Классовая основа различных видов и школ материализма 20 страница

Соч.: Географич. теория развития историч. народов, «Вестник Европы», 1889, т. 2, № 3.

Лит.: Плеханов Г. В., О книге Л. И. М. (Л. М.,
«Цивилизация и великие историч. реки»), Соч., т. 7, М.—Л.,
1925; его же, Л. И. Мечников [Некролог], там же;
Романенко В. М., Борьба Л. И. Мечникова против
мальтузианства, социал-дарвинизма и расизма, «Вопр. фило­
софии», 1956, № 5; Семенов И. Е., Рус. гарибаль­
диец Л. И. М., «Уч. зап. историч. фак-та Кирг. ун-та»,
вып. 5, 1958. А. Поляков. Москва.

МИД(Mead), Джордж Герберт (27 февр. 1863— 26 апр. 1931) — амер. философ и социолог прагма-тистского направления. Учился в Гарвардском ун-те и в Германии. С 1894 и до конца жизни — проф. философии Чикагского ун-та. Окружающий мир он трактует как совокупность реакций и форм поведе­ния, как «серию ситуаций», а человеч. поведение — в духе бихевиоризма, как биологич. влечения, реак­ции. Последние М. рассматривает как исходный эле­мент общества. Отсюда и все социальные институты— только «способы отражать на социальном экране в увеличенном виде процессы, происходящие в нашей центральной нервной системе» («Mind,self and society», Chi., 1934, p. 242). Однако «человеческое животное» превращается в индивида под действием социальных отношений. Первоначально это, по М., иррациональ­ный процесс «моделирования» биологич. влечений младенца под давлением межчело веч. отношений и форм активности, к-рые в виде определ. установок и действий образуют сознание индивида. Далее пове-

МИЗАНТРОПИЯ - МИКРОЧАСТИЦЫ 427

дение последнего становится рациональным в том смысле, что в своих действиях он «играет роль», к-рую другие от него ожидают. Вслед за Кули, М. толкует «Я» как «Я— зеркало», т. е. как рефлекс образов поведения др. люден. По «роли», определяе­мой другими, в к-рую индивид себя «вкладывает», как «актер», обнаруживаются формы поведения и ус­тановок, характерные для социальной группы. По­этому основы социальной эволюции составляют разви­тие систем символизации и коммуникации. Сознание личности находит полное выражение внутри символич. системы установок социальной группы как целого.

С о ч.: The philosophy of the present, Chi., 1932; Move­ments of thought in the nineteenth century, Chi. (111.), [l950]; The philosophy of the act, Chi. (111.), [1950]; The social psychology..., ed. by A. Strauss, Chi., 1956 (отрывки из соч. Мида).

Лит.: Victoroff D., G. H. Mead; sociologue et phi-losophe, P., 1953; Natanson M., The social dynamics of G. H. Mead, Wash., [1956]. П. Зыков, М. Роговин. Москва.

МИЗАНТРОПИЯ (греч. идзсг/йригаш, от идзёш — нена­вижу и ачЬрш-zoi— человек) — ненависть к людям, от­чуждение от них. М. выступает как крайняя форма ин-дивидуализма,п[юшво[Юставления личности обществу. Трактовка М. как разрыва всех связей с обществом исходит от Лукиана («Тимон или мизантроп») и Шек­спира («Жизнь Тимона Афинского»). М. Связана с пессимизмом, неверием, подозрительностью, нелюди­мостью. М. подчас переходит в антропофобию (чело-векобоязнь), проявляется в антигуманных действиях. В широком смысле она является антиподом гуманизма и служит нравств. основой различных человеконена-вистнич. теорий. В идеалистич. этике явление М. объясняется, как правило, психологич. причинами, не зависящими от обществ, условий. Шопенгауэр, напр., оправдывал М., считая ее выражением «благо­родного негодования» личности, направленного про­тив всех людей (см. Поли. собр. соч., т. 4, М., 1910, с. 452—53).

Уничтожение антагонизма между личностью и об­
ществом означает устранение социальной основы М.
В обществе, основанном на началах коллективизма,
всестороннее развитие личности исключает возмож­
ность появления ложного представления о неполно­
ценности людей, а следовательно, и появления нена­
висти или неприязни К НИМ. Е. Панфилов. Москва.

МЙЗЕС (Mises),Рихард Эдлер (19 апр. 1883—14 июля 1953)— австр. математик, много занимавшийся вопро­сами теории познания, а также, в связи с проблемами теории вероятностей и статистики, вопросами социоло­гии. 1909—33 — проф. математики и философии в раз­личных ун-тах Германии; 1933—39 — в Стамбульском ун-те; 1939—53 — в Гарвардском ун-те. Кроме много-числ. филос. рассуждений в трудах по теории веро­ятностей, у М. имеется ряд спец. исследований по фи­лософии, в к-рых он отстаивает взгляды неопозити­визма с уклоном в операционализм. Эти взгляды М. нашли отражение в его научных работах. М. принад­лежит попытка частотного обоснования теории вероят­ностей (см. Вероятностная логика), привлекшая вни­мание большого количества естествоиспытателей: фи­зиков, биологов и пр., поскольку он предлагал изме­рять вероятность случайного события не с помощью неприменимого в большинстве практич. задач крите­рия равновозможности, как это делала классич. тео­рия вероятностей, но с помощью доступной наблюде­нию величины — относительной частоты случайного события. С методологич. и математич. т. зр. эта попытка, однако, не была удачной — сказалась неопо­зитивистская недооценка М. роли абстракций, по­чему он, в частности, протестовал против самой постановки вопроса об уточнении нек-рых «эмпири­ческих» понятий, лежащих в основе его теории; между тем впоследствии как раз из попыток такого уточ­нения выросли математич. теории, имеющие важное

практич. значение. В социологии М. разделял взгля­ды Кетле (концепция среднего человека и др.).

Соч.: Vorausberechnung vom Umfang und Altersschich-tung der deutschen Bevolkerung, «Blatter fur Versicherungs-Mathematik und verwandte Gebiete», 1933, Bd 2; E. Mach und die empiristische Wissenschaftsauffassung. Zu E. Machs hundertstem Geburtsjahr, s'Gravenhage, 1938; Kleines Lehr-buch des Positivismus, Hague, 1939; Vorlesungen aus dem Gebiete der angewandten Mathematik, N. Y., 1945; Notes on mathematical theory of probability and statistics, Camb., 1946; Positivism, Camb., 1951; Studies in mathematics and mechanics, N. Y., 1954; в рус. пер.— Вероятность и ста­тистика, М.—Л., 1930; Проблема двух рас, в кн.: Матема­тич. сборник, т. 41, вып. 3, М.—Л., 1934.

Лит.: Poggendorff J. С., Biographisch-lite-
rarisches Handworterbuch..., Bd 7a, Tl 3, 3 Lief., В., 1958,
S. 313—14; Temple G., Prof. R. von Mises, «Nature»,
L., 1953, v. 172, № 4373. В. Пятнииын. Москва.

МИКРОСОЦИОЛОГИЯ — одно из названий на­правления в бурж. социологии, возникшего в 20-х гг. 20 в. (Морено, Г'урвич и др.) (см. Социометрия).

МИКРОЧАСТИЦЫ (от греч. fxtxpo?—малый)—части­цы очень малой массы (в частности, нулевой), для дви­жения и взаимодействия к-рых существенна дискрет­ность (атомизм) действия. КМ. относятся элементар­ные частицы, атомные ядра, атомы, молекулы, квази­частицы. ДинамикаМ. исследуется квантовой механи­кой, свойства больших коллективов М. — квантовой статистикой, превращения элементарных М. — их рождение и аннигиляция — квантовой теорией полей.

Квантовая теория была создана в процессе преодо­ления ограниченности и недостаточности понятий классич. физики о материальных частицах, их дви­жении и взаимодействии; о физич. полях, связываю­щих частицы друг с другом; о системах частиц — ато­мах, молекулах, макроскопич. телах. Рождение и раз­витие теории М. явилось революцией в физике, химии и др. науках о природе; на этой основе произошли коренные изменения в технике. Эта радикальная лом­ка науч. понятий и представлений имеет непосредств. отношение к 'философии, к картине мира в целом. Естественно, что смысл теории М. по-разному понят различными филос. направлениями; существенно раз­личными представляются и перспективы теории М. Вместе с тем физика М. ставит задачу дальнейшей разработки многих филос. категорий.

Понятие частиц в доквантовой физике.

Ограниченность и противоречи­вость понятия частицы и поля в клас­сич. физике. Классич. физика к началу 20 в., основываясь на законах ньютоновой механики, на от­крытых в 19 в. законах сохранения и превращения энергии, периодич. системе химич. элементов Менде­леева, законах электромагнитного поля, наконец, на принципах физич. статистики и кинетики, пришла к единой физич. картине явлений природы. Все физич. явления стали рассматриваться как результат движе­ния и взаимодействия электронов, атомов, молекул и электромагнитных полей. Это был отход от господ­ствовавшего в естествознании 18 в. метафизич. миро­воззрения, к-рое исходило из существования незави­симых неизменных субстанций; в физике начало фор­мироваться учение о строении единой движущейся материи. К концу 19 в. стало ясно, что специфич. свой­ства тел могут быть объяснены только путем раскры­тия природы образующих их частиц — атомов и молекул — и их взаимодействий. Понятия атома и молекул приобрели определенность и конкретность. Открытие радиоактивности и изотопов привело к убеж­дению в сложности структуры атома: атом оказался системой электрически заряженных частиц.

Однако представления о простейших известных в начале 20 в. частицах материи — электронах и про­тонах — оставались метафизическими; предполага­лось, что они являются изначально и вечно существую­щими «кирпичиками» мироздания, Из факта атомизма

428 МИКРОЧАСТИЦЫ

заряда — существования наименьшего электрич. за­ряда у любых элементарных частиц (что означало невозможность разделения электрона на субэлектро­ны, несущие долю элементарного заряда) делали вы­вод, что электроны и протоны вообще не могут испы­тывать превращений. Спор шел только о том, имеет ли электрон конечный размер порядка 10~¹³см («электрон-шарик»), или же он является точечной частицей, ли­шенной размера. Обе эти т. зр. заключали в себе глу­бокие противоречия и приводили к неразрешимым трудностям.

Этими противоречиями не ограничивались трудности классич. физики. В последней четверти 19 в. было до­казано, что наряду с дискретными частицами вещества существуют поля, к-рые представлялись как «чистая» непрерывность. Эти противоположные по осн. своим свойствам формы материи выступают в классич. физи­ке как связанные друг с другом чисто внешним обра­зом: заряженный электрон создает вокруг себя поле, перемещающееся вместе с ним и воздействующее на др. электроны, изменяя их движение; наряду с такими полями, всегда связанными со своими источниками — заряженными частицами, существует и свободное поле излучения, распространяющееся независимо от породивших его источников. Поле создается каждым электроном в отдельности, причем поля просто накла­дываются друг на друга (суммируются).

Согласно классич. физике, двум осн. формам мате­рии — частице вещества и полю — присущи две раз­личные формы движения. Движение частицы пред­ставлялось как непрерывный перенос ее по траектории с опред. скоростью (импульсом) в каждой точке; изме­нение скорости частицы происходит под действием поля в точке пространства, занимаемой в данный мо­мент частицей, т. е. действие поля на частицу строго локально; отсюда следовало, что изменение со­стояния движения частицы в данный момент (а также ее действия на др. частицы) не зависит от структуры поля во всей системе, в к-рую входит частица. Изменения же состояния поля распространяются в ви­де волны, к-рая характеризуется амплитудой, часто­той и фазой и представляет собой согласованный в ко­нечной области процесс.

Исходя из таких представлений о движении и вза­имодействии, классич. физика не была в состоянии объяснить возникновение устойчивых сложных разно-качеств. систем из немногих видов «простейших» час­тиц; свойства различных систем — молекул, кристал­лов — объясняли существованием специфич. сил, действующих в данной системе, но объяснить проис­хождение этих сил на основе изложенных представле­ний было невозможно. Невозможно было и понять законы взаимодействия заряженных частиц и по­лей — законы излучения.

Согласно классич. физике, излучение электромаг­нитных волн происходит при ускоренном движении заряженных частиц — электронов. Поскольку ноле является абс. непрерывным и обладает бесконечным числом возможных движений (степеней свободы), энергия движения колеблющихся электронов должна превращаться в энергию электромагнитых волн любых частот; ускоренно движущийся электрон при любых условиях должен излучать электромагнитые волны любых длин волн. Но это противоречит фактам. Из­вестно, что атом испускает прерывный (линейчатый) спектр, характерный именно для атома данного эле­мента. Распределение энергии в спектре излучения нагретого тела также не соответствовало классич. за­конам теплового излучения.

На основе классич. представлений невозможно объяснить образование и длит, существование атомов. В самом деле, атом испытывает миллионы столкно­вений в секунду и тем не менее сохраняет свою инди-

видуальность и структуру, не разваливаясь на состав­ные части — ядро и электроны. Эти факты представ­ляли собой загадку с т. зр. классич. механики,-допуска­ющей возможность больших изменений любой системы в результате суммирования множества сколь угодно слабых воздействий; а согласно классич. электродина­мике, атом, как система заряженных частиц — элек­тронов, обращающихся вокруг ядра, должен был бы потерять всю свою энергию в ничтожную долю секун­ды, излучив ее в виде электромагнитных волн. Клас­сич. закономерности движения и взаимодействия не давали объяснения и образованию из одинаковых атомов более сложных и качественно отличных сис­тем — молекул. Наконец, нельзя было понять и воз­можности формирования упорядоченных макроси­стем — кристаллов — из скопления атомов и молекул, не говоря уже о причинах существования разнока-честв. твердых тел — металлов, полупроводников, диэлектриков — и уяснения связи их свойств со струк­турой.

Стало ясно, что нужна радикальная ломка старых понятий и представлений об элементарных формах материи, о движении и взаимодействии. Этот процесс начался в нач. 20 в.

Формирование квантовых идей. В 1900 Планк открыл новый закон теплового излуче­ния тел, соответствующий опыту, сделав предполо­жение, явно противоречащее классич. представлению о волновой природе света, а именно, что свет испус­кается атомами в виде отд. «порций», или квантов, причем энергия порции света пропорциональна час­тоте излучения. В 1905 Эйнштейн, анализируя зако­номерности фотоэлектрич. эффекта (вырывания элек­тронов на поверхности металла падающим на нее све­том), сделал дальнейший шаг: он предположил, что свет не только испускается квантами, но и состоит из отд. «частиц» — фотонов, энергия к-рых пропор­циональна частоте световых волн, а импульс обратно пропорционален длине волны; коэффициент пропор­циональности h, введенный Планком, — один и тот же для всех видов излучения. Но дискретность излуче­ния явно противоречила представлениям о чисто вол­новой природе света.

В 1913 Н. Бор на основе этих идей построил первую модель атома, к-рая представляла собой чисто внеш­нее соединение законов классич. физики с новыми, противоречащими им квантовыми законами движения и излучения. Бор предположил, что существуют два различных типа состояний движения атома: стацио­нарные состояния и переходы между ними. В стацио­нарных состояниях электроны движутся вокруг ядра только по строго опред. орбитам, обладая на каждой нз них лишь опред. значением энергии; движение по орбите происходит по законам классич. механики, но при этом, вопреки классич. электродинамике, электрон не излучает электромагнитных волн. Излу­чение происходит лишь при переходах (мгновенных перескоках) электрона с одной стационарной орбиты на другую, причем атом теряет (или поглощает) энер­гию, равную разности значений энергии стационар­ных состояний. Др. словами, энергия излучаемого кванта зависит не только от того, с какой орбиты «со­скочил» электрон, но и от того, на какую орбиту он «перескочил». Эти положения несовместимы с идеями классич. механики, а также с положением классич. физики, что частота электромагнитной волны не свя­зана с количеством уносимой ею энергии. Несмотря на эти внутр. противоречия, модель атома Бора дала возможность объяснить спектр излучения простей­шего атома — водорода. С помощью дополнит, допу­щений удалось также разгадать порядок застройки электронных оболочек при переходе к более тяжелым атомам. Однако модель Бора не могла правильно объ-

МИКРОЧАСТИЦЫ 429

яснить излучение сложных атомов, она не указывала также пути к объяснению образования молекул. Стало ясно, что классич. представления о движении вообще не применимы к М.

Современные физические представления о микрочастице.

Теория движения микрочастиц (квантовая механи­ка). Двойственная природа движения М. Совр. теория движения и взаимодействия М. — квантовая механика — была создана в 1924—27 тру­дами Л. де Бройля, Э. Шрёдингера, В. Гейзенберга, П.Дирака, Н. Бора, М. Борнаидр. Осн. чертой дви­жения М. является его двойственная корпускулярно-волновая природа» Согласно квантовой механике, любая М. — это не только корпускула, она обладает также волновыми свойствами, а любому волновому процессу присуща также дискретность. Эта неразрыв­ная связь корпускулярных и волновых свойств выра­жена в соотношениях де Бройля, связывающих энер­гию Е и импульс р отд. М. с волновыми характеристи­ками движения — частотой v и длиной волны X: E=hy, p=fo/A.

Величина h, связывающая корпускулярные и вол­новые характеристики движения М.,— универсаль­ная физич. постоянная, наз. постоянной Планка, или квантом действия (действие — это величина, равная произведению энергии на время или импульса на координату); численно квант действия — величина чрезвычайно малая; он равен 6,62-Ю^-27 эрг-сеп. Соотношения де Бройля, представляющие собой исход­ный пункт квантовой теории, рассматриваются как универсальные соотношения, справедливые для М. любой природы. Опыт полностью подтверждает соот­ношения де Бройля. Электрон (вообще М.), с одной стороны, движется и действует подобно корпускуле: в столкновениях он участвует как целое, обладая опред. энергией и импульсом; вместе с тем при движе­нии электронов обнаруживаются такие типичные вол­новые явления, как интерференция и дифракция. Если пропустить пучок электронов одинаковой энер­гии через тонкую кристаллич. пластинку, то на экране позади пластинки (или на фотопластинке) появятся интерференционные кольца или полосы, с помощью к-рых можно определить длину «электронной волны». Если пластинку вырезать из другого кристалла, с иным расположением атомов, то картина дифракции изменится. Это означает, что движение электрона зависит от структуры поля во всей области движения. При этом каждый электрон, попадая на фотопластин­ку, действует на нее локально, в одной точке, подобно корпускуле, но движется так, что попадает с наиболь­шей вероятностью в места максимума интенсивности волны. Поэтому, хотя каждая М. обладает свойствами и волны, и корпускулы, волновые свойства непосред­ственно обнаруживаются в результате многих одина­ковых опытов над совокупностью М., находящихся в совершенно одинаковых условиях; волновые свой­ства М. проявляются статистически. Т. о., волновые и корпускулярные черты движения М. проявляются совместно, неразрывно.

Двойств, природу обнаруживает также электромаг­нитное излучение. Дифракция и интерференция света (и радиоволн) служат убедит, доказательством его волновой природы и позволяют определить длину све­товых волн. Вместе с тем взаимодействие излучения с частицами вещества доказывает, что излучению при­сущи также свойства частиц, что его можно рассмат­ривать как газ фотонов, каждый из к-рых обладает опред. энергией и импульсом. Естественно, возникает вопрос о природе волны, связанной с движением лю­бой М., а также о том, чем обусловлена универсаль­ность кванта действия. Этот вопрос стал в центре

принципиальных дискуссий, о к-рых будет сказ*но далее.

Изложенные факты свидетельствуют о том, что клас­сич. разделение материи на абсолютно прерывную форму (вещество) и абсолютно непрерывную (поле) лишено оснований. Различие между частицей вещества (напр., электроном), имеющей массу покоя, и фотоном, не имеющим массы покоя, проявляется в том, что фо­тон также действует как целое, но ему нельзя при­писать в процессе распространения опред. локализа­цию, т. е. он дискретен только энергетически, но не пространственно. Фотон «локализуется» лишь в мо­мент испускания или поглощения, т. е. при рождении или исчезновении. Далее, при достаточно большой массе частицы вещества длина ее дебройлевской вол­ны становится настолько малой, что волновые черты движения фактически исчезают. Напротив, у фотонов очень малой энергии (напр., радиоволн) исчезают черты дискретности. Поэтому в пределе, с к-рым имели дело в классич. физике, вещество выступает как чисто дискретная форма материи, а поле — как чисто непрерывная.

Волновая природа движения электронов обнаружи­вается не только в явлениях дифракции. Она убеди­тельно подтверждается и т. н. туннельным эффектом, суть к-рого заключается в следующем. Электрон, свя­занный с опред. атомом и вместе с тем находящийся под воздействием внешнего поля, «вытягивающего» его из данного атома, может «просочиться», преодолевая связывающее его поле, сквозь т. н. потенциальный барьер и уйти из данного атома даже в том случае, если внешнее поле — слабое. Для классич. частицы такое поведение немыслимо, это противоречило бы закону сохранения энергии. Локализация электрона за пределами потенциального барьера обусловлена его волновой природой: электрон находится под воз­действием поля во всей области его возможного дви­жения; изменение его состояния движения зависит не от напряженности поля в данной точке, а от струк­туры поля в области его возможной локализации. Поэтому электронная волна может оказаться и за пределами барьера. Туннельный эффект лежит в ос­нове многих явлений, напр. альфа-радиоактивности (альфа-частица просачивается через удерживающее ее поле ядерных сил). Туннельный эффект сказывает­ся и при конденсации атомов в твердое тело (крис­талл); при приближении атомов на их внешние (ва­лентные) электроны действует электрич. поле сосед­них ядер, и (если структура кристаллич. решетки этому благоприятствует) эти электроны, перескаки вая от атома к атому, начинают мигрировать по всему объему тела. Происходит делокализация внешних электронов атома, они становятся частью всего крис­талла. Таковы важнейшие факты, свидетельствующие о двойственной природе М.

С т. зр. классич. физики, наличие волновых и кор­пускулярных свойств в движении одного и того же объекта исключается. Обычная частица движется по траектории, обладая в каждой точке опред.ско­ростью, ее действие всегда локально; к волне поня­тие траекторного движения неприменимо. С другой стороны, у классич. волнового процесса энергия распределена по всему пространству; частица же действует всегда только как целое. Очевидно, двойств, природа М., наличие у нее и волновых и корпуску­лярных свойств означает, что М. нельзя рассматри­вать ни как обычную частицу, ни как обычную волну. Обладая относит, индивидуальностью, М. вмес­те с тем в каждый момент как бы «чувствует» вли­яние системы в целом.

Соотношения неопределенностей. В силу двойственной, корпускулярно-волновой при­роды движение вещества М. кардинально отличается

430 МИКРОЧАСТИЦЫ

от .движения массивной (классич.) частицы. М. не обладает одновременно опред. значениями коорди­наты и импульса (скорости), она не движется по тра­ектории с опред. скоростью в каждой ее точке. В общем случае и координата и импульс М. (равно как и др. динамич. ее характеристики) в известной мере неопределенны.

Согласно квантовой механике, между неопределен­ностью координаты Ад и неопределенностью импульса Ар М. всегда имеет место соотношение: Ag-Ap'^-h. Это означает, что чем определеннее значение коорди­наты М. (т. е. чем меньше Дд), тем более неопреде­ленным является импульс в направлении этой коор­динаты (тем больше Ар), и наоборот. Соотношение не­определенностей координаты и импульса проявляется в том, что любое взаимодействие электрона с к.-л. мас­сивной частицей (напр., атомным ядром), локализую­щее электрон в малой области пространства, создает неопределенность импульса. Поэтому электрон, вы­ходя из этой области после взаимодействия, может иметь различное значение импульса. Чем меньше область пространства, в к-рой электрон локализует­ся, тем более неопределенным делается его импульс. Напротив, свободный, ни с чем не связанный (нело-кализованный) электрон обладает опред. значением импульса. Имеет место также соотношение неопреде­ленностей для изменения энергии М. АЕ и времени At, когда такое изменение происходит.

Из соотношений неопределенностей следует, что невозможно одновременно измерить с любой точно­стью значение импульса и координаты. Чем точнее данным классом приборов (напр., микроскопом) мож­но измерить координату, тем менее точно измеряется импульс, и наоборот. Такой результат обусловлен тем, что в процессе измерения координаты М. созда­ются условия, в к-рых «размывается» ее импульс, он делается более или менее неопределенным; в про­цессе измерения импульса «размывается» координата. Однако не следует сводить понятие «неопределен­ность величины» к «неточности измерения». Как уже отмечено, любое взаимодействие электрона со значи­тельно более массивной частицей, напр. атомным ядром, ограничивающее область локализации элект­рона, создает неопределенность его импульса, хотя ядро и не является прибором.

Неопределенность величин не является специфич. особенностью характеристик М.; она имеет место и в макроскопич. теории волн. Новым в квантовой теории является, во-первых, то, что понятие неопред, величины применяется к осн. сопряженным пара­метрам движения частицы: координате и импульсу, энергии и времени; во-вторых, что соотношение неоп­ределенностей связано с существованием «атома дей­ствия» h. Если бы h равнялся нулю, то соотношения неопределенностей для М. утратили бы смысл. Но в этом случае перестали бы существовать также соот­ношения де Бройля, т. е. должна была бы исчезнуть двойств, природа движения. Практически это прояв­ляется у достаточно массивных частиц, для движения к-рых несуществен атомизм действия. Т. о., неоп­ределенность динамич. величин, характеризующих состояние М., является следствием корпускулярно-волновой природы движения М.

Неопределенности координат и импульса М. озна­чают не только ограничение применимости классич. понятий для описания движения М., но и дальнейшее развитие этих понятий. Понятие «местонахождения» (координаты) М. следует понимать как место ее локали­зации при внешнем воздействии на нее. Вне взаимодей­ствия с классич. объектом нельзя говорить об опред. локализации М. Понятие размера (длины, объема) при­обретает содержание лишь тогда, когда речь идет о микросистеме, об объекте, имеющем опред. структуру

(в частности, и о структуре М.). Изменяется и понятие импульса. Эта величина может иметь опред. значение только у свободной М., не связанной с к.-л. систе­мой, т. е. нелокализованной. Электрон, принадле­жащий опред. атому или молекуле, локализованный вблизи ядра, не обладает опред. импульсом. Это значит, что такой электрон действует только как невыделенная часть атома, т. е. не обладает динамич. индивидуальностью. Только при освобождении элект­рона из атома, происходящем в результате сильного столкновения электрона с внешним агентом, он при­обретает динамич. индивидуальность—«свое» значе­ние импульса; но при этом теряется его локализация, отграничонность, т. е. пространств, индивидуальность.

Величина неопределенности к.-л. физич. величины (импульса, координаты, энергии) может быть охарак­теризована с помощью статистич. разброса ее воз­можных точных значений, появляющихся при изме­нении состояния М. в результате ее взаимодействия с классич. объектом, в частности при измерении. Напр., если неопределенность координаты электрона равна Ад, то при последующем точном измерении координаты ее значения будут лежать в нек-ром ин­тервале между д и д-\-Ад. Такой разброс значений будет получен на опыте, если точно измерить коорди­наты множества электронов, находящихся в таком же состоянии, как и данный электрон. При этом вероят­ность получить то или иное точное значение коорди­наты, вообще говоря, будет различна.

Вопрос о смысле соотношения неопределенности также вызвал дискуссию (см. раздел II).

Состояние М. Волновая функция. Из соотношения неопределенностей следует, что поня­тие состояния М. коренным образом отличается от понятия состояния движения массивной (классич.) частицы. Состояние движения классич. частицы в каждый момент задается значениями ее координаты и скорости. В противоположность этому, для М. эти величины в той или иной мере неопределенны. Соот­ветственно оказываются неопределенными и др. меха-нич. величины, являющиеся функциями координаты и импульса. Напр., атомарному электрону можно приписать (с достаточным приближением) опред. зна­чение лишь трех величин — энергии, момента коли­чества движения и одной из проекций момента. Остальные же динамич. характеристики атомарного электрона — координата, импульс, кинетическая энергия, потенциальная энергия — остаются неопре­деленными; вероятности возможных значений этих величин, получающихся при точном измерении, рас­пределяются по строго опред. законам, характерным для данного состояния. Следовательно, состояние электрона вообще описывается не числами, задаю­щими координату и скорость в данный момент вре­мени, а нек-рой функцией, квадрат абс. значения к-рой характеризует закон распределения вероятно­стей возможных значений к.-л. физич. величины, чаще всего координаты. Эта функция носит название вол­новой функции (или пси-функции). Волновая функция дает полную информацию о воз­можных (потенциальных) значениях любых динамич. величин в данном состоянии. Напр., с помощью вол­новой функции можно рассчитать закон распределе­ния вероятностей возможных значений координат М. в данном ее состоянии, закон распределения веро­ятностей возможных значений импульса и др. величин.

Поиск по сайту: