Биньямин Файн - Нищета неверия. О мире, открытом Богу и человеку, и о мнимом мире, который развивается сам по себе

Как уже было сказано, классическая физика не отражает всей истины, она лишь близка к истине. Когда речь заходит о частицах, из которых состоят все материальные тела, эти частицы «подчиняются» квантовым законам, самой заметной чертой которых является как раз отсутствие детерминированности. Это означает, что квантовые законы не определяют однозначно, что будет происходить с квантовой системой в будущем, даже если мы обладаем исчерпывающей информацией о ее состоянии в определенный момент времени. Квантовая теория дает только шансы, вероятности того, что с квантовой системой произойдут те или иные возможные события. Например, если атом находится в возбужденном состоянии (то есть в состоянии с высокой энергией), он способен светиться, или, более точно, испустить фотон, минимальную порцию света. Квантовая теория может предсказать, что рано или поздно этот атом испустит фотон, но не способна сказать, когда это произойдет. Квантовая теория способна предоставить лишь распределение вероятностей того, что испускание фотона произойдет в тот или иной момент. Однако если речь идет об отдельном атоме, эти вероятности лишены смысла – их можно проверить экспериментально лишь на большой группе атомов. Другими словами, между причиной – атомом в возбужденном состоянии и следствием – испусканием фотона имеется связь, но слабая и неоднозначная. Фотон будет испущен, но не существует закона, который определил бы момент его появления. Получается, что предсказания квантовой теории не являются ясными и однозначными.

Теперь сосредоточимся на характере материи, любой материи, с квантовой точки зрения. Классическая физика добилась успеха в описании движения классических тел, но само существование предметов, физических тел, осталось для классической физики загадкой. Только квантовая физика дает последовательное описание материи – твердой, жидкой и газообразной, а также молекул, атомов и элементарных частиц. В наши цели не входит изложение этих теорий, однако стоит обсудить их принципиальные понятия, основные элементы, из которых состоит мир.

Всякое физическое тело состоит из физического поля, или физических полей, и элементарных частиц. Эти сущности совершенно не похожи на то, с чем мы сталкиваемся в повседневной жизни. Здесь я должен добавить несколько слов о терминологии. Выше мы говорили о материи, о материальных телах. Все знают (или думают, что знают), что такое материя. Материя – это камень, стул, стол, органы нашего тела; материя – это все, что можно определить в пространстве (включая жидкости и газы). Материальный предмет можно увидеть, почувствовать, толкнуть его и ощутить толчок от него. А физическое поле – мы будем говорить о нем ниже – это такая физическая реальность, которую обычно нельзя увидеть и ощутить, и она не имеет определенных размеров, а распространяется по всему пространству.

Теперь постараемся понять, что такое физическое поле. Сегодня физика знает различные виды физических полей, однако первой физической теорией, которая ввела в физику последовательное и подробное описание поля, была электромагнитная теория Максвелла, описывающая электромагнитное поле. Кроме того, электромагнитное поле встречается в нашей жизни настолько повсеместно, что мы с трудом можем представить себе жизнь без окружающих нас электромагнитных устройств: электрических лампочек, радиоприемника, телевизора, микроволновой печи и так далее. Как же определить это поле в понятиях, доступных нам? Рассмотрим, например, поля, создаваемые электрическими зарядами, положительным и отрицательным (рис. 2).