Lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality (tseem hu ua txoj cai ntawm qhov laj thawj thiab qhov tshwm sim) yog qhov uas cuam tshuam txog ib txheej txheem (ua rau) rau lwm tus txheej txheem lossis lub xeev (qhov cuam tshuam), qhov thib ib yog ib feem ntawm lub luag haujlwm thib ob, thiab qhov thib ob. yog ib feem nyob ntawm thawj. Qhov no yog ib txoj cai tseem ceeb ntawm logic thiab physics. Txawm li cas los xij, tsis ntev los no Fabkis thiab Australian physicists tau tso tseg lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality nyob rau hauv lub optical system lawv nyuam qhuav tsim artificially.
Feem ntau, txhua tus txheej txheem muaj ntau qhov laj thawj uas yog qhov laj thawj rau nws, thiab txhua tus ntawm lawv tau dag yav dhau los. Ib qho txiaj ntsig, nyob rau hauv lem, tuaj yeem ua rau muaj ntau yam cuam tshuam, tag nrho cov lus dag hauv nws lub neej yav tom ntej. Causality muaj kev sib txuas nrog cov ntsiab lus ntawm lub sijhawm thiab qhov chaw, thiab kev ua txhaum ntawm lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality yog suav tias yog qhov yuam kev loj hauv yuav luag txhua qhov kev tshawb fawb niaj hnub no.
Lub ntsiab lus ntawm lub tswvyim
Causality yog ib qho abstraction uas qhia tias lub ntiaj teb hloov mus li cas, thiab yog li lub ntsiab lus tseem ceeb dua raulos piav txog ntau lub tswv yim ntawm kev vam meej. Nws yog nyob rau hauv qee qhov kev nkag siab txuas nrog lub tswv yim ntawm kev ua haujlwm. Yuav kom nkag siab txog lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality (tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv lub tswv yim, logic thiab lej), ib tug yuav tsum muaj kev xav zoo thiab kev xav. Lub tswv yim no tau nthuav dav dav hauv logic thiab linguistics.
Causality in Philosophy
Nyob hauv lub tswv yim, lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality yog suav tias yog ib qho ntawm cov hauv paus ntsiab lus. Aristotelian lub tswv yim siv lo lus "ua rau" txhais tau tias "kev piav qhia" lossis cov lus teb rau lo lus nug "vim li cas?", suav nrog cov khoom siv, raug cai, siv tau, thiab qhov kawg "ua rau." Raws li Aristotle, "ua rau" kuj yog qhov kev piav qhia ntawm txhua yam. Lub ntsiab lus ntawm causality tseem yog lub hauv paus rau kev kawm lub tswv yim.
Kev sib txheeb thiab quantum mechanics
Yuav kom nkag siab tias lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality hais li cas, koj yuav tsum paub txog Albert Einstein txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo thiab cov hauv paus ntawm quantum mechanics. Hauv classical physics, qhov tshwm sim tsis tuaj yeem tshwm sim ua ntej nws tshwm sim tam sim ntawd. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality, lub hauv paus ntsiab lus ntawm qhov tseeb, lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev sib raug zoo yog heev ze rau ib leeg. Piv txwv li, hauv Einstein txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib raug zoo, causality txhais tau hais tias qhov tshwm sim tsis tuaj yeem tshwm sim txawm hais tias qhov ua rau tsis nyob hauv qab (yav tas los) lub teeb lub khob ntawm qhov xwm txheej. Ib yam li ntawd, ib qho laj thawj tsis tuaj yeem muaj qhov cuam tshuam sab nraud nws (yav tom ntej) lub teeb lub khob hliav qab. Qhov kev piav qhia tsis meej thiab ntev ntawm Einstein, tsis meej rau tus nyeem ntawv deb ntawm physics, coj mus rau kev taw qhiaLub hauv paus ntsiab lus ntawm causality nyob rau hauv quantum mechanics. Txawm li cas los xij, Einstein cov kev txwv yog ua raws li kev ntseeg tsim nyog (lossis kev xav) uas ua rau muaj kev cuam tshuam tsis tuaj yeem mus nrawm dua li qhov nrawm ntawm lub teeb thiab / lossis lub sijhawm dhau mus. Nyob rau hauv quantum teb txoj kev xav, pom cov xwm txheej nrog spacelike dependence yuav tsum commute, yog li qhov kev txiav txim ntawm kev soj ntsuam los yog ntsuas ntawm cov khoom pom tsis cuam tshuam rau lawv cov khoom. Tsis zoo li quantum mechanics, lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality ntawm classical mechanics muaj lub ntsiab lus sib txawv kiag li.
Newton txoj cai thib ob
Causality yuav tsum tsis txhob tsis meej pem nrog Newton txoj cai thib ob ntawm kev txuag ntawm lub zog, vim qhov tsis meej pem no yog qhov tshwm sim ntawm qhov sib txawv ntawm lub cev ntawm cov cai.
Ib qho ntawm cov cai ntawm lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality, siv tau nyob rau theem ntawm tib neeg kev paub, yog qhov ua rau thiab cov nyhuv yuav tsum tau kho kom haum xeeb hauv qhov chaw thiab lub sijhawm (qhov yuav tsum tau muaj kev sib cuag). Qhov kev xav tau no tseem ceeb heev nyob rau yav dhau los, feem ntau hauv cov txheej txheem ntawm kev soj ntsuam ncaj qha ntawm cov txheej txheem ua rau muaj kev cuam tshuam (piv txwv li, thawb lub laub), thiab qhov thib ob, yog qhov teeb meem ntawm Newton txoj kev xav ntawm lub ntiajteb txawj nqus (kev nyiam ntawm lub ntiaj teb los ntawm lub hnub. los ntawm kev nqis tes ua ntawm qhov deb), hloov cov tswv yim siv tshuab xws li zoo li Descartes txoj kev xav ntawm vortices. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality yog feem ntau pom raws li ib tug stimulus rau txoj kev loj hlob ntawm dynamic teb txoj kev xav (piv txwv li, Maxwell's electrodynamics thiab Einstein txoj kev xav dav dav ntawm kev sib raug zoo) uas piav qhia cov lus nug tseem ceeb ntawm physics zoo dua.qhov kev xav tau hais los saum no ntawm Descartes. Txuas ntxiv lub ntsiab lus ntawm classical physics, peb tuaj yeem nco qab qhov kev koom tes ntawm Poincaré - lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality hauv electrodynamics, ua tsaug rau nws qhov kev tshawb pom, tau dhau los ua qhov tseem ceeb.
Empirics thiab metaphysics
Cov empiricists 'aversion rau metaphysical piav qhia (xws li Descartes' txoj kev xav ntawm vortices) muaj kev cuam tshuam rau lub tswv yim ntawm qhov tseem ceeb ntawm causality. Raws li txoj cai, qhov kev ua phem ntawm lub tswv yim no tau poob qis (piv txwv li, hauv Newton's Hypotheses). Raws li Ernst Mach, lub tswv yim ntawm kev quab yuam nyob rau hauv Newton txoj cai thib ob yog "tautological thiab redundant".
Causality nyob rau hauv equations thiab xam cov qauv
Qhov sib npaug tsuas piav txog cov txheej txheem ntawm kev sib cuam tshuam, tsis tas yuav txhais ib lub cev ua qhov ua rau muaj kev txav ntawm lwm tus thiab kwv yees lub xeev ntawm lub cev tom qab qhov kev txav no tiav. Lub luag hauj lwm ntawm lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality nyob rau hauv lej sib npaug yog theem nrab piv rau physics.
Kev txiav txim thiab nomology
Qhov muaj peev xwm ntawm lub sijhawm-kev ywj pheej saib ntawm causality underlies qhov deductive-nomological (D-N) saib ntawm kev piav qhia txog kev tshawb fawb ntawm ib qho xwm txheej uas tuaj yeem muab tso rau hauv txoj cai lij choj. Hauv kev sawv cev ntawm D-N mus kom ze, lub cev lub cev tau hais kom piav qhia yog tias, los ntawm kev siv txoj cai (kev txiav txim siab), nws tuaj yeem tau txais los ntawm cov xwm txheej pib. Cov xwm txheej zoo li no tuaj yeem suav nrog lub sijhawm thiab qhov deb ntawm ib leeg ntawm cov hnub qub, yog tias peb tham, piv txwv li, txog astrophysics. Qhov no "kev piav qhia txiav txim siab" qee zaum hu ua causal.kev txiav txim siab.
Kev txiav txim siab
Qhov downside ntawm D-N pom yog tias lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality thiab kev txiav txim siab ntau dua los yog tsawg dua. Yog li, nyob rau hauv classical physics, nws tau xav tias tag nrho cov phenomena yog tshwm sim los ntawm (piv txwv li, txiav txim los ntawm) ua ntej cov xwm txheej raws li paub cai ntawm xwm, culminating nyob rau hauv Pierre-Simon Laplace qhov kev lees paub tias yog lub xeev tam sim no ntawm lub ntiaj teb no paub los ntawm qhov tseeb., nws lub xeev yav tom ntej thiab yav dhau los kuj raug xam. Txawm li cas los xij, lub tswv yim no feem ntau hu ua Laplace determinism (es tsis yog "Laplace causality") vim tias nws nyob ntawm kev txiav txim siab hauv cov qauv lej - xws li kev txiav txim siab raws li sawv cev, piv txwv li, hauv lej Cauchy teeb meem.
Qhov tsis meej pem ntawm causality thiab kev txiav txim siab yog tshwj xeeb tshaj yog mob hauv quantum mechanics - qhov kev tshawb fawb no yog acausal hauv kev nkag siab tias ntau zaus nws tsis tuaj yeem txheeb xyuas qhov ua rau pom qhov tshwm sim tiag tiag lossis kwv yees qhov tshwm sim ntawm qhov tshwm sim zoo ib yam, tab sis, tej zaum, tseem txiav txim siab nyob rau hauv qee qhov kev txhais lus - piv txwv li, yog tias qhov kev ua haujlwm nthwv dej tau xav tias tsis yog qhov tseeb tiag, xws li hauv ntau lub ntiaj teb kev txhais, lossis yog tias nws lub cev qhuav dej yog vim muaj qhov sib txawv, lossis tsuas yog redefines kev txiav txim siab raws li tus nqi uas txiav txim siab. Qhov tshwm sim ntau dua li cov teebmeem tshwj xeeb.
nyuaj txog qhov nyuaj: causality, txiav txim siab thiab lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality hauv quantum mechanics
Nyob rau hauv physics niaj hnub no, lub tswvyim ntawm causality tseem tsis to taub tag nrho. Kev nkag siabtshwj xeeb kev txheeb ze tau lees paub qhov kev xav ntawm causality, tab sis lawv ua lub ntsiab lus ntawm lo lus "ib txhij" nyob ntawm tus neeg soj ntsuam (nyob rau hauv qhov kev txiav txim siab uas tus neeg soj ntsuam nkag siab hauv quantum mechanics). Yog li ntawd, lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev sib raug zoo ntawm causality hais tias qhov ua rau yuav tsum ua ntej qhov kev txiav txim raws li txhua tus neeg saib xyuas inertial. Qhov no yog qhov sib npaug ntawm qhov hais tias qhov ua rau thiab nws cov nyhuv yog sib cais los ntawm lub sijhawm luv, thiab cov nyhuv yog nyob rau yav tom ntej ntawm qhov ua rau. Yog hais tias lub sij hawm ncua sij hawm sib cais ob qhov xwm txheej, qhov no txhais tau hais tias lub teeb liab tuaj yeem xa mus rau nruab nrab ntawm lawv ntawm qhov ceev tsis tshaj qhov ceev ntawm lub teeb. Ntawm qhov tod tes, yog tias cov teeb liab tuaj yeem mus nrawm dua qhov nrawm ntawm lub teeb, qhov no yuav ua txhaum txoj cai vim tias nws yuav tso cai rau lub teeb liab xa mus rau lub sijhawm nruab nrab, uas txhais tau hais tias, tsawg kawg qee tus neeg saib xyuas inertial, lub teeb liab yuav tshwm sim. yuav tsiv rov qab rau lub sijhawm. Vim li no, kev sib txheeb tshwj xeeb tsis tso cai rau cov khoom sib txawv sib txuas lus nrawm dua li qhov ceev ntawm lub teeb.
Kev sib raug zoo
Nyob rau hauv kev sib piv, lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality yog generalized nyob rau hauv txoj kev yooj yim tshaj: ib tug nyhuv yuav tsum tau mus rau lub yav tom ntej lub teeb cone ntawm nws ua, txawm tias spacetime yog nkhaus. Cov subtleties tshiab yuav tsum raug coj mus rau hauv tus account hauv kev kawm ntawm causality nyob rau hauv quantum mechanics thiab, tshwj xeeb tshaj yog, nyob rau hauv relativistic quantum field theory. Hauv quantum field theory, causality yog ze ze rau lub hauv paus ntsiab lus ntawm cheeb tsam. Txawm li cas los xij, txoj caithaj chaw hauv nws yog kev sib tw, vim nws yog nyob ntawm qhov kev txhais lus ntawm kev xaiv quantum mechanics, tshwj xeeb tshaj yog rau quantum entanglement thwmsim uas txaus siab rau Bell's theorem.
Zoo kawg
Txawm hais tias cov subtleties no, causality tseem yog ib qho tseem ceeb thiab siv tau lub tswv yim hauv lub cev theories. Piv txwv li, qhov kev xav tias cov xwm txheej tuaj yeem raug txiav txim rau hauv qhov ua rau thiab qhov cuam tshuam yog qhov tsim nyog los tiv thaiv (lossis tsawg kawg nkag siab) paradoxes ntawm causality xws li "txiv yawg paradox" uas nug: "Yuav ua li cas yog tias lub sijhawm taug kev mus tua nws yawg ua ntej nws. puas tau ntsib nws pog?"
Butterfly effect
Txoj kev xav hauv physics, xws li cov txiaj ntsig npauj npaim los ntawm txoj kev xav chaos, qhib qhov muaj peev xwm zoo li faib cov kab ke ntawm qhov tsis sib xws hauv causality.
Ib txoj hauv kev uas cuam tshuam txog kev txhais cov txiaj ntsig npauj npaim yog pom tias nws qhia qhov txawv ntawm qhov kev thov ntawm kev xav ntawm kev ua rau lub cev thiab kev siv ntau dua ntawm causality. Hauv classical (Newtonian) physics, feem ntau, tsuas yog cov xwm txheej uas tsim nyog thiab txaus rau qhov tshwm sim ntawm qhov tshwm sim yog (qhia meej) coj mus rau hauv tus account. Kev ua txhaum txoj cai ntawm causality kuj yog ua txhaum txoj cai ntawm classical physics. Niaj hnub no, qhov no tsuas yog tso cai nyob rau hauv marginal theories.
Lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality implies ib tug trigger uas pib txav ntawm ib yam khoom. Ib yam li ntawd, npauj npaim tuaj yeemsuav tias yog qhov ua rau cua daj cua dub hauv qhov piv txwv classic piav qhia txog kev xav ntawm npauj npaim nyhuv.
Causality thiab quantum gravity
Causal Dynamic Triangulation (ua luv li CDT), tsim los ntawm Renata Loll, Jan Ambjörn thiab Jerzy Jurkiewicz thiab nrov los ntawm Fotini Markopulo thiab Lee Smolin, yog ib txoj hauv kev rau quantum gravity uas, zoo li lub voj quantum gravity, yog keeb kwm yav dhau los. Qhov no txhais tau hais tias nws tsis xav tias muaj ib qho chaw ua ntej (qhov chaw seem), tab sis sim qhia seb tus qauv ntawm qhov chaw-lub sij hawm nws tus kheej maj mam hloov zuj zus. Lub rooj sib tham Loops '05, tsim los ntawm ntau lub voj voog quantum gravity theorists, suav nrog ntau qhov kev nthuav qhia uas tau tham txog CDT ntawm qib kws tshaj lij. Lub rooj sib tham no ua rau muaj kev txaus siab los ntawm zej zog kev tshawb fawb.
Ntawm qhov loj, qhov kev xav no rov tsim dua qhov paub 4-seem qhov chaw-sijhawm, tab sis qhia tau hais tias qhov chaw-lub sijhawm yuav tsum yog ob-seem ntawm Planck nplai thiab qhia cov qauv fractal ntawm lub sijhawm tas li. Siv cov qauv hu ua simplex, nws faib qhov chaw-lub sij hawm mus rau hauv me me daim duab peb sab seem. Ib qho yooj yim yog daim ntawv dav dav ntawm daim duab peb sab hauv qhov sib txawv. Qhov yooj yim peb-dimensional feem ntau yog hu ua tetrahedron, thaum lub plaub-dimensional ib yog lub tsev loj hauv qhov kev xav no, tseem hu ua pentatope lossis pentachoron. Txhua qhov simplex yog geometrically tiaj tus, tab sis cov simplexes tuaj yeem "glued" ua ke hauv ntau txoj hauv kev los tsim qhov chaw nkhaus. Hauv rooj plaub uas yav dhau lossim triangulate quantum qhov chaw tsim cov ntiaj teb sib xyaw nrog ntau qhov ntev, lossis lub ntiaj teb me me nrog tsawg dhau, CDT zam qhov teeb meem no los ntawm kev tso cai rau kev teeb tsa qhov twg qhov ua rau ua ntej muaj txiaj ntsig. Nyob rau hauv lwm yam lus, lub sij hawm thav duab ntawm tag nrho cov kev sib txuas npoo ntawm simplices, raws li lub tswv yim CDT, yuav tsum coincide nrog txhua lwm yam. Yog li, tej zaum causality underlies lub geometry ntawm qhov chaw-lub sij hawm.
Kev sib raug zoo ntawm qhov laj thawj thiab cuam tshuam
Nyob rau hauv txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo-thiab-tshuaj, causality occupies ib qho tseem ceeb tshaj qhov chaw. Lub hauv paus ntawm txoj hauv kev no rau quantum gravity yog lub theorem ntawm David Malament. Qhov no theorem hais tias lub causal spacetime qauv yog txaus los kho nws cov chav kawm conformal. Yog li ntawd, paub qhov conformal yam thiab cov qauv causal yog txaus kom paub qhov chaw-lub sij hawm. Raws li qhov no, Raphael Sorkin tau npaj lub tswv yim ntawm kev sib txuas ua rau muaj kev sib txuas, uas yog ib qho tseem ceeb tsis sib xws rau quantum gravity. Cov qauv tsim ntawm qhov chaw-lub sij hawm yog sawv cev raws li lub ntsiab lus tseem ceeb, thiab qhov sib haum xeeb tuaj yeem tsim los ntawm kev txheeb xyuas txhua lub ntsiab lus ntawm qhov tseem ceeb no nrog lub ntim ntim.
Yuav ua li cas lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality hais hauv kev tswj
Rau kev tswj kom zoo hauv kev tsim khoom, hauv xyoo 1960, Kaworu Ishikawa tau tsim daim duab qhia qhov ua rau thiab qhov tshwm sim hu ua "Ishikawa diagram" lossis "fish oil diagram". Daim duab categorizes txhua yam ua tau rau hauv rau lub ntsiabpawg uas qhia ncaj qha. Cov pawg no ces muab faib ua me me subcategories. Txoj kev Ishikawa txheeb xyuas qhov "ua rau" ntawm kev sib sib zog nqus los ntawm ntau pawg neeg koom nrog hauv cov txheej txheem tsim khoom ntawm ib lub tuam txhab, tuam txhab lossis kev lag luam. Cov pab pawg no tuaj yeem raug sau npe raws li pawg ntawm cov kab kos. Kev siv cov duab kos tam sim no dhau mus dhau ntawm kev tswj xyuas cov khoom zoo, thiab lawv tau siv rau hauv lwm qhov chaw ntawm kev tswj hwm, nrog rau hauv kev lag luam engineering thiab kev tsim kho. Ishikawa cov tswv yim tau raug thuam vim tsis paub qhov txawv ntawm qhov tsim nyog thiab txaus rau kev tsis sib haum xeeb los ntawm cov pab pawg koom nrog hauv kev tsim khoom. Tab sis zoo li Ishikawa tseem tsis tau xav txog qhov sib txawv no.
Kev txiav txim raws li lub ntiaj teb saib
Lub ntiaj teb kev pom kev txiav txim siab ntseeg tias keeb kwm ntawm lub qab ntuj khwb tuaj yeem sawv cev tag nrho raws li kev nce qib ntawm cov xwm txheej, sawv cev rau cov saw txuas txuas ntxiv ntawm qhov ua rau thiab cuam tshuam. Radical determinists, piv txwv li, paub tseeb tias tsis muaj ib yam dab tsi li "dawb lub siab nyiam", txij li txhua yam hauv ntiaj teb no, hauv lawv txoj kev xav, raug rau lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev sau ntawv thiab kev ua txhaum.
