YTTERLIGARE PRINCIP– en av modern vetenskaps viktigaste metodologiska och heuristiska principer. Föreslagen N.Borom (1927) vid tolkning av kvantmekanik: för en fullständig beskrivning av kvantmekaniska objekt behövs två ömsesidigt uteslutande ("komplementära") klasser av begrepp, som var och en är tillämplig under speciella förhållanden, och deras kombination är nödvändig för att reproducera integriteten hos dessa föremål. Den fysiska innebörden av komplementaritetsprincipen är att kvantteorin är förknippad med erkännandet av de grundläggande begränsningarna hos klassiska fysikaliska begrepp i förhållande till atomära och subatomära fenomen. Men, som Bohr påpekade, "tolkningen av empiriskt material vilar i huvudsak just på tillämpningen av klassiska begrepp" ( Född. Favorit vetenskaplig verk, vol 2. M., 1970, sid. trettio). Detta betyder att effekten av kvantpostulatet sträcker sig till processerna för observation (mätning) av objekt i mikrovärlden: "observation av atomfenomen inkluderar sådan interaktion av de senare med observationsmedel som inte kan försummas" (ibid., sid. 37), dvs. å ena sidan leder denna interaktion till omöjligheten av en entydig ("klassisk") bestämning av det observerade systemets tillstånd oavsett observationssätt, och å andra sidan ingen annan observation som utesluter påverkan av observationsmedel är möjlig i förhållande till objekt i mikrovärlden. I denna mening är komplementaritetsprincipen nära relaterad till den fysiska innebörden av "osäkerhetsrelationen" av W. Heisenberg: om värdena för ett mikroobjekts rörelsemängd och energi är säkra, kan dess rum-tid-koordinater inte vara entydigt bestämd och vice versa; därför kräver en fullständig beskrivning av ett mikroobjekt gemensam (ytterligare) användning av dess kinematiska (spatio-temporala) och dynamiska (energi-puls) egenskaper, vilket dock inte bör förstås som en sammanslagning i en enda bild som liknar liknande beskrivningar i klassisk fysik. En ytterligare beskrivningsmetod kallas ibland den icke-klassiska användningen av klassiska begrepp (I.S. Alekseev).
Komplementaritetsprincipen är tillämplig på problemet med "våg-partikeldualitet", som uppstår när man jämför förklaringar av kvantfenomen baserade på idéerna från vågmekaniken (E. Schrödinger) och matrismekaniken (W. Heisenberg). Den första typen av förklaring, med hjälp av differentialekvationsapparaten, är analytisk; den betonar kontinuiteten i mikroobjekts rörelser, beskrivna som generaliseringar av fysikens klassiska lagar. Den andra typen är baserad på den algebraiska metoden, som betonar diskretiteten hos mikroobjekt, uppfattade som partiklar, trots omöjligheten av deras beskrivning i "klassiska" rum-tidstermer. Enligt principen om komplementaritet accepteras kontinuitet och diskrethet som lika adekvata kännetecken för mikrovärldens verklighet, de är irreducerbara till någon "tredje" fysisk egenskap som skulle "koppla ihop" dem i en motsägelsefull enhet; samexistensen av dessa egenskaper passar formeln "antingen det ena eller det andra", och valet av dem beror på de teoretiska eller experimentella problem som forskaren står inför (J. Holton).
Bohr ansåg att komplementaritetsprincipen inte bara är tillämplig inom fysiken, utan har en bredare metodologisk betydelse. Situationen förknippad med tolkningen av kvantmekaniken "har en långtgående analogi med de allmänna svårigheterna med bildandet av mänskliga begrepp som uppstår från separationen av subjekt och objekt" (ibid., s. 53). Bohr såg analogier av detta slag inom psykologin och förlitade sig i synnerhet på W. James idéer om specificiteten hos introspektiv observation av det kontinuerliga tänkandet: sådan observation påverkar den observerade processen, förändrar den; därför, för att beskriva mentala fenomen etablerade genom introspektion, krävs ömsesidigt uteslutande klasser av begrepp, vilket motsvarar situationen för att beskriva objekt av mikrofysik. En annan analogi som Bohr påpekade inom biologin är relaterad till komplementariteten mellan livsprocessernas fysikalisk-kemiska natur och deras funktionella aspekter, mellan deterministiska och teleologiska tillvägagångssätt. Han uppmärksammade också tillämpningen av principen om komplementaritet för att förstå samspelet mellan kulturer och sociala strukturer. Samtidigt varnade Bohr för att absolutisera komplementaritetsprincipen som ett slags metafysisk dogm.
Sådana tolkningar av komplementaritetsprincipen kan betraktas som återvändsgränd när den tolkas som en epistemologisk "bild" av en viss inkonsekvens "inneboende" till objekt i mikrovärlden, vilket återspeglas i paradoxala beskrivningar ("dialektiska motsägelser") som "en mikroobjekt är både en våg och en partikel", "en elektron har båda har inte vågegenskaper" etc. Utvecklingen av det metodologiska innehållet i komplementaritetsprincipen är ett av de mest lovande områdena inom vetenskapens filosofi och metodologi. Inom dess ram övervägs tillämpningar av komplementaritetsprincipen i studier av relationerna mellan normativa och deskriptiva modeller för vetenskapens utveckling, mellan moraliska normer och moraliskt självbestämmande av mänsklig subjektivitet, mellan "kriterier" och "kritiskt-reflekterande" modeller för vetenskaplig rationalitet.
Litteratur:
1. Heisenberg V. Fysik och filosofi. M., 1963;
2. Kuznetsov B.G. Principen om komplementaritet. M., 1968;
3. Fysikens metodologiska principer. Historia och modernitet. M., 1975;
4. Holton J. Tematisk analys av vetenskap. M., 1981;
5. Alekseev I.S. Aktivitet begreppet kognition och verklighet. – Fav. arbetar med fysiks metodik och historia. M., 1995;
6. Historiska typer av vetenskaplig rationalitet, bd 1–2. M., 1997.
Observerbarhetsprincipen
En viktig roll i fysikens utveckling under 1900-talet. Principen om observerbarhet spelade en roll: endast de påståenden som kan, åtminstone mentalt, åtminstone i princip, verifieras experimentellt, bör introduceras i vetenskapen. för första gången i fysiken på 1900-talet. observerbarhetsprincipen användes för att skapa relativitetsteorin. Kravet på observerbarhet tvingade Einstein att införa en definition av simultanitet, verifierbar genom experiment. I huvudsak följer alla konsekvenser av den speciella relativitetsteorin av denna definition. Principen om observerbarhet och principen om överensstämmelse, enligt vilken varje teori måste förvandlas till en tidigare, mindre allmän teori under de förhållanden under vilka denna tidigare etablerades, vägledde fysiker när de skapade kvantmekaniken. Osäkerhetssambandet, d.v.s. den ömsesidiga osäkerheten för begreppen koordinat och hastighet, är resultatet av den begränsade observerbarheten av dessa storheter.
Den teoretiska fysikens utveckling, särskilt under andra hälften av 1900-talet, visade dock att observerbarhetskravet inte borde tillämpas alltför strikt.
I kvantmekaniken existerar således slutna ekvationer inte för observerbara storheter, utan för vågfunktionen, genom vilken de observerbara uttrycks kvadratiskt.
Redan i klassiska fältteorier inom elektrodynamik och gravitationsteorin är ekvationer bekvämare och enklare att formulera inte i termer av observerbara fysiska fält, utan för hjälpfält (vektorpotential i elektrodynamik eller metrisk tensor i gravitationsteorin). Dessa fält tillåter en hel klass av transformationer (gauge-transformationer) som inte ändrar de observerade kvantiteterna. Under kvantisering blir införandet av sådana mätfält fundamentalt nödvändigt.
Instruktiv är historien om den så kallade S-matrisen eller spridningsmatrisen, som Heisenberg föreslog 1943. Det är ett sätt att i kompakt form skriva ner alla resultat av möjliga experiment för att studera ett system. Införandet av S-matrisen gjorde det möjligt att få många viktiga relationer. Framgången för denna metod ledde till på 50-talet. till idén att erhålla slutna ekvationer för spridningsmatrisen, koppla ihop alla möjliga spridningsamplituder och på så sätt konstruera en teori om elementarpartiklar, utan att hänvisa till deras interna struktur, direkt koppla experimentella data. Men S-matrisen handlar bara om beteendet hos partiklar separerade av stora avstånd, där de är isolerade från varandra. Därför går partiklar som kvarkar, som inte finns i isolerad form, förlorade i den. Utan att studera mekanismen för interaktion mellan elementarpartiklar och fält på små avstånd är det omöjligt att konstruera en rimlig teori. Kravet på bokstavlig observerbarhet visade sig vara för begränsande för modern fysik.
Additionalitet
Under en period av smärtsam debatt orsakad av motsättningen mellan kvantteorins probabilistiska karaktär och den klassiska fysikens otvetydiga kausalitet, introducerade Niels Bohr komplementaritetsprincipen, enligt vilken vissa begrepp är oförenliga och endast bör uppfattas som komplementära. till varandra. Osäkerhetssambandet är ett kvantitativt uttryck för denna princip, tillämplig på många områden. Idén om komplementaritet tillåter oss att förstå och förena sådana motsatser som fysisk regelbundenhet och målmedveten utveckling av levande föremål. Vi kommer att diskutera denna princip mer i detalj nedan.
Einsteins kunskapsteori tillät inte en probabilistisk beskrivning av verkligheten. För Bohr gjorde idén om komplementaritet probabilistisk tolkning inte bara naturlig utan också nödvändig.
Kausalitetsprincipen
En av de viktigaste principerna som begränsar sökandet efter nya teorier är kausalitetsprincipen. Fysiker förstår detta som tesen att orsaken måste föregå effekten. Vid första anblicken förefaller ett sådant krav uppenbart, som härrör från definitionen av begreppen orsak och verkan. Men meningen med kausalitetsprincipen ligger just i att den kanske inte är uppfylld och tillåter experimentell verifiering. Enligt observerbarhetsprincipen måste man först definiera kausalitet i en testbar form, precis som Einstein gjorde med begreppet samtidighet.
Låt B vara en konsekvens av A. Låt oss anta att orsaken A skilde sig från noll under ett mycket kort tidsintervall nära ögonblicket t. Om kausalitet gäller, kommer konsekvens B att vara lik noll endast vid tidpunkter t senare än t. I princip kan denna fördröjning mätas. Om det visar sig att B existerar för t mindre än t, så bryts kausaliteten.
Låt oss skriva ner vår definition av kausalitet i en mer specifik form. Låt oss säga att A är den våg som infaller på spridaren och B är spridningsvågen. Då symboliskt B=SA. Låt oss kalla S spridningsfunktionen. Det faktum att, enligt kausalitet, B i ögonblick t bestäms av värdena för A R vid tidigare ögonblick, sätter strikta restriktioner på egenskaperna hos spridningsfunktionen S. Dessa restriktioner kan verifieras experimentellt.
För att bevara kausalitet när man söker efter nya ekvationer är kravet att interaktioner ska vara lokala. Detta innebär att interaktionen mellan, säg, en partikel med ett fält bestäms av fältets värde vid den punkt i rum och tid där partikeln befinner sig. I fallet med två fält bestäms interaktionen av deras värden vid samma tidpunkt i rum-tid.
Interaktionen mellan två fält vid olika punkter överförs av samma eller ett annat fält med en hastighet, enligt relativitetsteorin, som inte överstiger ljusets hastighet. Detta säkerställer orsakssamband: effekten förskjuts i jämförelse med orsaken under varaktigheten av interaktionen. Således utförs interaktionen mellan två rörliga elektroner genom ett elektromagnetiskt fält som lokalt interagerar med var och en av elektronerna.
Ekvationernas lokalitet är ett kvantitativt uttryck för idén om nära handling, antagen i fysiken redan under förra seklet.
Lokalitetskravet begränsar sökandet efter ekvationer och gör dem vackrare.
I alla experiment som hittills gjorts har kausalitet observerats. Men för ultrasmå skalor, där, som vi kommer att se, betydande fluktuationer i rumtidens geometri uppstår, blir begreppen "före" och "efter" osäkra och innebörden av kausalitet kan förändras.
relativitetsteori och gravitationsteori
Historien om skapandet av den speciella relativitetsteorin (SRT) är ett av de bästa exemplen på hur en specifik filosofi ger skjuts åt vetenskapen. Tanken att det inte borde finnas några begrepp inom vetenskapen som inte kan formuleras på språket för ett verkligt experiment eller tankeexperiment – principen om observerbarhet – fick Einstein att ifrågasätta det intuitiva begreppet simultanitet och införa en definition som kan verifieras genom experiment. Alla resultat av den speciella relativitetsteorin följer omedelbart av denna definition - både Lorentz-kontraktionen och avmattningen av processer i ett rörligt koordinatsystem, om det observeras från ett stationärt.
Relativiteten av samtidighet
I sin populära artikel "The Measurement of Time" från 1898 uttryckte Henri Poincaré en anmärkningsvärd idé om det konventionella i definitionen av simultanitet. Endast samtidigheten av händelser vid två avlägsna punkter i ett fast koordinatsystem diskuterades. Poincaré avslutar: "Samtidigheten av två händelser eller ordningen för deras inträffande, likheten mellan två varaktigheter måste bestämmas på ett sådant sätt att formuleringen av naturlagarna är så enkel som möjligt. Med andra ord, alla dessa regler, alla dessa definitioner är bara frukten av en omedveten överenskommelse.”
För två punkter i ett fast koordinatsystem finns inget val; den enda "överenskommelse" som är godtagbar för en fysiker är att fastställa samtidigheten av två händelser med hjälp av ljussignaler, med hjälp av den experimentellt bevisade konstansen av ljusets hastighet i vakuum. Enligt Einstein, i alla tröghetskoordinatsystem, anses ljusblixtar vid olika punkter vara samtidiga om ljuset samtidigt anländer till en punkt som ligger på lika avstånd från dem. Från denna definition följer omedelbart relativiteten för simultanitet: händelser som är samtidiga för en stationär observatör är icke-samtidiga för en rörlig.
Från idén om villkorligheten av samtidighet drog två stora män - Poincaré och Einstein - olika slutsatser. Einstein, efter att ha fastställt relativiteten för samtidighet i olika tröghetssystem, drar slutsatsen, baserat på principen om observerbarhet, att tiden flyter olika för ett stationärt och rörligt objekt. Poincaré accepterade Newtons koncept om absolut tid och rum. Han höll sig till en konventionalistisk filosofi, enligt vilken godtyckliga konventioner ligger till grund för matematiska och naturvetenskapliga teorier. Poincaré ansåg Einsteins uttalanden villkorade och accepterade inte relativitetsteorin.
Lorentz, Poincare och SRT
Teorin som lagts fram av Lorentz och utvecklad av Poincaré skiljer sig från vad vi kallar relativitetsteorin. För Lorentz och Poincaré, till skillnad från Einstein, erhålls Lorentz-kompression inte som en oundviklig konsekvens av kinematik, utan som ett resultat av en förändring i kraftbalansen mellan molekylerna i en fast kropp under rörelse.
År 1909, i Göttingen, höll Poincare en föreläsning "New Mechanics", där han listade de postulat som antagits i hans teori: 1) fysiska lagars oberoende från det valda tröghetssystemet; 2) hastigheten på en materialkropp bör inte överstiga ljusets hastighet; och slutligen 3) kropparna komprimeras längs rörelsen. Poincaré sa om detta tredje postulat: ”Vi måste acceptera en mycket konstigare hypotes, som motsäger allt vi är vana vid: en kropp, när den rör sig, upplever deformation i rörelseriktningen... märkligt nog måste vi erkänna att denna tredje hypotesen är utmärkt bekräftad... ”Ur dessa ord är det tydligt att Lorentz-kontraktionen ur Lorentz-Poincarés synvinkel ser ut som en fantastisk händelse, som av någon anledning måste uppfyllas för alla typer av krafter. Samtidigt är det för Einstein en direkt konsekvens av hans två postulat: kravet på att naturlagarna förblir oförändrade när tröghetssystemet förändras och ljusets hastighets konstanta hastighet.
Tanken med godtyckliga överenskommelser är inte tillämplig inom experimentella vetenskaper. Koordinatsystemen för Ptolemaios och Copernicus är logiskt likvärdiga, men utan Copernicus "överenskommelse" skulle Keplers lagar och tyngdlagen inte ha hittats. Det är möjligt att bygga en ny mekanik på Lorentz-Poincarés "avtal". Men just på grund av det tredje postulatet skulle det vara ojämförligt mer komplext än relativitetsteorin. Så, i denna teori, till exempel, är det nödvändigt att ta reda på vilken typ av krafter som säkerställer elektronens jämvikt och introducerar "Poincaré-tryck".
Det är uppenbart att utan övergången till det heliocentriska systemet skulle det inte finnas någon himmelsk mekanik, precis som utan Einsteins "överenskommelse" skulle det inte finnas varken gravitationsteorin eller moderna fältteorier.
Av alla möjliga avtal är det bara ett som leder till en ny kvalitet. Detta bevisar det oacceptabelt med konventionellism.
Lorentz och Poincaré gjorde djupgående bidrag till relativitetsteorin, men gjorde inte den revolution som Einstein åstadkom. Efter Poincarés arbete 1898 och Lorentz arbete 1904 återstod ytterligare en avgörande ansträngning - att acceptera rumtidens relativitet, men detta steg krävde en annan typ av tänkande, en annan filosofi. Lorentz omintetgjordes av sitt djupa engagemang för det föregående århundradets fysikfilosofi. Poincarés kraftfulla matematiska intuition visade sig vara olämplig för denna uppgift – här krävdes fysisk intuition. Hans matematiska bakgrund kan ha gett upphov till en alltför flexibel konventionalistisk kunskapsteori, oförenlig med fysikens filosofi.
I artikeln "Henri Poincaré och fysikaliska teorier" sa Louis de Broglie: "Den unge Albert Einstein, som vid den tiden bara var 25 år gammal och vars matematiska kunskaper inte kunde jämföras med den djupa kunskapen hos den briljanta franska vetenskapsmannen, ändå , innan Poincaré hittade syntesen, som omedelbart tog bort alla svårigheter, använde och motiverade alla sina föregångares försök. Detta avgörande slag gavs av ett kraftfullt intellekt, styrt av djup intuition och förståelse för den fysiska verklighetens natur...”
Tyngdkraftsteori och modern fysik
Den allmänna relativitetsteorin eller gravitationsteorin är en generalisering av den speciella teorin till icke-tröghetssystem. Tyngdkraftsteorin har påverkat modern teoretisk fysik inte bara i sig själv. Huvudrollen spelades av de allmänna idéer som Einstein använde när han skapade den. Detta är först och främst tanken att vi måste leta efter ekvationer för gravitationsfältet. Det gjordes flera försök (ett av dem tillhörde Poincaré) att förklara korrigeringarna av himlamekaniken, och betraktade stjärnor som ett system av gravitationscentra med fördröjd växelverkan, d.v.s. med hänsyn till den ändliga utbredningshastigheten för växelverkan. Einstein övergav omedelbart denna riktning och introducerade fältvariabler.
Det är svårt att föreställa sig en mer lärorik aktivitet för en ung teoretisk fysiker än att studera den tioåriga historien om gravitationsteorins skapelse. Einstein slogs av den kolossala noggrannheten med vilken likvärdighetsprincipen observeras - proportionaliteten av vikt och tröghetsmassor för vilken kropp som helst, oavsett dess struktur. Han började, som en fysiker borde, med de enklaste konsekvenserna som härrörde från principen om ekvivalens av gravitationskrafter och "tröghetskrafter" för likformigt accelererad och roterande rörelse. Ekvivalensprincipens universalitet övertygade Einstein om nödvändigheten av den fantastiska kopplingen mellan geometri och gravitation, som följer av hans gravitationsteori. Med hjälp av sin universitetsklasskamrat Grosman insåg han att för att generalisera sina idéer till fallet med godtyckliga koordinatsystem var det nödvändigt att använda Riemannsk geometri, sedan behärskade han motsvarande teknik och satte uppgiften att hitta allmänt kovarianta ekvationer som förbinder fyrdimensionell geometri med materiens densitet.
Einsteins ekvationer har egenskapen mätinvarians. Detta innebär att det finns en bred klass av transformationer av den metriska tensorn som inte ändrar gravitationsfältets fysiska egenskaper, precis som elektriska och magnetiska fält förblir oförändrade under vissa transformationer av vektorpotentialen som beskriver dem. Mätarinvarians är ett karakteristiskt drag för alla moderna fältteorier. Tyvärr är det omöjligt att förklara detta bättre utan formler.
En annan egenskap hos moderna fältteorier som används för att skapa gravitationsekvationerna är kravet på symmetri. Gravitationsekvationerna erhålls, som redan nämnts, från kravet på kovarians (lik variation) av alla termer i ekvationen under godtyckliga lokala koordinattransformationer.
Sålunda påverkade de allmänna idéerna om gravitationsteorin, inklusive orealiserade försök att skapa en fältteori som förenar gravitation och elektrodynamik, utvecklingsförloppet och riktningen för sökandet efter modern teoretisk fysik. Av alla existerande fysikaliska teorier är gravitationsteorin kanske den mest perfekta ur en estetisk och filosofisk synvinkel. Landau ansåg henne vara den vackraste.
Är det nödvändigt att leta efter ett alternativ till denna teori? Tyngdkraftsteorin är logiskt sluten och beskriver otvetydigt experimentella data. Därför förefaller det mig att det inte finns några experimentella eller teoretiska skäl för att söka efter en alternativ beskrivning. Skönhetsbegreppet är dock inte absolut objektivt och därför kan det dyka upp en teori som författarna tycker är vackrare. Men den kommer att ha rätt att hävda vetenskapligt värde endast om den förklarar några fenomen som är oförklarliga ur den klassiska gravitationsteorin. Försök till en ny tolkning av en redan färdig teori framförs som regel av de vetenskapsmän som Pauli ironiskt nog kallade "Grundleger und Neubegrunder". Denna typ av verksamhet, om den hjälper vetenskapens utveckling, är bara indirekt och uppmuntrar till en mer exakt formulering av grunderna för en redan existerande teori som har bevisat sin fruktbarhet.
Kvantteorin
De filosofiska aspekterna av kvantmekaniken har diskuterats mer än en gång på sidorna i denna tidskrift. Jag måste upprepa flera välkända sanningar för att visa deras koppling till en viss filosofi.
Den huvudsakliga upptäckten av kvantteorin är den probabilistiska beskrivningen av mikrovärlden. Vågfunktionen som beskriver partiklars beteende är inte ett fysiskt fält, utan ett sannolikhetsfält. Detta förklarar alla fantastiska egenskaper hos kvantteorin.
Komplementaritetsprincipen
Först några ord om Niels Bohrs oväntade dialektik. Bohr sa: "Varje dom jag har uttryckt måste inte förstås som ett uttalande, utan som en fråga." Eller: "Det finns två typer av sanning - trivial, som är absurd att förneka, och djup, för vilken det motsatta påståendet också är en djup sanning." Denna idé kan formuleras annorlunda: innehållet i ett påstående prövas av att det kan vederläggas . Här är Bohrs ord: "Uttryck dig aldrig tydligare än du tror." På frågan om vilket begrepp som är ett tillägg till begreppet sanning, svarade Bohr: "Klarhet."
Komplementaritetsprincipen, som vi nu ska diskutera, är höjdpunkten i Bohrs dialektik.
Hegels ord om motsatsernas enhet och kamp, som alla alltför allmänt omdöme, har blivit triviala av frekvent användning. Bohrs idé om komplementaritet ger Hegels tanke en ny gestaltning.
I början av 1927 inträffade två viktiga händelser: Werner Heisenberg fick osäkerhetsrelationen och Niels Bohr formulerade komplementaritetsprincipen.
Genom att analysera alla möjliga tankeexperiment för att mäta en partikels position och hastighet kom Heisenberg fram till att möjligheten att samtidigt mäta dem är begränsad.
Det är inte för inte som vi använder ordet "osäkerhet" - inte ett misstag, inte okunnighet, utan just osäkerhet. När allt kommer omkring betyder den grundläggande omöjligheten att mäta, enligt principen om observerbarhet, osäkerheten i själva konceptet,
Heisenbergs osäkerhetsrelation är en kvantitativ manifestation av Bohrs komplementaritetsprincip. Här är några exempel på komplementaritet mellan begrepp.
En partikelvåg är två ytterligare sidor av en enda enhet. Kvantmekaniken syntetiserar dessa begrepp eftersom den tillåter oss att förutsäga resultatet av alla experiment där både korpuskulära och vågegenskaper hos partiklar manifesteras.
Kontinuitet och diskontinuitet av fysiska fenomen är ytterligare begrepp. Mätningar resulterar alltid i kontinuerliga funktioner. I verkligheten jämnas hoppen ut, även om de är över ett litet intervall. Sålunda, i atomer, jämnas energihopp ut av en ändlig bredd av spektrallinjer, i fasövergångar - av ett ändligt antal molekyler. I denna mening är det gamla uttalandet "naturen gör inga språng" korrekt. Men samtidigt tar sådan utjämning inte bort det abrupta mönstret, det förblir som en rimlig approximation, vars noggrannhet ökar när utjämningsfenomen stängs av.
Det finns ett mycket kontroversiellt problem - hur man logiskt förenar irreversibiliteten hos makroskopiska fenomen med reversibiliteten hos mekanikens ekvationer, som bestämmer rörelsen av enskilda partiklar i ett makroskopiskt system? Hur stämmer partikelmekanikens entydiga lagar ihop med den statistiska fysikens probabilistiska beskrivning?
Den anmärkningsvärda Leningrad-teoretiske fysikern Nikolai Sergeevich Krylov, som dog när han ännu inte var 30 år gammal, analyserade i sin bok "The Justification of Statistical Physics" djupgående den nämnda svårigheten och introducerade för första gången begreppet "blandning" i fasrymden som en nödvändig förutsättning för statistisk beskrivning. Han uttryckte tanken att det finns komplementaritet mellan statistiska egenskaper - temperatur, densitet, tryck och mikroskopisk beskrivning av de partiklar som ingår i systemet. Krylov visade att försöket att bestämma partiklarnas koordinater och hastigheter utesluter möjligheten till en statistisk beskrivning. Tyvärr hindrade hans tidiga död honom från att utveckla denna idé.
Den fysiska bilden av fenomenet och dess strikta matematiska beskrivning kompletterar varandra. Att skapa en fysisk bild kräver ett kvalitativt förhållningssätt, försummar detaljer och tar bort matematisk precision. Och vice versa – ett försök till en korrekt matematisk beskrivning komplicerar bilden så mycket att det komplicerar den fysiska förståelsen. Detta är innebörden av Bohrs ord, som menade att klarhet är ett komplement till sanningen.
Bohr gjorde mycket för att tillämpa idén om komplementaritet till andra kunskapsområden. Är biologiska lagar reducerbara till fysikaliska och kemiska processer? Alla biologiska processer bestäms av rörelsen av partiklar som utgör levande materia. Men denna uppfattning speglar bara en sida av saken. Den andra sidan, viktigare, är lagarna för levande materia, som, även om de bestäms av fysikens och kemins lagar, inte kan reduceras till dem. Biologiska processer kännetecknas av ett finalistiskt mönster som svarar på frågan "varför". Fysiken är bara intresserad av frågorna "varför" och "hur". Korrekt förståelse är möjlig endast på grundval av en ömsesidigt kompletterande beskrivning av biologi, enheten av fysikalisk-kemisk kausalitet och biologisk målmedvetenhet.
Enligt Bohr löses problemet med den fria viljan genom att tankar och känslor kompletterar varandra – att försöka analysera upplevelser, vi förändrar dem, och vice versa – genom att ge efter för känslor förlorar vi möjligheten till analys.
En lingvist klagade en gång för mig över att det var svårt att förena de två riktningarna som fanns i hans vetenskap. Vissa hävdar att betydelsen av en fras helt och hållet bestäms av helheten av orden den innehåller. Andra, inklusive min samtalspartner, tror att ord bara är symboler som antyder innehåll. Som ett exempel nämnde han frasen: "Vem hade A.P. Ivanova med hennes pulpit 1978?" Det är tydligt att läkaren frågar vilken specialist hans patient behandlades av tidigare. Men hur designar man en översättningsmaskin som förmedlar meningen korrekt?
Jag föreslog att min vän skulle vända sig till Bohrs idéer. Efter en tid skrev han till mig: ”Din idé om komplementaritetsprincipen i förhållande till språkets två sidor är bra och kom väl till pass. Det tillåter oss att förstå inkonsekvensen av dessa två sidor som en välsignelse, som bevis på en viss integritet och inte som en tagg...”
Inom fysiken leder Bohrs idé till kvantitativa samband, vilket bevisar dess betydelse. På andra områden verkar idén om komplementaritet nästan trivial vid första anblicken. Men dess värde bevisas av det faktum att det hjälper till att hitta en riktning för utveckling: i exemplet som ges, att utveckla rationella sätt att bygga en översättningsmaskin.
Funktioner i kvantteorin
Alla ovanliga egenskaper hos kvantteorin följer av komplementaritetsprincipen. Låt oss lista några av dem.
1. Kvantmekanikens förutsägelser är tvetydiga; de ger bara sannolikheten för ett visst resultat.
Denna tvetydighet motsäger den klassiska fysikens determinism. Framsteg inom himlamekaniken under 1600- och 1500-talen. ingjutit djup tilltro till möjligheten av entydiga förutsägelser. Pierre Laplace sa: "Ett sinne som för varje givet ögonblick skulle känna till alla krafter som verkar i naturen och det relativa arrangemanget av dess beståndsdelar, om det dessutom var tillräckligt brett för att utsätta dessa data för analys, skulle omfatta en enhetlig formel för rörelsen av de största kropparna i universum och den lättaste atomen; det skulle inte vara något oklart för honom, och framtiden, liksom det förflutna, skulle vara framför hans ögon...” Med andra ord, genom att känna till alla partiklars koordinater och hastigheter kan du förutsäga framtiden och ta reda på universums förflutna. Förutsägelserna för klassisk elektrodynamik bestäms också.
Inom kvantmekaniken är osäkerhet grundläggande; den följer av komplementariteten mellan mikroobjektens kvantnatur i klassiska beskrivningsmetoder. Det är omöjligt att bestämma systemets tillstånd genom att specificera "koordinaterna och hastigheterna för alla partiklar." Det mesta som kan göras är att i det första ögonblicket specificera en vågfunktion som beskriver sannolikheten för vissa värden på koordinater och hastigheter. Kvantmekaniken gör att vi kan hitta vågfunktionen när som helst senare. Kausalitet i Laplace-bemärkelse kränks, men i en mer exakt kvantmekanisk förståelse respekteras den. Från det mest fullständigt definierade initiala tillståndet följer ett unikt sluttillstånd unikt. Endast innebörden av ordet "stat" har förändrats.
2. Probabilistisk beskrivning av fysikaliska fenomen (statistisk (fysik) innan kvantmekaniken uppstod i beskrivningen av komplexa system, där en liten förändring i initialförhållandena under tillräckligt lång tid leder till en stark tillståndsförändring. Dessa system beskrivs av strikt otvetydiga ekvationer för klassisk mekanik, och sannolikheten uppstår när medelvärdesberäknas över intervall av initiala tillstånd.
Däremot, enligt kvantmekaniken, är den troliga beskrivningen giltig för både komplexa och enklaste system och kräver ingen ytterligare medelvärdesberäkning av de initiala förhållandena.
3. Anledningen till förutsägelsernas probabilistiska karaktär är att egenskaperna hos mikroskopiska föremål inte kan studeras genom att abstrahera från observationsmetoden. Beroende på det manifesterar elektronen sig antingen som en våg, eller som en partikel, eller som något däremellan. Naturligtvis finns det egenskaper som inte är beroende av observationsmetoden: massa, laddning, partikelspin, baryonladdning, magnetiskt moment... Men närhelst vi samtidigt vill mäta eventuella storheter som är komplementära till varandra kommer resultatet att bero på observationsmetoden. V. A. Fock kallade denna egenskap hos kvantobjekt "relativitet till observationsmedel."
Orsakerna till detta är olösta - vi tvingas beskriva kvantobjekt på den klassiska fysikens språk, som talas med hjälp av våra observationer och där vi formulerar våra tankar. Vi använder oundvikligen subjektiva verktyg för att beskriva det objektiva, men vi förlorar ingenting i processen. Vi verkar känna igen formen på ett flerdimensionellt objekt genom att studera dess tredimensionella projektioner, dissekera det längs olika plan.
4. Vågfunktionen är inte ett fysiskt fält, utan ett informationsfält. Efter varje mätning ändras vågfunktionen abrupt. Faktum är att låt elektronen ha ett visst momentum. I detta tillstånd, innan den faller på den fotografiska plattan, kunde elektronen hittas med lika stor sannolikhet på vilken plats som helst; Efter att plåtens korn svartnat ändrades osäkerheten i dess läge abrupt på en obetydlig tid - nu bestäms den av kornstorleken.
Det är klart att inget fysiskt fält kan ha sådana egenskaper. På grund av ljusets ändliga hastighet är det omöjligt att ändra det fysiska fältet i ett stort område av rymden på kort tid. En plötslig förändring av vågfunktionen innebär bara en annan typ av observation, ytterligare ett ytterligare tillstånd - i vårt exempel letar vi efter vågfunktionen först under förutsättning att ett givet elektronmomentum väljs, och sedan under förutsättning att en given korn har svartnat. Här är en nära analogi: föreställ dig ett teleskop som snabbt överförs från en stjärna till en annan, en avlägsen stjärna - bara ett urval av observationsplatsen inträffade, inte associerat med några fysiska effekter av teleskopet på stjärnorna eller en stjärna på en annan.
5. Inom kvantmekaniken är superpositionsprincipen uppfylld - den totala vågfunktionen består av vågfunktionerna av ömsesidigt uteslutande händelser. Som vi vet, i elektrodynamik bryts principen om superposition i starka fält. Man kan tänka sig en kvantteori där denna princip, under vissa förutsättningar, inte längre strikt kommer att följas för vågfunktionen. Men det är nästan omöjligt att föreställa sig en kvantteori där osäkerhetsrelationen och den probabilistiska tolkningen av vågfunktionen skulle kränkas.
Einstein och Bohr
Djupa fysiska idéer är alltid frukten av en filosofisk förståelse av fysiken. I alla sina huvudsakliga skapelser - hypotesen om ljuskvanta, relativitetsteorin, gravitationsteorin, kosmologi - agerade Einstein som fysikfilosof.
Bohrs gåva för filosofisk förståelse manifesterade sig när man skapade en fysisk tolkning av kvantteorin. Bohrs filosofiska idéer förberedde fysikernas undermedvetna för sådana upptäckter som osäkerhetsrelationen och den probabilistiska tolkningen av vågfunktionen.
Det är intressant att spåra hur åsikterna hos dessa två stora fysikfilosofer utvecklades.
Fram till 1925 motsatte sig Bohr, den framtida skaparen av komplementaritetsprincipen, Einsteins hypotes om ljuskvanta och försökte bevara klassisk elektrodynamik. Samtidigt var våg-partikeldualitet, upptäckt av Einstein 1905, det första fysiska exemplet på komplementaritet. Senare, när nästan alla fysiker accepterade den probabilistiska tolkningen av vågfunktionen, reagerade Einstein negativt på denna tolkning, även om han själv införde övergångssannolikheter för första gången i sitt arbete 1916...
Deras dispyt om den fysiska innebörden av kvantmekaniken och giltigheten av osäkerhetsförhållandet fortsatte i många år, med början 1927. När Einstein kände att han inte kunde hitta en svag punkt i kvantmekanikens logik, förklarade han att denna helt konsekventa punkt synsätt motsäger hans fysiska intuition och kan enligt hans åsikt inte vara den slutgiltiga lösningen: "Herren Gud spelar inte tärning...".
1935 dök arbetet av Einstein, Podolsky och Rosen "Kan en kvantmekanisk beskrivning av den fysiska verkligheten anses vara fullständig?". Låt oss anta att två delsystem interagerade under en tid och sedan divergerade över en lång sträcka. Författarna noterar: "Eftersom dessa system inte längre interagerar kan alla operationer på det första systemet inte längre resultera i några verkliga förändringar i det andra systemet." Under tiden, enligt kvantmekaniken, med hjälp av mätningar i det första systemet, kan du ändra vågfunktionen för det andra systemet...
Låt oss spåra detta fenomen med ett enkelt exempel. Låt oss säga att vi mätte momentan för två partiklar före kollisionen, och låt oss säga att efter kollisionen stannar den ena kvar på jorden och den andra flyger till månen. Om en observatör på jorden får ett visst värde av den återstående partikelns rörelsemängd efter kollisionen, kan han beräkna rörelsemängden för partikeln på Månen med hjälp av lagen om bevarande av rörelsemängd. Följaktligen kommer vågfunktionen för denna partikel som ett resultat av mätning på jorden att bestämmas - den motsvarar en viss impuls.
Om vi förstår vågfunktionen som ett fysiskt fält är ett sådant resultat omöjligt. Om vi tar hänsyn till att vågfunktionen är en våg av information, är det naturligt: detta är en normal förändring i sannolikheten för förutsägelser med uppkomsten av ny information. Vi ställer frågan: vad är sannolikheten att en månexperimentator kommer att hitta ett visst värde på sin partikels rörelsemängd under det ytterligare villkoret att en viss rörelsemängd hos den jordlevande partikeln har hittats? Det betyder att du måste ta hela uppsättningen av multipla mätningar av impulsen i båda laboratorierna och välja från denna uppsättning de fall då en given impuls erhölls på jorden. Under detta villkor kommer måndata att motsvara ett visst och känt momentum enligt lagen om bevarande av momentum. Inverkan av mätningar i ett delsystem på förutsägelser om beteendet hos ett annat delsystem måste förstås just i betydelsen att välja fall som motsvarar ett visst tillstånd. Det är tydligt att när urvalsförhållandena ändras ändras vågfunktionen. Detta fenomen finns både i klassisk fysik och i vardagen. Sannolikheten för förutsägelser ändras abrupt när förutsättningarna för att välja händelser ändras.
I huvudsak var Bohrs tvist med Einstein en tvist mellan två filosofier, två kunskapsteorier - den klara synen på gammal fysik, fostrad på klassisk mekanik och elektrodynamik med deras entydiga determinism, och en mer flexibel filosofi som införlivade nya fakta om kvantfysik. 1900-talet. och beväpnade med komplementaritetsprincipen.
Ska vi leta efter en annan tolkning?
Kvantmekaniken är tillsammans med teorin om mätningar en konsekvent och otroligt vacker teori. Alla försök att "förbättra" det har hittills visat sig misslyckade.
Som ett resultat av heta debatter om fullständigheten av den kvantmekaniska beskrivningen uppstod en idé: kunde osäkerheten i en elektrons beteende förklaras av det faktum att dess tillstånd inte bara beror på momentum, koordinater och spinnprojektion, utan också på några interna dolda parametrar? Då kommer osäkerheten i resultatet, som i statistisk fysik, att uppstå på grund av osäkerheten hos dessa parametrar. I princip, om värdena för de dolda parametrarna var kända, skulle förutsägelserna bli säkra, som i klassisk mekanik. Med en enda förutsägelse genom att välja dolda parametrar är det möjligt att få samma resultat som i kvantmekaniken. Men när man förutsäger sekventiella händelser är detta inte alltid möjligt. Den första dimensionen begränsar värdeintervallet för de dolda parametrarna så mycket att deras frihet till den andra dimensionen inte längre är tillräcklig för att överensstämma med kvantmekaniken.
1965 visade D. Bell i vilka experiment man kan se skillnaden mellan kvantmekanikens förutsägelser och teorin om dolda parametrar. Ett sådant experiment utfördes 1972 av S. Friedman och D. Klauser. De observerade ljuset som sänds ut av exciterade kalciumatomer. Under betingelserna för deras experiment emitterade kalciumatomen successivt två kvanta av synligt ljus, som kunde särskiljas med hjälp av konventionella färgfilter. Varje kvant kom in i sin räknare och passerade genom en polarimeter, som valde en viss polarisationsriktning. Antalet sammanträffanden studerades som en funktion av vinkeln mellan polarisationsriktningen för de två kvantorna. Latent variabelteori förutspådde nedgångar i kurvan som visar detta förhållande. I experimentet fanns det inte bara några nedgångar, utan hela experimentkurvan sammanföll exakt med den teoretiska kurvan som erhölls från kvantmekaniken. Senare utfördes andra mer exakta experiment, som också stämde överens med kvantmekaniken.
Så, teorin om dolda parametrar, åtminstone i sin nuvarande form, motsäger erfarenheten. Kvantmekaniken har återigen bekräftats. Men ett uttalande om kvantmekanikens okränkbarhet, särskilt när det kommer till det outforskade området av ultrasmå skalor, skulle strida mot kvantfysikens filosofi.
Fältkvantisering
Tillämpningen av kvantmekanik på det elektromagnetiska fältet och andra fält, det vill säga på system med ett oändligt antal frihetsgrader, krävde inga förändringar i metoderna för att beskriva naturen som etablerats av relativitetsteorin och kvantmekaniken. För att tillämpa kvantmekanik, utvecklad för system med ett ändligt antal frihetsgrader, på ett fält, d.v.s. på ett system med ett kontinuumantal av frihetsgrader, alla möjliga svängningar i en låda med en tillräckligt stor men ändlig volym övervägdes. Då är uppsättningen av frihetsgrader räknbar (de kan numreras) - det är frihetsgraderna för alla möjliga stående vågor i lådan. Kvantmekaniken gäller för varje enskild vibration. Det visade sig att i det tomma utrymmet, när det inte finns några riktiga partiklar i det, uppstår svängningar av alla möjliga fält, partiklar och antipartiklar föds och försvinner.
Slutet av 20-talet, när kvantelektrodynamik började skapas, kan betraktas som början på studiet av huvudobjektet för modern fundamental fysik - vakuum.
Kvantelektrodynamik
Elektromagnetiska vågor interagerar inte med sig själva; Varje enskild stående våg är ett periodiskt oscillerande system - en oscillator. Därför reduceras problemet med att kvantisera det elektromagnetiska fältet till problemet med att kvantisera oberoende oscillatorer.
Komplementaritetsprincipen är ett metodologiskt postulat som ursprungligen formulerades av den store danske fysikern och filosofen Niels Bohr i förhållande till området.Bohrs komplementaritetsprincip kom med största sannolikhet fram först på grund av att den tyske fysikern Kurt Gödel ännu tidigare föreslog sin slutsatsen och formuleringen av den berömda satsen om egenskaperna hos deduktiva system, som relaterar till Niels Bohrs område, utvidgade Gödels logiska slutsatser till kvantmekaniken och formulerade principen ungefär så här: för att på ett tillförlitligt och adekvat sätt känna till ämnet mikrovärlden , bör den studeras i system som ömsesidigt utesluter varandra, det vill säga i vissa ytterligare system. Denna definition gick till historien som principen om komplementaritet inom kvantmekaniken.
Ett exempel på en sådan lösning på mikrovärldens problem var övervägandet av ljus inom ramen för två teorier - våg och korpuskulär, vilket ledde till ett otroligt effektivt vetenskapligt resultat som avslöjade för människan ljusets fysiska natur.
Niels Bohr gick ännu längre i sin förståelse av denna slutsats. Han gör ett försök att tolka komplementaritetsprincipen genom den filosofiska kunskapens prisma, och det är här som denna princip får universell vetenskaplig betydelse. Nu lät formuleringen av principen så här: för att reproducera något fenomen för att förstå det i ett tecken (symboliskt) system, är det nödvändigt att tillgripa ytterligare begrepp och kategorier. I enklare termer förutsätter komplementaritetsprincipen i kunskap inte bara möjlig, utan i vissa fall nödvändig, användning av flera metodologiska system som gör det möjligt för en att skaffa objektiva data om ämnet forskning. Principen om komplementaritet i denna mening manifesterade sig som ett faktum av överensstämmelse med den metaforiska karaktären hos metodikens logiska system - de kan manifestera sig på ett eller annat sätt. Således, med tillkomsten och förståelsen av denna princip, insåg man i huvudsak att logik ensam inte var tillräckligt för kunskap, och därför ansågs ologiskt uppträdande i forskningsprocessen som acceptabelt. I slutändan bidrog tillämpningen av Bohrs princip till en betydande förändring
Senare utökade Yu. M. Lotman den metodologiska betydelsen av Bohrs princip och överförde dess mönster till kultursfären, i synnerhet tillämpade han den på beskrivningen. Lotman formulerade den så kallade "paradoxen för mängden information", den essensen av detta är att den mänskliga existensen till övervägande del äger rum under förhållanden av informationsbrist. Och när den utvecklas kommer denna brist att öka hela tiden. Med hjälp av komplementaritetsprincipen är det möjligt att kompensera för bristen på information genom att översätta den till ett annat semiotiskt (tecken)system. Denna teknik ledde faktiskt till framväxten av datavetenskap och cybernetik, och sedan Internet. Senare bekräftades principens funktion av den mänskliga hjärnans fysiologiska anpassningsförmåga till denna typ av tänkande, på grund av asymmetrin i aktiviteten i dess hemisfärer.
En annan ståndpunkt som förmedlas av Bohrs princips verkan är faktumet av den tyske fysikern Werner Heisenbergs upptäckt av lagen om osäkerhetsförhållanden. Dess verkan kan definieras som ett erkännande av omöjligheten av samma beskrivning av två objekt med samma noggrannhet om dessa objekt tillhör olika system. En filosofisk analogi av denna slutsats gavs av den som i sitt arbete "Om tillförlitlighet" uttalade att för att hävda vissheten om något måste man tvivla på något.
Bohrs princip har alltså fått enorm metodologisk betydelse inom en mängd olika områden.
KOMPLEMENTARITETSPRINCIPEN
KOMPLEMENTARITETSPRINCIPEN
En metodologisk princip formulerad av Niels Bohr i relation till kvantfysik, enligt vilken, för att på ett mest adekvat sätt beskriva ett fysiskt objekt som tillhör mikrovärlden, det måste beskrivas i ömsesidigt uteslutande, komplementära beskrivningssystem, till exempel samtidigt som en våg och som en partikel ( centimeter. MULTI-VÄRDIG LOGIK). Så tolkar han P. d.s kulturella betydelse för 1900-talet. Den ryske lingvisten och semiotikern V.V. Nalimov: "Klassisk logik visar sig vara otillräcklig för att beskriva den yttre världen. För att försöka förstå detta filosofiskt formulerade Bohr sin berömda princip om komplementaritet, enligt vilken för att reproducera ett integrerat fenomen i ett teckensystem, ömsesidigt uteslutande, ytterligare klasser av begrepp är nödvändiga. Detta är ett krav som motsvarar en utvidgning av den logiska strukturen i fysikspråket. Bohr använder ett till synes mycket enkelt medel: ömsesidigt uteslutande användning av två språk, var och en baserad på vanlig logik , accepteras. De beskriver ömsesidigt uteslutande fysiska fenomen, till exempel ljusfenomens kontinuitet och atomism. Bohr själv är väl förstått med den metodologiska betydelsen av principen han formulerade: "... levande organismers integritet och människors egenskaper med medvetande, såväl som mänskliga kulturer, representerar särdrag av integritet, vars uppvisning vanligtvis kräver en ytterligare beskrivningsmetod.” Komplementaritetsprincipen är i själva verket erkännandet av vad som tydligt är de konstruerade logiska systemen fungerar som metaforer: de definierar modeller som beter sig både som omvärlden och inte så. En logisk konstruktion räcker inte för att beskriva hela mikrovärldens komplexitet. Kravet på att bryta mot allmänt accepterad logik när man beskriver bilden av världen ( centimeter. PICTURE OF THE WORLD) uppenbarligen först i kvantmekaniken - och detta är dess speciella filosofiska betydelse." Senare tillämpade Yu. M. Lotman en utökad förståelse av P. d. på beskrivningen av kulturens semiotik. Här är vad han skriver: "... kulturens mekanism kan beskrivas i följande form: otillräckligheten av information som står till en tänkande individs förfogande gör det nödvändigt för den att vända sig till en annan liknande enhet. Om vi kunde föreställa oss en varelse som agerar under förhållanden av fullständig information, då vore det naturligt att anta att den inte behöver sin egen sort för att fatta beslut. En normal situation för en person är att verka under förhållanden med otillräcklig information. Oavsett hur mycket vi sprider kretsen av vår information, kommer behovet av information att utvecklas och gå snabbare än takten i våra vetenskapliga framsteg. Följaktligen, när kunskapen växer, kommer okunnigheten inte att minska, utan öka, och aktiviteten, som blir mer effektiv, kommer inte att bli lättare, utan svårare. Under dessa förhållanden kompenseras bristen på information av dess stereoskopicitet - förmågan att få en helt annan projektion av samma verklighet - ( centimeter. VERKLIGHET) översättning till ett helt annat språk. Fördelen med en kommunikationspartner är att han är annorlunda. P.d. orsakas också rent fysiologiskt - av den funktionella asymmetrin i hjärnhalvorna ( centimeter. FUNKTIONELL ASYMMETRI AV HJÄRNANS HELFAREN) är en slags naturlig mekanism för implementering av P. d. I en viss mening formulerade Bohr P. d. tack vare att Kurt Gödel bevisade det så kallade teoremet om ofullständigheten av deduktiva system (1931). Enligt Gödels slutsats är systemet antingen konsekvent eller ofullständigt. Här är vad V.V. Nalimov skriver om detta: "Av Gödels resultat följer att de vanligen använda konsekventa logiska systemen, på det språk som aritmetiken uttrycks i, är ofullständiga. Det finns sanna påståenden som kan uttryckas på språket i dessa system, som inte kan vara bevisat i sådana system. Det följer också av dessa resultat att ingen strikt bestämd förlängning av detta systems axiom kan göra det komplett - det kommer alltid att finnas nya sanningar som inte kan uttryckas med dess medel, men som inte kan härledas från det. slutsats från Gödels sats är en slutsats som har enorm filosofisk betydelse: den tänkande människan är rikare än sina deduktiva former.En annan fysisk, men också filosofiskt meningsfull, proposition som direkt berör P. d. är den så kallade osäkerhetsrelationen formulerad av den stora 20:e. Tyske fysikern Werner Heisenberg från 1900-talet. Enligt denna proposition är det omöjligt att lika exakt beskriva två ömsesidigt beroende objekt i mikrovärlden, till exempel koordinaten och rörelsemängden för en partikel. Om vi har noggrannhet i en dimension, kommer den att gå förlorad i en annan. Den filosofiska analogen till denna princip formulerades i den sista avhandlingen av Ludwig Wittgenstein ( centimeter. ANALYTISK FILOSOFI, PÅLITLIGHET) "Om tillförlitlighet." För att tvivla på något måste något förbli säkert. Vi kallade denna princip i Wittgensteins "principen om dörrgångjärn." Wittgenstein skrev: "Frågorna vi ställer och våra tvivel är baserade på det faktum att vissa påståenden är befriade från tvivel, att de är som gångjärn på vilka dessa frågor och tvivel vänder sig. Det vill säga, det hör till logiken i vår vetenskapliga forskning att vissa saker är verkligen säkra. Om jag vill att dörren ska rotera måste gångjärnen vara stationära." Således är P. av grundläggande betydelse i 1900-talets kulturmetodik, vilket underbygger kunskapens relativism, vilket i kulturell praktik naturligtvis ledde till uppkomsten av fenomenet postmodernism, vilket höjde idén om stereoskopicitet och komplementaritet av konstnärliga språk till den huvudsakliga estetiska principen.
Ordbok över 1900-talets kultur. V.P.Rudnev.
Se vad "PRINCIPEN OM KOMPLEMENTARITET" är i andra ordböcker:
Komplementaritetsprincipen är en av kvantmekanikens viktigaste principer, formulerad 1927 av Niels Bohr. Enligt denna princip, för att fullständigt beskriva kvantmekaniska fenomen är det nödvändigt att tillämpa två ömsesidigt uteslutande... ... Wikipedia
Komplementaritetsprincipen- kvantmekanikens grundläggande ståndpunkt formulerad av den danske fysikern N. Bohr (1885 1962) 1927, enligt vilken man skaffar experimentell information om vissa fysiska storheter som beskriver ett mikroobjekt (elementarpartikel, ... ... Begrepp av modern naturvetenskap. Ordlista över grundläggande termer
principen om komplementaritet- papildomumo principas statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. komplementaritetsprincipen vok. Ergänzungsprinzip, n; Komplementaritätsprinzip, n rus. komplementaritetsprincipen, m pranc. principe de complémentarité, m … Fizikos terminų žodynas
"PRINCIPEN OM KOMPLEMENTARITET"- – 1) en princip som innebär att samspelet mellan mätanordningen och föremålet är en oskiljaktig del av fenomenet; 2) varje procedur i samband med mätning, som introducerar vissa störningar i föremålet eller fenomenet som studeras, M., 1959; Problemet med kausalitet i modern fysik. [Redigerad av I.V. Kuznetsov m.fl.], M., I960. A. Posner. Moskva.
