В фундаменте материи

В теоретической физике ХIХ в. особенно чётко определилась традиция различения дискретных моделей физической реальности и её континуально-полевых (непрерывных) моделей. Первое направление представлено небесной механикой, кинетической теорией газов и др. Второе под названием «физика сплошных сред» представлено гидродинамикой, акустикой, теорией теплопроводности, электродинамикой Фарадея–Максвелла и др. Предлагая в 1923 г. свою волновую механику, Л. де Бройль представлял себе волновые свойства атомных электронов в духе аналогий с волновыми структурами в сплошных средах. К 1926 г. в квантовой теории атома её волновая версия остро конфликтовала с дискретно-вероятностной версией В. Гейзенберга. Если в течение ХIХ в. непрерывные и дискретные модели успешно использовались каждая в своей области теоретической физики, то в квантовой теории атома они обнаружили свою частичную истинность по отношению к одной и той же задаче.

Парадоксальность познавательной ситуации была устранена М. Борном, предложившим в 1926 г. статистическую интерпретацию волновой функции – главного параметра в уравнении Шрёдингера, которое описывало всю динамику электрона в водородном атоме. Применительно к атомным процессам интерпретация Борна привела к органичному концептуальному синтезу двух моделей мироздания. С одной стороны, за электронами сохранялось свойство дискретных микрочастиц материи. С другой стороны, движение отдельного электрона в пространстве было признано объективно и принципиально вероятностным. Впервые теоретическая физика провозгласила случайность объективным фактором в природе, а не данью вычислительным трудностям, как в кинетической теории тепла. В мире атомных и субатомных частиц материи точному расчёту поддаются лишь специфически-волновые эффекты их коллективных движений. Поэтому волновая функция в уравнении Шрёдингера описывает не траекторию движения отдельного электрона и не его собственную волновую структуру, а только совокупность всех возможных движений. В движении отдельного электрона с помощью волновой функции можно рассчитать лишь вероятность его попадания в ту или иную область пространства в тот или иной момент времени.

Такой подход к динамике материальных объектов столь радикально отличается от классического стереотипа точного расчёта движения по чётко определённой траектории, что с квантовой механикой связывается понятие «неклассическая наука», с которой ассоциируется всё развитие теоретического естествознания в эпоху после 1926–1927 гг.