Себептүүлүк принциби: түшүнүк, аныктама, классикалык физикада жана салыштырмалуулук теориясында эсептөө формулалары

Мазмуну:

Себептүүлүк принциби: түшүнүк, аныктама, классикалык физикада жана салыштырмалуулук теориясында эсептөө формулалары
Себептүүлүк принциби: түшүнүк, аныктама, классикалык физикада жана салыштырмалуулук теориясында эсептөө формулалары
Anonim

Себептүүлүк принциби (себеп-натыйжа мыйзамы деп да аталат) бул бир процессти (себепти) башка процесске же абалга (натыйжага) байланыштырган нерсе, мында биринчиси экинчисине жарым-жартылай жооп берет, ал эми экинчиси. биринчисине жарым-жартылай көз каранды. Бул логиканын жана физиканын негизги мыйзамдарынын бири. Бирок жакында франциялык жана австралиялык физиктер жасалма жол менен жакында түзгөн оптикалык системадагы себептүүлүк принцибин өчүрүштү.

Жалпысынан алганда, ар кандай процесстин ага себепчи фактор болгон көптөгөн себептери болот жана алардын баары өткөндө жатат. Бир эффект, өз кезегинде, башка көптөгөн эффекттердин себеби болушу мүмкүн, алардын баары келечектеги. Себептүүлүктүн убакыт жана мейкиндик түшүнүктөрү менен метафизикалык байланышы бар жана себептүүлүк принцибинин бузулушу дээрлик бардык заманбап илимдерде олуттуу логикалык ката катары каралат.

Доминодогу себептүүлүк
Доминодогу себептүүлүк

Түшүнүктүн маңызы

Себептүүлүк – бул дүйнөнүн кандайча өнүгүп жатканын көрсөткөн абстракция, ошондуктан негизги түшүнүкпрогрессиянын түрдүү түшүнүктөрүн түшүндүрүү. Бул кандайдыр бир мааниде натыйжалуулук түшүнүгү менен байланышкан. Себептүүлүк принцибин түшүнүү үчүн (айрыкча философияда, логикада жана математикада) жакшы логикалык ой жүгүртүү жана интуиция болушу керек. Бул түшүнүк логикада жана лингвистикада кеңири чагылдырылган.

Философиядагы себептүүлүк

Философияда себептүүлүк принциби негизги принциптердин бири катары каралат. Аристотелдик философия «себеп» сөзүн «түшүндүрүү» же «эмне үчүн?» деген суроого жооп берүү үчүн, анын ичинде материалдык, формалдуу, эффективдүү жана акыркы «себептерди» колдонот. Аристотелдин ою боюнча, «себеп» да бардык нерсенин түшүндүрмөсү. Себептүүлүк темасы азыркы философиянын борбордук бөлүгү бойдон калууда.

Тоок менен жумуртканын дилеммасы
Тоок менен жумуртканын дилеммасы

Салыштырмалуулук жана кванттык механика

Себептүүлүк принциби эмне дейт экенин түшүнүү үчүн Альберт Эйнштейндин салыштырмалуулук теориялары жана кванттык механиканын негиздери менен тааныш болушуңуз керек. Классикалык физикада эффект анын түздөн-түз себеби пайда боло электе пайда болбойт. Себептүүлүк принциби, чындык принциби, салыштырмалуулук принциби бири-бири менен абдан тыгыз байланышкан. Мисалы, Эйнштейндин атайын салыштырмалуулук теориясында себептүүлүк окуянын арткы (өткөн) жарык конусунда болбогон себепке карабастан эффект пайда боло албайт дегенди билдирет. Ошо сыяктуу эле, бир себеп анын (келечектеги) жарык конусунан тышкары таасир тийгизе албайт. Эйнштейндин бул абстракттуу жана узун түшүндүрмөсү, физикадан алыс болгон окурман үчүн түшүнүксүз, киришүүгө алып келди.кванттык механикада себептүүлүк принциби. Кандай болбосун, Эйнштейндин чектөөлөрү себептик таасирлер жарыктын ылдамдыгынан жана/же убакыттын өтүүсүнөн ылдамыраак жүрө албайт деген негиздүү ишенимге (же божомолго) шайкеш келет. Талаанын кванттык теориясында мейкиндикке окшош көз карандылыктагы байкалган окуялар алмашып турушу керек, ошондуктан байкалган объектилердин байкоолорунун же өлчөөлөрдүн тартиби алардын касиеттерине таасирин тийгизбейт. Кванттык механикадан айырмаланып, классикалык механиканын себептүүлүк принциби такыр башка мааниге ээ.

Ньютондун экинчи мыйзамы

Себептүүлүктү Ньютондун импульстун сакталышынын экинчи мыйзамы менен чаташтырбоо керек, анткени бул чаташуу физикалык мыйзамдардын мейкиндиктеги бир тектүүлүгүнүн кесепети.

Адамдын тажрыйбасынын деңгээлинде жарактуу себептүүлүк принцибинин талаптарынын бири себеп-натыйжа мейкиндикте жана убакытта ортомчу болушу керек (байланыш талабы). Бул талап биринчиден, себеп-салдарлык процесстерге түздөн-түз байкоо жүргүзүү процессинде (мисалы, арабаны түртүүдө), экинчиден, Ньютондун тартылуу теориясынын (Күндүн Жердин тартылышы) көйгөйлүү аспектиси катары өтө маанилүү болгон. аралыкта иш-аракет аркылуу), Декарттын куюндар теориясы сыяктуу механикалык сунуштарды алмаштыруу. Себептүүлүк принциби көбүнчө физиканын фундаменталдык маселелерин бир топ жакшыраак түшүндүргөн динамикалык талаа теорияларынын (мисалы, Максвеллдин электродинамикасынын жана Эйнштейндин жалпы салыштырмалуулук теориясынын) өнүгүшү үчүн стимул катары каралат. Декарттын жогоруда айтылган теориясы. Классикалык физиканын темасын улантуу менен, Пуанкаренин кошкон салымын эстесек болот – электродинамикадагы себептүүлүк принциби анын ачылышынын аркасында дагы актуалдуу болуп калды.

Тоок менен жумуртканын сыры
Тоок менен жумуртканын сыры

Эмпирика жана метафизика

Эмпириктердин метафизикалык түшүндүрмөлөрдөн (мисалы, Декарттын куюндар теориясы) жийиркениши себептүүлүктүн маанилүүлүгү жөнүндөгү идеяга күчтүү таасир этет. Ушуга ылайык, бул концепциянын претенциалдуулугу төмөндөтүлгөн (мисалы, Ньютондун гипотезаларында). Эрнст Мачтын айтымында, Ньютондун экинчи мыйзамында күч түшүнүгү «таутологиялык жана ашыкча» болгон.

Теңдемелердеги жана эсептөө формулаларындагы себептүүлүк

Теңдемелер жөн гана өз ара аракеттенүү процессин сүрөттөйт, бир денени экинчисинин кыймылынын себеби катары чечмелөөнүн жана бул кыймыл аяктагандан кийин системанын абалын болжолдоонун зарылдыгы жок. Математикалык теңдемелерде себептүүлүк принцибинин ролу физикага салыштырмалуу экинчи даражада.

Дедукция жана номология

Илимий мыйзамга киргизүүгө мүмкүн болгон окуяны илимий түшүндүрүүнүн дедуктивдүү-номологиялык (Д-Н) көз карашынын негизинде себептүүлүктүн убакыттан көз карандысыз кароо мүмкүнчүлүгү жатат. D-N мамилесин көрсөтүүдө физикалык абал түшүндүрүлүүчү деп аталат, эгерде (детерминисттик) мыйзамды колдонуу менен аны берилген баштапкы шарттардан алса болот. Мындай баштапкы шарттар, мисалы, астрофизика жөнүндө сөз болсо, жылдыздардын бири-биринен моментин жана алыстыгын камтышы мүмкүн. Бул "детерминисттик түшүндүрмө" кээде себептүү деп аталат.детерминизм.

Домино принциби
Домино принциби

Детерминизм

D-N көз карашынын терс жагы себептүүлүк жана детерминизм принцибинин аздыр-көптүр аныкталгандыгында. Ошентип, классикалык физикада бардык кубулуштар жаратылыштын белгилүү мыйзамдарына ылайык мурда болгон окуялар менен шартталган (б.а., аныкталат) деп болжолдонуп, Пьер-Симон Лапластын ырастоосу менен аяктады, эгерде дүйнөнүн азыркы абалы тактыктан белгилүү болсо., анын келечеги жана өткөн абалы да эсептелиши мүмкүн. Бирок, бул концепция көбүнчө Лаплас детерминизми деп аталат («Лапластын себептүүлүгүнө» караганда), анткени ал математикалык моделдердеги детерминизмге көз каранды - мисалы, математикалык Коши маселесинде берилген детерминизм.

Себептүүлүк менен детерминизмдин чаташуусу өзгөчө кванттык механикада курч турат - бул илим көп учурларда иш жүзүндө байкалган эффекттердин себептерин аныктай албайт же окшош себептердин кесепеттерин алдын ала айта албайт, бирок, балким, анын кээ бир интерпретацияларында дагы эле аныкталат - мисалы, эгерде толкун функциясы көп ааламдык интерпретациядагыдай иш жүзүндө кыйрабайт деп болжолдонсо, же анын кыйрашы жашыруун өзгөрмөлөрдөн улам болсо, же жөн гана детерминизмди аныктоочу маани катары кайра аныктаса. конкреттүү эффекттерге караганда ыктымалдуулуктар.

Комплекс боюнча татаал: себептүүлүк, детерминизм жана кванттык механикада себептүүлүк принциби

Азыркы физикада себептүүлүк түшүнүгү дагы эле толук түшүнүлө элек. Түшүнүүатайын салыштырмалуулук себептүүлүк жоромолун ырастады, бирок алар «бир убакта» деген сөздүн маанисин байкоочуга (кванттык механикада байкоочу кандай мааниде түшүнүлөт) көз каранды кылып коюшкан. Демек, себептүүлүктүн релятивисттик принциби бардык инерциялык байкоочулар боюнча себеп иш-аракеттен мурун болушу керек дейт. Бул себеп менен анын натыйжасы убакыт аралыгы менен бөлүнгөн жана натыйжа себептин келечегине таандык дегенге барабар. Эгерде убакыт аралыгы эки окуяны бөлүп турса, бул алардын ортосунда жарыктын ылдамдыгынан ашпаган ылдамдыкта сигнал жиберилиши мүмкүн дегенди билдирет. Башка жагынан алганда, эгерде сигналдар жарыктын ылдамдыгынан ылдамыраак жүрсө, анда бул себептүүлүк байланышты бузуп, сигналды орто аралыктарда жөнөтүүгө мүмкүндүк берет, башкача айтканда, жок дегенде кээ бир инерциялык байкоочулар үчүн сигнал убакытты артка жылдыруу. Ушул себептен, атайын салыштырмалуулук ар түрдүү объектилердин бири-бири менен жарык ылдамдыгынан тезирээк байланышуусуна жол бербейт.

кванттык себептүүлүк
кванттык себептүүлүк

Жалпы салыштырмалуулук

Жалпы салыштырмалуулукта себептүүлүк принциби эң жөнөкөй жол менен жалпыланган: эффект, убакыт мейкиндик ийри болсо да, анын себебинин келечектеги жарык конусуна таандык болушу керек. Кванттык механикада жана, атап айтканда, релятивисттик кванттык талаа теориясында себептик байланышты изилдөөдө жаңы кылдаттыктарды эске алуу зарыл. Кванттык талаа теориясында себептүүлүк локалдуулук принциби менен тыгыз байланышта. Бирок, принципандагы локалдуулук талаштуу, анткени ал тандалган кванттык механиканын интерпретациясынан, айрыкча Беллдин теоремасын канааттандырган кванттык чырмалыш эксперименттеринен көз каранды.

Тыянак

Мындай кылдаттыктарга карабастан, себептүүлүк физикалык теорияларда маанилүү жана жарактуу түшүнүк бойдон калууда. Мисалы, окуялардын себептер менен натыйжаларга бөлүнүшү мүмкүн деген түшүнүк "чоң ата парадоксу" сыяктуу себептүүлүктүн парадоксторун болтурбоо (же жок дегенде түшүнүү) үчүн зарыл: "Эгер саякатчы чоң атасын өлтүрө электе өлтүрүүгө үлгүрсө эмне болот? анын чоң энеси менен жолугасыңбы?"

Бабочка эффект

Физикадагы хаос теориясынын көпөлөк эффектиси сыяктуу теориялар себептүүлүктөгү параметрлердин бөлүштүрүлгөн системасы сыяктуу мүмкүнчүлүктөрдү ачат.

Көпөлөк эффектин чечмелөөнүн тиешелүү жолу - аны физикадагы себептүүлүк түшүнүгүнүн колдонулушу менен себептүүлүктүн кеңири колдонулушунун ортосундагы айырманы көрсөтүү катары көрүү. Классикалык (ньютондук) физикада жалпы учурда окуянын болушу үчүн зарыл жана жетиштүү болгон шарттар гана (ачык) эске алынат. Себептүүлүк принцибинин бузулушу да классикалык физиканын мыйзамдарын бузуу болуп саналат. Бүгүнкү күндө бул маргиналдык теорияларда гана жол берилет.

Графиктеги Гранжер себептүүлүгү
Графиктеги Гранжер себептүүлүгү

Себептүүлүк принциби объекттин кыймылын баштоочу триггерди билдирет. Ошол сыяктуу эле, көпөлөк болоткөпөлөк эффектинин теориясын түшүндүргөн классикалык мисалда торнадонун себеби катары каралат.

Себептик жана кванттык тартылуу

Себептик динамикалык триангуляция (CDT деп кыскартылган), Рената Лолл, Ян Амбьорн жана Йержи Юркевич ойлоп тапкан жана Фотини Маркопуло жана Ли Смолин тарабынан популярдуулукка ээ болгон, циклдик кванттык тартылуу сыяктуу фон көз карандысыз болгон кванттык тартылууга болгон мамиле. Демек, ал эч кандай мурда бар аренаны (өлчөмдүү мейкиндик) кабыл албайт, бирок мейкиндик-убакыттын структурасы акырындап өнүгүп жатканын көрсөтүүгө аракет кылат. Көптөгөн циклдик кванттык тартылуу теоретиктери тарабынан уюштурулган Loops '05 конференциясында CDT профессионалдык деңгээлде талкууланган бир нече презентациялар камтылган. Бул конференция илимий коомчулуктун чоң кызыгуусун жаратты.

Чоң масштабда бул теория тааныш 4 өлчөмдүү мейкиндик-убакытты кайра жаратат, бирок мейкиндик-убакыт Планк шкаласы боюнча эки өлчөмдүү болушу керектигин жана туруктуу убакыт кесимдеринде фракталдык түзүлүштү көрсөтүү керектигин көрсөтөт. Симплекс деп аталган структураны колдонуп, ал мейкиндик-убакытты кичинекей үч бурчтуу бөлүктөргө бөлөт. Симплекс - ар түрдүү өлчөмдөгү үч бурчтуктун жалпыланган формасы. Үч өлчөмдүү симплекс адатта тетраэдр деп аталат, ал эми төрт өлчөмдүү бул теориянын негизги курулуш материалы болуп саналат, ошондой эле пентатоп же пентахорон деп аталат. Ар бир симплекс геометриялык жактан жалпак, бирок симплекстерди ийри мейкиндиктерди түзүү үчүн ар кандай жолдор менен "жабыштырса" болот. Мурда болгон учурлардаӨтө көп өлчөмдөгү аралаш ааламдарды же өтө аз болгон минималдуу ааламдарды жараткан кванттык мейкиндиктерди үч бурчтукка бөлүү аракети менен CDT бул көйгөйдү себеп кандайдыр бир натыйжадан мурда болгон конфигурацияларга гана жол берүү менен качат. Башкача айтканда, CDT концепциясына ылайык, жөнөкөйлөрдүн бардык туташкан четтеринин убакыт алкактары бири-бирине дал келиши керек. Ошентип, балким, мейкиндик-убакыт геометриясынын негизинде себептүүлүк жатат.

Себеп-натыйжа мамилелеринин теориясы

Себеп-натыйжа байланыштарынын теориясында себептүүлүк андан да көрүнүктүү орунду ээлейт. Кванттык тартылууга мындай мамиленин негизин Дэвид Маламенттин теоремасы түзөт. Бул теорема каузалдык мейкиндик-убакыт структурасы анын конформдык классын калыбына келтирүүгө жетиштүү деп айтылат. Демек, мейкиндик-убакытты билүү үчүн конформдык факторду жана себеп структурасын билүү жетиштүү. Ушуга таянып, Рафаэль Соркин кванттык тартылууга принципиалдуу дискреттик мамиле болгон себеп-салдарлык байланыштар идеясын сунуш кылган. Убакыттын мейкиндиктин себептүү түзүлүшү баштапкы чекит катары көрсөтүлөт жана конформдык фактор бул баштапкы чекиттин ар бир элементин көлөм бирдиги менен идентификациялоо аркылуу аныкталышы мүмкүн.

Менеджментте себептүүлүк принциби эмне дейт

Өндүрүштө сапатты көзөмөлдөө үчүн 1960-жылдары Кавору Исикава "Ишикава диаграммасы" же "балык майы диаграммасы" деп аталган себеп-натыйжа диаграммасын иштеп чыккан. Диаграмма бардык мүмкүн болгон себептерди алты негизги категорияга бөлөттүздөн-түз көрсөткөн категориялар. Бул категориялар андан кийин кичинекей субкатегорияларга бөлүнөт. Ишикава методу фирманын, компаниянын же корпорациянын өндүрүш процессине катышкан ар кандай топтор тарабынан бири-бирине кысым көрсөтүүнүн «себептерин» аныктайт. Андан кийин бул топтор диаграммаларда категориялар катары белгилениши мүмкүн. Бул диаграммаларды колдонуу азыр продукциянын сапатын контролдоодон тышкары чыгып, алар башкаруунун башка тармактарында, ошондой эле инженердик жана курулуш тармагында колдонулат. Исикаванын схемалары өндүрүшкө катышкан топтордун ортосунда чыр-чатактын чыгышы үчүн зарыл жана жетиштүү шарттарды ажырата албаганы үчүн сынга алынган. Бирок Исикава бул айырмачылыктарды ойлогон да эмес окшойт.

Маркетингдеги себептүүлүк
Маркетингдеги себептүүлүк

Дүйнөгө көз караш катары детерминизм

Детерминисттик дүйнө көз карашы ааламдын тарыхын себептер менен натыйжалардын үзгүлтүксүз чынжырын чагылдырган окуялардын прогресси катары толук чагылдырууга болот деп эсептейт. Радикалдуу детерминисттер, мисалы, "эрктин эркиндиги" деген нерсе жок экенине ишенишет, анткени бул дүйнөдө бардык нерсе, алардын пикири боюнча, дал келүүчүлүк жана себептүүлүк принцибине баш ийет.

Сунушталууда: