Skip to Content

Интервью с профессором Юджином П. Вигнером

Один из самых выдающихся физиков этого столетия, профессор Вигнер известен за свой блестящий вклад во многие отрасли физики. Его ранние работы касались принципов симметрии, изучения энергии ядерных связей и теории групп. Позже он глубоко занимался теорией релятивистских волновых уравнений. Получил Нобелевскую премию в 1963 г. за "систематическое улучшение и расширение методов квантовой механики и широкое их применение". Профессор Вигнер занимал выдающиеся посты во многих университетах и исследовательских институтах. В настоящее время он является почетным профессором математической физики в Принстонском университете.

Настоящий адрес: Отделение физики, Принстонский ун-т, Принстон, Нью-Джерси, США
Интервьюер: Расараджа Даса
Записано 3 сентября 1985 г.

РД: Профессор Вигнер, у Вас была очень долгая и выдающаяся карьера в одной из наиболее важных отраслей человеческого знания – физике. Каковы основные Ваши мысли как физика, который попытался выяснить природу действительности или истины?

ЮВ: Безусловно, физика удивительно быстро развивалась и стала очень важной, интересной и полезной наукой. И все же, во-первых она все еще не стала самосогласованной. Во-вторых, она даже не пытается заниматься некоторыми важными аспектами мира, в частности, существованием сознания или жизни. Квантовая и релятивистская теории также на самом деле не очень согласуются друг с другом. Это надлежит исследовать более энергично и более тщательно.

РД: В упомянутых Вами отраслях традиционный подход сводится к математическому доказательству и выработке концепций. Не считаете ли Вы, что сейчас, когда мы говорим о другом типе явлений, необходим иной подход?

ЮВ: Да... не знаю. Конечно, математики воистину удивительны. Эти люди могут мыслить столь абстрактно и открывать такие интересные и не совсем очевидные реалии, как существование простых чисел, бесконечность количества простых чисел и многое другое, что открывает лишь человеческая мысль и что не является необходимым в повседневной жизни – и это удивительно. Все это так пригодилось в физике и химии, в основном в физике, что также удивительно. Люди не ожидали этого в такой мере. Вклад Ньютона в обе науки уже доказал, что между физикой и математикой могут быть хорошие взаимоотношения. Но то, что эти отношения развились до такой степени – это чудо.

РД: Считаете ли Вы, что природа математики в том, чтобы помочь нам найти истину, или же математические формулы сами содержат в себе истину, и нам следует лишь открыть ее?

ЮВ: Я не знаю, есть ли разница. Не думаю, что она предназначена для того, чтобы найти истину. Мне кажется, она придает силу людям, пользующимся ею, применяющим ее, изобретателям. Удивительно знать, что каждое целое число можно разложить только одним способом как произведение простых чисел, и что существуют многие подобные отношения.

РД: Позвольте мне несколько расширить мой предыдущий вопрос о природе математики. В математике мы имеем дело с определенными аксиомами. Они образуют справочное поле или правила, согласно которым мы обращаемся с понятиями и числами математики. Итак, имея набор аксиом, ограничиваем ли мы вид истин, которые мы можем найти, или мы можем находить истины неограниченно? Таков мой вопрос.

ЮВ: Да, это очень сложный вопрос. Мой лучший друг Джон фон Ньюман попытался доказать постоянство математики и был очень огорчен, когда другой человек, также из Принстона, доказал, что этого доказать нельзя.

РД: Вы говорите о Гёделе?

ЮВ: Да, о Гёделе. И это было для Джона фон Ньюмана большим потрясением. Конечно, обычная математика свободна от внутренних противоречий и является чудесной вещью. Я говорю в основном о теории чисел, так как ее утверждения легко поддаются определению. Но существуют другие разделы математики, которые также являются удивительными. Если мы попытаемся объяснить шестилетнему ребенку ньютоновское дифференциальное исчисление, то это будет ужасно сложно, но все равно полезно. С другой стороны, теорию чисел можно легко объяснить шестилетнему ребенку, но это не очень полезно в практическом смысле.

РД: Вы сказали, что в математике нет внутренних противоречий. Как возникают противоречия в любой отрасли знания?

ЮВ: К примеру, описание мира и его единства в квантовой теории очень сложно как с позиций старомодной, т.е. макроскопической физики, так и с позиций общей теории относительности. Эти описания очень, очень различны. Но часто различие между ординарным мышлением и квантовой механикой становится важным. В квантовой механике вы говорите, что можно поставить эксперимент и получить определенный результат. Согласно квантовой теории возможно несколько результатов. Понимаете, эксперименты и измерения могут дать любой результат. А получение одного определенного результата противоречит современной квантовой механике. Я думаю, квантовую механику следует модифицировать, и я в действительности предложил изменение, принимающее это в расчет. Но я также считаю, что это изменение является очень простым, слишком ограниченным. Изменение должно идти намного глубже.

РД: Предложенное Вами изменение теоретическое, или оно касается практических деталей?

ЮВ: Оно включает некоторые детали. Оно объясняет, что любой макроскопический объект (я взял пример кубического сантиметра вольфрама) не может находиться в изоляции от окружающей среды, так как даже если поместить его в межгалактическое пространство, там есть излучение черного тела. Излучение 3К оказывает влияние на макроскопическое состояние и квантовое состояние за тысячную долю секунды. На что-то похожее уже указывал прежде один немецкий физик, – сейчас не припомню его имени, – и это сильно поразило меня. Я могу посмотреть его имя.

РД: В таком случае можем ли мы сказать, что противоречия в конкретной теории или системе логики обнаруживаются только тогда, когда мы применяем ее к новой ситуации, и теория предсказывает результаты, не согласующиеся с наблюдаемым явлением?

ЮВ: Да, но в этом случае это – наблюдаемое явление... Я всегда напоминаю о так называемом эксперименте Стефана Герлаха, включавшего измерение направления спина атома серебра. Предположим, вы устраиваете его так, что изначально спин горизонтален, затем атом проходит через аппарат, разделяющий на верхний и нижний спин. Он проходит, ударяется в пластину и испускает немного света. Вы наблюдаете свет, идущий либо сверху, либо снизу. А потом вы узнаете, что эта система изменила спин на верхний, а не на нижний. Но изменила, хотя этого не предвиделось. Согласно квантовой механике, и я также считаю это верным, после выхода наружу и объединения спин опять будет горизонтальным... Я думаю, что это можно сделать. Но когда атом ударяется о пластину, он испускает свет, и вы видите его вверху или внизу, и это означает, что здесь существует вероятностный эффект. Я полагаю, что согласно упомянутой мной теории вероятностный эффект вытекает из факта существования взаимодействия между макроскопическими объектами, а также из того, что законы физики являются не детерминистскими, но вероятностными. Уравнения говорят, с какой вероятностью он будет идти вверх или вниз.