ВЕЩИ, СВОЙСТВА И ОТНОШЕНИЯ, ТРАДИЦИОННОЕ ПОНИМАНИЕ ВЕЩИ И СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИКА

5. ТРАДИЦИОННОЕ ПОНИМАНИЕ ВЕЩИ И СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИКА
Современная физика заставляет пересмотреть приведенное выше положение о невозможности нахождения двух вещей в одном месте пространства, лежащее, как указывалось, в основе традиционного понимания вещи.
Среди объектов, которые изучает физика в настоящее время, большое место занимают волны. Классическая физика также изучала волны, но она рассматривала их как формы протекания процессов, совершающихся с вещами, а не как вещи. Волнам противопоставлялись вещи, такие, например, как частицы материи — атомы. Квантовая механика доказала несостоятельность этого противопоставления. Волны являются в известном отношении частицами, и, наоборот, частицу можно рассматривать как совокупность волн. С электронами, протонами и всеми другими частицами могут происходить все явления, характерные для волн (интерференция, дифракция и др.). Эти выводы квантовой механики нашли блестящее экспериментальное подтверждение.
Поскольку частицы являются вещами, постольку и те волны, через которые их можно представить, также являются вещами. Разные волны — разные вещи. Но различные волны могут находиться в одном и том же месте. При этом каждая волна ведет себя так, как будто никаких других волн в этом месте нет (принцип
13
суперпозиции). Следовательно, они не сливаются в одну вещь, а представляют собой различные вещи, реально существующие в одной и той же области пространства.
Вместе с тем современная физика заставляет отказаться и от другого фундаментального для традиционного понимания вещи положения о том, что одна и та же вещь не может одновременно находиться в разных местах.
Для того чтобы разобраться в этом, рассмотрим две частицы а и Ъ, находящиеся в изолированных друг от друга участках пространства:

Поскольку частицы находятся в различных частях про странства, классическая статистическая физика считала их различными вещами и поэтому отличала состояние системы, при котором частица а находилась в левой области пространства, а частица Ъ в правой, от того состояния, при котором в левой области находилась частица Ь, а в правой — частица а:


а

ь

ф

в

а,

Исходя из этого положения, строились формулы статистической физики. Однако они не соответствовали новым опытным данным.
Построить статистическую теорию, соответствующую данным эксперимента, удалось лишь после того, как было выдвинуто положение о принципиальной неразличимости состояний, отличающихся друг от друга лишь местоположением одинаковых частиц [63, стр. 176—181; 95, стр. 258]:


а

ь

=

ь

а

Строго говоря, вследствие тождественности обоих состояний системы частицы нельзя даже обозначать различными буквами.
Основанные на этом положении квантовые статистики Бозе — Эйнштейна и Ферми — Дирака позволили каждая в
14
своей области объяснить многие физические факты, например, знаменитую формулу Планка, которая положила начало квантовой физике. Это явилось подтверждением принципа, лежащего в основе указанных квантовых статистик. Но он подтверждается не только через свои следствия. Видный советский физик Я. И. Френкель отмечает, что этот принцип вытекает из основ волновой, т. е. квантовой, механики, утверждающей, что движение частиц не обладает той пространственно-временной непрерывностью, которая является основой традиционного понимания тождественности вещи: «В классической механике тождественные частицы, образующие рассматриваемую систему, считаются различными. Пронумеровав'их каким-нибудь образом в произвольный начальный момент времени и непрерывно следя за их перемещением в пространстве, мы можем всегда опознать каждую из них в любой конфигурации, образуемой ими в позднейший момент времени.
Подобное „опознание предполагает непрерывное движение каждой частицы по определенной траектории — в соответствии с принципами классической механики.
В волновой механике движение как отдельной частицы, так и системы частиц не может быть описано. Если начальная конфигурация системы известна, то, согласно соотношению неопределенности, скорости частиц остаются совершенно неопределенными.
Таким образом, оказывается невозможным проследить за изменением конфигурации частиц. Вместо кинофильма о движении частиц волновая механика дает картину некоторой туманности (в конфигурационном пространстве), плотность которой определяет вероятность обнаружения частиц в соответствующих местах.
В лучшем случае она дает нам моментальный снимок конфигурации частиц в рассматриваемый момент. При этом, однако, мы не имеем никаких оснований для „персонального опознания этих частиц, если по своей природе (массе, заряду и т. д.) они совершенно одинаковы.
Отсюда следует, что волномеханическое описание системы тождественных частиц должно иметь обезличенный характер, исключающий возможность различения частиц хотя бы присвоением им определенных наименований или номеров. Этот принцип мы будем называть „принципом обезлички“» [127, стр. 591—592]. Название
15
«принцип обезлички» нельзя считать удачным, так же как й название «принцип тождественности частиц», используемое другим советским физиком Д. И. Блохинцевым. И в классической физике частицы обезличены и тождественны, но это не мешало там считать их различными, так как они занимали различные места пространства. Поскольку суть принципа, о котором идет речь, заключается в том, что и различие по положению в пространстве не может служить основой для различения тождественных частиц, его, на наш взгляд, лучше всего назвать «принципом неразличимости».
Д. И. Блохинцев подчеркивает, что без этого принципа нельзя получить из квантовой механики выводы, согласующиеся с опытом. Таким образом, отказ от него привел бы к отказу от основных положений современной теоретической физики. Д. И. Блохинцев дает весьма общую формулировку принципа неразличимости, или, по его терминологии, принципа тождественности частиц, выходящую в качестве предположения за рамки квантовой механики и непосредственно направленную против традиционного понимания вещи. Так, он пишет: «Таким образом, в квантовой области единственный способ, по которому можно различать одинаковые частицы,— различие по состояниям отказывается служить. В этой связи мыслимо предположение, что встречающиеся в природе системы устроены так, что вообще проблема различения одинаковых частиц является надуманной, т. е. что состояния совокупности одинаковых частиц всегда таковы, что можно говорить лишь о состоянии всей совокупности в целом, а не о распределении частиц по состояниям. Это предположение оправдывается на самом деле. Его мы формулируем в форме принципа тождественности частиц: в совокупности одинаковых частиц реализуются лишь такие состояния, которые не меняются при обмене одинаковых частиц» [17, стр. 387].
Итак, если частицы тождественны по своим свойствам, то различное положение в пространстве не может служить основанием для их различения. Вообще их нельзя различить. Следовательно, они представляют собой одну и ту же частицу, одновременно находящуюся в различных местах пространства.
Если оставаться на позициях традиционного понимания вещи, то это воспринимается как нарушение закона
16
противоречия. Поэтому некоторые зарубежные авторы считают, что новая физика опровергает не только старую физику, но и старую логику. Отождествляя основные законы мышления аристотелевской логики с поло* жениями ньютоновской физики, О. Рейзер в своей работе «N011-апзЪоЪеИап Ьо§1с апй 1йе спзхз т 5С1епсе* [105, стр. 14—15] предлагает отказаться от аристотелевской логики и построить новую, неаристотелевскую логику, отвергающую законы тождества, противоречия й исключенного третьего.
Конечно, аристотелевская система логики не является единственно возможной. Запросы современной науки требуют разработки новых логических теорий, приспособленных для решения сложных проблем, непосильных для логики Аристотеля. В настоящее время такие логические теории созданы и успешно разрабатываются, прежде всего в форме различных направлений символической логики. .Однако достижения символической логики получены не путем отказа от основных законов мышления.
В многозначной логике формулируются законы, отличные от законов логики Аристотеля. Но, как справедливо отмечает А. Зиновьев, отрицание законов Аристотеля не имеет силы и в многозначной логике:                                             «...из
рассмотренного в данной работе материала следует, что законы двухзначной логики не отрицаются законами многозначной логики, как и законы второй не отрицаются законами первой. Так что понимать неуниверсальность законов логики как членение мира на сферы, в одних из которых действуют одни логические законы, а в других — их отрицания, будет грубейшей ошибкой» [42, стр. 101—102].

Развитие логики идет путем выявления неисследованных ранее форм мысли. Новые логические теории разрабатывают новые методы анализа таких форм, которые не поддаются анализу с помощью старых методов. Но поскольку любые новые формы мысли являются все же формами мысли, существуют