Статья представляет собой исторический экскурс в развитие фундаментальных концепций с целью обо-
значения достижений и результатов квантовой физики и геометродинамики и выявления скопившихся за более
чем столетний период развития этих научно- исследовательских программ проблем. Показано, что обе программы
в настоящее время являются прогрессирующими, но уже сейчас понятно, что в физике обозначается необходимость
поиска новой исследовательской программы, в рамках которой могли бы получить свое уточнение, расширение
или переосмысление основополагающие идеи этих концепций в рамках их самосогласования. Статья является
базисом для последующего философско-методологического осмысления обозначенных в ней проблем, что будет
приведено в работе, представленной в следующем номере журнала.
Статья представляет собой исторический экскурс в развитие фундаментальных концепций с целью обо-
значения достижений и результатов квантовой физики и геометродинамики и выявления скопившихся за более
чем столетний период развития этих научно- исследовательских программ проблем. Показано, что обе программы
в настоящее время являются прогрессирующими, но уже сейчас понятно, что в физике обозначается необходимость
поиска новой исследовательской программы, в рамках которой могли бы получить свое уточнение, расширение
или переосмысление основополагающие идеи этих концепций в рамках их самосогласования. Статья является
базисом для последующего философско-методологического осмысления обозначенных в ней проблем, что будет
приведено в работе, представленной в следующем номере журнала.
Первая не решенная до сих пор проблема теоретической физики – проблема квантовой гравитации – предполагает построение единой теории, объединяющей общую теорию относительности и квантовую теорию. До сих пор все предпринятые попытки ее построения не увенчались успехом. Но похоже, что один специфический ответ на этот вопрос существует, хотя в силу своей природы он не находился в центре внимания исследователей. Анализ логических проблем квантовой теории приводит к обнаружению общих логических оснований теории относительности и квантовой механики. Оказывается, логическая структура обеих дисциплин основывается на конструкции ортомодулярной решетки, а не булевой алгебры, характерной для классической физики. С другой стороны, учитывая, что и квантовая теория, и теория относительности представляют собой неклассические дисциплины, общая для квантовой теории и релятивистской теории ортомодулярная логическая структура, лежащая в основании квантовой логики и каузальной логики пространства-времени, может расцениваться как логическое основание неклассической науки в целом, как характерный признак неклассического типа научной рациональности, позволяющей учитывать связи между знаниями об объекте и характером средств и операций деятельности. Конструкция ортомодулярной решетки используется также и в релятивистской квантовой теории. В этом случае, как показано, например, в работе Марка Хэдли «Логика квантовой механики, выведенная из классической общей относительности» [Hadley, 1997], разумные допущения о роли измерительного прибора приводят к ортомодулярной решетке высказываний, характерной для квантовой логики. При этом ортомодулярная решетка не закладывается в основание теории, но обнаруживается в процессе исследования при детальном анализе. Она присутствует и в квантовой теории, и в теории относительности. Но может ли она лечь в основу единого формализма, дающего решение проблемы квантовой гравитации? Скорее всего, наличие ортомодулярной решеточной структуры в недрах квантовой теории и теории относительности является следствием неклассического характера этих дисциплин: отсутствие выделенной импликации (кондиционала) в ортомодулярной решетке (как показано в работе [Kalmbach, 1974], существует как минимум пять подобных кондиционалов) указывает на необходимость контроля за особенностями наших наблюдений, поскольку неявный выбор «импликативной» связи между квантовыми высказываниями способен повлиять на результаты наблюдения. DOI: 10.21146/2074-1472-2018-24-2-78-84
В работе представлены результаты мыслительного эксперимента, направленного на исследование природы фундаментальных физических явлений через смену перспективы восприятия. Автор предлагает оригинальную качественную концепцию, в которой материальный мир и наблюдаемые элементарные частицы рассматриваются не как самостоятельные изолированные сущности, а как вторичные индикаторы активности единой самоорганизующейся динамической системы — Первичного Потока Процессов. Предложена онтологическая модель для интерпретации природы вакуума, стабильности атомных ядер, квантовой неопределенности электрона и механизмов протекания электрического тока. Работа носит междисциплинарный характер и нацелена на расширение философско-методологического базиса современной физики микромира.
Мы вводим статистические модели для каждого из трех основных источников барреновских плато: нелокальность наблюдаемой, запутанность начального состояния и экспрессивность квантовой цепи. В частности, нелокальные наблюдаемые моделируются случайными операторами Паули, что приводит к барреновским плато с вероятностью, экспоненциально близкой к единице. Эти модели являются дополнением к традиционным детерминированным подходам и зачастую проще в анализе. В рамках предложенного формализма мы показываем, что в режиме барреновского плато любые два оператора Паули антиконцентрированы с высокой вероятностью в следующем смысле: хотя каждый из них локализован в экспоненциально малом подпространстве параметров, соответствующие области по существу независимы, так что их пересечение экспоненциально меньше, чем каждое из подпространств по отдельности. Это наблюдение важно для понимания структуры квантовых ландшафтов с барреновскими плато и подходов к их оптимизации, включая стратегии предварительной инициализации.
в. ГЕЙЗЕНБЕРГ что они напоминают те парадоксы, которые появились при анализе явлений излучения.Отказ от пространственно-временных образов характерен для формального рассмотрения проблем теории излучения и механической теории теплоты.Подобное рассмотрение было предпринято в недавно появившихся работах де Бройля *) и Эйнштейна **).С точки зрения' перспективы, которую открывают эти работы, я считал бы, что содержащиеся в настоящей работе соображения могут иметь некоторый интерес.Поэтому я решил опубликовать эту работу без изменений, хотя лежащие в ее основе стремления теперь могут показаться, пожалуй, безнадежными.530.145.6 О КВАНТОВОТЕОРЕТИЧЕСКОМ ИСТОЛКОВАНИИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ***) В. Гейзенберг (Гёттинген) (Поступило 29 июля 1925 г.) В этой работе делается попытка получить основы квантовотеоретической механики, которые базируются исключительно на соотношениях между принципиально наблюдаемыми величинами.Как широко известно, против формальных правил, которые используются в квантовой теории для вычисления наблюдаемых величин (например, энергии водородного атома), выдвигаются серьезные возражения: эти правила содержат в качестве существенной составной части отношения между величинами, которые, по-видимому, принципиально не могут быть наблюдаемы (каковы, например, положение и время обращения электрона).Таким образом, этим правилам явно недостает какого-либо наглядного физического фундамента, если все еще не придерживаться надежды, что такие до сих пор ненаблюдаемые величины, возможно, могут стать доступными эксперименту когда-либо позднее.Такая надежда могла бы считаться правомерной, если бы упомянутые правила были сами по себе последовательны и применимы в какой-либо определенной ограниченной области квантовотеоретических проблем.Но опыт показывает, что эти формальные правила квантовой теории пригодны только для задач об атоме водорода и его эффекте Штарка, но уже в задаче о «скрещенных полях» («gekreuzten Felder») (атом водорода в электрическом и магнитном полях различного направления) появляются фундаментальные трудности, состоящие в том, что взаимодействие атома с периодически меняющимися полями, несомненно, не может удовлетворительно описываться с помощью названных правил и, что, наконец, распространение этих правил на описание атомов со многими электронами оказалось невозможным.Стало обычным считать эти неудачи квантовотеоретических правил, которые ведь по-существу, характеризовались применением классической механики, как отклонение от классической механики.Но
В работе предлагается новая интерпретация квантовых объектов, основанная на геометрии специальной теории относительности. Квант рассматривается не как точечная частица или волна, а как единый световой конус в пространстве-времени. Различные физические свойства (корпускулярные и волновые) соответствуют разным сечениям этого конуса. Из геометрии конуса естественным образом возникают два характерных радиуса: комптоновская длина и классический радиус, отношения которых определяют фундаментальные константы и времена жизни нестабильных частиц. Модель обобщается на системы многих частиц, где коллективные эффекты приводят к суперрадиантным и субрадиантным состояниям, а статистика (бозоны/фермионы) связывается с топологией пространства-времени. Показано, что ядерные силы и ядерная энергия являются следствием перекрытия конусов, а не обмена мезонами или глюонами. Работа опирается на экспериментальные данные за более чем столетнюю историю физики и предлагает непротиворечивую геометрическую картину, свободную от дуализма.
Среди всех физических теорий квантовая механика считается наиболее полным и глубоким описанием физического мира. Используемый ей понятийный аппарат существенно отличается от представлений классической физики. В самом деле, переход от классической к квантовой физике знаменует подлинную революцию в нашем понимании материального мира. Одно из наиболее ярких различий между классической и квантовой физикой состоит в следующем: классическая механика предполагает, что всем физическим величинам в одно и то же время могут быть приписаны точные значения, тогда как квантовая механика отрицает эту возможность. Хрестоматийный пример положение и импульс частицы. Согласно квантовой механике, чем точнее известна координата частицы, тем менее точно можно сказать, каков ее импульс (и наоборот). Такова упрощенная и предварительная формулировка принципа неопределенности положения и импульса в квантовой механике. Данный принцип сыграл важную роль во многих дискуссиях на тему философского значения квантовой механики, в особенности в дебатах по поводу согласованности т.н. копенгагенской интерпретации, которой придерживались основоположники квантовой механики Вернер Гейзенберг и Нильс Бор. Несомненно, принцип неопределенности вовсе не является единственным концептуальным различием между классической и квантовой физикой: представление квантовой механики о таких понятиях, как (не)локальность, запутанность и тождественность, полностью переворачивают классические воззрения на природу.