Атом в современной физике: «шизофренический мир» квантовой механики

Оказалось, что атом не неделим. Он имеет планетообразную структуру. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов; оно окружено электронной оболочкой. Число протонов равно порядковому номеру данного элемента в периодической системе, число нейтронов равно разности между атомным весом и порядковым номером. Диаметр атома равен 10^-8см, диаметр ядра – 10^-12см. В ядре сосредоточена почти вся масса атома. Если мысленно представить себе электронные оболочки отсутствующими, то Земля, при сохранении того же веса, имела бы диаметр, равный 320 м. Атом можно «расщепить», «выбивая» из ядра с помощью продуктов распада радиоактивных элементов протоны и нейтроны. При этом высвобождается огромное количество энергии, которая применяется в первую очередь для производства электрического тока, для производства атомных бомб и для судовых силовых установок.

Процессы атомарного уровня описывает современная квантовая физика. Она исходит из принципа, что действия переносятся лишь как целочисленные кратные открытого Максом Планком кванта действия. Физические состояние изменяются не постоянно, континуально, а дискретно. В качестве примера обратимся к области психического. Если представить себе человека, который думает о чем-либо и вместе с тем пыта­ется проследить за своими мыслями, то можно увидеть, что чем более четко этот человек стремится зафиксировать свои мысли, тем больше они удаляются от первоначального предмета. Если же, напротив, наблюдается случай глубокого проникновения в предмет, то нужно признать, что ход мысли человеком не про­слеживался, но происходила предельная концентрация на резуль­тате мышления. Предельным случаем данной ситуации является озарение, когда решение трудной проблемы приходит к человеку внезапно, без каких-либо промежуточных логических ступеней. Такое озарение, возникшее из глубин бессознательного, можно сравнить с квантовым скачком.

Нильс Бор использует квантовую теорию для объяснения строения атома и специфических спектров химических элементов. Поскольку свет ведет себя то как волны, то как «порции энергии», Луи де Бройль делает вывод, что и частицы, обладающие массой можно изобразить как волновые явления. Согласно Бору, этот принцип дополнительности распространяется и на пси­хические явления. «При наблюдении, – пишет Н. Бор, – невоз­можно четко отличить сами явления от их сознательного воспри­ятия» (Бop Н. Избранные научные труды. М., 1970. С. 44).

Основополагающим для микрофизики является принцип неопределенности Вернера Гейзенберга. При описании квантовых объектов считается, что они не могут быть измерены точно одновременно по всем параметрам. Например, чем точнее измеряется импульс электрона, тем более неопределенным остается измерение его положения в пространстве, и наоборот. То же относится к измерению времени и энергии. Преодолеть эту неопределенность путем повышения точности измерений невозможно. В квантовой меха­нике физики столкнулись с неизбежным присутствием субъектив­ного начала и пришли к выводу, что дело тут не в нарушении чистоты эксперимента, а в фундаментальном принципе мироу­стройства. По мнению Гейзенберга, «в современном естествознании те со­ставные части материи, которые первоначально считались пос­ледней объективной реальностью, вообще нельзя рассматривать “сами по себе”, они ускользают от какой бы то ни было объек­тивной фиксации... Мы с самого начала находимся в средоточении взаимоотношений природы и человека, и естествознание представляет собой только часть этих отношений, так что общеп­ринятое разделение мира на субъект и объект, внутренний мир и внешний, тело и душу больше неприемлемо и приводит к затруд­нениям» (Гейзенберг В. Шаги за горизонт. М., 1987. С. 301-302). В глубинах реальности, как утверждает Гейзенберг, «старое разделение мира на объективный ход событий в пространстве и во времени, с одной стороны, и душу, в которой отражаются эти события, – с другой, иначе говоря, картезиан­ское различение res cogitas и res exitens уже не может служить отправной точкой в понимании современной науки» (Там же. С. 303-304).

На уровне атомов (монад) границы между реальным (материальным) и идеальным бытием практически неразличимы. На этом уровне бытие выступает как мир чистых форм, идей, возможностей. Что это значит? Например, мы говорим: «Мне пришла в голову идея». О чем идет речь? Что конкретно нам пришло в голову? Видимо, какая-то мысль. О чем эта мысль? Да о чем угодно. Большей частью к нам в голову приходят мысли о чем-то конкретном, предметном. Но вот нам в голову приходит такая мысль: «1+1=2». С какой конкретной предметностью это может быть связано? С любой, ведь идея числа универсальна и может выражать гораздо большую, чем любая предметность, упорядоченность мира.

Например, есть яблоко, кирпич, человек, дом, Солнце и т.д. Эти объекты такие разные, но их можно упорядочить благодаря универсальной идее числа, сказав «один». Есть ноги, руки, глаза, уши, полушария и т.д. Данные объекты можно упорядочить посредством числа «два». Получается, что для повседневной жизни абстрактные числовые идеи нам необходимы так же как вполне конкретные руки, ноги, но эта необходимость иного рода. Это необходимость воспринимать мир как нечто упорядоченное, согласованное, соотносимое между собой во времени и пространстве. Идея числа, таким образом, выступает неким символом структурных связей бытия.