|
«Теоретическая нагруженность» фактов особенно наглядно проявляется в современной физике, исследующей объекты, не наблюдаемые непосредственно, и широко использующей для их описания математический аппарат. Истолкование фактов, относящихся к таким объектам, представляет собой самостоятельную и иногда весьма сложную проблему. Интересный пример на эту тему приводит в своих воспоминаниях В.Гейзенберг. Обсуждая с Н.Бором эксперименты, относящиеся к квантовой механике, они останавливались в недоумении перед вопросом, как можно было бы привести в согласие с формулами квантовой и волновой механики такой простой феномен, как траектория электрона в камере Вильсона. Эта траектория существовала, ее можно было наблюдать. Однако в квантовой механике понятие траектории вообще не упоминалось, а в волновой механике траектория должна была выглядеть совершенно иначе. «...В один из вечеров случилось так, — пишет Гейзенберг, — что я внезапно подумал о моем разговоре с Эйнштейном и вспомнил его выражение: “Только теория решает, что можно наблюдать”. Мне тут же стало ясно, что ключ к столь долго не отпиравшейся двери нужно искать в этой точке. ...В самом деле, мы всегда бездумно говорили, что траекторию электрона в камере Вильсона можно пронаблюдать. Однако возможно, что реально наблюдалось нечто иное. Возможно, наблюдались лишь дискретные следы неточно определенных местоположений электрона. Ведь фактически мы видим лишь отдельные капельки воды в камере, которые заведомо намного протяженнее, чем электрон. Правильно поставленный вопрос поэтому должен был гласить: можно ли в квантовой механике отразить ситуацию, при которой электрон приблизительно — то есть с известной неточностью — находится в определенном месте и при этом приблизительно — то есть опять-таки с известной неточностью — обладает заранее данной скоростью, и можно ли сделать эту неточность настолько малой, чтобы не возникли расхождения с экспериментальными данными?»[22]. Краткие вычисления подтвердили, что подобные ситуации можно представить математически и что неточности охватываются теми соотношениями, которые позднее были названы соотношениями неопределенности квантовой механики. Тем самым, была наконец установлена связь между наблюдениями в камере Вильсона и математическими формулами квантовой механики. Далее нужно было доказать, что при любом эксперименте могут возникнуть лишь ситуации, удовлетворяющие этим соображениям неопределенности. Но, продолжает Гейзенберг, «это мне заранее казалось вероятным, потому что сами по себе эксперимент, наблюдение должны удовлетворять законам квантовой механики. Поэтому когда мы предпосылаем эксперименту отвечающие этим законам соотношения неопределенности, из эксперимента вряд ли могут вытекать ситуации, не охватываемые квантовой механикой. «Ибо только теория решает, что можно наблюдать»[23]. — 22 —
|