Loše Odlično

Kvantna teorija je tada temeljna teorija iz koje slijedi kvantna mehanika. S obzirom na uspjeh klasične mehanike u opisivanju dinamike svih klasa objekata, od bilijarskih kugli do zvijezda i planeta, nije iznenađujuće što se njihova zamjena novim mehaničkim sistemom smatrala revolucijom.

Fizičari su tada dokazali valjanost teorije objašnjavajući širok spektar fenomena koji bi inače bili neshvatljivi; toliko da sada kvantna teorijačesto spominjana kao najslavnija teorija ikada stvorena. Pod određenim idealnim uslovima energija se raspoređuje na karakterističan način koji je pokazao Plank, što se može objasniti činjenicom da elektromagnetno zračenje koje tijelo emituje u diskretnim paketima, koje je nazvao kvanti.

Pokazalo se da su koncepti i principi klasične fizike neprimjenjivi ne samo na proučavanje svojstava prostora i vremena, već još više na proučavanje fizička svojstva najmanje čestice materije ili mikro-objekti, kao što su elektroni, protoni, neutroni, atomi i slični objekti, koji se često nazivaju atomske čestice. Oni tvore mikrosvijet nevidljiv za nas, i stoga su svojstva objekata ovog svijeta potpuno različita od svojstava nama poznatih objekata makrosvijeta. Planete, zvijezde, komete, kvazari i dr nebeska tela formiraju mega svijet.

Da bi objasnio kako se to dešava, Ajnštajn je bio primoran da svetlosni snop posmatra kao kišu čestica, kasnije nazvanih fotonima. Činilo se da je ovaj opis svjetlosti u direktnoj konfrontaciji s tradicionalnom idejom da se svjetlost sastoji od neprekidnih valova koji se šire u skladu s Maxwellovom poznatom elektromagnetnom teorijom, čvrsto uspostavljenom prije pola stoljeća.

Zaista, valovita priroda svjetlosti je eksperimentalno demonstrirana u vrlo rano doba Thomas Jahn kroz svoj čuveni "dvocijevni" aparat. Međutim, dihotomija talasne čestice nije bila ograničena svjetlošću. Fizičari tog vremena bili su zainteresovani i za strukturu atoma. Posebno ih je zaintrigiralo kako se elektroni mogu okretati oko jezgra bez zračenja, kao što je poznato iz teorije elektromagnetno polje Maxwella da kada nabijene čestice slijede zakrivljene putanje, one zrače elektromagnetnu energiju.

Okrećući se proučavanju svojstava i obrazaca objekata mikrosvijeta, potrebno je odmah napustiti uobičajene ideje koje nam nameću predmeti i fenomeni makrosvijeta oko nas. Naravno, to nije lako učiniti, jer sva naša iskustva i ideje su nastala i zasnovana su na posmatranju običnih tijela, a mi sami smo makroobjekti. Stoga su potrebni znatni napori da se prevaziđe naše dosadašnje iskustvo u proučavanju mikroobjekata. Da opiše ponašanje mikro-objekata, apstrakcija i matematičke metode istraživanja.

Kada elektroni skaču s jednog nivoa na drugi, on apsorbira ili emituje elektromagnetnu energiju u diskretnim količinama. Ovi energetski paketi su zapravo fotoni. Razlog zašto bi se atomski elektroni trebali ponašati na tako diskontinuiran način, međutim, nije bio jasan sve do otkrića valovite prirode materije.

Eksperimentalni rad Clintona Davisona i drugih i teorijski rad Louis de Broglie je doveo do ideje da se elektroni, kao i fotoni, mogu ponašati kao valovi i čestice, ovisno o okolnostima svakog slučaja. Prema opisu talasa, nivoi atomske energije koje je predložio Bohr odgovaraju stanjima stacionarnih talasa oko jezgra. Slično onome što se može učiniti u rezonantnoj šupljini za različite diskretne muzičke note, tako da elektroni vibriraju u određenim specifičnim energetskim stanjima.

U početku su fizičari bili zadivljeni neobičnim svojstvima onih najmanjih čestica materije koje su proučavali u mikrokosmosu. Pokušaji da se opišu, a još više da se objasne svojstva mikročestica koristeći koncepte i principe klasične fizike, očigledno su propali. Potraga za novim konceptima i metodama objašnjenja na kraju je dovela do pojave nove kvantne mehanike, u čijoj su konačnoj konstrukciji i opravdanju značajan doprinos dali E. Schrödinger (1887-1961), W. Heisenberg (1901-1976). ), M. Rođen (1882-1970). Na samom početku, ova mehanika se zvala mehanika valova, za razliku od obične mehanike, koja svoje objekte smatra kao sastavljene od čestica, odnosno čestica. Nakon toga, naziv kvantne mehanike uspostavljen je za mehaniku mikroobjekata.

Tek kada se, usled prelaska sa jednog energetskog nivoa na drugi, struktura promeni, dolazi do elektromagnetskog poremećaja kada se zračenje emituje ili apsorbuje. Odmah je vidljivo da ne samo elektroni, već i sve subatomske čestice podliježu sličnom ponašanju. Naravno, tradicionalni zakoni Njutnove mehanike, kao i Maksvelovi zakoni elektromagnetizma, potpuno su zakazali u mikrokosmosu atoma i subatomskih čestica.

Nova teorija postigla je impresivan uspjeh. Zatim je pomogao naučnicima da objasne strukturu atoma, radioaktivnost, hemijska veza i detalji atomskih spektra. Dalji razvoj teorije od strane Paula Diraca, Enrica Fermija, Maxa Borna i drugih doveo je s vremenom do zadovoljavajućih objašnjenja nuklearne strukture i reakcija, električnih i toplinskih svojstava. čvrste materije, supravodljivost, stvaranje i destrukcija elementarne čestice materija, predviđanje postojanja antimaterije, stabilnost nekih zvezda u kolapsu, itd.

Dualizam talasa i čestice u mikroobjektima.

Započnimo raspravu o neuobičajenim svojstvima mikro-objekata opisom eksperimenata, pomoću kojih je najprije ustanovljeno da se ti objekti u nekim eksperimentima otkrivaju kao materijalne čestice, odnosno korpuskule, u drugim - kao valovi. Za poređenje, osvrnimo se na istoriju proučavanja optičkih fenomena. Poznato je da je Newton razmatrao svjetlost u obliku najmanjih čestica, ali nakon otkrića fenomena interferencije i difrakcije, teorija talasa svjetlost, prema kojoj je svjetlost predstavljena u obliku valovitog kretanja koje se događa u posebnom mediju zvanom eter. Početkom našeg veka, otkriće fenomena fotoelektričnog efekta doprinelo je prepoznavanju korpuskularne prirode svetlosti: fotoni su upravo predstavljali takve svetlosne čestice. Još ranije (1900.), koncept diskretnih delova (kvanta) energije koristio je nemački fizičar Maks.

Kvantna mehanika također je omogućio važan dizajn u praktičnom aparatu, koji uključuje elektronski mikroskop, laser i tranzistor. Ogromni suptilni atomski eksperimenti potvrdili su postojanje suptilnih kvantnih efekata sa zapanjujućim stepenom tačnosti. Niti jedan eksperiment poznat u posljednjih pedeset godina nije u suprotnosti s predviđanjima kvantne mehanike.

Ovaj katalog trijumfa izdvaja kvantnu mehaniku kao zaista izvanrednu teoriju - teoriju koja ispravno opisuje svijet do nivoa preciznosti i detalja bez presedana u nauci. Trenutno, velika većina profesionalnih fizičara koristi kvantnu mehaniku, ako ne gotovo nepromišljeno, barem s potpunom sigurnošću.

Planck (1858-1947) da objasni procese apsorpcije i emisije energije. Nakon toga, A. Ajnštajn je pokazao da se svetlost ne samo apsorbuje i emituje, već se i širi u kvantima. Na osnovu toga uspio je objasniti fenomen fotoelektričnog efekta, koji se sastoji u izvlačenju elektrona s površine tijela svjetlosnim kvantima, zvanim fotoni. Energija E fotona je proporcionalna frekvenciji: E = hv, gdje je E energija, v frekvencija, a h Plankova konstanta.

Međutim, ovo veličanstveno teorijsko zdanje zasniva se na dubokom i iritantnom paradoksu koji je naveo neke fizičare da tvrde da teorija uopšte nema smisla. Posebnost kvanta je lako uočiti po tome kako neki objekt, poput fotona, može pokazati talasanje i korpuskularna svojstva.

Fotoni se mogu napraviti da stvore interferenčne i difrakcijske obrasce koji testiraju njihovu talasnu prirodu. S druge strane, u fotoelektrični efekat fotoni izvlače elektrone iz metala koji se sudara sa njima. U ovom slučaju, korpuskularni model svjetlosti se čini prikladnijim.

S druge strane, takve svjetlosne pojave kao što su interferencija i difrakcija objašnjene su u prošlom vijeku uz pomoć talasnih prikaza. U Maxwellovoj teoriji, svjetlost se smatrala posebnom vrstom elektromagnetnih valova. Tako su klasične ideje o svjetlosti kao talasnom procesu dopunjene novim pogledima koji je smatraju strujom svjetlosnih čestica, kvanta ili fotona. Kao rezultat toga, nastao je takozvani korpuskularno-valni dualizam, prema kojem su se neke optičke pojave (fotoelektrični efekt) objašnjavale korpuskularnim konceptima, druge (interferencija i difrakcija) - valnim pogledima. Sa stajališta svakodnevne svijesti, bilo je teško zamisliti svjetlost kao tok čestica - fotona, ali nije se činilo ništa manje poznatim ni ranije svođenje svjetlosti na valni proces. Činilo se još manje jasnim zamisliti svjetlost u obliku neobične kreacije, koja kombinuje svojstva korpuskula i talasa. Ipak, prepoznavanje korpuskularno-talasne prirode svjetlosti uvelike je doprinijelo napretku fizičke nauke.

Koegzistencija talasa i svojstava čestica brzo dovodi do nekih zapanjujućih zaključaka o prirodi. Razmotrimo poznati primjer. Pretpostavimo da polarizirani snop svjetlosti udari u komad polarizujućeg materijala. Plain elektromagnetska teorija predviđa da ako je ravan polarizacije svjetlosti paralelna s ravninom svjetlosti, onda se sva svjetlost prenosi. Naprotiv, ako su okomite, svjetlost se ne prenosi. Za srednje uglove, nešto svjetlosti se prenosi; na primjer, na 45° propuštena svjetlost je tačno polovina intenziteta originalnog snopa.

Novi radikalni korak u razvoju fizike bio je povezan sa širenjem dualnosti talas-čestica na najsitnije čestice materije - elektrone, protone, neutrone i druge mikro-objekte. U klasičnoj fizici, materija se oduvijek smatrala sastavljenom od čestica, pa su joj se svojstva valova činila očigledno stranim. To je bilo iznenađujuće otkriće koje mikročestice imaju valna svojstva, a prvu hipotezu o postojanju iznio je 1924. poznati francuski naučnik Louis de Broglie (1875-1960). Ova hipoteza je eksperimentalno potvrđena 1927. američki fizičari K. Davisson i L. Germer, koji su prvi otkrili fenomen difrakcije elektrona na kristalu nikla, tj. tipičan talasni obrazac.

Ovo je eksperimentalno potvrđeno. Kriza predvidljivosti. Treba napomenuti da se upadni talas može posmatrati kao superpozicija vertikalno i horizontalno polarizovanih talasa. Pa, ako se intenzitet upadne svjetlosti smanji tako da samo jedan foton prolazi kroz polarizator odjednom, nalazimo se u paradoksalnoj situaciji. Pošto se foton ne može podijeliti na dijelove, bilo koji od njih mora ili proći ili biti dobro blokiran. Pod uglom od 45°, otprilike polovina fotona bi trebalo da se prenese, iako je druga polovina blokirana.

De Broljeva hipoteza:

Svaka materijalna čestica, bez obzira na njenu prirodu, treba da bude povezana sa talasom čija je dužina obrnuto proporcionalna impulsu čestice: \u003d h / p, gdje je h Planckova konstanta, p je impuls čestice, jednak proizvodu njegove mase i brzine.

Tako je utvrđeno da ne samo fotoni, tj. kvanti svjetlosti, već i materijalne, materijalne čestice, kao što su elektron, proton, neutron i dr. dvojna svojstva. Posljedično, svi mikro-objekti imaju i korpuskularna i valna svojstva. Ova pojava, kasnije nazvana dualizmom talasa i čestice, nikako se nije uklapala u okvire klasične fizike, čiji predmeti proučavanja mogu imati ili korpuskularna ili talasna svojstva. Nasuprot tome, mikro-objekti imaju i korpuskularna i valna svojstva istovremeno. Na primjer, u nekim eksperimentima elektron je pokazivao tipična korpuskularna svojstva, dok je u drugim pokazivao valna svojstva, tako da bi se mogao nazvati i česticom i valom. Činjenica da je tok elektrona tok najsitnijih čestica materije bila je poznata i ranije, ali činjenica da ovaj tok pokazuje valna svojstva, formirajući tipične fenomene interferencije i difrakcije, poput valova svjetlosti, zvuka i tekućine, pokazalo se kao biti potpuno iznenađenje za fizičare.

Ali koje prolaze, a koje ne? Budući da se pretpostavlja da su svi fotoni iste energije isti i da se stoga ne mogu razlikovati, primorani smo zaključiti da je prijenos fotona čisto slučajan proces. Iako bilo koji foton ima 50% šanse da prođe, nemoguće je predvidjeti koji će biti posebno.

Mogu se dati samo šanse. Promjenom ugla, vjerovatnoća se može promijeniti od 0 do. Zaključak je intrigantan, pa čak i sramotan. Prije otkrića kvantne fizike, pretpostavljalo se da je svijet potpuno predvidljiv, barem u principu. Konkretno, ako bi se izveli identični eksperimenti, očekivali su se isti rezultati.

Za bolje razumijevanje svih daljnjih pitanja, uradimo sljedeći misaoni eksperiment. Pretpostavimo da imamo uređaj koji daje protok elektrona, na primjer, elektronski top. Stavimo tanku ispred nje metalna ploča sa dvije rupe kroz koje mogu proći elektroni. Prolazak elektrona kroz ove rupe snima se posebnim uređajem, kao što je Geigerov brojač ili elektronski množitelj, spojen na zvučnik. Ako prebrojimo broj elektrona koji su odvojeno prošli kroz prvu rupu kada je druga zatvorena, i kroz drugu kada je prva zatvorena, a zatim kroz obje rupe, ispada da je zbir vjerovatnoća prolaska elektrona kada je jedna od rupa je otvorena neće biti jednaka vjerovatnoći njihovog prolaska sa dvije otvorene rupe.

Ali u slučaju fotona i polarizatora, dva identična eksperimenta mogu vrlo dobro proizvesti različite rezultate, tako da jedan foton prolazi kroz polarizator, a drugi je blokiran. Naravno, svijet ipak nije sasvim predvidljiv. Po pravilu, dok se posmatranje ne završi, nemoguće je shvatiti kakva je sudbina datog fotona.

Ove ideje sugeriraju postojanje elementa neizvjesnosti u mikrokosmosu fotona, elektrona, atoma i drugih čestica. Jedan od načina izražavanja principa odnosi se na pokušaj istovremenog mjerenja položaja i momenta kvantnog objekta. Konkretno, ako, na primjer, pokušavamo vrlo precizno pronaći elektron, prisiljeni smo odustati od informacija o njegovom momentu. Suprotno tome, možemo precizno izmjeriti impuls elektrona, ali tada je njegov položaj neizvjestan.

Nejednakost ukazuje na prisustvo interferencije kada elektroni prolaze kroz obe rupe. Zanimljivo je primijetiti da ako na prenesene elektrone djeluje svjetlost, onda interferencija nestaje. Posljedično, fotoni koji čine svjetlost mijenjaju prirodu kretanja elektrona.

Dakle, pred nama je potpuno nov fenomen, koji se sastoji u tome da svaki pokušaj promatranja mikro-objekata prati promjena u prirodi njihovog kretanja. Dakle, nema posmatranja mikro-objekata, bez obzira na instrumente i merni instrumenti subjekt u svijetu najmanjih čestica materije je nemoguć. Upravo ta okolnost obično izaziva prigovor kod onih koji ne vide razliku između mikro- i makro objekata. U makrokosmosu u kojem živimo ne uočavamo uticaj uređaja za posmatranje i merenje na makroobjekte koje proučavamo, jer je u praksi takav uticaj izuzetno mali i stoga se može zanemariti. U ovom svijetu, i instrumenti i instrumenti, kao i sama proučavana tijela, odlikuju se istim redom veličine. Potpuno drugačija situacija je u mikrosvijetu, gdje makrouređaj ne može a da ne utiče na mikroobjekte. Međutim, takva akcija se ne pojavljuje u klasičnoj mehanici.

Jednostavan način da se ispravi određeni elektron uvodi neupravljiv i neodređeni poremećaj njegovog trenutka i obrnuto. Štaviše, ovo neizbježno ograničenje našeg znanja o položaju i impulsu elektrona nije samo posljedica nedostatka eksperimentalne spretnosti; svojstveno prirodi. Jasno je da elektron jednostavno nema položaj i impuls u isto vrijeme.

Iz ovoga slijedi da postoji unutrašnja konfuzija u mikrokosmosu, koja se manifestira kad god pokušamo izmjeriti dvije nespojive opažljive veličine, kao što su položaj i impuls. Uzgred, ova zbrka poništava intuitivnu ideju da se elektron kreće duž dobro diferencirane prostorne putanje.

Druga fundamentalna razlika između mikro-objekata i makro-objekata je u tome što prvi imaju korpuskularno-valna svojstva, ali kombinacija takvih kontradiktornih svojstava u makro-objektima je u potpunosti odbačena od strane klasične fizike. Iako klasična fizika priznaje postojanje materije i polja, ona poriče postojanje objekata koji imaju korpuskularna svojstva svojstvena materiji, a istovremeno i valna svojstva koja su karakteristična za fizička polja (akustička, optička ili elektromagnetna).

Da bi čestica pratila dobro definiranu putanju, uvijek mora imati mjesto i trenutak. Ali kvantna čestica ne može imati obje stvari u isto vrijeme. Obično pretpostavljamo da strogi zakoni uzroka i posljedice usmjeravaju projektile prema meti ili planeti u njenoj orbiti u skladu s geometrijskom putanjom precizno definiranom u svemiru. Nema sumnje da kada projektil pogodi svoju metu, njegova udarna tačka je krajnja tačka neprekidne krivulje koja je započela na cijevi sačmarice.

Ovo ne važi za elektrone. Možemo razlikovati početnu i dolaznu tačku, ali ne možemo uvijek zaključiti da je između njih postojala određena ruta. Možda je ta zbrka najočitija čuveni dvosekundni eksperiment Thomasa Younga.

Zbog takve očigledne nedosljednosti između korpuskularnih i valnih svojstava, danski fizičar Niels Bohr iznio je princip komplementarnosti za kvantnomehaničke mikro-objekte, prema kojem korpuskularnu sliku takvog opisa treba dopuniti alternativnim opisom valova. Zaista, u nekim eksperimentima, mikročestice, kao što su elektroni, ponašaju se kao tipične čestice, dok se u drugim ponašaju kao valne strukture. Ne može se, naravno, misliti da valna i korpuskularna svojstva mikro-objekata nastaju kao rezultat odgovarajućih eksperimenata. Zapravo, takva svojstva su otkrivena tek u ovim eksperimentima. Dakle, dolazimo do zaključka da je dualizam mikro-objekata, koji se sastoji u kombinovanju i valnih i korpuskularnih svojstava u jednom mikro-objektu, temeljna karakteristika objekata mikro-svijeta. Na osnovu ove karakteristike možemo razumjeti i objasniti druge karakteristike mikrosvijeta.

U ovom eksperimentu, snop fotona iz malog izvora kreće se do perforirane ploče s dvije uske rupe. Zraka stvara sliku rupa na drugoj ploči. U ovom dvoslojnom eksperimentu, izvorni fotoni ili elektroni prolaze kroz dvije susjedne rupe u pregradi A i kreću se da se fokusiraju na pregradu B, gdje se bilježi njihova brzina dolaska. Uočeni obrazac promjene intenziteta ukazuje na fenomen interferencije talasa.

Slika se sastoji od jasnog prikaza svijetlih i tamnih "interferentnih rubova" nastalih pronalaskom valova koji prolaze kroz otvor sa onima koji prolaze kroz drugi. Tamo gdje se talasi javljaju u fazi, dolazi do pojačanja, dok tamo gdje stignu dolazi do poništavanja. Dakle, talasna priroda fotona je jasno demonstrirana.

Probabilistička priroda predviđanja u kvantnoj mehanici.

Osnovna razlika između kvantne mehanike i klasične mehanike je takođe u tome što su njena predviđanja uvek verovatnoća. To znači da ne možemo tačno predvideti gde, na primer, elektron pada u eksperimentu o kome je bilo reči, bez obzira na to koja savršena sredstva za posmatranje i merenje se koriste. Može se samo procijeniti njegove šanse da dođe do određenog mjesta, te stoga za to primijeniti koncepte i metode teorije vjerovatnoće, koja služi za analizu neizvjesnih situacija. Ističući ovu "veoma važnu razliku između klasične i kvantne mehanike", R. Feynman ističe da "mi nismo u stanju da predvidimo šta je trebalo da se desi u datim okolnostima". I ne samo to, dodaje, sigurni smo da je to nezamislivo:

Ali možemo pretpostaviti da je snop formiran od čestica. Pretpostavimo da je intenzitet snopa toliko smanjen da svaki put kada svaki foton ili elektron pređe aparat. Naravno, svaki od njih dostiže određenu tačku na slici pregrade, koja se može registrovati kao mala oznaka.

Druge čestice dolaze na druga mjesta, ostavljajući svoje tragove. U početku se efekat čini nasumičan. Ali figura označenog tipa počinje da se pojavljuje. Svaka čestica je usmjerena na određeno mjesto iznad slike na ekranu, ne nekim imperativom, već "zakonom sredstava". Kada veliki broj čestica prođe kroz sistem, kreira se organizovana figura.

jedino što se može predvidjeti je vjerovatnoća raznih događaja. Moramo priznati da smo promijenili svoje nekadašnje ideale razumijevanja prirode. Možda je to korak unazad, ali niko nas nije naučio kako da ga izbegnemo!

Ideal klasične mehanike bila je želja za tačnim i pouzdanim predviđanjem proučavanih pojava i događaja. Zaista, ako su pozicija i brzina kretanja u potpunosti dati mehanički sistem in ovog trenutka vremena, onda jednadžbe mehanike omogućavaju pouzdano izračunavanje koordinata i brzine njegovog kretanja u bilo kojem trenutku u budućnosti ili prošlosti. Zaista, nebeska mehanika, oslanjajući se na ovaj princip, daje tačne i pouzdane prognoze sunčevog i sunčevog zračenja za dugi niz godina. pomračenja mjeseca, kao i o prošlim pomračenjima. Iz ovoga slijedi da takva predviđanja ne uzimaju u obzir promjenu događaja u vremenu, ali je najvažnije da je klasična mehanika apstrahirana (ili apstrahirana) od mnogih faktora koji otežavaju. Ona, na primjer, smatra planete koje se kreću oko Sunca kao materijalne tačke, budući da su udaljenosti između njih mnogo veće od veličine samih planeta. Stoga je za predviđanje kretanja planeta sasvim prihvatljivo smatrati ih takvim tačkama, tj. geometrijskih tačaka u kojima je koncentrisana celokupna masa planeta. Ne govorimo o tome da se za određivanje položaja i brzine njihovog kretanja može apstrahirati od mnogih drugih faktora, na primjer, od utjecaja drugih sistema u Galaksiji, kretanja same Galaksije itd. Zahvaljujući ovakvom pojednostavljenju stvarne slike, njenoj shematizaciji, moguća su tačna predviđanja o kretanju nebeskih tijela.

Ne postoji ništa slično u svijetu najsitnijih čestica materije, o čijim svojstvima možemo suditi samo posredno iz očitavanja naših makroskopskih instrumenata. Ponašanje mikro-objekata je potpuno drugačije od ponašanja makro-objekata koji nas okružuju, od čijeg posmatranja i proučavanja se akumulira naše iskustvo. Nažalost, ovo iskustvo se ne može koristiti u proučavanju mikro-objekata, jer njihove dimenzije same po sebi nisu uporedive s dimenzijama makro-objekata, a interakcijske sile koje postoje u mikrokosmosu imaju potpuno drugačiji, složeniji karakter. Zbog toga je fenomene koji se dešavaju u mikrosvijetu teško razumjeti kako ljudima koji se s njima prvi put upoznaju, tako i samim naučnicima, koji su godinama proveli proučavajući ih. Ovdje je od velike važnosti poseban princip ograničenja ili zabrane, o čemu ćemo govoriti u nastavku.

Princip nesigurnosti u kvantnoj mehanici.

Ovaj princip je prvi formulisao eminentni njemački fizičar Werner Heisenberg (1901-1976) u obliku relacije nepreciznosti u određivanju konjugiranih veličina u kvantnoj mehanici, koja se danas obično naziva principom nesigurnosti. Njegova suština je sljedeća: ako želimo odrediti vrijednost jedne od konjugiranih veličina u kvantnom mehaničkom opisu, na primjer, koordinate x, onda vrijednost druge veličine, odnosno brzine ili bolje rečeno zamaha p = mv, ne može se odrediti sa istim

tačnost. Drugim riječima, što je preciznije određena jedna od konjugiranih veličina, to je druga veličina manje tačna. Ovo je omjer nesigurnosti ili princip nesigurnosti.

Dakle, princip neizvjesnosti postulira:

Nemoguće je odrediti i položaj i impuls mikročestice sa istom tačnošću. Proizvod njihovih nepreciznosti ne smije premašiti Plankovu konstantu.

U praksi su, naravno, nepreciznosti mjerenja mnogo veće od minimuma koji propisuje princip nesigurnosti, ali mi pričamo sa fundamentalne strane stvari. Granice koje su postavljene ovim principom ne mogu se prevazići poboljšanjem mjernih sredstava. Stoga se princip nesigurnosti, barem u ovom trenutku, smatra temeljnim stavom kvantne mehanike i implicitno se pojavljuje u svim njegovim rasuđivanjima. Teoretski, mogućnost odbacivanja ovog principa i, shodno tome, promjene zakona kvantne mehanike koji su s njim povezani, nije isključena, ali se trenutno smatra općeprihvaćenim.

Iz principa nesigurnosti direktno proizlazi da je sasvim moguće izvesti eksperiment uz pomoć kojeg je moguće odrediti položaj mikročestice s velikom preciznošću, ali će u ovom slučaju njen impuls biti netačno određen. Naprotiv, ako se impuls odredi sa mogućim stepenom tačnosti, onda njegov položaj neće biti poznat dovoljno tačno.

U kvantnoj mehanici, svako stanje sistema se opisuje pomoću takozvane "talasne funkcije", ali za razliku od klasične mehanike, ova funkcija ne određuje parametre svog budućeg stanja ne pouzdano, već samo sa različitim stepenom verovatnoće. To znači da za jedan ili drugi parametar sistema valna funkcija daje samo vjerovatnoća predviđanja. Na primjer, budući položaj bilo koje čestice sistema bit će određen samo u određenom rasponu vrijednosti, tačnije, za nju će biti poznata samo vjerovatnoća raspodjela vrijednosti.

Dakle, kvantna teorija se suštinski razlikuje od klasične teorije po tome što su njena predviđanja samo probabilističke prirode, pa stoga ne daje tačna predviđanja, kao što smo navikli u klasičnoj mehanici. Upravo ta nesigurnost i netačnost njegovih predviđanja izaziva najviše kontroverzi među naučnicima, od kojih su neki počeli govoriti o nedeterminizmu kvantne mehanike u vezi s tim. (Pogledajte sljedeće poglavlje za više o tome.) Treba napomenuti da su predstavnici nekadašnje, klasične fizike bili uvjereni da će razvojem nauke i unapređenjem mjerne tehnike zakoni nauke postajati sve precizniji i pouzdaniji. Stoga su vjerovali da ne postoji granica za tačnost predviđanja. Princip nesigurnosti koji je u osnovi kvantne mehanike je fundamentalno potkopao ovo vjerovanje.

Filozofski zaključci kvantne mehanike.

Princip nesigurnosti, kao što je lako vidjeti, usko je povezan sa takvim fundamentalnim problemom naučna saznanja, kao interakcija objekta i subjekta, koja ima filozofski karakter.

Šta je novo u kvantnoj mehanici za njeno razumijevanje?

Prije svega, jasno pokazuje da subjekt, odnosno fizičar koji proučava svijet najsitnijih čestica materije, svojim instrumentima i mjernim uređajima ne može a da ne utiče na te čestice. Klasična fizika je takođe prepoznala da instrumenti posmatranja i merenja vrše svoj uznemirujući uticaj na procese koji se proučavaju, ali je on tu bio toliko beznačajan da se mogao zanemariti. U kvantnoj mehanici imamo potpuno drugačiju situaciju, jer su instrumenti i mjerni uređaji koji se koriste za proučavanje mikro-objekata makro-objekti. Stoga oni unose takve perturbacije u kretanje mikročestica da se njihova buduća stanja ne mogu sasvim precizno i ​​pouzdano odrediti. U nastojanju da se tačno odredi jedan parametar, dobija se nepreciznost u merenju drugog parametra.

Najvažniji filozofski zaključak kvantne mehanike je fundamentalna nesigurnost rezultata mjerenja i, posljedično, nemogućnost preciznog predviđanja budućnosti.

Uvod

Ovaj rad je pokušaj da se objasni fenomen slobodne volje sa stanovišta fizičkog indeterminizma. Fizički indeterminizam u našem razumijevanju je koncept koji pretpostavlja potencijalno vjerojatnostnu prirodu uzročno-posljedičnih veza u interakciji fizičkih objekata. Dvosmislenost ovih odnosa mi tumačimo kao prostor slobode subjekta. Suprotan koncept - fizički determinizam - vodi, po našem mišljenju, do fatalističke slike svijeta. „Fizički determinizam osuđuje svoje pristalice na potpuni kvijetizam. Na kraju krajeva, ako su fenomeni svijesti epifenomeni, a "atomi našeg tijela se ponašaju prema fizičkim zakonima jednako postojano kao planete, zašto onda pokušavati?"

U prvom dijelu, slobodnu volju definiramo kao sposobnost subjekta da namjerno utiče na kvantnu nesigurnost mikro-objekata. Koristimo odnos nesigurnosti formulisan u kvantnoj fizici kao teorijsku potporu fizičkog indeterminizma.

U drugom dijelu razvijamo predloženi koncept i istražujemo preduslove za nastanak ljudske slobode. Po našem mišljenju, već neživa materija ima neka svojstva, od kojih se historijski formira subjekt i njegova sposobnost da utiče na kvantnu nesigurnost.

1. Heisenbergova relacija neizvjesnosti i slobodne volje

Razmišljajući i djelujući na svakodnevnom nivou, čovjeku se čini samorazumljivim da je slobodna u svojim postupcima, ili, drugim riječima, u svakom trenutku bira jednu od mnogih mogućih alternativa ponašanja u skladu sa svojim želje, namjere i ciljevi. Pritom se ne poriče značaj vanjskih okolnosti koje ograničavaju ovaj izbor, a koji čovjek ne može prevladati nikakvim naporom volje. (Posljednju tvrdnju pobijaju pristalice nekih oblika subjektivnog idealizma, međutim, ovo gledište neće biti uzeto u obzir u ovom radu).

Kada se prenesu u sferu filozofskih promišljanja, ideje o slobodi pokazuju se daleko od toga da su tako jednostavne i očigledne, što se ogleda u formulaciji filozofske kategorije"sloboda i nužnost". Ove kategorije predstavljaju tradicionalni filozofski par međusobno isključivih koncepata koji izražavaju odnos između ljudske aktivnosti i objektivnih zakona prirode i društva.

Svaki filozof koji prepoznaje objektivno postojanje materijalnog svijeta i univerzalnu prirodu kauzalnosti pojava koje se u njemu dešavaju, nužno se suočava sa pitanjem: ako se prizna da je ljudska aktivnost, kao i druge prirodne pojave, uzročno uvjetovana, kako bi onda naša da li se ideje povezuju sa ovom kauzalnošću o slobodi? Očigledno, prije nego što damo odgovor na ovo pitanje, potrebno je odlučiti se o formulaciji principa uzročnosti. Posebno je potrebno riješiti problem nedvosmislenosti uzročno-posljedičnih veza, odnosno odgovoriti na pitanje: da li isti uzrok izaziva istu posljedicu, ili jedan uzrok može izazvati bilo kakvu posljedicu od nekoliko potencijalno mogućih? Može li isti učinak proizvesti bilo koji od nekoliko uzroka?

Razvoj klasične mehanike doveo je do formulacije koncepta nazvanog "Laplasov determinizam". Ovaj koncept se zasniva na rigidnom određivanju uzročno-posledičnih veza, koje se izražavaju u činjenici da svaki uzrok (ukupnost okolnosti koje utiču na stanje sistema) nužno dovodi do tačno jedne posledice i obrnuto. Prema Laplasovom determinizmu, stanje bilo kojeg sistema u bilo kom trenutku (budućnost ili prošlost) može se predvidjeti na osnovu potpunog znanja o stanju sistema u sadašnjem trenutku. Budući da konačnom ljudskom umu nije dostupno potpuno znanje o stanju svemira, mnogi fenomeni mu se čine slučajnim. Međutim, hipotetički demon Laplacea ima pristup potpunom znanju o trenutnom stanju Univerzuma, stoga mu je dostupno i znanje o stanju Univerzuma u bilo kojem trenutku vremena (prošlost ili budućnost).

Koncept Laplasovog determinizma vodi do fatalizma: svaka izjava o budućem trenutku vremena je ili istinita ili lažna u trenutku izjave, bez obzira na to da li je procjena ove izjave dostupna konačnom ljudskom umu ili ne. U okviru ovog koncepta, slobodna volja djeluje samo kao iluzija generirana nepotpunošću našeg znanja o svijetu: nepoznavanje razloga za naše namjere uzimamo kao njihovo odsustvo. Štaviše, teško je govoriti o bilo kakvoj odgovornosti osobe za svoje postupke: bez obzira na napore koje ulaže osoba, on će izvoditi samo radnje koje su strogo određene trenutnim stanjem svih čestica Univerzuma. Strogo govoreći, i sami će ti napori biti nedvosmislena funkcija ove države.

Dakle, u Laplaceovom svijetu nužnost trijumfuje kao apsolutna pobjeda; slobodna volja u takvom svijetu može postojati samo kao iluzija. Međutim, neki filozofi i dalje pripadaju pokušajima da se sloboda definira u okviru ove globalne nužnosti. Konkretno, Spinoza je ovu slobodu definisao kao "svesnu nužnost". Spinoza je odbacio idealističku doktrinu o slobodnoj volji, priznao volju kao uvijek zavisnu od motiva, ali je istovremeno slobodu smatrao ponašanjem zasnovanim na spoznaji nužnosti. Vrlo je teško složiti se sa takvim tumačenjem slobode. Prema ovoj ideji, slobodni smo samo u poznavanju objektivnih zakona prirode, uključujući i one zakone koji su bili motivi našeg djelovanja. Drugim riječima, buridanski magarac je slobodan ako i samo ako nivo njegovog intelektualnog razvoja omogućava utvrđivanje motiva koji su ga potaknuli da odabere jedan od dva plast sijena, uprkos njihovoj prividnoj ekvivalenciji. Dakle, samo sloboda kontemplacije pada na sudu subjekta, strpljivo čekajući kada će mu njegov razvoj (opet pod uticajem faktora koji su mu vanjski!) omogućiti da s većom ili manjom sigurnošću shvati šta se dešava.

Očigledno, ideje o slobodi u okviru strogog determinizma ne odgovaraju tradicionalnim idejama o njoj, prema kojima „čovek gradi sopstvenu budućnost“. Dakle, da bi se razriješila ova kontradikcija, potrebno je ili odbaciti Laplasov determinizam, ili se složiti s njegovim zaključkom da slobodna volja postoji samo kao iluzija. Druga mogućnost je nešto logičnija (barem se na tom putu ne pojavljuju nove kontradikcije). Prvi je ispravniji ako želimo da objasnimo fenomen slobode bez zapadanja u fatalistička raspoloženja.

Da bi se izgradila nefatalistička slika svijeta, u kojoj ima mjesta za slobodu i odgovornost, potrebno je prepoznati, u najmanju ruku, neizvjesnost budućnosti. Drugim riječima, mora postojati mnogo propozicija o budućim događajima koji do nekog vremena nisu ni istiniti ni lažni. Slobodna volja u ovom slučaju nije ništa drugo do sposobnost subjekta da utiče na materijalni svijet na način da se te neizvjesnosti postroje (odrede) u skladu s njegovim namjerama. Istovremeno, ne poriče se postojanje mnogih izjava o budućnosti, čija se istinitost ili neistinitost utvrđuje neko vrijeme prije trenutka koji je u njima naznačen – subjekt ne može utjecati na takve događaje. Konkretno, sve izjave koje su u suprotnosti sa objektivnim zakonima prirode su lažne, a poricanje lažnih izjava je istinito. Naše tumačenje pojma "sloboda" u velikoj mjeri odgovara "svakodnevnoj" ideji o tome.

Dakle, da bismo prevazišli fatalističke posljedice laplasovog determinizma, dolazimo do poricanja jedinstvenosti uzročno-posljedičnih veza, odnosno dopuštamo potencijalnu neizvjesnost rezultata interakcije fizičkih objekata, odnosno, u drugim riječima, istinska slučajnost. Istinska slučajnost karakterizira činjenica da se ne svodi na djelovanje mnoštva bilo kakvih fizičkih uzroka (čak i ako je beskonačan). Shodno tome, istinski slučajni fenomen ne može biti predmet proučavanja u fizici, osim u obliku otkrivanja statističkih zakona distribucije vjerovatnoće veličina koje su s njim povezane. Ako, međutim, priznamo da smo otkrili zakone koji nam omogućavaju da damo kauzalno objašnjenje fenomena koji je ranije izgledao zaista slučajan, onda on prestaje biti takav na osnovu svoje definicije.

Tu se približavamo pitanju koje je predmet spora između determinista i indeterminista: da li je takvo poricanje jednoznačnosti uzročno-posledičnih veza opravdano? U "Filozofskom rječniku" indeterminizam je definiran kao doktrina, koju "karakterizira poricanje univerzalne prirode kauzalnosti (u njenom ekstremnom obliku - poricanje uzročnosti općenito)". Po našem mišljenju, ova definicija nije sasvim tačna. Indeterministi u općem slučaju trebali bi uključiti istraživače koji poriču formulaciju kauzalnosti, što dovodi do razvoja Laplasovog determinizma. Dakle, indeterminista, koji priznaje opštu primjenjivost principa uzročnosti, zahtijeva samo njegovu preformulaciju na takav način da omogući element istinske slučajnosti u uzročno-posljedičnim odnosima. Takvo tumačenje pojma "indeterminizam" diktira, po našem mišljenju, lingvistička analiza ovog pojma (doslovno, poricanje sigurnosti). U skladu s tim, slažemo se da determinizmom nazovemo takvo tumačenje principa kauzalnosti, u kojem se uzrok i posljedica međusobno određuju.

Zanimljiv pokušaj kombiniranja dosljednog determinizma sa priznavanjem slobode sadržan je u spisima klasika naučnog komunizma. Engels piše: „Sloboda ne leži u imaginarnoj nezavisnosti od zakona prirode, već u poznavanju ovih zakona i u mogućnosti, na osnovu tog znanja, sistematskog prisiljavanja zakona prirode da deluju za određene ciljeve... Slobodno volja, dakle, ne znači ništa drugo do sposobnost donošenja odluke sa poznavanjem materije". Po našem mišljenju, ovakva definicija slobode je vrlo kontroverzna. S jedne strane, Engels poriče svaki oblik nezavisnosti subjekta od prirodnog. faktore, s druge strane, on potvrđuje „sposobnost prisiljavanja zakona prirode da djeluju u određene svrhe." Engels, takoreći, „ne primjećuje" nerazrješivost kontradikcije između Laplasovog determinizma i aktivne aktivnosti subjekta. , a ako primeti, ne smatra potrebnim da to komentariše.od samog početka svog rasuđivanja, zakoni prirode... Drugo, Engel c se ne bavi brušenjem "definicija" slobode i nužnosti... Engels uzima znanje i volju čovjeka - s jedne strane, nužnost prirode - s druge, i umjesto bilo kakve definicije, bilo kakve definicije, on jednostavno kaže da je nužnost prirode primarna, a volja i svijest čovjeka - sekundarna. Drugim riječima, umjesto „brušenja“ definicije, da li je potrebno jednostavno apstrahirati od kontradikcije između slobode i nužnosti? U tome postoji zrno istine: zaista, ako u određenoj fazi filozofskog istraživanja antinomija nije razriješena, potrebno je odstupiti od nje. Međutim, prije apstrakcije, potrebno je odlučiti se o nizu ključnih pitanja vlastitog poimanja slobode i nužnosti, a posebno treba izraziti svoj stav prema Laplasovom determinizmu.

Definicija slobode i nužnosti data u Filozofskom rječniku, u cjelini, ponavlja argumente klasika naučnog komunizma. Ovdje su, međutim, stavovi pristalica Laplasovog determinizma eksplicitno označeni kao netačni. Nažalost, "Filozofski rečnik" ne objašnjava tačno na kojim tačkama se determinizam koji se njime brani odudara od Laplasovog, sa izuzetkom da ga ocenjuje kao "apsolutizaciju objektivne nužnosti".

Vraćajući se na spor između determinista i indeterminista, pokušajmo da saznamo šta je potrebno da se dokaže jedna od ovih pozicija, a opovrgne druga. Očigledno, ovaj zadatak se svodi na dokazivanje da su ili svi mogući uzročno-posljedični odnosi u fizičkom svijetu jednoznačno određeni, ili da postoji barem jedan oblik interakcije u kojem postoji element istinske slučajnosti. Nažalost, u oba slučaja, da bismo izveli konačne zaključke, potrebno nam je potpuno poznavanje svih mogućih pojava u fizičkom svijetu. Od ranije kompletno znanje moderna fizika je još daleko (i općenito se dovodi u pitanje mogućnost apsolutne potpunosti znanja), u ovoj istorijskoj fazi primorani smo napustiti rigorozno dokazivanje ili opovrgavanje indeterminizma. U slučajevima kada nam je jedna od ovih dijametralnih pozicija neophodna kao polazna tačka za dalje razmišljanje, prinuđeni smo da je postuliramo, pozivajući se na znanje savremene fizike u najvećoj mogućoj meri.

Teorija determinizma je do početka 20. stoljeća dobila višestruke induktivne potvrde u vidu potvrde jednoznačnosti uzročno-posljedičnih veza u zakonima klasične mehanike. Očigledno je ova činjenica bila razlog za razvoj i rasprostranjena Laplasov determinizam. Međutim, razvojem odjeljka kvantne mehanike u fizici situacija se radikalno promijenila. Veza nesigurnosti uspostavljena u okviru ove teorije omogućava razumnu pretpostavku da je ponašanje mikročestica djelimično opisano probabilističkim zakonima, što dovodi u sumnju nedvosmisleno određivanje uzročno-posledičnih veza.

Razvoj teorije kvantne mehanike izazvao je žestoke sporove čak i među njenim tvorcima. Većina ovih sporova odnosila se na tumačenje ove teorije. „Jedno od tumačenja kvantne mehanike izgrađeno je sa stanovišta Laplasovog determinizma. U stvari, takvo tumačenje razvili su Ajnštajn, Planck, Šredinger i njihove pristalice, kada su tvrdili da fundamentalno verovatnoća prirode kvantne mehanike govori o njenoj nepotpunosti kao fizičke teorije. Takvom tumačenju kvantne mehanike suprotstavili su se Born, Brillouin i drugi koji su u kvantnoj mehanici vidjeli punopravnu i punopravnu fizičku teoriju. Iako rasprave o statusu probabilističkih reprezentacija u modernoj fizici još nisu završene, razvoj kvantne mehanike slabi poziciju pristalica Laplasovog determinizma. Jedan od pristalica tumačenja kvantne mehanike kao punopravne teorije bio je Niels Bohr.

Dakle, ne možemo striktno dokazati ili opovrgnuti indeterminizam, mi zauzimamo ovu poziciju, postulirajući je. Da bismo potkrijepili ovu poziciju, pozivamo u pomoć: a) odnos nesigurnosti kvantne mehanike; b) naše lično uvjerenje da determinizam, u onom obliku u kojem smo ga ranije definirali, ima za posljedicu fatalnu predodređenost svih procesa koji se dešavaju u Univerzumu. Dakle, indeterminizam nam je potreban da bismo opovrgli fatalizam, koji je apsolutno nespojiv sa našim idejama o slobodi.

Iz prethodnog proizilazi da smo temeljnu mogućnost postojanja slobode učinili zavisnom od toga da li se u fizičkom svijetu odvija istinska slučajnost ili ne. Odluka se nameće sama od sebe: treba li staviti znak jednakosti između pojmova sloboda i slučajnost? Nažalost (ili na sreću?), ovakva odluka opet ne odgovara našim idejama o slobodi: „O kakvoj odgovornosti, krivici, zdravom razumu možemo govoriti u odnosu na osobu čija volja nije ničim određena i, dakle, suštinski nepredvidiv čak i za sebe?".

Da ne bismo pali u tumačenje slobode kao neodređene spontanosti, haosa, potrebno je razlikovati pojmove slobode i slučajnosti, iako ih prepoznajemo kao međusobno povezane. Označite slučajnu komponentu fizičke pojave kao prostor slobode subjekata. Unutar prostora slobode subjekt može, u jednom ili drugom stepenu, uticati na događaje koji su toliko udaljeni od trenutnog trenutka vremena u pravcu budućnosti da u sadašnjim izjavama o tim događajima nisu ni istiniti ni lažni. Dakle, aktivna aktivnost subjekta (čin volje) sastoji se u „potčinjavanju“ zakona objektivne slučajnosti u skladu sa sopstvenim ciljevima. Istovremeno, mislimo da što pouzdanije rezultate njegovih akcija subjekt predviđa, to su oni slobodniji. Ako subjekt nije u stanju dati barem neku procjenu posljedica sopstvene aktivnosti, ne govorimo o slobodnom, već o slučajnom izboru. Ovdje se slažemo s onim dijelom Engelsove izjave o slobodi, koji kaže da je sloboda „sposobnost donošenja odluka sa znanjem o stvari“.

Raspravljajući o slučajnosti kao prostoru slobode, ponovo se suočavamo sa logički nerešivim problemom. Prisiljeni smo da prepoznamo činjenicu uticaja objektivne stvarnosti na aktivnost subjekta. U suprotnom ćemo morati opovrgnuti ciljnu orijentaciju ove aktivnosti, koja će se na taj način svesti na haos. Očigledno, priroda ovog uticaja ne može biti fizičke prirode, jer ćemo u ovom slučaju doći do poricanja istinske slučajnosti pojava koje definišemo kao prostor slobodne aktivnosti subjekta. Označimo mehanizme međusobnog uticaja aktivnosti subjekta i objektivne stvarnosti kao duhovne interakcije. Logičku kontradikciju, međutim, mi ne rješavamo. Ako kažemo da je slobodna aktivnost subjekta određena duhovnim interakcijama s objektivnom stvarnošću, onda zapravo, poričući Laplasov determinizam, prihvatamo drugi oblik determinizma, manje očigledan, ali sa sličnom obeshrabrujućom posljedicom – poricanjem slobodne volje. Ako, naprotiv, poričemo bilo kakav odlučujući uticaj na volju subjekta, tumačenje volje je neizbežno kao spontanost, slučajnost, opet sa naknadnim uskraćivanjem njene slobode.

Dakle, došli smo u logičan ćorsokak. Jedino što se u ovoj fazi može učiniti da se sačuva formulisani koncept jeste da se apstrahuje od kontradikcije koju smo spomenuli u prethodnom paragrafu. Kao pretpostavku za takvu apstrakciju prihvatit ćemo sljedeću tvrdnju: govoreći o prirodi duhovnih interakcija, na njih ne možemo primijeniti kategorije determinizma ili neodređenosti, ili, strože, nikakvi sudovi o duhovnim interakcijama ne mogu se svesti na skup (konačan ili beskonačan) nedvosmislenih iskaza. Zapravo, ovom tvrdnjom postuliramo nespoznatljivost duhovnih interakcija u terminima binarne logike.

Pokušajmo sumirati naše rezonovanje.

Sve vrste fizičkih interakcija u stvarnom svijetu striktno su podložne zakonima uzročnosti, koji, međutim, dopuštaju dvosmislenost uzročno-posljedičnih odnosa. Hajzenbergova relacija nesigurnosti formulisana u kvantnoj mehanici dobro se nosi sa ulogom ove dvosmislenosti.

Aktivna (slobodna) aktivnost subjekta sastoji se u tome da se „podredi“ zakonima objektivne slučajnosti, „usmjeri“ je na način da, ako je moguće, izgradi sliku budućih događaja u skladu sa željama subjekta.

Govoreći o ciljnoj orijentaciji aktivne aktivnosti subjekta, ne možemo poreći uticaj objektivne stvarnosti na ovu aktivnost. Pokazali smo da se takav utjecaj ne ostvaruje kroz fizičke, već kroz duhovne interakcije. Duhovne interakcije ne mogu biti predmet fizičkog istraživanja.

Da bismo prevazišli kontradikciju između slobode i nužnosti u sferi duhovnih interakcija, primorani smo da postuliramo fundamentalnu nesvodljivost sudova o njihovoj prirodi na izjave binarne logike. Konkretno, ne možemo govoriti o determinizmu ili neodređenosti duhovnih interakcija.

2. Geneza ljudske slobode

Dakle, u prethodnom dijelu dali smo definiciju slobode kao sposobnosti subjekta da djeluje svrsishodno u granicama stvarne fizičke šanse. Za razvoj predloženog koncepta potrebno je odgovoriti na niz suštinskih pitanja. Konkretno, u ovaj odeljak pokušaćemo da identifikujemo preduslove za nastanak ljudske slobode. Očigledno, ovo pitanje je neraskidivo povezano sa porijeklom samog subjekta: nema subjekta, nema slobode.

Tvrdimo da je subjekt, u jednom ili drugom stepenu, proizvod strukturiranih oblika materije. Na takav zaključak navodi nas činjenica da je njegov nosilac, mozak, uvijek povezan s ljudskom sviješću. “Koje činjenice pokazuju da je duša, svijest funkcija ljudskog mozga? Duša, njena različita svojstva razvijaju se razvojem ljudskog mozga... Kada je funkcionisanje mozga poremećeno zbog određenih bolesti, poremećena je i svest u ovom ili onom stepenu.

Hajde da definišemo naše tumačenje pojma "subjekt" kako bismo dobili podršku za dalje razmišljanje. Subjekt je "nosilac predmetno-praktične aktivnosti i spoznaje, izvor aktivnosti usmjerene na objekt." Prema našem shvatanju, subjekta karakteriše sposobnost da percipira svet i aktivno utiče na njega u skladu sa svojim potrebama. Je li ova karakteristika primjenjiva na predstavnike životinjskog svijeta? "Jedan od karakteristične karakteristikeživotinjski organizmi je aktivnost koja se otkriva u njihovom subjektivnom ponašanju... Tijelo ne samo da reagira na situaciju, već je suočeno sa dinamički promjenjivom situacijom koja ga stavlja ispred potrebe za vjerovatnoćom prognoze i aktivnog izbora. Dakle, naše tumačenje pojma "subjekt" nije sinonim za pojmove "ljudska i društvena svijest", ali je primjenjivo i na predstavnike životinjskog svijeta. Ponašanje životinja ne svodimo na kruti program koji postavljaju instinkti, i prepoznajemo njihovu sposobnost da percipiraju svijet i slobodno djeluju u njemu.

Odgovarajući na pitanje o poreklu subjekta i njegovoj slobodi, možemo poći sa dva polarna gledišta:

I subjekt i sloboda nastaju iznenada, naglo, na određenom kritičnom nivou razvoja visokoorganizovane materije (na primer, mozga).

Već neživa materija ima neka svojstva iz kojih se historijski formira subjekt i njegova sposobnost utjecaja na slučajnost.

Naš pogled na svet zasniva se na drugoj poziciji. Hajde da damo nerigorozno opravdanje (naprotiv) ove tačke gledišta.

Pretpostavimo da je prva tvrdnja tačna, a neophodan uslov za postojanje subjekta je tako visoko organizovan oblik materije kao što je ljudski mozak. Međutim, to je u suprotnosti s našim iskustvom komunikacije s višim životinjama: iako je mozak životinja slabije razvijen i nemaju ljudsku svijest, mi ih ipak prepoznajemo kao subjekte - koji percipiraju svijet i aktivno djeluju u njemu. Dakle, subjekt postoji samo u granicama ljudskog mozga i mozga viših životinja. Opet, nemamo dovoljno osnova za takav zaključak: životinje koje zaostaju u razvoju za čovjekom za jedan ili više koraka, iako nemaju tako izražena svojstva subjekta, ipak ih nisu potpuno lišene. Spuštajući se, dakle, do najnižih oblika živih organizama, u njima uočavamo sve manje izražena svojstva subjekta, ali ih ne poričemo u potpunosti. Mogli bismo zaključiti da samo živi oblici organizacije materije imaju svojstva subjekta. kako god moderna nauka tvrdi da u prirodi ne postoji jasna granica između žive i nežive materije; postoje srednji oblici koje možemo nazvati i živim i neživim. Tako dolazimo do poricanja naše izvorne premise i do shvaćanja da materija ima rudimente subjektivnog u svojim najjednostavnijim oblicima. Sa razvojem visoko organizovanih oblika materije, ova svojstva postaju samo izraženija.

Sljedeće pitanje je legitimno: kako kombinacija jednostavnih oblika materije u složenije dovodi do formiranja visokorazvijenog subjekta? Dalje rezonovanje je pokušaj da se na ovo pitanje odgovori u skladu sa našim idejama o svijetu. Ovi argumenti nisu dovoljno rigorozno potkrijepljeni, pa prema tome ne pretendiraju na ulogu filozofskog znanja.

Dakle, materija ima svojstva subjekta u svojim najjednostavnijim oblicima. Složimo se da elementarnu česticu nazovemo jednostavnom (u smislu atomicnosti) strukturnom jedinicom materije. U skladu s tim, hipotetički subjekt povezan s elementarnom česticom nazvat ćemo elementarnim subjektom.

Šta je naš hipotetički elementarni predmet? Subjekt u uobičajenom, "ljudskom" smislu te riječi karakterizira sposobnost da ciljano djeluje unutar prostora slobode koji mu je dostupan. Pokušajmo primijeniti takvu karakteristiku u odnosu na elementarni predmet:

Povežimo prostor slobode elementarnog subjekta sa Hajzenbergovom neizvesnošću svojstvenom elementarnoj čestici.

Govoreći o "slobodi" elementarnog subjekta, mi je, naravno, ne možemo poistovetiti sa aktivnošću. ljudska svijest. Međutim, pošto smo prepoznali česticu kao elementarni subjekt, moramo priznati da ona ima začetke ciljne orijentacije. Može se pretpostaviti da je “aktivnost” elementarnog subjekta usmjerena na sprječavanje propadanja elementarne čestice povezane s njim.

Ali ako je vrlo specifičan fizički objekt, elementarna čestica, povezana s elementarnim subjektom, šta je onda punopravni, “ljudski” subjekt? Kao što je ranije spomenuto, ljudska svijest je neraskidivo povezana s aktivnošću njegovog mozga. Posljedično, elementarne čestice mozga, zajedno s procesima koji se u njemu odvijaju, čine fizičku osnovu ljudskog subjekta.

Govoreći o prostoru slobode ljudske svijesti, ne možemo ga povezivati ​​sa odnosom neizvjesnosti za mozak u cjelini, budući da su geometrijske dimenzije mozga prevelike da bi Heisenbergova neizvjesnost ovdje igrala bilo kakvu ulogu. Jedino što možemo uskladiti s prostorom ljudske slobode je nesigurnost elementarnih čestica strukturnih elemenata njegovog mozga (neurona i veza između njih).

Dakle, vidimo sledeću sliku:

Elementarne čestice u sastavu ljudskog mozga su i samostalni elementarni subjekti i sastavni dio fizičku osnovu druga tema - ljudska svijest.

Odnos neizvjesnosti za elementarne čestice u sastavu ljudskog mozga istovremeno je i prostor slobode i za elementarne subjekte i za ljudsku svijest.

Sumirajući nalaze, dolazimo do formulacije sljedećeg koncepta:

Svaki skup elementarnih čestica u interakciji može se smatrati nezavisnim subjektom, koji ćemo nazvati derivativnim subjektom. Elementarni subjekt je derivat ako je elementarna čestica povezana s njim derivat drugih, „elementarnijih“ elementarnih čestica.

Ekspresivnost svojstava izvedenog subjekta određena je prirodom interakcije između elementarnih čestica koje čine njegovu osnovu. Konkretno, bilijarska kugla, čije elementarne čestice međusobno djeluju samo na nivou sila privlačenja/odbijanja, može se smatrati subjektom samo hipotetički. Istovremeno, između strukturnih elemenata ljudskog mozga postoji višestruko više složenih oblika interakcije, što dovodi do formiranja punopravnog subjekta - ljudske svijesti.

Ako dva ili više izvedenih entiteta kao fizičku osnovu imaju ukrštane skupove elementarnih čestica, onda, formalno nezavisni entiteti, imaju i neki zajednički dio, odnosno nisu nezavisni jedan od drugog. Shodno tome, ukrštaju se i njihovi prostori slobode.

Razvijajući predloženi koncept, možemo pretpostaviti da je totalitet pojedinaca koji čine ljudsko društvo, takođe je derivat (i to ne samo hipotetički), budući da se među članovima društva odvijaju vrlo složeni oblici interakcije. Prethodno, međutim, nije u suprotnosti sa shvaćanjem subjekta u tradicionalnoj filozofiji, koja operiše konceptom kao što je "javna svijest". Osim toga, u okviru ovog koncepta može se objasniti fenomen kao što je „psihologija gomile“, kada se skup pojedinaca koji učestvuju u gomili ponaša kao jedinstvena cjelina: osoba, sudjelujući u gomili, gubi dio svoje slobode. prostor, koji je sada i subjekt iz prostora slobode koji predstavlja gomilu.

I, na kraju, postavimo sebi pitanje: šta je derivativni subjekt, koji pokriva sve strukturne jedinice materije? Da li je ovaj entitet čisto hipotetički, ili je to nešto što bi se moglo nazvati Bogom? Nažalost, vrlo malo znamo o prirodi interakcija sve materije u cjelini i o tome kako te interakcije utječu na svojstva izvedenog subjekta koji je s njom povezan. Međutim, može se pretpostaviti da još uvijek postoji neki smjer u ponašanju materije u cjelini, na primjer, prema razvoju materije od jednostavnih strukturnih elemenata do složenijih. U ovom slučaju, sama materija djeluje kao sila koja, ciljano utječući na kvantnu nesigurnost mikro-objekata, ometa objektivne zakone globalnog rasta entropije.

Zaključak

U prvom dijelu došli smo do zaključka da je slobodna volja neraskidivo povezana s neizvjesnošću budućnosti i moguća samo ako postoji element istinske slučajnosti u svijetu fizičkih interakcija. U suprotnom, subjekt gubi sposobnost da utiče na svet fizičkih objekata, a samim tim i da utiče na buduće događaje. Sa istinskom slučajnošću smo povezali Heisenbergovu relaciju nesigurnosti.

U drugom dijelu rada pokušali smo ponuditi vlastitu sliku svijeta, čija je glavna odredba tvrdnja da su svojstva subjektivnog (uključujući i slobodnu volju) položena u temelje postojanja materije pri svim njegovim nivoima. Razvoj ovog koncepta doveo je do razumijevanja svijeta bliskog panteizmu. U ovom slučaju materija djeluje kao subjekt, čije djelovanje je usmjereno na vlastiti razvoj od jednostavnog do složenog i time se suprotstavlja neograničenom rastu entropije.

Bibliografija

Slika svijeta moderne fizike. Kvantna mehanika, njena interpretacija. // http://nrc.edu.ru/est/r2/1.html

Levin G.D. Slobodna volja. Moderan izgled. //Q. filozofija. - 2000.- N.6.

Lenjin V.I. Materijalizam i empiriokritika, M., Izdavačka kuća političke literature, 1979.

Marx K., Engels F. Op. 2nd ed. T.29.

Niels Bohr. Kvantna fizika i filozofiju. // http://mainhead.dorms.spbu.ru:8100/physics/books/bohr1/ar13.html

Popper K. Logika i rast naučnog znanja. - M.: Progres, 1983.

Sovjetski enciklopedijski rečnik. 4th ed. – M.: Sov. Enciklopedija, 1989.

Spirkin A.G. Filozofija: Udžbenik. – M.: Gardariki, 2000.

Filozofski rječnik / Ed. I.T. Frolova. – 5. izd. – M.: Politizdat, 1987.