Die beginsel van kousaliteit (ook genoem die wet van oorsaak en gevolg) is dit wat een proses (oorsaak) in verband bring met 'n ander proses of toestand (gevolg), waar die eerste gedeeltelik verantwoordelik is vir die tweede, en die tweede is deels afhanklik van die eerste. Dit is een van die hoofwette van logika en fisika. Onlangs het Franse en Australiese fisici egter die beginsel van kousaliteit afgeskakel in die optiese stelsel wat hulle onlangs kunsmatig geskep het.
In die algemeen het enige proses baie oorsake wat oorsaaklike faktore daarvoor is, en almal lê in sy verlede. Een effek kan op sy beurt die oorsaak wees van baie ander effekte, wat almal in die toekoms lê. Kousaliteit het 'n metafisiese verband met die konsepte van tyd en ruimte, en die skending van die beginsel van kousaliteit word in feitlik alle moderne wetenskappe as 'n ernstige logiese fout beskou.
Die kern van die konsep
Oorsaaklikheid is 'n abstraksie wat aandui hoe die wêreld ontwikkel, en is dus die hoofbegrip wat meer geneig is totom die verskillende konsepte van progressie te verduidelik. Dit hou in 'n sekere sin verband met die konsep van doeltreffendheid. Om die beginsel van kousaliteit (veral in filosofie, logika en wiskunde) te verstaan, moet 'n mens goeie logiese denke en intuïsie hê. Hierdie konsep word wyd verteenwoordig in logika en linguistiek.
Causality in Philosophy
In die filosofie word die beginsel van kousaliteit as een van die basiese beginsels beskou. Aristoteliese filosofie gebruik die woord "oorsaak" om "verduideliking" te beteken of die antwoord op die vraag "hoekom?", insluitend materiële, formele, doeltreffende en uiteindelike "oorsake". Volgens Aristoteles is “oorsaak” ook die verklaring van alles. Die tema van kousaliteit bly sentraal tot die hedendaagse filosofie.
Relatiwiteit en kwantummeganika
Om te verstaan wat die beginsel van kousaliteit sê, moet jy vertroud wees met Albert Einstein se relatiwiteitsteorieë en die basiese beginsels van kwantummeganika. In klassieke fisika kan 'n effek nie plaasvind voordat die onmiddellike oorsaak daarvan verskyn nie. Die beginsel van kousaliteit, die beginsel van waarheid, die beginsel van relatiwiteit is baie nou verwant aan mekaar. Byvoorbeeld, in Einstein se spesiale relatiwiteitsteorie beteken kousaliteit dat 'n effek nie kan plaasvind nie, ongeag die oorsaak wat nie in die agterste (verlede) ligkeël van die gebeurtenis is nie. Net so kan 'n oorsaak nie 'n effek buite sy (toekomstige) ligkeël hê nie. Hierdie abstrakte en lang verduideliking van Einstein, onduidelik vir die leser ver van fisika, het gelei tot die inleidingbeginsel van kousaliteit in kwantummeganika. Hoe dit ook al sy, Einstein se beperkings stem ooreen met die redelike oortuiging (of aanname) dat oorsaaklike invloede nie vinniger kan beweeg as die spoed van lig en/of die verloop van tyd nie. In kwantumveldteorie moet waargenome gebeurtenisse met ruimtelike afhanklikheid pendel, dus die volgorde van waarnemings of metings van waargenome voorwerpe beïnvloed nie hul eienskappe nie. Anders as kwantummeganika het die kousaliteitsbeginsel van klassieke meganika 'n heeltemal ander betekenis.
Newton se tweede wet
Kausaliteit moet nie met Newton se tweede wet van behoud van momentum verwar word nie, want hierdie verwarring is 'n gevolg van die ruimtelike homogeniteit van fisiese wette.
Een van die vereistes van die beginsel van kousaliteit, geldig op die vlak van menslike ervaring, is dat oorsaak en gevolg in ruimte en tyd bemiddel moet word (die vereiste van kontak). Hierdie vereiste was in die verlede baie belangrik, hoofsaaklik in die proses van direkte waarneming van oorsaaklike prosesse (byvoorbeeld om 'n kar te stoot), en tweedens, as 'n problematiese aspek van Newton se swaartekragteorie (die aantrekking van die Aarde deur die Son) deur aksie op 'n afstand), wat meganistiese voorstelle vervang soos soos Descartes se teorie van draaikolke. Die beginsel van kousaliteit word dikwels gesien as 'n stimulus vir die ontwikkeling van dinamiese veldteorieë (byvoorbeeld Maxwell se elektrodinamika en Einstein se algemene relatiwiteitsteorie) wat die fundamentele vrae van fisika baie beter verduidelik asdie bogenoemde teorie van Descartes. Deur die tema van klassieke fisika voort te sit, kan ons die bydrae van Poincaré herroep - die beginsel van oorsaaklikheid in elektrodinamika, danksy sy ontdekking, het selfs meer relevant geword.
Empirika en metafisika
Die empirici se afkeer van metafisiese verklarings (soos Descartes se teorie van draaikolke) het 'n sterk invloed op die idee van die belangrikheid van kousaliteit. Gevolglik is die pretensieusheid van hierdie konsep afgeskaal (byvoorbeeld in Newton se Hipotheses). Volgens Ernst Mach was die konsep van krag in Newton se tweede wet "tautologies en oorbodig".
Oorsaaklikheid in vergelykings en berekeningsformules
Die vergelykings beskryf eenvoudig die proses van interaksie, sonder dat dit nodig is om een liggaam as die oorsaak van die beweging van 'n ander te interpreteer en die toestand van die sisteem te voorspel nadat hierdie beweging voltooi is. Die rol van die beginsel van kousaliteit in wiskundige vergelykings is sekondêr in vergelyking met fisika.
Aftrekking en nomologie
Die moontlikheid van 'n tyd-onafhanklike siening van kousaliteit lê onder die deduktief-nomologiese (D-N) siening van 'n wetenskaplike verklaring van 'n gebeurtenis wat in 'n wetenskaplike wet geïnkorporeer kan word. In die voorstelling van die D-N-benadering word gesê dat 'n fisiese toestand verklaarbaar is as dit deur die toepassing van 'n (deterministiese) wet uit gegewe aanvanklike toestande verkry kan word. Sulke aanvanklike toestande kan die momenta en die afstand van mekaar van die sterre insluit, as ons byvoorbeeld van astrofisika praat. Hierdie "deterministiese verduideliking" word soms kousaal genoem.determinisme.
Determinisme
Die nadeel van die D-N siening is dat die beginsel van kousaliteit en determinisme min of meer geïdentifiseer word. Dus, in klassieke fisika, is aanvaar dat alle verskynsels veroorsaak is deur (d.w.s. bepaal deur) vroeëre gebeure in ooreenstemming met bekende natuurwette, wat uitloop op Pierre-Simon Laplace se bewering dat as die huidige toestand van die wêreld uit akkuraatheid bekend was, sy toekomstige en vorige toestande kan ook bereken word. Daar word egter algemeen na hierdie konsep verwys as Laplace-determinisme (eerder as "Laplace-oorsaaklikheid") omdat dit afhanklik is van determinisme in wiskundige modelle - sulke determinisme wat byvoorbeeld in die wiskundige Cauchy-probleem voorgestel word.
Die verwarring van kousaliteit en determinisme is veral akuut in kwantummeganika - hierdie wetenskap is akousaal in die sin dat dit in baie gevalle nie die oorsake van werklik waargenome effekte kan identifiseer of die gevolge van identiese oorsake kan voorspel nie, maar, miskien, word steeds bepaal in sommige van sy interpretasies - byvoorbeeld, as die golffunksie aanvaar word om nie werklik ineenstort nie, soos in die baie-wêreld interpretasie, of as sy ineenstorting te wyte is aan verborge veranderlikes, of bloot determinisme herdefinieer as 'n waarde wat bepaal waarskynlikhede eerder as spesifieke effekte.
Moeilik oor die kompleks: kousaliteit, determinisme en die beginsel van kousaliteit in kwantummeganika
In moderne fisika word die konsep van oorsaaklikheid steeds nie ten volle verstaan nie. Begripspesiale relatiwiteit het die aanname van oorsaaklikheid bevestig, maar hulle het die betekenis van die woord "gelyktydig" afhanklik gemaak van die waarnemer (in die sin waarin die waarnemer in kwantummeganika verstaan word). Daarom sê die relativistiese beginsel van kousaliteit dat die oorsaak die handeling moet voorafgaan volgens alle traagheidswaarnemers. Dit is gelykstaande daaraan om te sê dat 'n oorsaak en die gevolg daarvan deur 'n tydinterval geskei word, en dat die gevolg tot die toekoms van die oorsaak behoort. As die tydinterval twee gebeurtenisse skei, beteken dit dat 'n sein tussen hulle gestuur kan word teen 'n spoed wat nie die spoed van lig oorskry nie. Aan die ander kant, as die seine vinniger as die spoed van lig kan beweeg, sal dit oorsaaklikheid skend, want dit sal toelaat dat die sein met tussenposes gestuur word, wat beteken dat, vir ten minste sommige traagheidswaarnemers, die sein lyk asof agteruit in tyd beweeg. Om hierdie rede laat spesiale relatiwiteit nie toe dat verskillende voorwerpe vinniger as die spoed van lig met mekaar kommunikeer nie.
Algemene Relatiwiteit
In algemene relatiwiteit word die beginsel van kousaliteit op die eenvoudigste manier veralgemeen: 'n effek moet tot die toekomstige ligkegel van sy oorsaak behoort, selfs al is ruimtetyd gekrom. Nuwe subtiliteite moet in ag geneem word in die studie van kousaliteit in kwantummeganika en veral in relativistiese kwantumveldteorie. In die kwantumveldteorie is kousaliteit nou verwant aan die beginsel van lokaliteit. Die beginsel egterlokaliteit daarin word betwis, aangesien dit hoogs afhanklik is van die interpretasie van die gekose kwantummeganika, veral vir kwantumverstrengelingseksperimente wat Bell se stelling bevredig.
Gevolgtrekking
Ondanks hierdie subtiliteite bly kousaliteit 'n belangrike en geldige konsep in fisiese teorieë. Byvoorbeeld, die idee dat gebeure in oorsake en gevolge georden kan word, is nodig om paradokse van kousaliteit te voorkom (of ten minste te verstaan) soos die "oupa-paradoks" wat vra: "Wat gebeur as 'n reisiger tyd om sy oupa dood te maak voordat hy ooit sy ouma ontmoet?"
Vlinder-effek
Teorieë in fisika, soos die skoenlapper-effek van chaosteorie, maak moontlikhede oop soos verspreide stelsels van parameters in kousaliteit.
'n Verwante manier om die skoenlapper-effek te interpreteer, is om dit te sien as 'n aanduiding van die verskil tussen die toepassing van die begrip kousaliteit in fisika en die meer algemene gebruik van kousaliteit. In die klassieke (Newtoniaanse) fisika word in die algemene geval slegs daardie voorwaardes wat nodig en voldoende is vir die voorkoms van 'n gebeurtenis (uitdruklik) in ag geneem. Oortreding van die beginsel van kousaliteit is ook 'n skending van die wette van klassieke fisika. Vandag is dit slegs toelaatbaar in marginale teorieë.
Die beginsel van kousaliteit impliseer 'n sneller wat die beweging van 'n voorwerp begin. Op dieselfde manier kan 'n skoenlapperbeskou as die oorsaak van die tornado in die klassieke voorbeeld wat die teorie van die skoenlapper-effek verduidelik.
Oorsaaklikheid en kwantumswaartekrag
Causal Dynamic Triangulation (afgekort as CDT), uitgevind deur Renata Loll, Jan Ambjörn en Jerzy Jurkiewicz en gewild gemaak deur Fotini Markopulo en Lee Smolin, is 'n benadering tot kwantumswaartekrag wat, soos lus-kwantumswaartekrag, agtergrondonafhanklik is. Dit beteken dat hy geen voorafbestaande arena (dimensionele ruimte) veronderstel nie, maar poog om te wys hoe die struktuur van ruimte-tyd self geleidelik ontwikkel. Die Loops '05-konferensie, georganiseer deur baie lus-kwantumswaartekragteoretici, het verskeie aanbiedings ingesluit wat CDT op 'n professionele vlak bespreek het. Hierdie konferensie het aansienlike belangstelling van die wetenskaplike gemeenskap ontlok.
Op groot skaal herskep hierdie teorie die bekende 4-dimensionele ruimte-tyd, maar wys dat ruimte-tyd tweedimensioneel op die Planck-skaal moet wees en fraktale struktuur op skywe van konstante tyd moet toon. Deur 'n struktuur genaamd 'n simpleks te gebruik, verdeel dit ruimte-tyd in klein driehoekige dele. 'n Simplex is 'n algemene vorm van 'n driehoek in verskillende dimensies. Die driedimensionele simpleks word gewoonlik 'n tetraëder genoem, terwyl die vierdimensionele een die hoofbousteen in hierdie teorie is, ook bekend as 'n pentatoop of pentakor. Elke simplekse is meetkundig plat, maar die simplekse kan op verskeie maniere aanmekaar "gegom" word om geboë spasies te skep. In gevalle waar vorigepogings om kwantumruimtes te trianguleer, het gemengde heelalle met te veel dimensies, of minimale heelalle met te min geproduseer, CDT vermy hierdie probleem deur slegs konfigurasies toe te laat waar die oorsaak enige effek voorafgaan. Met ander woorde, die tydraamwerke van alle gekoppelde rande van simplices, volgens die CDT-konsep, moet met mekaar saamval. Dus, miskien lê kousaliteit onder die meetkunde van ruimte-tyd.
Teorie van oorsaak en gevolg-verhoudings
In die teorie van oorsaak-en-gevolg verhoudings neem kousaliteit 'n selfs meer prominente plek in. Die basis van hierdie benadering tot kwantumswaartekrag is die stelling van David Malament. Hierdie stelling stel dat die oorsaaklike ruimtetydstruktuur voldoende is om sy konformele klas te herstel. Daarom is die kennis van die konformele faktor en die oorsaaklike struktuur genoeg om die ruimte-tyd te ken. Op grond hiervan het Raphael Sorkin die idee van oorsaaklike verbande voorgestel, wat 'n fundamenteel diskrete benadering tot kwantumswaartekrag is. Die oorsaaklike struktuur van ruimte-tyd word as 'n oerpunt voorgestel, en die konformele faktor kan vasgestel word deur elke element van hierdie oerpunt met eenheidsvolume te identifiseer.
Wat die beginsel van kousaliteit in bestuur sê
Vir geh altebeheer in vervaardiging het Kaworu Ishikawa in die 1960's 'n oorsaak-en-gevolg-diagram ontwikkel wat bekend staan as die "Ishikawa-diagram" of "visolie-diagram". Die diagram kategoriseer alle moontlike oorsake in ses hoofoorsakekategorieë wat direk vertoon. Hierdie kategorieë word dan in kleiner subkategorieë onderverdeel. Die Ishikawa-metode identifiseer die "oorsake" van druk op mekaar deur verskeie groepe wat betrokke is by die produksieproses van 'n firma, maatskappy of korporasie. Hierdie groepe kan dan as kategorieë op die kaarte gemerk word. Die gebruik van hierdie diagramme gaan nou verder as produkgeh altebeheer, en hulle word gebruik in ander bestuursareas, sowel as in die veld van ingenieurswese en konstruksie. Ishikawa se skemas is gekritiseer omdat hulle versuim het om te onderskei tussen noodsaaklike en voldoende voorwaardes vir konflik om tussen die groepe wat by produksie betrokke is, te ontstaan. Maar dit blyk dat Ishikawa nie eers aan hierdie verskille gedink het nie.
Determinisme as 'n wêreldbeskouing
Die deterministiese wêreldbeskouing glo dat die geskiedenis van die heelal volledig voorgestel kan word as 'n voortgang van gebeure, wat 'n aaneenlopende ketting van oorsake en gevolge verteenwoordig. Radikale deterministe is byvoorbeeld seker dat daar nie iets soos "vrye wil" bestaan nie, aangesien alles in hierdie wêreld na hulle mening onderworpe is aan die beginsel van korrespondensie en kousaliteit.
