Детерминизм и причинность

 

Детерминизм относится к изменению систем во времени (движение), при котором на первый план выступает обусловленность или связь (функциональная). При этом мы не интересуемся процессом порождения действий (т. е. собственно причинением), однонаправленностью этих процессов, передачей причинных воздействий или отдельными случайными явлениями. Наоборот, существенными характеристиками причинности выступают: порождение действия причиной, их одновременность,однонаправленная необратимость, пространственная непосредственность, передача с конечной скоростью (которая не может превышать скорости света), однозначная обусловленность и обратное воздействие. Этихарактеристики относятся и к отдельным случайным явлениям. Отношение детерминации обладает свойствами; однородностью, двучленностью, временной относительностью и однозначностью, т.е. универсально. Из отмеченных свойств специфическим для детерминизма оказывается лишь первое, так как остальные присущи и причинности. Мы полагаем, что можно указать на нюансы и в некоторых других характеристиках.

Рассмотрим альтернативные понятия причинности:

a) инвариантная связь (ассоциация) одного с другим;

b) причинное основание: необходимое условие, достаточное условие и необходимое и достаточное условия. Здесь имеется в виду порождение действия причиной и равенство причины и действия;

c) случайная и необходимая причинная связь;

d) отношение функциональной зависимости;

e) одно-однозначное, много-однозначное и много-многозначное причинное отношение;

f) отношение как непосредственное действие, действие на расстоянии и под влиянием.

g) обратно-действенная причинность;

 

Нетрудно заметить, что собственно к причинности в смысле порождения (пункт Ь) имеют отношение концепции, изложенные в пунктах с, fи g,тогда как концепции, изложенные в пунктах а и d, относятся к детерминизму. Концепция, изложенная в пункте е, имеет интересную особенность: как одно­однозначная и много-однозначная связь она характеризует причинность, а как одно-однозначная и одно-многозначная - детерминизм. Концепция о много-многозначности не имеет отношения ни к причинности, ни к детерминизму.

Концепция физической причинности. Каждая физическая теория способствует конкретизации этой концепции. Так, исходя из закона сохранения импульса Ньютона, причинами ускорения тел можно считать силы. Тогда инерционное движение оказывается беспричинным (не противоречивым, а безразличным по отношению к причинности), что приводит к необходимости определенного изменения в формулировке принципа причинности. Согласно этому принципу, у каждого явления имеется причина в том смысле, что справедливость принципа причинности ограничена или же что он справедлив для изменений по отношению к определенному, принятому первичным, стационарному (неизменному),соответственно беспричинному процессу (фону). В ном, впрочем, классическая динамика не отличается, по существу, от атомистической философии Демокрита. Это вытекает из однородности пространства и времени и изотропности пространства.

С точки зрения превращения форм энергии в эквивалентные отношения причинность можно рассматривать как обмен энергией, подчиненный формуле: причина равна действию. В таком же духе Г. Братоев отстаивает концепцию о взаимообратимом логическом отношении причинности, симметрии и сохранения. Он приходит к выводу, что «с физической точки зрения содержание принципа причинности исчерпывается синтезом асимметрии пространства и времени, с одной стороны, и принципом близкодействия — с другой. То обстоятельство, что причинный принцип связан с определенным типом (геометрической) симметрии, определяет специфический способ, при помощи которого он входит в систему физики, а фундаментальная роль геометрической симметрии соответствует его всеобщему характеру».

Существенно также внесенное теорией относительности уточнение о том, что скорость передачи причинных воздействий не может превышать скорости света.

При S-матричном подходе требование причинности формулируется так: всякое происшедшее в системе изменение может оказать влияние на поведение системы в прошлом, во времена, предшествовавшие данному событию.

Впоследствии был разработан метод дисперсионных соотношений (между действительной и мнимой частью матричных элементов матрицы рассеяния), при которых причинность играет существенную роль. Эти соотношения можно вывести из основных положений квантовой теории поля и условия микропричинности.

Представления об асимметрической направленности или необратимости причины и ее действия пробовали связать с необратимостью, проистекающей из закона энтропии. При этом, однако, следовало бы иметь в виду, что речь идет о различных понятиях необратимости; что обратимые в термодинамическом отношении превращения так же необратимы, как и причинно-следственные цепи.

Какие из приведенных характеристик физической причинности остаются в силе и в квантовой механике, и какие специфические черты вносит квантовая механика в этот вопрос?

Прежде всего процесс измерения предполагает существование причинной связи; это признают все представители квантовой механики. Наряду с этим при квантовых процессах остается в силе закон сохранения энергии. Здесь, как было уже отмечено, справедлива детерминистская схема изменения волновой функции во времени, хотя и в абстрактном (конфигурационном) пространстве. Наконец, возможность истолковать редукцию волновой функции во взаимодействии как процесс физический (предложение Яноши) исключается. Это нарушило бы требование причинности, так как подобный процесс происходил бы со сверхсветовой скоростью.