Причина и следствие. Принцип причинности. Понятие синергетики

ПРИЧИНА И СЛЕДСТВИЕ — философские категории, выражающие одну из форм всеобщей связи явлений. Причина (лат. causa) обычно мыслится как явление, действие которого производит, определяет или вызывает другое явление; последнее называют следствием. Аристотель развил учение о четырех причинах как четырех основных способах объяснения сущности, которые при этом выступают и как основные принципы существования. Формулировка этих принципов подразумевает ответы на следующие вопросы о сущности: “что есть это?” (формальная причина); “из чего состоит?” (материальная причина); “как это произведено?” (действующая причина) и “для чего это?” (целевая причина). Причинность, по Аристотелю, немыслима без целесообразности. Всякая сущность является таковой в полной мере, когда представляет собой энтелехию, т. е. содержит в себе цель своего бытия и выступает как осмысленная завершенность. Рассмотрение действующей причины без учета целевой абсурдно, т. к. всякое действие производится не само по себе, а ради определенного результата. Действие подчинено цели и производно от нее. Объяснение сущности есть поэтому раскрытие целевой причины.

В философии Нового времени толкование причинности включает две важные посылки: 1) отказ от телеологии в изучении природы (природа должна быть объяснена из самой себя, тогда как понятие цели подразумевает внешний по отношению к ней замысел); 2) объяснению подлежит не сущность, а явление (при изучении природы необходимо ответить на вопрос, как и почему происходит некоторое движение или изменение). Принятие этих двух посылок требовало рассмотрения только действующей причины. Причем рассмотрение должно было установить, как одно явление приводит к появлению другого. Такая пара явлений описывается как причина и следствие. Существенными характеристиками причинно-следственной связи при таком понимании выступают необходимость и всеобщность. Первая означает полную детерминированность следствия причинами (одни и те же причины необходимо приводят к одним и тем же следствиям). Вторая же означает, что ни одно явление в мире не может произойти без соответствующей причины. Наиболее радикальная форма закона причинно-следственной связи была предложена Лапласом. В его представлении всякое явление в мире может быть точно предсказано благодаря универсальным вычислительным процедурам, основанным на знании всех начальных условий. Ограничительным фактором для применения принципа причинности Лаплас считал неполноту знания. Абсолютная способность к предсказанию доступна лишь абсолютному уму, способному видеть сразу все условия.

Противоположную интерпретацию понятия причинно-следственной связи дал Юм, пытавшийся объяснить возможность познания, исходя только из опыта. Он утверждал, что поскольку знание причин основывается на опыте, то не может быть и речи о всеобщности и необходимости. Наше представление о причинно-следственной связи есть лишь привычка наблюдать, как одинаковые (или похожие) между собой события происходят после других, так же схожих между собой. Ничто не гарантирует, однако, что эта привычка в какой-то момент нас не подведет и не произойдет нечто неожиданное.

Скептицизм Юма был подвергнут серьезной критике Кантом, который дал трансцендентальное обоснование закона причинной связи. Причина и следствие, по Канту, суть априорные принципы рассудка. Поскольку, сообразно общей логике трансцендентального рассмотрения, явления природы должны быть согласованы с принципами познания (а не наоборот), то всякое явление не может быть мыслимо иначе, как в соответствии с принципом причинности. Этим объясняется всеобщность причинно-следственной связи. Необходимость вытекает из того, что принцип причинности подразумевает всегда строгое правило следования одного явления из другого. Познание явлений подразумевает их конструирование по заданным рассудком правилам. Принцип причинности задает такую схему конструирования, при которой следствие оказывается необходимым образом выводимо из причины. Так, смена времен года выводится из законов обращения Земли вокруг Солнца, которые в свою очередь выводятся из закона всемирного тяготения. Кант указал также на границы применимости закона причинно-следственной связи. Будучи правилом конституирования явлений, этот закон не может быть распространен на умопостигаемую сферу. Это ограничение особенно важно при рассмотрении нравственности. Человеческое поведение (в той мере, в какой оно обусловлено разумом) не конституируется рассудком. Его законы не имеют ничего общего с законами мира явлений, а потому не подчинены принципу причинности. Человек выступает как личность, обладающая свободой и ответственная за свои поступки.

Причинности принцип

в физике, один из наиболее общих принципов, устанавливающий допустимые пределы влияния физических событий друг на друга: П. п. исключает влияние данного события на все уже прошедшие события («будущее не влияет на прошлое», «событие-причина предшествует по времени событию-следствию»). П. п. требует также отсутствия взаимного влияния таких событий, применительно к которым понятия «раньше», «позже» не имеют смысла: более раннее для одного наблюдателя событие представляется другому наблюдателю более поздним; согласно специальной теории относительности (см. Относительности теория), именно такая ситуация возникает, когда пространственное расстояние между событиями столь велико, а временной интервал между ними столь мал, что эти события могли бы быть связаны лишь сигналом, распространяющимся быстрее света. Требование отсутствия причинной связи между ними, которую мог бы осуществить соединяющий эти события сигнал, и ведёт к известному выводу о невозможности движений со скоростью, превышающей скорость света в вакууме.

В аппарате физической теории П. п. используется прежде всего для выбора граничных условий к соответствующим уравнениям динамики, что обеспечивает однозначность их решения. Так, при решении электродинамических Максвелла уравнений (См. Максвелла уравнения) П. п. делает выбор между опережающими и запаздывающими потенциалами (См. Запаздывающие потенциалы) в пользу последних. Аналогично в квантовой теории поля П. п. делает однозначной технику Фейнмана диаграмм (См. Фейнмана диаграммы) — важный инструмент теоретического описания взаимодействующих полей или частиц. Кроме того, П. п. позволяет установить общие свойства величин, описывающих реакцию физической системы на внешние воздействия. Сюда относятся аналитические свойства диэлектрической проницаемости (См. Диэлектрическая проницаемость) системы как функции частоты (т. н. дисперсионные соотношения Крамерса — Кронига). Др. важный пример — дисперсионные соотношения в теории рассеяния сильно взаимодействующих частиц (адронов (См. Адроны)). Эти соотношения — уникальный образец точной зависимости между непосредственно наблюдаемыми величинами (амплитудой упругого рассеяния вперёд и полным сечением), выведенной без использования каких-либо модельных представлений об элементарных частицах. Особенно возросла роль П. п. в теории элементарных частиц с возникновением в ней особого аксиоматического подхода, ставящего своей целью описание взаимодействий частиц непосредственно на основе общих принципов (постулатов) теории. В аксиоматическом подходе, к числу достижений которого относится вывод дисперсионных соотношений, П. п. отводится конструктивная роль одного из главных (наряду с требованиями теории относительности и квантовой теории) постулатов. (См. Квантовая теория поля, V.)

П. п. безусловно подтверждается экспериментом в макроскопической области и общечеловеческой практикой. Однако его справедливость в области субъядерных масштабов, изучаемой физикой элементарных частиц, не очевидна. Это связано с тем, что под событием в формулировке П. п. понимается «точечное» событие, происходящее в данной точке пространства в данный момент времени; соответственно П. п., о котором до сих пор шла речь, называется также принципом микроскопической причинности (см. Микропричинности условие). Между тем ограничения, вытекающие из квантовой теории и теории относительности, делают невозможной физическую реализацию точечного события: любое событие, т. е. любой акт взаимодействия частиц, неизбежно имеет конечную протяжённость в пространстве и времени. Поэтому в области малых масштабов П. п. теряет своё непосредственное физическое содержание и становится формальным требованием. Это позволяет говорить о возможном нарушении П. п. «в малом», разумеется, при сохранении его справедливости в больших масштабах пространства-времени. Такой «ослабленный» П. п. называется «принципом макроскопической причинности»; его количественные формулировки, адекватно отражающей указанные выше ограничения, ещё нет. Этот принцип лежит в основе многочисленных попыток обобщения квантовой теории поля, относящихся к нелокальной квантовой теории поля (См. Нелокальная квантовая теория поля).

П. п., с которым имеет дело современная физика, является конкретно-физическим утверждением, существенно более узким по своему содержанию, чем общее философское понятие причинности (См. Причинность) — взаимной обусловленности, детерминированности последовательности событий. Проблема причинности приобрела большую остроту в период становления квантовой механики (См. Квантовая механика), когда широко обсуждался вопрос, противоречит ли детерминизму вероятностное описание микроявлений. К отрицательному ответу на этот вопрос привело понимание необходимости отказаться от прямолинейного детерминизма классической механики при рассмотрении статистических закономерностей микромира. Кажущееся противоречие с общим П. п. объясняется непригодностью классической физики для описания микрообъектов. Переход к адекватному описанию на языке волновых функций (См. Волновая функция) приводит к тому, что и в квантовой механике начальное состояние системы полностью определяет всю последующую её эволюцию (при известных взаимодействиях системы).

Проблема соблюдения причинности в философском смысле («общего П. п.») сохраняет свою остроту и сейчас при анализе возможных форм нарушения физического П. п. «в малом»; такой анализ стимулируется разработкой нелокальной теории поля, исследованием проблемы движения со сверхсветовыми скоростями, а также специальными экспериментами с целью проверки П. п. Этот анализ должен выяснить, какие формы нарушения П. п. ведут к непривычной, а какие — к недопустимой, с точки зрения общего П. п., ситуациям. Например, замена исходного П. п. на противоположное утверждение («прошлое не влияет на будущее») не противоречит общему П. п., хотя и ведёт к в высшей степени непривычным следствиям. В этом случае цепочка причинно-следственных связей не разрывается, а предстаёт в обращенном во времени виде. Противоречие с общим П. п. возникает в случае, если предположить, что причинная связь может быть направлена и вперёд и назад во времени. При этом можно было бы осуществить замкнутый цикл причинно-следственной связи, что привело бы к нарушению принципа «событие-следствие не влияет на породившую его событие-причину». Этот принцип имеет существенно более широкую и адекватную общему П. п. формулировку, чем исходный П. п. Если бы следствие было способно влиять на свою собственную причину, то это влияние могло бы выразиться в исчезновении события-причины, что, очевидно, повлекло бы за собой разрыв причинно-следственной связи. Например, испущенная излучателем волна, если бы она была способна возвратиться после отражения обратно в более ранний момент времени, могла бы взорвать излучатель ещё до того, как он начал работать. Из этих же соображений следует принципиальная невозможность путешествия на «машине времени» в прошлое.

С П. п. в современной физике связан комплекс сложных и глубоких проблем, которые ещё ждут своего решения.

Синергетика (от гр.. synergetikos – общий, обоюдно действующий) – направление и общенаучная программа междисциплинарных исследований, которые изучают процесс самоорганизации и становления новых упорядоченных структур в открытых физических, биологических, социальных, когнитивных, информационных, экологических и других системах. Так определяется понятие «синергетика» в справочной литературе из философии и специальных трудах, посвященных анализу содержания и объема синергетики [1-5].

Чтобы понять необходимость появления синергетики как нового направления в науке, необходимо сначала сжато осмотреть развитие науки во второй половине ХХ ст. Картина мира, которую рисует классическая наука Ньютона-Лапласа, – это мир жестких причинно-следственных связей, которые имеют линейный характер. Согласно представлениям классической науки развитие всех явлений и процессов является строго детерминированным: он идет от причины к следствию, которое становится причиной другого следствия и так к бесконечности. Содержание следствия полностью определяется причиной. Причинно-следственная цепь есть непрерывным и линейным. За причинной цепью ход развития может быть рассчитан далеко как в будущее, так и в прошлое.

Процессы, происходящие в мире, представлялись как предполагаемые на неограниченно большие промежутки времени; случайность исключалась как нечто внешнее и несущественное; эволюция рассматривалась как процесс, не имеет отклонений, возвратов, побочных линий. Развитие понимается как поступательное и безальтернативное. Если и есть альтернативы, то они трактуются как отклонение от основного течения движения и подчиняются ей в соответствии с объективными законами универсума. Развитие природы и общества понимается как процесс, проходящий определенные стадии, осуществляется по законам железной необходимости и независимо от воли и сознания человека, даже если это касается жизни общества [6].

Современная картина мира существенно отличается от картины мира, основанной на классической науке. Для классической науки между прошлым настоящим и будущим не существует принципиальных различий. Мир рассматривался как такой, который подчинен вневременным неизменным законам [7].

Согласно постклассической науке, люди живут в принципиально нестационарной вселенной, в которой неразрывно связаны три понятия: случайность, необратимость, уникальность. Особенностью объектов, рассматриваемых современной наукой, по мнению бельгийского ученого Ильи Пригожина (род. 1917 г. в России, Нобелевская премия в области химии - 1977 г.), является то, что люди переходят от равновесных условий к уникальным и специфическим. Наука сейчас вновь открывает время, и в этом, по Пригожину, ключ к пониманию фундаментального пересмотра науки, научной рациональности, роли и места науки в системе человеческой культуры, который состоялся во второй половине ХХ века [7].

Современное естествознание сформировало концепцию глобального эволюционизма как систему представлений о всеобщем процессе развития природы в различных ее формах. Стало понятным, что процесс становления и усложнения организаций присущ не только биологическим системам, но и системам неорганической природы. Эволюция присуща не только макроскопических телам, но и «миру» элементарных частиц, всем типам физических взаимодействий. Если раньше считали, что Вселенная как целое не развивается, является стационарным, то в XXI ст. возникла теория Вселенной, которая расширяется [6].

Идея развития не только проникает во все сферы природных и социальных явлений нашей планеты, но и «приобретает глобальное космическое значение: пределы применения идеи расширились от микромира к Метагалактике. Такой факт нашел свое воплощение в формировании нового научного направления, которое изучает механизм самостоятельного (спонтанного) возникновения упорядоченных структур в открытых нелинейных системах, – синергетики» [6].

Date: 2015-09-18; view: 733; Нарушение авторских прав