Частицы и волны

Частицы и волны

В 1690 г., когда Ньютон писал свои «Принципы», в которых выражались его идеи относительно физики и математики, европейское Возрождение было в самом разгаре. Ньютон представлял себе частицы как неделимые порции материи с конкретным известным местоположением во времени.

Еще до появления квантовой теории некоторые физики подвергали сомнению теории Ньютона. Например, Дэвид Бом рассказывает о двух математических физиках – Уильяме Г амильтоне и Джейкобе Якоби, – которые за сорок лет до квантовой теории говорили, что вместо того, чтобы использовать закон движения Ньютона f = m х а, мы с тем же успехом могли бы думать о частицах как о волнах! Они показывали, что повседневные события, описываемые частицами Ньютона, можно было бы столь же легко описывать как волны.

Иными словами, мы не обязаны думать о частице, двигающейся по конкретной траектории. Другие математические формулы тоже описывали движение частиц, и новые формулы обладали волноподобными свойствами. По словам Гамильтона и Якоби, то, что кажется частицей, движущейся по своей собственной траектории, можно было бы с тем же успехом считать точкой на гребне волны. Например, вместо щепки, движущейся по инерции, мы могли бы представлять себе эту щепку движущейся вперед вместе с движением вперед волны, которая ее несет.

Эти два физика предлагали корпускулярно-волновое описание материи, но на это никто не обратил внимания. Никто не знал, что могли представлять собой волны. Ученым того времени казалось абсурдным, что частица может быть аспектом волны. Как может быть волновое описание частицы? Эксперименты квантовой физики, которые показывали, что частицы иногда ведут себя как волны, еще не были проведены. Сами Гамильтон и Якоби считали корпускулярно-волновой дуализм, проявлявшийся в их математических уравнениях, просто причудой математики, аномалией. Такого просто не могло быть.

Мораль этой истории состоит в том, что если математика описывает еще не обнаруженный аспект физической, общепринятой реальности, то этот аспект со временем появится. Иными словами, математика представляет собой фундаментальную форму физики. Как мы уже видели, математика описывает и общепринятую, и необщепринятую реальности, которые неотделимы друг от друга. Продолжая думать в том же ключе, мы можем видеть, что физическая реальность – это один аспект общей единой реальности, подразумеваемой математикой. Это не удивительно, так как математика, подобно другим отображениям и формулам, описывающим мир, возникает из нашего глубочайшего опыта. Как мы уже видели, математика представляет собой проявление того, как из единого мира за пределами двойственности, из несказанного Дао развертывается наше восприятие. Было бы даже оправданно называть математику самой фундаментальной из всех наук.