Релятивистская причинность
Министерство Образования Российской Федерации
Тульский Государственный Университет
Кафедра физики
реферат
Релятивистская причинность
Выполнил: студент группы 520331 Никитин Иван.
Проверил: Жарков Р.В.
Тула 2003
Содержание
|Введение |2 |
|Концепции причинности |3 |
|Характеристика релятивистской концепции причинности |4 |
|Проблемы релятивистской концепции причинности |6 |
|Вывод |10|
|Список использованной литературы |11|
1. Введение
Философия причинности имеет большую значимость, поскольку, раскрытие
содержания и конкретизация понятий должны опираться на ту или иную
конкретную модель взаимной связи понятий. Существует несколько моделей
причинно-следственных связей, принятых классической физикой. Исторически
сложилось так, что любая модель этих отношений может быть сведена к одному
из двух основных типов моделей или их сочетанию.
. Модели, опирающиеся на временной подход (эволюционные модели).
Здесь главное внимание акцентируется на временной стороне
причинно-следственных отношений. Одно событие – "причина" –
порождает другое событие – "следствие", которое во времени
отстает от причины (запаздывает). Запаздывание – отличительный
признак эволюционного подхода. Причина и следствие
взаимообусловлены. Однако ссылка на порождение следствия
причиной (генезис), хотя и законна, но привносится в определение
причинно-следственной связи как бы со стороны, извне. Она
фиксирует внешнюю сторону этой связи, не захватывая глубоко
сущности. Эволюционный подход развивался Ф. Бэконом, Дж. Миллем
и др. Крайней полярной точкой эволюционного подхода явилась
позиция Юма. Юм игнорировал генезис, отрицая объективный
характер причинности, и сводил причинную связь к простой
регулярности событий.
. Модели, опирающиеся на понятие "взаимодействие" (структурные или
диалектические модели). Главное внимание здесь уделяется
взаимодействию как источнику причинно-следственных отношений. В
роли причины выступает само взаимодействие. Большое внимание
этому подходу уделял Кант, но наиболее четкую форму
диалектический подход к причинности приобрел в работах Гегеля.
Из современных советских философов этот подход развивал Г. А.
Свечников, который стремился дать материалистическую трактовку
одной из структурных моделей причинно-следственной связи.
Существующие и использующиеся модели различным образом вскрывают
механизм причинно-следственных отношений, что приводит к разногласиям и
создает основу для философских дискуссий. Острота обсуждения и полярный
характер точек зрения свидетельствуют об их актуальности.
Основной из дискутируемых является проблема одновременности причины и
следствия. Одновременны причина и следствие или разделены интервалом
времени? Если причина и следствие одновременны, то почему причина порождает
следствие, а не наоборот? Если же причина и следствие – неодновременны,
может ли существовать "чистая" причина, то есть причина без следствия,
которое еще не наступило, и "чистое" следствие, когда действие причины
кончилось, а следствие еще продолжается? Что происходит в интервале между
причиной и следствием, если они разделены во времени, и так далее?
На основе пространственно-временных представлений теории
относительности возникла концепция причинности, которая рядом существенных
пунктов отличается от причинности, принятой классической физикой. Новая
концепция углубила понимание сущности причинности. В частности, она
разрешила старый спор о том, одновременны или разновременны причина и
следствие, показав, что причина всегда предшествует следствию во времени.
Но вместе с тем новая концепция сама столкнулась с рядом трудностей,
которые и определяют содержание проблемы причинности в теории
относительности.
Проблема причинности чаще всего поднимается в связи с квантовой
физикой. Ее острота в данной науке обусловлена статистическим характером
квантово-механическях закономерностей. С точки зрения квантовой физики,
наблюдатель на основе знания начальных условий квантового объекта, в
принципе, не может однозначно определить его будущее состояние. Он может
определить лишь вероятность такого состояния. Поэтому неизбежно встает
задача — выяснить природу причины вероятностей, а также механизм их
сочетания с объективной детерминированностью квантовых процессов.
Теория относительности является не статистической, а динамической
теорией. Проблема причинности, с которой она сталкивается, совершенно иного
рода. Она затрагивает не вопрос о неоднозначности связи между причиной и
следствием, а пространственно – временной аспект причинности.
В теории относительности существуют различные формы проблемы
причинности. Одна из них возникает в специальной теории относительности,
другая — в общей.
2. Концепции причинности.
Понятие причинности многозначно. В различных отраслях знания и даже в
рамках одной науки в термин “причинность” нередко вкладывается разное
содержание. Иногда под причинностью понимают процесс порождения причиной
следствия, иногда — влияние, которое оказывает одно явление на другое.
Существует и такая трактовка, которая рассматривает причинность как
возможность предсказуемости на основе знаний одних явлений — новых явлений
и т. д. Нередко ведутся споры о том, какое понимание причинности является
истинным. Однако поиски истинного значения причинности, если под последним
подразумевается некое универсальное и единственно возможное значение,
бесплодны. Основными являются трактовки причинности, основанных на двух
физических теориях.
. Принцип дальнодействия. На этом принципе базируется физика
Ньютона. Высказывает мнение, что причинное действие может
передаваться с какой угодно большой скоростью. Отсюда следовала
принципиальная возможность установить причинную связь между
любыми событиями Вселенной. С принципом дальнодействия связан
следующий парадокс. По “логике вещей” причина должна
предшествовать следствию. Но, ввиду того, что скорость
причинного действия бесконечна, причина и следствие должны быть
одновременными.
. Принцип близкодействия. Этой трактовки придерживается теория
относительности. Согласно этому под причинностью обычно понимают
влияние, которое оказывает событие, происшедшее раньше, на
событие, происшедшее позже. Скорость передачи причинного
действия конечна и не может превышать скорости света в вакууме.
Этот принцип устраняет упомянутый парадокс, а вместе с тем
накладывает ограничение на возможность установления причинной
связи между событиями. В соответствии с ним не все, а лишь
некоторые события могут находиться между собой в отношении
причины и следствия. То есть данное событие может оказать
влияние только на те события, которые происходят позже его, и не
может оказывать влияния на события, совершившиеся раньше. Вклад
теории относительности в развитие представлений о причинности
связан именно с таким пониманием ее сущности.
Стоит отметить, что ограничение, накладываемое теорией относительности
на причинность, не является чисто негативным. Оно не только сужает область
причинно связанных событий, но и приводит к переосмыслению содержания
самого понятия причинности.
3. Характеристика релятивистской концепции причинности.
Для концепции причинности, разработанной на основе теории
относительности, характерны следующие черты.
. Во-первых, она утверждает, что причинность есть отношение не
между вещами, а между событиями. Вообще говоря, такое понимание
причинности совместимо и с классической физикой. Однако здесь
связь между событиями может быть заменена связью между вещами. С
точки зрения теории относительности, понятие события является
необходимым для формулировки принципа причинности. Именно
понятие события, которое характеризуется не только местом, где
оно произошло, но и временем, когда оно произошло, дает
возможность поставить пространственно-временные условия причинно-
следственной связи.
. Во-вторых, условие, по которому скорость причинного действия
конечна и не может превышать скорости света в вакууме, приводит
к следующему пониманию причинности. Причинно связанными могут
быть лишь такие события, квадрат расстояния между которыми (в
трехмерном пространстве) — dl2 не превышает величины c2dt2, где
с — скорость света, dt — промежуток времени, разделяющий данные
события. О таких событиях говорят, что они разделены временно-
подобным интервалом. В пространстве Минковского указанные
события располагаются вдоль временно-подобных линий. О событиях,
для которых имеет место неравенство с2dt20 (предполагается, что А
соответствует момент времени Т0=0). Для наблюдателя 2 В происходит раньше
события А (время Т’>0). Если
А — это выстрел, а В — это взрыв, то наблюдатель, 2 зафиксирует, что В
происходит раньше А.
Имеется и другая возможность нарушения инвариантности временного
порядка причинно связанных событий. Пусть события А и В являются
соответственно причиной и следствием, причем скорость причинного действия
VC событие В может
предшествовать А. Например, снаряд пушки, расположенный на Земле, мог бы
лететь с досветовой скоростью. Но наблюдатель, пролетавший на космическом
корабле мимо Земли со сверхсветовой скоростью, все равно зафиксировал бы
Страницы: 1, 2
