Этот дуализм оказался очень крепким орешком. Шредингер подгоночным путем ввел в свое уравнение некую неизвестную функцию, назвав ее «волновой функцией». Ее еще иногда называют «пси-функцией» или «вектором состояния».

Надо сказать, что такие подгоночные подходы (их еще называют феноменологическими) правомерны и используются для систематизации данных в тех областях физики, где фундаментальные теории еще не созданы.

Все физические теории можно разделить на три больших класса: фундаментальные, феноменологические (или конструктивные) и полуфеноменологические. Фундаментальная теория базируется на физических принципах, имеющих всеобщую приложимость (конечно, в тех рамках, в которых эти принципы справедливы). Теоретические предсказания явлений, сделанные на основании точных решений фундаментальных уравнений, полностью подтверждаются экспериментальными фактами.

Феноменологические теории возникают в физике под давлением экспериментальных фактов и представляют собой скорее метод для систематизации данных опыта в тех областях физики, где фундаментальные теории еще не созданы. «Потенциалы взаимодействия в феноменологических теориях подбираются искусственным путем так, чтобы удовлетворительно описать феноменологические взаимодействия. Как правило, в феноменологические потенциалы входит одна или несколько подгоночных констант, значения которых определяются путем согласования теории с данными эксперимента. Феноменологические теории обладают слабой предсказательной силой (образно говоря, предсказывают на расстоянии вытянутой руки) и не раскрывают истинной природы физического явления» [8].

В частности, квантовая механика обрела феноменологический (подгоночный) характер не при ее создании, а с появлением вероятностной интерпретации волновой функции в уравнении Шредингера (пси-функции). Именно феноменологическим путем Шредингер в свое время ввел в свое уравнение пси-функцию, рассматривая ее как материальное поле.

В теории физического вакуума, опубликованной в конце ХХ века, академик Г. И. Шипов строго показал, что пси-функция имеет смысл торсионного поля – поля, порождаемого классическим спином. Причем в работах Г. И. Шипова торсионные поля вводятся не феноменологически, на строгом фундаментальном уровне [8].

С помощью волновой функции можно с успехом описывать все электромагнитные, гравитационные, ядерные и другие физические явления. Есть только одно маленькое но. Волновая функция неизвестна.

Шредингер рассматривал волновую функцию как некое пока неизвестное материальное поле, которое объединяет все известные физические взаимодействия. Он надеялся, что когда будут созданы фундаментальные теории, эта волновая функция будет найдена.

Волновая функция полностью описывает состояние микрообъекта (электрона, протона, атома). Но чтобы определить состояние микрообъекта в любой момент времени, необходимо знать волновую функцию в начальный момент времени.

Поскольку волновая функция неизвестна, решения уравнения Шредингера прямого физического смысла не имеют. Смысл имеет квадрат волновой функции, который представляет собой вероятность состояния волновой системы. Например, решили уравнение Шредингера, нашли квадрат волновой функции и определили, что вероятность нахождения электрона в момент времени t в точке пространства с координатами xyz составляет 0,6. Для простоты скажем так: 60 % за то, что электрон в такой-то момент времени находится в такой-то точке пространства.

А это означает, что четкий ответ на вопрос, где находится электрон, невозможен. Он может находиться здесь, а может и там, то есть в любом месте, где квадрат волновой функции не равен нулю. Как кристаллик соли, который может выпасть в осадок где угодно.

Физическое описание микроскопических объектов становится неопределенным.

Закономерности, которые проявляются при случайных событиях, описываются с помощью теории вероятности, которая называет эти возможности просто «вероятностями». Решение уравнения Шредингера позволяет получить значение вероятностей.

Вероятностный характер результатов экспериментов означает, что при проведении серии одинаковых опытов над одинаковыми системами каждый раз будут получаться разные результаты. Однако некоторые значения будут появляться чаще, то есть будут более вероятными.

Словом, никогда точно не скажешь, как поведет себя электрон или фотон, да и вообще любая элементарная частица.

Рассмотрим простейший опыт по распространению света. На пути пучка света, который представляет собой поток фотонов, ставится прозрачная пластина. Часть фотонов проходит через пластину, часть отражается от нее.

Снова повторили опыт, но усложнили его, а именно: на пути отраженного потока фотонов поставили точно такую же пластину, как первая, от которой эти фотоны уже отразились. Поток фотонов, отразившийся от первой пластины, разделился: часть фотонов отразилась от второй пластины, а часть прошла через нее.

Что же получается? Некоторые фотоны почему-то «не захотели» проходить через первую пластину, а потом «передумали» и прошли через точно такую же вторую пластину? Так что ли?

Именно так!