстракций, формальных конструктов, которые более удалены от
реальности, чем физические понятия. Как мы показали, кроме борновской
вероятностной интерпретации волновой функции (котораявключаетсяв
дебройлевскую) ничего более заслуживающей всеобщего внимания
физиков интерпретации не было предложено в качестве эффективного
истолкования математического формализма до теории преобразований в
гильбертовом пространстве.
Копенгагенская интерпретация квантовой механики. Теперь стояла
задача как интерпретировать этот новый формализм, т.е. придать его
формальным конструктам физический смысл. Первый принципиальный
шаг в этом направлении сделал В. Гейзенберг, выдвинув свой знаменитый
принцип неопределенности в статьеО наглядном содержании квантово-
теоретической кинематики и механики
2
. На основе теории
преобразований Дирака-Йордана доказывается, что основой
статистического характера соотношений квантовой механики служит
характерная неточность
3
определения классических переменных при их
1
Эйнштейн А., Подольский В., Розен Н. Можно ли считать, что квантово-механическое описание
физической реальности является полным? // Эйнштейн А. СНТ. Т. 3.
2
Гейзенберг В. О наглядном содержании квантово-теоретической кинематики и механики // УФН,
1977. Т. 122. С. 651–671. Методологический анализ данного принципа можно встретить в работах
Готта В.С., Урсула А.Д., Осипова В.Е., Бранского В.П., Гутнера Л.М., Кузнецова Б.Г., Пахомова Б.Я.
и др.
3
Первоначальное название принципа неопределенностипринцип неточности.
построения волнового и матричного вариантов НКМ, логично сравнить их                            Шрёдингера и матричную механику Гейзенберга-Борна-Йордана.
между собой. В истории физического познания стоит поискать две                                      НКМ, облаченная в новый “математический наряд” (Эйнштейн)
«эквивалентные в эмпирическом (одинаково хорошо объясняют                                       теории линейных самосопряженных операторов в гильбертовом
эмпирические данные), так и в семантическом плане (несут одно и то же                           пространстве, “дала жизнь” новым фундаментальным физическим
содержание)» и различающиеся радикально в лингвистическом аспекте                               понятиям: “квантовому состоянию» и другим.
(по математическому языку) теории, как волновая механика де Бройля-                                 Стало быть, с утверждением в качестве математического аппарата
Шрёдингера и матричная механика Гейзенберга-Борна-Йордана1.                                     обобщенной НКМ теории преобразований в гильбертовом пространстве
    Как мы показали, обе они “выросли как два ствола” из единого                                (усилиями Дирака-Йордана, Лондона, Борна-Винера, Гильберта-Нейман-
“древа” классической физики. Волновая механика Шрёдингера опиралась                             Нордгейма и др.) формальное метаумозрительное исследование было
на математический аппарат дифференциальных уравнений аналитической                              завершено во всех его существенных моментах. Но создание
механики (ближе к классической механике сплошных сред) и в основном                             исчерпывающего математического формализма теории — это еще не
оперировала понятием волны, постулирующей непрерывность, т.е.                                   значит создание самой теории, иначе говоря, не будем отождествлять
классическое наглядное континуальное мировоззрение. Напротив,                                   физическую теорию с ее математическим аппаратом. Такое
матричная теория Гейзенберга-Борна-Йордана, исповедуя неклассическое                            отождествление ведет к сходной с утверждением Г. Герца: “Теория
“дискретное мировоззрение” Планка-Бора, выбрала алгебраическое                                  Максвелла — это уравнения Максвелла” — ситуации. Здесь небесполезно
исчисление матриц с некоммутирующими величинами, что привело к                                  вспомнить Эйнштейна: “При анализе физической теории необходимо
полному изгнанию наглядности из теории, и в основном оперировала                                учитывать различие между объективной реальностью, которая не зависит
понятием частицы. Здесь, в некотором роде, замечаем фундаментальное                             ни от какой теории, и теми физическими понятиями, которыми оперирует
расхождение между этими теориями, чреватое выбором. Физическое                                  теория”1. Мы бы добавили, что тем более не зависит от математических
сообщество в общем и целом склонялось в выборе теории в пользу                                  абстракций, формальных конструктов, которые более удалены от
волнового варианта НКМ2 в силу его простоты, удобства, даже                                     реальности, чем физические понятия. Как мы показали, кроме борновской
“элегантности”. Но этот окончательный выбор не состоялся, т.е. состоялся                        вероятностной интерпретации волновой функции (которая “включается” в
только в пользу новой обобщенной НКМ из двух сросшихся, матричного                              дебройлевскую) ничего более заслуживающей всеобщего внимания
и волнового, стволов древа познания микромира на базе обнаруженной их                           физиков интерпретации не было предложено в качестве эффективного
«формальной, математической тождественности» (Э. Шрёдингер, 1925 г.)                            истолкования математического формализма до теории преобразований в
и на языке теории линейных самосопряженных операторов в                                         гильбертовом пространстве.
гильбертовом пространстве.                                                                          Копенгагенская интерпретация квантовой механики. Теперь стояла
    Дальнейшее обобщение нерелятивистской квантовой механики. Так                               задача как интерпретировать этот новый формализм, т.е. придать его
с помощью процедур гештальт-переключений на стадии формального                                  формальным конструктам физический смысл. Первый принципиальный
метаумозрительного исследования была заново сформулирована НКМ на                               шаг в этом направлении сделал В. Гейзенберг, выдвинув свой знаменитый
математическом языке теории линейных самосопряженных операторов:                                принцип неопределенности в статье “О наглядном содержании квантово-
каждой матрице (т.е. квантовым переменным) Борна и Йордана или                                  теоретической кинематики и механики”2. На основе теории
квантовой величине q “алгебры q-чисел” Дирака сопоставляются                                    преобразований     Дирака-Йордана     доказывается,    что    основой
линейные самосопряженные операторы, собственные значения которых                                статистического характера соотношений квантовой механики служит
дают возможные значения этих переменных3. Этот математический                                   характерная неточность3 определения классических переменных при их
аппарат позволил объединить в единой схеме волновую механику
                                                                                                1
                                                                                                  Эйнштейн А., Подольский В., Розен Н. Можно ли считать, что квантово-механическое описание
1
  Мамчур Е.А. Выбор теории. С. 46.                                                              физической реальности является полным? // Эйнштейн А. СНТ. Т. 3.
2                                                                                               2
  Бор в своих воспоминаниях пишет: “Волновая механика завоевала намного большую популярность,     Гейзенберг В. О наглядном содержании квантово-теоретической кинематики и механики // УФН,
чем геттингенский и кембриджский варианты квантовой механики”. (См.: Борн М. Физика в жизни     1977. Т. 122. С. 651–671. Методологический анализ данного принципа можно встретить в работах
моего поколения.– М.: Иностранная литература, 1963. С. 307–308).                                Готта В.С., Урсула А.Д., Осипова В.Е., Бранского В.П., Гутнера Л.М., Кузнецова Б.Г., Пахомова Б.Я.
3
  Здесь не воспроизводится методологический анализ процесса выбора математического аппарата     и др.
                                                                                                3
теории линейных самосопряженных операторов, чтобы избежать «перегрузки» данного текста.           Первоначальное название принципа неопределенности — принцип неточности.

                                            207                                                                                               208