Съотношение, принцип на несигурност на Вернер Хайзенберг
„... както установи В. Хайзенберг, в случай на микрообекти (например електрон), характеризиращите ги величини - местоположение и импулс, енергия и време - са обект на ограничения, които правят състоянията на микрообектите да съдържат неизбежни несигурности, чийто мащаб е свързан с константата на Планк.
Съотношенията на Хайзенберг обикновено се предават чрез неравенства от вида∆α • ∆β > h, къдетоα иβ са, както се казва, канонично спрегнати количества; и е всяка от координатите на микрообекта (частицата) в тримерното пространство, аβ - неговият импулс по зададената координата;∆ означава вземане на стандартното отклонение на стойноститеα иβ от техните средни стойности.
Подобна връзка е валидна и за канонично спрегнатата двойка величини "енергия - време".
От физическа гледна точка∆α и∆β служат за изразяване на фундаментално неотстранимите неточности на съответните величини и всяка от „съотношенията на несигурност“ (които установяват, че произведението на „неточностите“∆α и∆β не може да бъде по-малко от константата на Планк по реда на нейната числена стойност) означава следната зависимост: колкото по-малък е∆α,, т.е.колкото по-точно е измерена стойността на α в някакъв физически експеримент, толкова по-голямо е ∆β, т.е. толкова по-малко точно може да бъде измерена стойността на β в същия експеримент. Подобна връзка е валидна за канонично спрегнати количества енергия и време. Установяването на отношенията на несигурност бележи, както се изрази Хайзенберг, "окончателния преход към статистическа интерпретация на квантовата теория".
Разбирайки ситуацията, възникнала в микрофизиката,Нилс Бор през 1926-1927г. интерпретира канонично спрегнатите количества на квантовата теория, чието едновременно измерванеС произволната точност е невъзможно, тъй като количествата са „допълващи се“ един на друг и, обобщавайки идеите на създателите на новата физика, представятпринципа на допълване, според което, за пълно описание на обектите на микроворните, е необходимо да се позовава на взаимно изключване на класическите понятия, по -специално, понятията на майките и частиците, интерпретирани като две изображения на същите, това е необходимо.
Резултатът от описаното развитие беше формирането на възглед, според който реалността се състои, така да се каже, от два слоя, единият от които (функцията на състоянието на физическата система или вълновата функция) се характеризира със сигурността на развитие на всеки етап, но не е достъпен за пряко наблюдение, а вторият съдържа наблюдаваните количества (координати, скорости, енергия и т.н.), но не се определя еднозначно. Тази "двупластова" природа на физическата реалност, открита от новата физика, означава, че статистичното, стохастично, двусмислено е неотменим атрибут на света: строг алгоритъм, описващ наблюдаваните явления, не може да съществува дори по принцип.
Тази „двупластовост“ не може да бъде отхвърлена нито чрез позоваване на факта, че класическата механика е „граничен случай“ на квантовата механика (както се оказва от последната, когато квантът на действие се пренебрегне, замествайкиh в квантово-механичните уравнения с променлива, клоняща към „нулевата“ граница), или чрез напредналотоH. Бор на по-общ методологичен и евристиченпринцип на съответствие, според който теориите, които отразяват определени области на реалното на техните присъщи нива на абстракция, с появата на нови, по-дълбоки теории, свързани със същите или по-широки области, не се отхвърлят, а запазват силата си, но като специален случай на по-нови теории.
Същото може да се каже и заПринципът на допълване, тъй като в съответствие с него, двойството на квантовата вълна е естествена ситуация, тъй като за да се опише едно и също микрофизично явление, човек трябва да включва несъвместимо - и в същото време последователни - представяния и количества на класическата физика (и за тяхното измерване - макрофизични инструменти), „допълващи се„ допълващи се “, като се допълват. Този принцип е по-скоро специфичен израз на „физическата двуслойност“, отколкото средство за нейното премахване (елиминиране).[…]
От отношенията на Хайзенберг например следва невъзможността за запазване на двузначната логика: представете си например, че в неравенството∆x • ∆p > h, неточността при определяне на координататаx на частица с импулс p е напълно елиминирана (математическият израз е, че∆x изчезва), тогава импулсътp е напълно недефиниран(∆p приема „безкрайно голяма” стойност) и твърдението за него не може да носи никаква информация – то не е нито вярно, нито невярно. Освен това, тъй като изявленията за количестватаx иp „допълващи се” едно към друго зависят от точността, с която се правят измерванията в даден експеримент, се оказва, че е невъзможно да се свържат уникално оценките на истината, като например оценките на вероятностната логика, с твърдения за техните стойности. Следователно логичното описание на микросвета изисква специфична логика.
Бирюков Б.В., Рийдс В.Н., Горещината на студените числа и патосът на безстрастната логика. Формализация на мисленето от древни времена до ерата на кибернетиката, М., "Редакция URSS", 2004 г., стр. 181-184.
Едно от тълкуванията, често срещани в литературата: в квантовата физика е невъзможно да се разделят Наблюдателят (човек) и наблюдаваното от него явление ...
Принципът на неопределеността понякога е труден за възприемане на фонана класическата механика в известната интерпретация на Пиер Лаплас.
Произнасяйки думата "електрон", ние имаме предвид само много определено тълкуване на определено явление, това е само словесно обозначение на наблюдаваното явление, а разкриването на значението на термина "електрон" е задача на науката! И това ще зависи от наблюдателя. Електрон плюс наблюдател, въоръжен с облачна камера, където виждаме следата от „електрон“, като всяка материална частица, е една система, а електрон и дифракционна решетка, където се държи като вълнов пакет, е друга система. И е невъзможно да се отдели, тоест да се отдели електрон като такъв. И човек, наблюдавайки (само наблюдавайки) какво се случва, вече само с това се намесва в протичащите процеси, променя техния ход; макар и в незначителна степен, но се променя! И без да разбере това, човек не може да проникне до тези природни сили, които са скрити в дълбините на атома. Всичко казано показва, че основнитепарадигми на рационализма и преди всичко принципът на външния наблюдател трябва да бъдат преразгледани. Физиката е потвърдила това чрез експеримент. Без квантовата механика нямаше да има атомна бомба. Това означава, че всички ние трябва да изучаваме „отвътре“, от позицията на участник в събитията, отчитайки нашето влияние и нашите ограничения, породени от „законите“ на саморазвитието на Вселената. И това отхвърляне на рационализма на осемнадесети век (или по-скоро преходът към нов рационализъм) изобщо не означава загуба на научен характер. Просто трябва да разберете значението на науката по различен начин. Един от най-големите мислители на 20-ти векНилс Бор каза, че никой наистина сложен феномен не може да бъде описан с помощта на един език. Необходимо е да има множество гледни точки за разглеждане на едно и също явление. Бих искал да изразя тази мисълразлично. За да има човек нужното разбиране (разбиране, а не знание, което изобщо не е едно и също), той се нуждае от определен холографски портрет на явлението. И може да дава само различни интерпретации. Изграждането на такива интерпретации на базата на емпирични данни (и следователно тези, които са в съгласие с тях) е основната задача на съвременната наука (а не само на квантовата физика). И съвсем не приближаване до митичната „абсолютна истина“, както смятахаХегел и след него теоретиците на диалектическия материализъм.
Но това, което физиката на 20-ти век ни посочи, се случва и в хуманитарните науки. Нови знания, асимилирани догми - всичко това променя съзнанието и следователно действията на хората. Което от своя страна означава промяна в хода на историческия процес. Човек, който изучава история, прави някакви изводи, неизбежно се намесва в самата история. Този факт не може да бъде пренебрегнат, фразата на Хайзенберг се превръща в принцип - принципът на неразделността на изследователя и обекта на изследване. И трябва да се научим да живеем в този странен относителен свят и да извличаме от него информацията, която помага на хората да съществуват в него. Без които те просто не могат да оцелеят.”
Moiseev N.N., Колко далеч до утре ... Свободни разсъждения (1917-1993), М., Tydex Co., 2002, стр. 222-224.