В дальнейшем опыты Э. Резерфорда с альфа-частицами ясно продемонстрировали, что атомы не являются твердыми и неделимыми единицами (корпускулами) материи, а имеют более сложную природу. В двадцатых годах интернациональная группа физиков, в которую входили Нильс Бор, Луи де Бройль, Вернер Гейзенберг, Эрвин Шредингер, Вольфганг Паули и Поль Дирак, математически доказала, что у составляющих атом частиц очень абстрактные характеристики и парадоксальная, двойственная природа: в зависимости от организации эксперимента они проявляют себя иногда как частицы, а иногда как волны, или, если говорить более корректно, как пакеты волн1. 1 Такая же двойственность наблюдалась при исследованиях природы света: в некоторых экспериментах свет проявлял свойства электромапштного поля, в других же представал в форме отдельных квантов энергии — фотонов, — не имеющих массы и всегда движущихся со скоростью света. Способность одного и того же феномена проявляться и как частица, и как волна существенно нарушала законы привычной аристотелевской логики. Ведь корпускулярная частица подразумевает сущность, заключенную в малом объеме или в конеч-- ной области пространства, тогда как волна рассеяна и распространяется по огромным областям пространства. В квантовой физике, как оказалось в дальнейшем, эти два описания хотя и взаимоисключающие, но все же одинаково необходимые для полного понимания рассматриваемых явлений. Это нашло свое выражение в новом логическом приспособлении, названном Н. Бором (1958) принципом дополнительности, который стал упорядочивающим и явился очень важным для развития науки. В нем принимается логическое противоречие двух аспектов реальности, взаимоисключающих и в то же время одинаково необходимых для исчерпывающего описания явления. Согласно Бору, это противоречие — результат неконтролируемого взаимодействия между объектом наблюдения и наблюдательными средствами, поэтому в области квантовых взаимодействий не может быть речи о причинности и полной объективности в обычном их понимании. То, как разрешилось в квантовой теории кажущееся противоречие между понятиями частицы и волны, поколебало и другие основы научной теории: на субатомном уровне материя не существует с определенностью в данном конкретном месте, а скорее «проявляет тенденцию к существованию», внутриатомные события не происходят с определенностью в определенное время определенным способом, а скорее «выказывают тенденцию случаться». Эти тенденции могут быть выражены как математическая вероятность с характерными волновыми свойствами1. — 100 —
|