"Мера жизни, Вселенной и всего такого"

Всем известен сайт, демонстрирующий размеры мира: от кварка до Вселенной. Анна Лазарева размышляет о принципах измерения на примере истории, энергии и экспоната Парка науки ННГУ

Одна из главных проблем жизни, Вселенной и всего такого – это мера. Не останавливаясь на рассмотрении меры в ее бытовых и сугубо гуманитарных проявлениях, рассмотрим ее значимость в физике. Эксперимент – главный метод современной науки. Если вещи не повезло и ее измерили, то она немедленно становится объектом физики. В реальность мы «добавляем» физику при помощи инструмента измерения – условной «линейки». Физике не всегда хватает одной «линейки», чтобы измерить объект, например, для звезды потребуются два параметра: светимость и расстояние до нее. Физика всегда имеет дело со счетным числом параметров. Если попробовать переложить подход физики на искусство и проверить алгеброй гармонию, то мы увидим, что искусству потребуется стремящееся к бесконечности количество параметров измерения – линеек понадобится настолько много, что они полностью скроют сам объект измерения.

История развития «человечности» измерения:

Хайдеггер перевел, а следовательно, интерпретировал известное высказывание Протагора так: «Для всех "вещей" человек является мерой, для вещей присутствующих – что они присутствуют так, как они присутствуют, а для тех, которым не дано присутствовать, – что они не присутствуют». Протагор говорил о «непотаенном» мире – мире человеческой, сопоставимой с человеком размерности. Следовательно, и истинно в древнегреческом смысле только то, что явлено и сопоставимо с человеком. В отсутствие более позднего понимания человека как субъекта вещи оказывались не померены, а помыслены, они обладали смыслом, а не размерами и другими параметрами.

 Во времена Галилея уже появился человек как субъект, и, казалось бы, мера должна была бы восприниматься еще более «человеко-образно». Однако все произошло иначе: человек стал «прозрачным» и пропал из измерений совсем. Начались попытки распространить «меру» на размерности, не сопоставимые с человеческими. Главным становится инструмент, и он же превращается в меру – масштаб измерения.  

На третьем этапе понятие «инструмента» сохранилось, но изменило свой смысл. Измеряемое оказалось настолько не сопоставимо с человеком и «работало» по таким удивительным по человеческим меркам правилам, что человек вместе с инструментом в некоторых случаях оказывался совсем выкинутым из системы измерений. На их место пришла математика, поскольку обычный человеческий язык не справлялся с получаемыми в результате измерений смыслами.
С другой стороны, квантовые объекты крайне чувствительны к внешнему воздействию: любая процедура измерения меняет состояние системы. И в этом случае и человек, и инструмент оказываются «внутри» этой системы, более того, оказываются в ее центре. Например, фотон, присланный осветить электрон, ударяет его, и тот меняет свое направление. Это похоже на шарик для пинг-понга, закатившийся под диван: пытаясь его достать, мы, не глядя, ударяем его палкой (инструментом), и в итоге можем зафиксировать только его положение в момент удара. В следующую секунду шарик, изменив скорость, оказывается в совершенно другом месте. Это и есть принцип неопределенности Гейзенберга: мы знаем либо координаты шарика, либо его импульс. Галилей бы пришел в отчаяние.

 


Также почитать