Κβαντική φυσική και διαλεκτικός υλισμός (3)

 Συνέχεια από: Τρίτη 3 Οκτωβρίου 2023

Κβαντική Φυσική (α)

Από το βιβλίο «Φιλοσοφία και θετικές επιστήμες στην Σοβιετική Ένωση»

εκδόσεις Rowohlt, 1958

του Gustav A. Wetter

Η ερμηνεία της κβαντικής φυσικής από τον D. I. Blochinzew

Μεταξύ των σοβιετικών ερμηνειών της κβαντικής φυσικής, φαίνεται σάν μεγαλύτερη αυθεντία εκείνη του Blochinzew και μερικών άλλων (όπως B.M.E Omeljanowki, J.P. Terlezki). Ο Blochinzew ξεκινά από την τοποθέτηση, ότι η κυματοσυνάρτηση δεν χαρακτηρίζει την συμπεριφορά κάθε σωματιδίου ξεχωριστά, αλλά κατ’ αρχάς την συμπεριφορά ενός συνόλου (Ensamble). Λέγοντας σύνολο εννοεί σωματίδια τα οποία βρίσκονται κάτω από τις ίδιες συνθήκες στο μακροφυσικό περιβάλλον τους. Η κυματοσυνάρτηση η οποία δηλώνει πως ένα σωματίδιο ανήκει σε ένα συγκεκριμένο μακροφυσικό περιβάλλον, προϋποθέτει πάντα την ύπαρξη ενός τέτοιου περιβάλλοντος. Αν αυτό αλλάξει, αλλάζει και το σύνολο. Αυτό ακριβώς το δεδομένο βρίσκεται στην βάση αυτού που συνήθως ονομάζουμε «επίδραση του οργάνου μέτρησης» στην κατάσταση του συστήματος. Κατ’ ακρίβειαν, η επίδραση αυτή είναι μόνο μια ειδική περίπτωση της μακροφυσικής κατάστασης. Αναφορικά με αυτά τα δεδομένα, ο Blochinzew απορρίπτει το συμπέρασμα το οποίο βγάζει η σχολή της Κοπεγχάγης περί αυτής της επίδρασης, το ότι δηλαδή είναι αδύνατη η αντικειμενική διερεύνηση των φαινομένων του μικρόκοσμου. Για την διερεύνηση της φύσης του συνόλου, αρκεί να διερευνηθεί μόνο ένα μικρό μέρος του. Αυτό το κομμάτι πράγματι μεταβάλλεται κατά την διάρκεια της μέτρησης, το σύνολο όμως παραμένει αμετάβλητο. Με άλλα λόγια, ο βαθμός απομόνωσης της ολότητας μέσα στο σύνολο δεν μεταβάλλεται από την μέτρηση. Ο Blochinzew βγάζει από αυτό το συμπέρασμα, πως η κυματοσυνάρτηση Ψ, προκύπτει από την εξίσωση του Schrödinger όταν αναφέρεται στο σύνολο. Η εξίσωση του Schrödinger επιτρέπει τον καθορισμό της Ψ για κάθε σημείο του χρόνου, όταν είναι γνωστές οι αρχικές συνθήκες.
Ο φυσικός λοιπόν, πάνω στον δρόμο που περνά από το όλον, έχει πρόσβαση στην γνώση των μεμονωμένων φαινομένων του μικρόκοσμου. Ο δρόμος αυτός βρίσκεται στην διερεύνηση των στατιστικών κανονικοτήτων του σύνολο(Kollektiv): «η κβαντική μηχανική ερευνά τις ιδιότητες των μεμονωμένων φαινομένων του μικρόκοσμου, μέσω της διερεύνησης της στατιστικής νομοτέλειας του συνόλου τέτοιων φαινομένων»(Blochinzew). Ο Omeljanowski αιτιολογεί την κατάσταση αυτή ως εξής: «ο στατιστικός μέσος όρος δεν εκφράζει ποσοτικά το ιδιαίτερο στοιχείο, το οποίο διαφοροποιεί ένα μέγεθος από τα άλλα, αλλά εκφράζει αυτό που ισχύει για το είδος των μεμονωμένων μεγεθών, δηλαδή αυτό που ενώνει αυτά τα μεγέθη, και τα καθιστά μεγέθη του ενός και του αυτού είδους.» Βάσει της θεωρίας των συνόλων, «οι ιδιότητες των σωματιδίων αντικατοπτρίζονται στις ιδιότητες των συνόλων, περί των οποίων μας πληροφορεί το πείραμα.»
Βασιζόμενοι σε αυτές τις σκέψεις, ο Blochinzew και η σχολή του πιστεύουν πως έχουν την δυνατότητα να εκφράσουν τις πραγματικές ιδιότητες των σωματιδίων: και πάνω απ’ όλα ότι τα σωματίδια δεν πρέπει να κατανοηθούν ως αντικείμενα «πάνω στα οποία μπορεί να εφαρμοστεί η έννοια της κίνησης κατά μήκος μιας τροχιάς», και πως στα σωματίδια πρέπει να αποδοθούν τόσο ιδιότητες πραγματικών σωματιδίων όσο και ιδιότητες πραγματικών κυμάτων.

Το πρόβλημα της αιτιοκρατίας και η στατιστική στην κβαντική φυσική

Όσον αφορά στο ερώτημα περί της απροσδιοριστίας, οι σοβιετικοί φιλόσοφοι εν γένει, όχι μόνο η σχολή του Blochinzew, υπερασπίζονται μια φιλοσοφική αιτιοκρατία, παρά την απροσδιοριστία της κβαντικής φυσικής. Για να αποφύγουν όμως τις παρεξηγήσεις, τονίζουν πως η αιτιοκρατία αυτή δεν πρέπει να κατανοηθεί όπως η άτεγκτη αιτιοκρατία του Laplace (μια συνεπής μηχανιστική κοσμοθεωρία είχε βρει την τελείωση της στον Laplace: «ένα πνεύμα, το οποίο σε μια δεδομένη στιγμή γνωρίζει όλες τις ενεργούσες δυνάμεις στην φύση, και την αντίστοιχη θέση των όντων, από τα οποία αποτελείται η φύση, και αν το πνεύμα αυτό ήταν σε θέση να διεξάγει μια επαρκή ανάλυση των δεδομένων μεγεθών, θα μπορούσε με ένα τύπο να περιγράψει τόσο την κίνηση των ουρανίων σωμάτων όσο και αυτή του ελαφρότερου ατόμου. Τίποτα δε θα ήταν αβέβαιο για το πνεύμα αυτό, μέλλον και παρελθόν θα ήταν παρόντα στο οπτικό του πεδίο.», «Μπορούμε να φανταστούμε ότι υπάρχει ένα επίπεδο γνώσης της φύσης, στο οποίο ολόκληρο το γίγνεσθαι μπορεί να περιγραφεί με ένα μόνο μαθηματικό τύπο, μέσω ενός άπειρου συστήματος διαφορικών εξισώσεων, από το οποίο προκύπτει ο τόπος, η κατεύθυνση της κίνησης και η ταχύτητα κάθε ατόμου μέσα στο σύμπαν.» P.S de Laplace: Essay philosophique sur le probabilites), η οποία αποκλείει κάθε τυχαιότητα. «Σύμφωνα με τον Engels η ανάγκη και η τυχαιότητα δεν είναι αλληλοαποκλειόμενες κατηγορίες. Το τυχαίο έχει μια αιτία, και το αναγκαίο εμφανίζεται μέσα στο τυχαίο. Μεταξύ του τυχαίου και του αναγκαίου δεν υπάρχει κάποιο ανυπέρβλητο όριο.» Λείπει δυστυχώς η περαιτέρω φιλοσοφική ανάπτυξη αυτής της σκέψης,  το πως δηλαδή η αναγκαιότητα προκύπτει από την τυχαιότητα.
Όσον αφορά στο ερώτημα περί της στατιστικής στην κβαντική φυσική, η σοβιετική φιλοσοφία αρνείται την τοποθέτηση ότι: ο στατιστικός χαρακτήρας των κβαντικών νόμων προέρχεται από το γεγονός πως τα μεμονωμένα φαινόμενα του μικρόκοσμου δεν ακολουθούν κάποια κανονικότητα και δεν σχετίζονται μεταξύ τους, όπως ισχυρίζονται οι θετικιστές. Απορρίπτουν και την θέση του Bohr, ότι η στατιστική αυτή είναι αποτέλεσμα της μη ελεγχόμενης επίδρασης του οργάνου μέτρησης πάνω στο μικροαντικείμενο. Ο Blochinzew δίνει την εξής εξήγηση για την στατιστική στην κβαντική φυσική: λόγω του ατομισμού της επίδρασης δεν υπάρχουν κλειστά, απομονωμένα μικροσυστήματα, κάθε κβαντικό «σύνολο» περικλείει μια συσχέτιση μίκρο- και μακροσυστήματος. Αυτή η αδυναμία απομόνωσης του μικροσυστήματος από το μακροσκοπικό περιβάλλον, είναι ο λόγος για τον οποίο στην περιοχή των μεμονωμένων φαινομένων του μικρόκοσμου δεν ισχύει πια η αιτιοκρατία του Newton ή του Laplace, αλλά οι στατιστικοί νόμοι: «Η κβαντική στατιστική έχει λοιπόν την πηγή της στην συσχέτιση των φαινομένων του μικρόκοσμου και του μακρόκοσμου».
Οι σοβιετικοί φιλόσοφοι είχαν επισημάνει με ικανοποίηση, πως και ανάμεσα στους δυτικούς φυσικούς υπάρχει μια τάση επιστροφής σε μια αιτιοκρατική ερμηνεία της κβαντικής φυσικής, πράγμα που φαίνεται ιδιαιτέρως σε μια σειρά άρθρων στον συλλογικό τόμο «Louis de Broglie, physicien et penseur», που είχε εκδοθεί επί τη ευκαιρία των 60ων γενεθλίων του de Broglie. Το περιοδικό «woprossy filosofii» είχε μάλιστα σε ρωσική μετάφραση άρθρα του de Broglie, όπου φαίνεται αυτή η επιστροφή στην αιτιοκρατία.

Ο ρόλος της αναλογίας στην κβαντική γνώση

Τέλος θέλουμε να υποδείξουμε μια ενδιαφέρουσα γνωσιολογική προσέγγιση του Omeljanowski, με την βοήθεια της οποία προσπαθεί να υπερβεί τις δυσκολίες που προκύπτουν από την εξαντικειμένευση της κβαντικής περιγραφής της φύσης. Αυτός πιστεύει, ότι οι δυσκολίες για μια ρεαλιστική ερμηνεία της κβαντικής περιγραφής της φύσης, που προκύπτουν από την αρχή της συμπληρωματικότητας, μπορούν υπερβαθούν με την υπόδειξη πως οι έννοιες που χρησιμοποιούμε για τα μακροσκοπικά αντικείμενα έχουν αναλογικό χαρακτήρα: «Τα κβαντικά μεγέθη (κβαντικές συντεταγμένες, κβαντική ορμή) διαφέρουν από τα αναλογικά, κλασσικά μεγέθη (συντεταγμένες, ορμή), λόγω νέων ιδιοτήτων...τα κβαντικά μεγέθη δεν ταυτίζονται με τα αναλογικά κλασσικά μεγέθη». Πιστεύει επίσης ότι η εξέλιξη της φυσικής θα οδηγήσει στην δημιουργία κατάλληλων εννοιών για την περιγραφή των μικροσκοπικών φαινομένων, πράγμα που θα οδηγήσει στην υπέρβαση των τωρινών δυσκολιών της κβαντικής φυσικής. Από την πλευρά του κριτικού ρεαλισμού, οι W. Büschel F. Selvaggi έχουν μια παρόμοια στάση. Ο Büschel όμως πιστεύει, πως ο αναλογικός χαρακτήρας των εννοιών μας και η λόγω αυτού φαινομενική ασυμφωνία των διαφόρων εκφράσεων της κβαντικής φυσικής, δε θα υπερβαθεί ποτέ.

Συνεχίζεται