Рукопись (Фото: phaidra.univie.ac.at)
Историк физики Флавио Дель Санто из Женевского университета нашел в австрийской библиотеке неопубликованную рукопись Эрвина Шредингера. Она пролежала в архиве больше 80 лет. Свой разбор документа исследователь выложил на сервере препринтов arXiv. Три страницы текста опровергают привычное представление о Шредингере как о стороннике строгой предопределенности, которому не нравилась случайность квантового мира. Сам манускрипт оцифрован и доступен в открытом репозитории Венского университета.
Рукопись связана с забытым спором середины 1940-х. В мае 1943 года математик Эдмунд Тейлор Уиттекер прочитал лекцию о том, что квантовая механика разрушила классический детерминизм, то есть представление, будто будущее можно точно вычислить по настоящему. В январе 1944 года похожие доводы привел на Индийском научном конгрессе Шатьендранат Бозе. В июле того же года Генри Пьяджо опубликовал в журнале Nature статью «Крах детерминизма», и она вызвала широкую дискуссию. После ноября 1944 года Шредингер написал собственный ответ под тем же названием.
В центре спора были так называемые скрытые параметры. Это гипотетические свойства частиц, которые заранее определяли бы исход каждого измерения, если бы существовали. В 1932 году Джон фон Нейман опубликовал рассуждение, которое многие сочли математическим доказательством, что скрытых параметров быть не может. В 1935 году математик Грете Герман указала на серьезные ошибки в его логике, но ее критику тогда почти не заметили.
Шредингер нашел слабое место в примере Уиттекера с поляризатором, фильтром, который пропускает свет только с определенным направлением колебаний. Уиттекер считал, что скрытый параметр у фотона может принимать лишь два значения. Шредингер показал, что параметр может лежать в любом месте между нулем и единицей. Он построил математическую модель, где результат зависит и от этого параметра, и от угла поворота поляризатора. Модель воспроизводит вероятности квантовой механики, при этом каждое отдельное взаимодействие в ней не случайно. Физик также предложил строгое правило, по которому параметр меняется после измерения, так что модель позволяет предсказывать и последующие результаты. Его вывод звучал так: «Экспериментальные данные плюс логическая дедукция никогда не смогут доказать, что детерминистский или индетерминистский взгляд невозможен».
Почему Шредингер не опубликовал текст, неизвестно. Дель Санто предполагает, что физик узнал о работе Генриха Пельцера: тот в 1944 году описал похожую модель. Впрочем, модель Шредингера шла дальше и содержала явные правила для серии измерений.
Дель Санто подчеркивает, что эта модель не говорит о личной вере ученого в предопределенность. Такие построения служили «доказательствами принципиальной возможности» в ответ на распространенные убеждения и заявления о невозможности. Еще в 1920-х годах под влиянием физика Франца Экснера Шредингер допускал, что законы природы в основе своей статистические, а классический детерминизм называл «философским предрассудком». В рукописи он пишет: «Самый сильный довод в пользу индетерминизма старше квантовой механики». По словам Дель Санто, Шредингер пришел к «удивительно твердой приверженности индетерминизму» еще до появления квантовой механики и независимо от нее и сохранял ее всю карьеру. Сам спор 1940-х сегодня почти забыт, но физики до сих пор не сошлись во мнении, детерминирована ли Вселенная.
Ранее мы рассказывали, что Физики создали рекордного кота Шредингера с помощью самых необычных атомов.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
