Выдержка из текста работы
В классической физикеэто утверждение означает, что любоесобытиеA(t), произошедшее в момент времени t, может повлиять на событие B(t’), произошедшее в момент времени t’, только при условии t’ – t > 0. Таким образом, классическая физика допускает произвольно большую скорость переноса взаимодействий.
П. п. запрещает влияние данного события на все прошедшие события («событие-причина предшествует по времени событию-следствию», «будущее не влияет на прошлое»). Более сильный релятивистский П. п. исключает также взаимное влияние событий, разделённых пространственноподобным интервалом, для которых сами понятия «раньше», «позже» не абсолютны, а меняются местами с изменением системы отсчёта. Взаимное влияние таких событий было бы возможно лишь с помощью объекта, движущегося со скоростью, превышающейскорость светав вакууме. Поэтому известное утверждение о невозможности сверхсветовых движений в рамкахотносительности теориивытекает именно из релятивистского П. п.
- Принцип причинности
П. п.- эмпирия, постулат, основанный на обобщении данных эксперимента и общечеловеческой практики и подтверждающийся без каких-либо исключений в широком диапазоне масштабов – от субъядерных до космологических. Смысл П. п. тесно связан с философским понятием причинности(взаимной обусловленности, детерминированности последовательности событий): если бы данное событие могло влиять не только на будущее, но и на прошлое, то возникла бы возможность образования замкнутых циклов причинно-следственной связи, т. е. возможность обратного влияния следствия на породившую его причину вплоть до полного её уничтожения и разрыва причинно-следственной связи (так, путешественник в «машине времени» мог бы уничтожить своего предка в добрачном возрасте, т. е. саму причину своего появления на свет). Однако с общим понятием причинности согласуется и П. п. с обратным направлением причинно-следственной связи («прошлое не влияет на будущее»). Вопрос о причине совпадения направления этой связи с направлением времени относится к числу нерешённых проблем, связанных с П. п.
Объектом приложения П. п. служит относящаяся к данной физ. системе пара событий, причинно связанных друг с другом (а не являющихся следствиями третьего события), о которых известно, какое из них играет роль причины, а какое — следствия (безотносительно к их временному порядку). Для выявления такой пары используется мысленный эксперимент, состоящий в наложении на систему малого возмущения и в регистрации соответствующей реакции системы. При этом событием-причиной служит исходное возмущение при обязательном условии, что оно совершенно произвольно способно принимать любые наперёд заданные значения и не испытывает обратного влияния со стороны самой системы (примером может служить воздействие внешнего по отношению к системе заданного источника). Роль события-следствия играет реакция системы на такое возмущение.
- Современная физика не всегда соблюдает принцип причинности
Принцип причинности, казалось бы, предельно прост и очевиден: причина всегда предшествует следствию. Но именно этот принцип часто нарушается вследствие чрезмерной математизации физики. Нобелевский лауреат Р.Фейнман с горечью отмечает: “Стало более предпочтительным… угадывать уравнения, не обращая внимания на физические модели или физическое объяснение того или иного явления. Ученые перестали тяготиться тем, что их теории не проясняют реальности, они уже не ставят задачей понимание причинно-следственных связей в проявлениях тех или иных законов. Объяснение явлений перестало быть основной функцией науки“. Во второй половине ХХ века получили развитие новые научные направления, такие как энергодинамика, синергетика, уровневая физика, которые каждая по своему трактуют необходимость соблюдения принципа причинности. Если синергетика определяет порядок как форму самоорганизации хаоса, то уровневая физика считает, что “в основе всего лежит именно порядок, соответствующий совершенному энергетическому режиму, и существуют лишь вынужденные отклонения от него, которые система стремится преодолеть согласно принципу отрицательной обратной связи“ (О.Бондаренко, 2005). Энергодинамика (А.Вейник, 1968, В.Эткин, 1992, И.Коган, 1993, 1998) считает принцип причинности основным принципом природы. Таким образом, уровневая физика и энергодинамика в этом вопросе отличаются от синергетики. Следует заметить, что последовательное применение принципа причинности нередко затрудняется излишней математизацией физики по следующей причине. В математических формулах господствует формальная логика, и при переносе этих формул в физику причинно-следственная цепочка подчас не учитывается. Вот часто встречающийся пример. В математике принято в левой части равенства располагать следствие (функцию), а в правой части – причину (аргумент). При перестановке местами левой и правой части факт равенства остается в силе, и поэтому с точки зрения математики такая перестановка ни на что не влияет. А с точки зрения физики это грубое нарушение принципа причинности.
- Наиболее серьезные примеры нарушения принципа причинности
- «Обобщенное уравнение динамики» сплошь и рядом записывается в научной литературе таким образом, что причина (разность потенциалов) записывается в левой части уравнения и тем самым становится аргументом следствия.
- Отсутствие в векторной алгебре операции деления приводит к тому, что в процессе записи уравнений с векторными величинами, описывающих физические поля, причина оказывается в левой части уравнений, а следствие — в правой. В итоге в процессе изучения физических полей господствует индуктивный метод обучения (от частного к общему). Применение же дедуктивного метода обучения (от общего к частному) наталкивается на серьезные методологические препятствия.
Разумеется, изложение физики без применения математики невозможно. Но вполне возможно постоянно помнить обо всех издержках применения математики в физике и пояснять это в тех случаях, когда нарушается принцип причинности. Да и самим ученым учитывать это в своих научных исследованиях. Пример решения проблемы систематизации физических величин показывает, что обязательное соблюдение принципа причинности является необходимым условием на всех стадиях этой систематизации.
- Принцип последовательности – важное следствие принципа причинности
Из принципа причинности вытекает принцип последовательности (или принцип очередности): любое свойство, любая характеристика физического явления и любое физическое понятие на любом уровне рассмотрения вытекают из свойств, характеристик и понятий, рассмотренных на более высоких уровнях.
Вот один из примеров формулировки этого принципа (Г.Трунов, 2006): “При построении системы физических величин подбирается такая последовательность определяющих уравнений, в которой каждое последующее уравнение содержит только одну новую производную величину, что позволяет выразить эту величину через совокупность ранее определенных величин, в конечном счете – через основные величины данной системы величин“. В применении к построению таблиц и списков физических величин принцип последовательности выглядит так: любая физическая величина в любом перечне величин должна быть расположена после той величины, которая входит в ее определяющее уравнение. К сожалению, при составлении списков физических величин в существующих системах единиц этот принцип соблюдается плохо. В системе величин ЭСВП, описываемой в данном сайте, этот принцип возведен в ранг закона. Для того, чтобы в этом убедиться, можно посмотреть, к примеру, Таблицу величин физического поля.
Заключение
Список использованной литературы
- Википедия [Электронный ресурс]: Принцип причинности. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Принцип_причинности
- Энциклопедия физики и техники [Электронный ресурс]: Причинности принцип.
URL: http://femto.com.ua/articles/part_2/3096.html
- ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ и ПОНЯТИЯ (ОБОБЩЕНИЕ и СИСТЕМАТИЗАЦИЯ) [Электронный ресурс]: Принцип причинности // URL: http://www.physicalsystems.org/index03.4.01.html