5. Явления и промежуточные явления

Утверждения об этих «промежуточных явлениях», конечно, не без двусмысленности, определяются описанием эксперимента: исходных устройств и начальных результатов. Можно считать поэтому правдоподобным, что мы можем интерполировать несколько цепей «промежуточных явлений», не изменяя ничето в экспериментальном устройстве и в наблюдаемых результатах. Кроме того, нельзя интерполировать на все эксперименты с атомными объектами один и тот же тип промежуточных явлений. Если бы это было возможно, мы могли бы объяснить все явления атомной и ядерной физики с помощью традиционных законов оптики и механики. Но мы знаем, что это не так и что существует необходимость в законах, коренным образом отличающихся от ньютоновских классических законов. Поэтому, по-видимому, можно интерполировать промежуточные явления для каждого конкретного эксперимента в атомной физике, но не может существовать такой системы промежуточных явлений, какую можно использовать для всех возможных экспериментов.

Чтобы легче понять ту роль, которую играют промежуточные явления, продемонстрируем ее на простом примере, взятом у Рейхенбаха. Как и в предыдущих параграфах, рассмотрим прохождение атомных объектов через щель в диафрагме и наблюдаемые ре- зультаты в этом экспериментальном устройстве. Мы здесь рассматриваем диффракцию от одной щели, имеющей ширину Ь. Первый и второй максимумы в числе вспышек появляются под углами ф = 0 (центр) и ф — Х/6 = h/mvb. Единственным наблюдаемым явлением служит распределение вспышек на экране; согласно Рейхенбаху, мы можем интерполировать промежуточное явление^ соответствующее интерпретации с точки зрения корпускулярной теории. Мы можем предположить, что частицы проходят через щель и отклоняются согласно вероятностному закону, который определяет распределение, имеющее максимумы при 9 — 0, <р = hjmvb, 9 — = 2h/mvb и т. д. Это закон, относящийся к движению реальных частиц, хотя он и очень сильно отличается от традиционных законов, В каждый момент времени частицы имеют определенное положение и скорость, как в ньютоновской механике.

«Промежуточные явления» могут быть описаны отдельно, без связи с экспериментальными устройствами, частью которых они являются. Рейхенбах называет такую интерполяцию промежуточных явлений «нормальной» системой. Согласно ему, представленная выше интерпретация с точки зрения корпускулярной теории является описанием при помощи «нормальной» системы промежуточных явлений, потому что она представляет собой описание объективных событий, или, как говорит Рейхенбах, законы этих промежуточных явлений одни и те же независимо от того, наблюдаются эти объекты или нет. На языке данной книги мы скорее сказали бы, что законы этих промежуточных явлений (движущихся частиц) могут формулироваться без знания всего экспериментального устройства; у нас нет необходимости, например, знать, является ли диафрагма закрепленной или подвижной относительно инерциальной системы. Рейхенбах подчеркивает также то, что законы промежуточных явлений находятся в согласии с законами, которым подчиняются явления атомной физики. Закон, согласно которому частицы отклоняются, представляет собой статистический закон; закон, согласно ко- торому наблюдаемый источник электронов производит вспышки на экране, есть тоже статистический закон, но это закон явлений. Поэтому можно рассматривать интерпретацию с точки зрения корпускулярной теории как закономерную цепь промежуточных явлений.

Если же мы введем интерпретацию с точки зрения волновой теории, то будем иметь волны, проходящие через щель. Если мы захотим получить появление единичной вспышки, то мы должны проследить движение врлн от щели до экрана согласно законам интерференции. Мы получим максимумы амплитуды» при 9 = 0 и 9 = h/mvb. Однако для получения формулы для вспышки в определенной точке экрана мы должны допустить, что волны поглощаются экраном именно в этой точке и не могут распространяться дальше. Здесь мы опять имеем «объективную» цепь событий, «реальные» волны; но это «поглощение» волн никогда не происходит в области наблюдаемых явлений. Следовательно, согласно Рейхенбаху, эта интерпретация с точки зрения волновой теории не является законной интерполяцией промежуточных явлений.

Если мы имеем две щели на расстоянии а друг от друга и снова сделаем попытку рассмотреть интерпретацию с точки зрения корпускулярной теории, то необходимо ввести закон движения, по которому частицы отклоняются в согласии со статистическим законом, то есть большинство частиц отклоняется под углом 9 = 'О и 9 = hlmav. Это означало бы, что частица, проходящая через щель Si, отклонялась бы под углом 9, который зависит от расстояния между щелью Si и щелью S2, то есть допускалось бы действие на расстоянии. Это был бы закон движения частиц, который имел бы силу и для промежуточных частиц, но отличался бы от всех законов, справедливых в области известных нам явлений.