مبدأ السببية (يسمى أيضًا قانون السبب والنتيجة) هو ذلك الذي يربط عملية (سبب) بعملية أو حالة أخرى (تأثير) ، حيث تكون الأولى مسؤولة جزئيًا عن الثانية ، والثانية يعتمد جزئيًا على الأول. هذا هو أحد القوانين الرئيسية للمنطق والفيزياء. ومع ذلك ، فقد أوقف علماء الفيزياء الفرنسيون والأستراليون مؤخرًا مبدأ السببية في النظام البصري الذي ابتكروه مؤخرًا بشكل مصطنع.
بشكل عام أي عملية لها العديد من الأسباب التي تعتبر عوامل سببية لها ، وكلها تكمن في ماضيها. أحد التأثيرات ، بدوره ، يمكن أن يكون سببًا للعديد من التأثيرات الأخرى ، وكلها تكمن في مستقبله. السببية لها علاقة ميتافيزيقية مع مفاهيم الزمان والمكان ، وانتهاك مبدأ السببية يعتبر خطأ منطقيًا خطيرًا في جميع العلوم الحديثة تقريبًا.
جوهر المفهوم
السببية هي فكرة مجردة تشير إلى كيفية تطور العالم ، وبالتالي فإن المفهوم الرئيسي أكثر عرضة لذلك.لشرح المفاهيم المختلفة للتقدم. إنه مرتبط إلى حد ما بمفهوم الكفاءة. من أجل فهم مبدأ السببية (خاصة في الفلسفة والمنطق والرياضيات) ، يجب أن يكون لدى المرء حدس وتفكير منطقي جيد. يتم تمثيل هذا المفهوم على نطاق واسع في المنطق واللغويات.
السببية في الفلسفة
في الفلسفة ، يعتبر مبدأ السببية أحد المبادئ الأساسية. تستخدم الفلسفة الأرسطية كلمة "السبب" لتعني "التفسير" أو الإجابة على السؤال "لماذا؟" ، بما في ذلك "الأسباب" المادية والشكلية والفعالة والنهائية. وفقًا لأرسطو ، "السبب" هو أيضًا تفسير كل شيء. يظل موضوع السببية محوريًا في الفلسفة المعاصرة.
النسبية وميكانيكا الكم
لفهم ما يقوله مبدأ السببية ، يجب أن تكون على دراية بنظريات ألبرت أينشتاين عن النسبية وأساسيات ميكانيكا الكم. في الفيزياء الكلاسيكية ، لا يمكن أن يحدث التأثير قبل ظهور سببه المباشر. يرتبط مبدأ السببية ومبدأ الحقيقة ومبدأ النسبية ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض. على سبيل المثال ، في نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين ، تعني السببية أن التأثير لا يمكن أن يحدث بغض النظر عن السبب غير الموجود في الجزء الخلفي (الماضي) من الضوء للحدث. وبالمثل ، لا يمكن أن يكون للسبب تأثير خارج مخروط الضوء (المستقبلي). أدى هذا التفسير المجرد والمطول لأينشتاين ، المجهول للقارئ بعيدًا عن الفيزياء ، إلى المقدمةمبدأ السببية في ميكانيكا الكم. في كلتا الحالتين ، تتوافق قيود أينشتاين مع الاعتقاد (أو الافتراض) المعقول بأن التأثيرات السببية لا يمكن أن تنتقل أسرع من سرعة الضوء و / أو مرور الوقت. في نظرية المجال الكمومي ، يجب أن تنتقل الأحداث المرصودة مع الاعتماد على الفضاء ، وبالتالي فإن ترتيب الملاحظات أو القياسات للأشياء المرصودة لا يؤثر على خصائصها. على عكس ميكانيكا الكم ، فإن مبدأ السببية للميكانيكا الكلاسيكية له معنى مختلف تمامًا.
قانون نيوتن الثاني
السببية يجب عدم الخلط بينه وبين قانون نيوتن الثاني للحفاظ على الزخم ، لأن هذا الالتباس هو نتيجة التجانس المكاني للقوانين الفيزيائية.
من متطلبات مبدأ السببية ، الصالحة على مستوى الخبرة البشرية ، أن السبب والنتيجة يجب أن يتم التوسط فيهما في المكان والزمان (شرط الاتصال). كان هذا المطلب مهمًا جدًا في الماضي ، في المقام الأول في عملية المراقبة المباشرة للعمليات السببية (على سبيل المثال ، دفع عربة) ، وثانيًا ، باعتباره جانبًا إشكاليًا في نظرية الجاذبية لنيوتن (جذب الأرض بالشمس من خلال العمل عن بعد) ، لتحل محل المقترحات الميكانيكية مثل نظرية ديكارت عن الدوامات. غالبًا ما يُنظر إلى مبدأ السببية على أنه حافز لتطوير نظريات المجال الديناميكي (على سبيل المثال ، الديناميكا الكهربائية لماكسويل ونظرية أينشتاين العامة للنسبية) التي تشرح الأسئلة الأساسية للفيزياء بشكل أفضل بكثير مننظرية ديكارت المذكورة أعلاه. استمرارًا لموضوع الفيزياء الكلاسيكية ، يمكننا أن نتذكر مساهمة بوانكاريه - أصبح مبدأ السببية في الديناميكا الكهربائية ، بفضل اكتشافه ، أكثر أهمية.
التجارب والميتافيزيقا
نفور التجريبيين من التفسيرات الميتافيزيقية (مثل نظرية ديكارت عن الدوامات) له تأثير قوي على فكرة أهمية السببية. وفقًا لذلك ، تم التقليل من أهمية ادعاء هذا المفهوم (على سبيل المثال ، في فرضيات نيوتن). وفقًا لإرنست ماخ ، كان مفهوم القوة في قانون نيوتن الثاني "حشوًا وزائدًا عن الحاجة".
السببية في المعادلات وصيغ الحساب
تصف المعادلات ببساطة عملية التفاعل ، دون الحاجة إلى تفسير جسم ما على أنه سبب حركة آخر والتنبؤ بحالة النظام بعد اكتمال هذه الحركة. دور مبدأ السببية في المعادلات الرياضية ثانوي مقارنة بالفيزياء.
الخصم والاسمية
إمكانية وجود وجهة نظر مستقلة عن الوقت للسببية تكمن وراء النظرة الاستنتاجية الاسمية (D-N) للتفسير العلمي لحدث يمكن دمجه في قانون علمي. في تمثيل نهج D-N ، يُقال إن الحالة المادية قابلة للتفسير إذا كان من الممكن ، من خلال تطبيق قانون (حتمي) ، الحصول عليها من شروط أولية معينة. قد تشمل هذه الظروف الأولية العزم والمسافة عن بعضها البعض من النجوم ، إذا كنا نتحدث ، على سبيل المثال ، عن الفيزياء الفلكية. يسمى هذا "التفسير الحتمي" أحيانًا بالسببية.الحتمية
الحتمية
الجانب السلبي لوجهة النظر D-N هو أن مبدأ السببية والحتمية يتم تحديدهما بشكل أو بآخر. وهكذا ، في الفيزياء الكلاسيكية ، كان يُفترض أن جميع الظواهر نتجت عن أحداث سابقة (على سبيل المثال ، تحددها) وفقًا لقوانين الطبيعة المعروفة ، وبلغت ذروتها في تأكيد بيير سيمون لابلاس أنه إذا كانت الحالة الحالية للعالم معروفة من الدقة ، يمكن أيضًا حساب دولها المستقبلية والماضية. ومع ذلك ، يُشار إلى هذا المفهوم عمومًا باسم حتمية لابلاس (بدلاً من "سببية لابلاس") لأنه يعتمد على الحتمية في النماذج الرياضية - مثل الحتمية التي يتم تمثيلها ، على سبيل المثال ، في مسألة كوشي الرياضية.
الخلط بين السببية والحتمية حاد بشكل خاص في ميكانيكا الكم - هذا العلم غير مقصود بمعنى أنه في كثير من الحالات لا يمكنه تحديد أسباب التأثيرات المرصودة فعليًا أو التنبؤ بآثار الأسباب المتطابقة ، ولكن ، ربما ، لا تزال محددة في بعض تفسيراتها - على سبيل المثال ، إذا تم افتراض أن الدالة الموجية لن تنهار فعليًا ، كما هو الحال في تفسير العوالم المتعددة ، أو إذا كان انهيارها بسبب متغيرات خفية ، أو ببساطة تعيد تعريف الحتمية كقيمة تحدد احتمالات وليس تأثيرات محددة.
صعب حول المعقد: السببية والحتمية ومبدأ السببية في ميكانيكا الكم
في الفيزياء الحديثة ، لا يزال مفهوم السببية غير مفهوم تمامًا. فهمأكدت النسبية الخاصة افتراض السببية ، لكنهم جعلوا معنى كلمة "متزامن" يعتمد على المراقب (بالمعنى الذي يُفهم من خلاله المراقب في ميكانيكا الكم). لذلك ، يقول المبدأ النسبي للسببية أن السبب يجب أن يسبق الفعل وفقًا لجميع المراقبين بالقصور الذاتي. هذا يعادل القول بأن السبب وتأثيره مفصولان بفاصل زمني ، وأن التأثير ينتمي إلى مستقبل السبب. إذا كان الفاصل الزمني يفصل بين حدثين ، فهذا يعني أنه يمكن إرسال إشارة بينهما بسرعة لا تتجاوز سرعة الضوء. من ناحية أخرى ، إذا كانت الإشارات يمكن أن تنتقل أسرع من سرعة الضوء ، فإن هذا من شأنه أن ينتهك السببية لأنه سيسمح بإرسال الإشارة على فترات متوسّطة ، مما يعني أنه ، على الأقل لبعض المراقبين بالقصور الذاتي ، ستظهر الإشارة تتحرك إلى الوراء في الوقت المناسب. لهذا السبب ، لا تسمح النسبية الخاصة للكائنات المختلفة بالتواصل مع بعضها البعض بشكل أسرع من سرعة الضوء.
النسبية العامة
في النسبية العامة ، يتم تعميم مبدأ السببية بأبسط طريقة: يجب أن ينتمي التأثير إلى مخروط الضوء المستقبلي لسببه ، حتى لو كان الزمكان منحنيًا. يجب أن تؤخذ التفاصيل الدقيقة الجديدة في الاعتبار في دراسة السببية في ميكانيكا الكم ، وعلى وجه الخصوص ، في نظرية المجال الكمي النسبية. في نظرية المجال الكمي ، ترتبط السببية ارتباطًا وثيقًا بمبدأ الموقع. ومع ذلك ، فإن المبدأموضع خلاف فيه ، لأنه يعتمد بشكل كبير على تفسير ميكانيكا الكم المختارة ، خاصة لتجارب التشابك الكمومي التي ترضي نظرية بيل.
الخلاصة
على الرغم من هذه التفاصيل الدقيقة ، تظل السببية مفهومًا مهمًا وصالحًا في النظريات الفيزيائية. على سبيل المثال ، فإن الفكرة القائلة بإمكانية ترتيب الأحداث في الأسباب والآثار ضرورية لمنع (أو على الأقل فهم) مفارقات السببية مثل "مفارقة الجد" التي تسأل: "ماذا يحدث إذا قتل مسافر جده قبله؟ هل يلتقي بجدته؟"
تأثير الفراشة
نظريات في الفيزياء ، مثل تأثير الفراشة من نظرية الفوضى ، تفتح إمكانيات مثل الأنظمة الموزعة للمعلمات في السببية.
إحدى الطرق ذات الصلة لتفسير تأثير الفراشة هي رؤيتها على أنها تشير إلى الاختلاف بين تطبيق مفهوم السببية في الفيزياء والاستخدام العام للسببية. في الفيزياء الكلاسيكية (النيوتونية) ، في الحالة العامة ، تؤخذ (صراحة) في الاعتبار فقط تلك الشروط الضرورية والكافية لوقوع حدث ما. يعد انتهاك مبدأ السببية أيضًا انتهاكًا لقوانين الفيزياء الكلاسيكية. اليوم هذا مسموح به فقط في النظريات الهامشية.
يشير مبدأ السببية إلى المشغل الذي يبدأ حركة الكائن. بنفس الطريقة ، يمكن للفراشةيعتبر سبب الإعصار في المثال الكلاسيكي الذي يشرح نظرية تأثير الفراشة.
السببية والجاذبية الكمية
التثليث الديناميكي السببي (اختصارًا باسم CDT) ، اخترعه ريناتا لول وجان أمبيورن وجيرزي جوركيويتز وشاعه فوتيني ماركوبولو ولي سمولين ، وهو نهج للجاذبية الكمية ، مثل الجاذبية الكمية الحلقية ، مستقلة عن الخلفية. هذا يعني أنه لا يفترض أي ساحة موجودة مسبقًا (فضاء الأبعاد) ، لكنه يحاول إظهار كيف تتطور بنية الزمكان نفسها تدريجياً. تضمن مؤتمر Loops '05 ، الذي نظمه العديد من منظري الجاذبية الكمية الحلقية ، العديد من العروض التقديمية التي ناقشت CDT على المستوى المهني. أثار هذا المؤتمر اهتمامًا كبيرًا من المجتمع العلمي.
على نطاق واسع ، تعيد هذه النظرية إنشاء الزمكان المألوف رباعي الأبعاد ، لكنها تُظهر أن الزمكان يجب أن يكون ثنائي الأبعاد على مقياس بلانك ويظهر بنية كسورية على شرائح من الزمن الثابت. باستخدام هيكل يسمى البسيط ، فإنه يقسم الزمكان إلى أقسام مثلثة صغيرة. البسيط هو شكل معمم لمثلث بأبعاد مختلفة. عادةً ما يُطلق على البسيط ثلاثي الأبعاد اسم رباعي الوجوه ، في حين أن رباعي الأبعاد هو لبنة البناء الرئيسية في هذه النظرية ، والمعروف أيضًا باسم خماسي أو خماسي. كل بسيط مسطح هندسيًا ، ولكن يمكن "لصق" المفردات معًا بطرق متنوعة لإنشاء فراغات منحنية. في الحالات السابقةأدت محاولات تثليث الفراغات الكمومية إلى إنتاج أكوان مختلطة ذات أبعاد كثيرة جدًا ، أو أكوان صغيرة مع عدد قليل جدًا من الأكوان ، يتجنب CDT هذه المشكلة من خلال السماح فقط بالتشكيلات التي يسبق السبب فيها أي تأثير. بمعنى آخر ، يجب أن تتوافق الأطر الزمنية لجميع حواف البساطة المتصلة ، وفقًا لمفهوم CDT ، مع بعضها البعض. وبالتالي ، ربما تكون السببية هي أساس هندسة الزمكان.
نظرية علاقات السبب والنتيجة
في نظرية علاقات السبب والنتيجة ، تحتل السببية مكانة أكثر بروزًا. أساس هذا النهج للجاذبية الكمومية هو نظرية ديفيد مالامينت. تنص هذه النظرية على أن بنية الزمكان السببية كافية لاستعادة صنفها المطابق. لذلك ، فإن معرفة العامل المطابق والبنية السببية كافيان لمعرفة الزمكان. بناءً على ذلك ، اقترح رافائيل سوركين فكرة الروابط السببية ، وهي طريقة منفصلة في الأساس للجاذبية الكمومية. يتم تمثيل البنية السببية للزمكان كنقطة بدائية ، ويمكن إنشاء عامل التوافق من خلال تحديد كل عنصر من هذه النقطة البدائية مع حجم الوحدة.
ماذا يقول مبدأ السببية في الإدارة
لمراقبة الجودة في التصنيع ، في الستينيات ، طور Kaworu Ishikawa مخططًا للسبب والنتيجة يُعرف باسم "مخطط Ishikawa" أو "مخطط زيت السمك". يصنف الرسم البياني جميع الأسباب المحتملة إلى ستة أسباب رئيسيةالفئات التي تعرض مباشرة. ثم يتم تقسيم هذه الفئات إلى فئات فرعية أصغر. تحدد طريقة إيشيكاوا "أسباب" الضغط على بعضها البعض من قبل مختلف المجموعات المشاركة في عملية إنتاج شركة أو شركة أو شركة. يمكن بعد ذلك تصنيف هذه المجموعات على أنها فئات على المخططات. يتجاوز استخدام هذه المخططات الآن مراقبة جودة المنتج ، ويتم استخدامها في مجالات الإدارة الأخرى ، وكذلك في مجال الهندسة والبناء. تم انتقاد مخططات إيشيكاوا لفشلها في التمييز بين الشروط الضرورية والكافية لنشوء الصراع بين المجموعات المشاركة في الإنتاج. لكن يبدو أن إيشيكاوا لم يفكر حتى في هذه الاختلافات
الحتمية كوجهة نظر عالمية
تعتقد النظرة الحتمية للعالم أن تاريخ الكون يمكن تمثيله بشكل شامل كتسلسل للأحداث ، يمثل سلسلة مستمرة من الأسباب والتأثيرات. الحتمية الراديكالية ، على سبيل المثال ، على يقين من أنه لا يوجد شيء مثل "الإرادة الحرة" ، لأن كل شيء في هذا العالم ، في رأيهم ، يخضع لمبدأ التطابق والسببية.
