В определенном смысле эта же специфика прослеживается и в процессе становления квантовой картины физической реальности. Причем здесь история науки позволяет достаточно ясно проследить, как само развитие Томной физики привело к изменению классического способа построения картины мира. " истории квантовой механики можно выделить два этапа: первый, который основывался на классических приемах исследования, и второй, современный этап изменивший характер самой стратегии теоретического поиска.
Как бы ни были необычны представления о квантах электромагнитной энергии, введенные М.Планком, они еще не вызывали ломки в самом методе теоретического поиска. В конце концов представления Фарадея о полях сил были не менее революционны, чем идея дискретности электромагнитного излучения. Поэтому, когда после работ Планка представление о дискретности излучения вошло в электродинамическую картину мира, то это был революционный шаг, поскольку старая картина мира после введения нового элемента взрывалась изнутри. Но на классические методы построения картины мира, которая создавалась в форме наглядного образа природных взаимодействий, идеи Планка не оказали непосредственного влияния. Последующее развитие физики было связано с попытками создать квантовую картину реальности, руководствуясь идеалами классического подхода. В этом отношении показательны исследования де Бройля, который предложил новую картину физической реальности, включающую представление о специфике атомных процессов, введя “наглядное” представление об атомных частицах как неразрывно связанных с “волнами материи”. Согласно идее де Бройля, движение атомных частиц связано с некоторой волной, распространяющейся в трехмерном пространстве (идея волны-пилота). Эти представления сыграли огромную роль на начальных этапах развития квантовой механики. Они обосновывали естественность аналогии между описанием фотонов и описанием электронов, обеспечив перенос квантовых характеристик, введенных для фотона, на электроны и другие атомные частицы (картина физической реальности, предложенная де Бройлем, обеспечила выбор аналоговых моделей и разработку конкретных теоретических схем, объясняющих волновые свойства электронов).
Однако дебройлевская картина мира была “последней из могикан” наглядного применения квазиклассических представлений в картине физической реальности. Попытки Шредингера развить эту картину путем введения представлений о частицах как волновых пакетах в реальном трехмерном пространстве не имели успеха, так как приводили к парадоксам в теоретическом объяснении фактов (проблема устойчивости и редукции волнового пакета). После того как М.Борн нашел статистическую интерпретацию волновой функции, стало ясно, что волны, “пакет” которых должен представлять частицу, являются “волнами вероятности”. С этого момента стремление ввести наглядную картину мира, пользуясь классическими образами, все больше воспринимается физиками как анахронизм. Становится ясным, что образ корпускулы и образ волны, необходимые для характеристики квантового объекта, выступают как дополняющие друг друга, но несовместимые в рамках одного наглядного представления.
Развитие науки свидетельствовало, что новый тип объекта, который изучает квантовая физика, крайне не похож на известные ранее объекты, и, выражаясь словами С.И.Вавилова, “для наглядной и модельной интерпретации его картины не хватает привычных образов”. Однако общая картина исследуемой реальности была по-прежнему необходима, так как она определяла стратегию теоретического поиска, целенаправляя выбор аналоговых моделей и математических средств для выдвижения продуктивных гипотез.
В этих условиях совершился поворот к новому способу построения картины мира, в разработке которого выдающуюся роль сыграл Н.Бор. Картина физической реальности стала строиться как “операциональная схема” исследуемых объектов, относительно которых можно сказать, что их характеристики — это то, что выявляется в рамках данной схемы. Подход Бора заключался не в выдвижении гипотетических представлений об устройстве природы, на основе которых можно было бы формировать новые конкретные теоретические гипотезы, проверяемые опытом, а в анализе схемы измерения, посредством которой может быть выявлена соответствующая структура природы.
Нильс Бор одним из первых исследователей четко формулировал принцип квантово-механического измерения, отличающийся от классической схемы. Последняя была основана на вычленении из материального мира себетождественного объекта. Предполагалось, что всегда можно провести жесткую разграничительную линию, отделяющую измеряемый объект от прибора, поскольку в процессе измерения можно учесть все детали воздействия прибора на объект. Но в квантовой области специфика объектов такова, что детализация воздействия прибора на атомный объект может быть осуществлена лишь с точностью, обусловленной существованием кванта действия. Поэтому описание квантовых явлений включает описание существенных взаимодействий между атомными объектами и приборами.
Общие особенности микрообъекта определяются путем четкого описания характеристик двух дополнительных друг к другу типов приборов (один из которых применяется, например, для измерения координаты, а другой - импульса). Дополнительное описание представляет способ выявления основных и глубинных особенностей квантового объекта.
Все эти принципы вводили “операциональную схему”, которая была основанием новой картины мира, создаваемой в квантовой физике. Посредством такой схемы фиксировались (в форме деятельности) существенные особенности квантового объекта. Этот объект, согласно новому способу видения, представлялся как обладающий особой “двухуровневой” природой: микрообъект в самом своем существовании определялся макроусловиями и неотделим от них. “Квантовая механика, - писал по этому поводу Д.Бом, - приводит к отказу от допущения, которое лежит в основе многих обычных высказываний и представлений, а именно, что можно анализировать отдельные части Вселенной, каждая из которых существует самостоятельно...” Но этот образ квантового объекта пока еще не дифференцирован и не представлен в форме системно-структурного изображения взаимодействий природы. Поэтому следует ожидать дальнейшего развития квантово-релятивистской картины мира. Возможно, оно и приведет к таким представлениям о структуре объектов природы” в которые квантовые свойства будут включены в качестве естественных характеристик. В таком развитии решающую роль сыграют не только новые достижения квантовой физики, но и философский анализ, подготавливающий использование новых системных представлений для описания физической реальности.
В этом отношении, по-видимому, чрезвычайно перспективен подход к квантовым объектам как к сложным самоорганизующимся системам. Обсуждению этой проблематики посвящена уже достаточно обширная литература, в том числе и отечественная. Еще в 70-х годах были предприняты попытки интерпретировать специфику квантово-механического описания в терминах сложных систем. Так, Ю.В.Сачков обратил внимание на двухуровневую структуру понятийного аппарата квантовой механики: наличие в теории понятий, с одной стороны, описывающих целостность системы, а с другой — выражающих типично случайные характеристики объекта. Идея такого расчленения теоретического описания соответствует представлению о сложных системах, которые характеризуются, с одной стороны, наличием подсистем со стохастическим взаимодействием между элементами, а с другой — некоторым “управляющим” уровнем, который обеспечивает целостность системы.
Мысль о том, что квантово-механические представления могут быть согласованы с описанием реальности в терминах сложных, саморегулирующихся систем, высказывалась также Г.Н.Поваровым, В.И.Аршиновым. Эта идея была развита и в моих работах 70-х годов.
В зарубежной литературе тех лет сходные представления (с большей или меньшей степенью детализации) можно найти в работах физиков Дж.Чу, Г.Сталпа, Д.Бома, В.Хили, в философских трудах Ф.Капры и других.