Юнг и Паули

Приложение А. Паули и квантовая физика.

В донаучную эпоху, когда материальный мир в основном объясняли, привлекая для этого Бога («Бог не терпит пустоты»), рациональный подход к науке многими — в том числе алхимиком Робертом Фладдом — воспринимался как оскорбление природы. Однако за последние века науке удалось внести такое согласие в картину мира, что большая часть человечества признала господство природы. Фактически наука так преуспела в создании упорядоченной, рациональной картины мира, что многие рационалисты уверовали: рано или поздно каждая грань природы будет понята.

Как показала современная физика, это предположение несостоятельно в отношении субатомного мира. Осознание этого факта пришло в начале двадцатого века, вслед за открытием кванта Максом Планком в 1900 году. Например, по контрасту с нашим восприятием энергии излучения (к примеру, солнца) как текущей из своего источника непрерывным потоком, на атомном уровне энергия разбивается на пакеты — кванты. Прибавьте к этому любопытный факт: магнитуда кванта энергии математически связана с частотой излучения. Это соответствие частоты и энергии, открытое во время изучения света, оказалось ключом к пониманию структуры атома.

Другие черты квантовой физики также резко контрастируют с классической или ньютоновской физикой. Например, согласно законам ньютоновской механики, если известны силы, действующие на объект, и его первоначальное состояние (положение и импульс), теоретически возможно вычислить его дальнейшую траекторию (орбиту планеты, к примеру). Однако в квантовой физике всё иначе: невозможно точно определить состояние элементарной частицы (например, электрона), поскольку сам акт наблюдения изменяет это состояние. Этот парадокс известен как принцип неопределённости Гейзенберга.

Принцип причинности также попадает под атаку. В ньютоновской механике у каждого следствия есть причина. В квантовой же физике явления могут вовсе не иметь причины. Например, электроны в атоме способны обладать лишь определёнными величинами энергии, и переход электрона с одного уровня на другой абсолютно непредсказуем. Ньютоновские законы бессильны предвидеть его поведение.

Это приводит нас к малоприятному заключению: процессы на субатомном уровне непредсказуемы. Природа на этом уровне — беспокойный зверинец элементарных частиц, чьё поведение можно описать лишь с помощью примитивной вероятности.

Ни в коем случае не стоит думать, что это вся картина. Эти элементарные частицы имеют также и волновые свойства. В 1905 году Эйнштейн определил, что свет может состоять как из частиц, так и из волн. Корпускулярно-волновой дуализм представляет на первый взгляд неразрешимый парадокс. Принцип дополнительности Бора предложил решение этого конфликта: утверждалось, что для целостности необходимы оба аспекта — но два этих состояния не могут существовать одновременно. Иными словами, «эти двое никогда не встретятся». Далее выяснилось, что рассмотрение света как волны или частицы зависит от наблюдателя — поскольку метод наблюдения определяет, какой аспект проявит себя. Таким образом, психе наблюдателя становится участником наблюдаемого процесса. В классической же физике наблюдатель не оказывает какого-либо заметного воздействия на процесс.

Несмотря на то, что явления квантовой физики возможно наблюдать лишь опосредованно, велико было искушение изобразить квантовый мир в графическом виде. К примеру, электрон можно представить как частицу, вращающуюся вокруг атомного ядра. Однако Паули заявлял, что за неимением визуальных улик этот процесс можно описать только математически. Расширяя юнговское понятие символа в область квантовой физики, Паули рассматривал математику как источник символического представления квантового мира, который сам по себе находится вне физической реальности. Именно на символическом уровне сознания Паули хотел найти слова нейтрального языка, чтобы связать им психе и материю.

Все цитаты из переписки Юнга и Паули взяты автором из писем, находящихся в архиве Паули в ЕТН. Для удобства читателей ссылки на тексты писем привязаны к работе К.А. Мейера (аббревиатура JP).