Принцип дополнительности

Принцип соответствия

Новая теория, претендующая на более глубокое познание сущности мироздания, на более полное описание и на более широкое применение ее результатов, чем предыдущая, должна включать предыдущую как предельный случай. Так классическая механика является предельным случаем квантовой механики и механики теории относительности. Релятивистская механика (специальная теория относительности) в пределе небольших скоростей переходит в классическую механику (ньютоновскую). Это и составляет содержание методологического принципа соответствия, сформулированного Н. Бором в 1923 г.

Суть принципа соответствия заключается в следующем: любая новая более общая теория, являющаяся развитием предыдущих классических теорий, справедливость которых была экспериментально установлена для определенных групп явлений, не отвергает эти классические теории, а включает их в себя. Предыдущие теории сохраняют свое значение для определенных групп явлений, как предельная форма и частный случай новой теории. Последняя определяет границы применения предыдущих теорий, причем в определенных случаях существует возможность перехода новой теории в старую.

В квантовой механике в принципе соответствия проявляется тот факт, что квантовые эффекты существенны лишь при рассмотрении величин сравнимых с постоянной Планка (h). При рассмотрении макроскопических объектов постоянную Планка можно считать пренебрежимо малой (hà0). Это приводит к тому, что квантовые свойства рассматриваемых объектов оказываются несущественными; представления классической физики — справедливы. Следовательно значение принципа соответствия выходит за границы квантовой механики. Он войдет составной частью в любую новую теорию.

 

Принцип дополнительности представляет собой одну из самых глубоких идей современного естествознания. Квантовый объект – это не волна, и не частица по отдельности. Экспериментальное изучение микрообъектов предполагает использование двух типов приборов: один позволяет изучать волновые свойства, другой – корпускулярные. Эти свойства несовместимы в плане их одновременного проявления. Однако они в равной мере характеризуют квантовый объект, а потому не противоречат, а дополняют друг друга.

Принцип дополнительности был сформулирован Н. Бором в 1927 г., когда оказалось, что при экспериментальном исследовании микрообъектов могут быть получены точные данные либо об их энергиях и импульсах (энергетически-импульсная картина), либо о поведении в пространстве и времени (пространственно-временная картина). Эти взаимоисключающие картины не могут применяться одновременно. Так, если организовать поиски частицы с помощью точных физических приборов, фиксирующих ее положение, то частица обнаруживается с равной вероятностью в любой точке пространства. Однако эти свойства в равной мере характеризуют микрообъект, что предполагает их использование в том смысле, что вместо одной единой картины необходимо применять две: энергетически-импульсную и пространственно-временную.

В широком философском смысле, принцип дополнительности Н. Бора проявляется в характеристике разных объектов исследования в рамках одной науки.