Русская Википедия:Принцип локальности
В физике принцип локальности/близкодействия утверждает, что на объект влияет только его непосредственное окружение[1]. Для того, чтобы действие в одной точке оказало влияние на другую точку, что-то в пространстве между этими точками должно опосредовать действие — например, волна или частица пройдя через пространство между двумя точками окажет влияние.
Специальная теория относительности ограничивает скоростью света все такие влияния. Следовательно, принцип локальности подразумевает, что событие в одной точке не может вызвать одновременный результат в другой точке.
Квантовая механика, по-видимому, нарушает неравенства Белла, из чего некоторые интерпретации квантовой механики допускают нелокальность квантовых эффектов.
Классическая физика
Шаблон:См. также В XVII веке закон всемирного тяготения Ньютона сформулирован в терминах «действия на расстоянии», что нарушило принцип локальности. В теории Ньютона гравитационное взаимодействие распространяется мгновенно, сила тяготения зависит только от взаимного расположения тел в данный момент времени. Ньютон понимал это, ему это не нравилось. Он писал своему другу Ричарду Бентли[2]: Шаблон:Начало цитаты Невозможно представить, чтобы неодушевлённая грубая материя без посредства чего-либо ещё нематериального могла бы действовать и оказывать влияние на другую материю без взаимного соприкосновения с ней, как это должно было быть, если тяготение в смысле Эпикура сущностно и присуще ей /материи/. Это — одна из причин, по которой я не хотел бы, чтобы Вы приписывали мне /идею/ врождённого тяготения. То, что тяготение должно быть врождённым, внутренне присущим материи и сущностным для неё, дабы одно тело могло воздействовать на другое на расстоянии через пустоту, без посредства какого-либо агента, посредством и при участии которого действие и сила /тел/ могли бы передаваться от одного /тела/ к другому, представляется мне столь вопиющей нелепостью, что, по моему убеждению, ни один человек, способный со знанием дела судить о философских материях, не впадает в неё. Тяготение должно вызываться неким агентом, постоянно действующим по определённым законам; материален ли этот агент или нематериален, я предоставляю судить читателям. Шаблон:Конец цитаты
Закон Кулона электрических сил первоначально также подразумевал мгновенное действие на расстоянии, но позже был заменён уравнениями Максвелла, которые подчиняются локальности.
В 1905 году специальная теория относительности Альберта Эйнштейна постулировала, что никакое вещество или энергия не может двигаться быстрее скорости света. Позже ему удалось создать общую теорию относительности, которая стала альтернативой Ньютоновской теории гравитации. Физика вновь подчинялась принципу локальности.
Парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена
Шаблон:Главная Альберт Эйнштейн предполагал, что принцип локальности/близкодействия был необходим и что не могло быть его нарушений. Он отмечал[3]: Шаблон:Начало цитатыСледующая идея характеризует относительную независимость пространственно разнесённых/удалённых объектов A и B: внешнее воздействие на A прямо не отражается на B; это известно как Принцип Локальности/Близкодействия, который сообразно используется только в теории поля. Если совершенно отвергнуть эту аксиому, тогда идея существования квазизамкнутых систем, и следовательно тем самым постулирование законов, которые могут быть проверены эмпирически в общепринятом смысле, стала бы невозможной. Шаблон:Конец цитаты Эйнштейн ощущал, что, по его мнению, было что-то фундаментально неверное в квантовой механике из-за её предсказаний нарушения локальности. В знаменитой работе он со своими соавторами описал парадокс, суть которого в допущении теоретической возможности через косвенные измерения обойти фундаментальный для квантовой механики принцип неопределённости, который таким образом перестаёт быть абсолютным и лишь свидетельствует о неполноте наших представлений о квантовой механике, а физика всей Вселенной потенциально может быть математически описана.
Тридцать лет спустя Джон Стюарт Белл ответил на это работой, которая показала, что никакая физическая теория Шаблон:Нп4 не может воспроизвести все предсказания квантовой механики (теорема Белла).
Локальный реализм
Локальный реализм — это комбинация принципа локальности с «реалистичным» предположением, что все объекты обладают «объективно существующими» значениями своих параметров и характеристик для любых возможных измерений, могущих быть произведёнными над этими объектами, перед тем как эти измерения производятся. Эйнштейн, будучи, сторонником локального реализма, любил в связи с этим говорить, что Луна не исчезает с неба, даже если её никто не наблюдает.
Реализм
Реализм в том смысле, в котором его используют физики, не прямо идентичен значению слова реализм в метафизике[4]. Последнее — это своего рода утверждение, что существует в некотором смысле мир независимый от сознания. Даже если результаты какого-либо возможного измерения не существуют до проведения измерения, это не означает, что они создаются наблюдателем (как в интерпретации квантовой механики под названием «Шаблон:Нп4»). Более того, независимое от сознания свойство может и не быть значением какой-либо физической переменной/параметра, к примеру, положение или импульс. Свойство может быть Шаблон:Нп4 — то есть имеющим тенденцию, то есть оно может быть тенденцией, в том смысле что стеклянные объекты имеют тенденцию разбиваться, или расположены/имеют склонность разбиваться, даже если они не разбиваются в реальности/на самом деле. Сходным образом, независимые от сознания свойства квантовых систем могли бы состоять из тенденции отвечать на определённого рода измерения определённого рода значениями с некоторой вероятностью[5]. Такая онтология была бы метафизически реалистична и не будучи реалистичной в смысле, который физики вкладывают в словосочетания «локальный реализм» (которые требует, чтобы чёткое и единственное определённое значение измеряемой величины получалось бы с определённостью и достоверностью).
Локальный реализм является существенной чертой классической механики, общей теории относительности и теории Максвелла, но квантовая механика по большому счету отвергает этот принцип из-за присутствия квантовой запутанности безотносительно к расстоянию, наиболее чётко продемонстрированной ЭПР-парадоксом и количественно формализованной неравенствами Белла.[6] Любая теория, к примеру квантовая механика, которая нарушает неравенства Белла, должна отвергнуть или локальный реализм, или Шаблон:Нп4. (Некоторые физики в ходе диспутов указывают, что эксперименты продемонстрировали нарушения неравенств Белла, на основании того, что подкласс неоднородных неравенств Белла не был протестирован/проверен или соображения такого порядка: Шаблон:Нп4). Различные интерпретации квантовой механики отвергают различные части локального реализма и/или противофактическую определённость.
Философский, исторический и психологический взгляд
Существует мнение, что в отсутствие локальности мир обладал бы магическими свойствами, «причём не в хорошем смысле»Шаблон:Sfn.
Нарушение принципа локальности приводит к некоему «холистическому» видению мира, где «всё может иметь отношение ко всему», независимо от расстояний и от прошедшего времени. Одним из главных паттернов «первобытного магического мышления» (в смысле, принятом в исторической науке) является именно нарушение принципа локальности. Например, идея о том, что втыкание игл в восковую куклу человека может дистанционно ухудшить здоровье этого человека — есть в том числе и нарушение принципа локальности (ибо человек может находиться сколько угодно далеко от ритуала втыкания игл). Этнограф (и один из первопроходцев данного направления) Фрэзер в своей книге «Золотая Ветвь» анализировал первобытное магическое мышление, присущее примитивным племенам и народам. Этот анализ был развит далее последующими учёными-историками, в том числе российскими (см., например, «Историю Востока», написанную ведущими историками России в 1990-е годы).
Согласно современной психологии личности (в изложении таких авторов, как Отто Кернберг и Нэнси МакВильямс), «первобытное магическое мышление» есть один из фундаментальных, элементарных и часто встречающихся паттернов эмоциональной и мотивационной жизни человека. В данной науке, называемой «теория объектных отношений», первобытное магическое мышление (например, вера в приметы) есть разновидность более широкого паттерна, называемого «защитный механизм всемогущего контроля». В упомянутый паттерн входит не только магическое мышление, но и ассертивный (а часто и агрессивный) напор и «нахрап» в межличностном общении. Более того, считается, что магическое мышление «включается» в основном «нахрапистыми» людьми в тех случаях, когда межличностный «нахрап» невозможен, ибо адресат не есть человек (а есть, например, погода или же игровой автомат в казино).
При этом, в соответствии с данной теорией, разные люди сильно различаются по относительной «степени развития» элементарных эмоциональных паттернов и их частоте срабатывания. В частности, личностные расстройства (психопатии) объясняются как склады психики, использующие лишь один (или пару тесно связанных) «защитных механизмов» практически во всех ситуациях, в ущерб остальным таким паттернам, и при недоразвитии остальных. Например, для параноидного личностного склада характерно «зацикливание» на проекции (и только на ней), для истероидного — на проективной идентификации (обычно положительных эмоций), и опять же только на ней. Вышесказанное означает, что «защитный механизм всемогущего контроля» массово и широко применяется (на подсознательном уровне) только некоторыми личностными складами людей и может оказаться недоразвит у людей иных складов, то есть нарушения принципа локальности в мышлении (миропонимании и иные виды магического мышления) «привычно» присущи далеко не всем людям, а лишь их части.
Нарушения принципа локальности часто встречаются в фантастике и фэнтези.
В формулировках современной теоретической физики (например, квантовой теории поля) принцип локальности понимается как непреложная аксиома.
Примечания
Литература
- Шаблон:Книга
- Николя Жизан. Квантовая случайность. Нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса. Пер. с англ. М.: Альпина нон-фикшн, 2016. ISBN 978-5-9614-2389-1
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ «Quantum Mechanics and Reality» («Quanten-Mechanik und Wirklichkeit», Dialectica 2:320-324, 1948)
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
