Ретропричинность - Retrocausality

Ретропричинность или обратная причинность - это концепция причины и следствия, в которой следствие предшествует своей причине во времени, и поэтому более позднее событие влияет на более раннее. В квантовой физике различие между причиной и следствием не проводится на самом фундаментальном уровне, и поэтому симметричные по времени системы можно рассматривать как причинные или ретропричинные. Философские соображения о путешествиях во времени часто касаются тех же проблем, что и ретропричинность, как и трактовка предмета в художественной литературе, но эти два явления отличаются друг от друга.

Философия

Философские попытки понять причинность восходят, по крайней мере, к рассуждениям Аристотеля о четырех причинах . Долгое время считалось, что следствие, предшествующее его причине, является внутренним внутренним противоречием, потому что, как обсуждал философ 18 века Дэвид Юм , исследуя два связанных события, причина, по определению, - это та, которая предшествует следствию.

В 1950-х Майкл Даммит выступил против таких определений, заявив, что нет никаких философских возражений против эффектов, предшествующих их причинам. Этот аргумент был опровергнут философом Энтони Флю, а затем Максом Блэком . «Клеветнический аргумент» Блэка утверждал, что ретропричинность невозможна, потому что наблюдатель следствия может действовать, чтобы предотвратить его появление в будущем. Более сложное обсуждение того, как свобода воли связана с проблемами, поднятыми Блэком, резюмируется парадоксом Ньюкома . Философы- эссенциалисты предложили другие теории, такие как существование «подлинных причинных сил в природе» или высказывая опасения по поводу роли индукции в теориях причинности.

Физика

Способность влиять на прошлое иногда используется, чтобы предположить, что причины могут быть устранены их собственными следствиями, создавая логическое противоречие, такое как парадокс дедушки . Это противоречие не обязательно присуще ретропричинности или путешествию во времени; путем ограничения начальных условий путешествия во времени с помощью ограничений согласованности можно избежать таких парадоксов и других.

Аспекты современной физики, такие как гипотетическая тахионная частица и некоторые не зависящие от времени аспекты квантовой механики , могут позволить частицам или информации перемещаться назад во времени. Логические возражения против макроскопических путешествий во времени не обязательно предотвращают ретропричинность на других уровнях взаимодействия. Однако даже если такие эффекты возможны, они могут быть не способны производить эффекты, отличные от тех, которые были бы результатом нормальных причинно-следственных связей.

Относительность

Закрытые времениподобная кривые , в которой мировая линия объекта , возвращается к своему происхождению, возникающие из некоторых точных решений в уравнения Эйнштейна поля . Хотя замкнутые времениподобные кривые, по-видимому, не существуют в нормальных условиях, экстремальные условия пространства-времени , такие как проходимая червоточина или область вблизи определенных космических струн , могут допускать их образование, что подразумевает теоретическую возможность ретропричинности. Экзотика или топологические дефекты , необходимые для создания этих условий не наблюдается. Кроме того, защита хронология гипотеза о Стивен Хокинг предполагает , что любая такая замкнутая кривая времениподобная будет разрушен , прежде чем он может быть использован. Эти возражения против существования замкнутых времениподобных кривых не являются общепринятыми.

Квантовая физика

Ретропричинность связана с формализмом двойного вывода вектора состояний (DIVF), позже известным как формализм вектора двух состояний (TSVF) в квантовой механике, где настоящее характеризуется квантовыми состояниями прошлого и будущего, взятыми в комбинации.

Бежит время слева направо в этой Фейнмана диаграммы в электрон-позитронной аннигиляции . При интерпретации с учетом ретропричинности электрон (обозначенный e - ) не разрушился, а вместо этого стал позитроном (e + ) и двинулся назад во времени.

Теория поглотителя Уиллера-Фейнмана , предложенная Джоном Арчибальдом Уилером и Ричардом Фейнманом , использует ретропричинность и временную форму деструктивной интерференции для объяснения отсутствия типа сходящейся концентрической волны, предлагаемого некоторыми решениями уравнений Максвелла . Эти продвинутые волны не имеют ничего общего с причиной и следствием: это просто другой математический способ описания нормальных волн. Причина, по которой они были предложены, заключается в том, что заряженная частица не должна действовать сама на себя, что в обычном классическом электромагнетизме приводит к бесконечной самодействующей силе.

Эрнст Штюкельберг , а затем Ричард Фейнман , предложили интерпретацию позитрона как электрона, движущегося назад во времени, переосмыслив решения уравнения Дирака с отрицательной энергией . Электроны, движущиеся назад во времени, будут иметь положительный электрический заряд . Уиллер использовал эту концепцию для объяснения идентичных свойств, присущих всем электронам, предполагая, что « все они - один и тот же электрон » со сложной самопересекающейся мировой линией . Йоитиро Намбу позже применил его ко всему рождению и аннигиляции пар частица-античастица, заявив, что «возможное создание и уничтожение пар, которое может происходить время от времени, не является ни созданием, ни уничтожением, а только изменением направления движущихся частиц по сравнению с прошлым. в будущее или из будущего в прошлое ". Точка зрения «назад во времени» в настоящее время считается полностью эквивалентной другим изображениям, но она не имеет ничего общего с макроскопическими терминами «причина» и «следствие», которые не появляются в микроскопическом физическом описании.

Ретропричинность иногда связана с нелокальными корреляциями, которые обычно возникают из квантовой запутанности , включая, например, квантовый ластик с отложенным выбором . Однако могут быть даны объяснения квантовой запутанности, не связанные с ретро-причинностью. Они рассматривают эксперименты, демонстрирующие эти корреляции, как описанные в разных системах отсчета, которые расходятся во мнениях относительно того, какое измерение является «причиной», а не «следствием», что необходимо для согласования со специальной теорией относительности. Другими словами, выбор того, какое событие является причиной, а какое следствие, не является абсолютным, а зависит от наблюдателя. Описание таких нелокальных квантовых зацеплений можно описать способом, свободным от ретро-причинности, если рассматривать состояния системы. Физик Джон Г. Крамер исследовал различные предложенные методы нелокальной или ретропричинной квантовой связи и обнаружил, что все они ошибочны и, в соответствии с теоремой об отсутствии связи, неспособны передавать нелокальные сигналы.

Даже если ретропричинность существует на квантовом уровне, ее нельзя использовать для коммуникации, потому что для проверки любой нелокальной корреляции требуется обычная подсветовая связь между наблюдателями в источнике и месте назначения: теорема отсутствия коммуникации предотвращает сверхсветовую передачу информации. Фундаментальные описания материи и сил требуют полной структуры квантовой теории поля, в которой коммутируют пространственно- разделенные операторы.

Квантовая гравитация

Квантовая гравитация требует согласования как теории относительности, так и квантовой физики. Было высказано предположение, что «классическое понятие причинной структуры ... несостоятельно в любой структуре, совместимой с основными принципами квантовой механики и классической общей теории относительности», наряду с теоремой типа Белла, обеспечивающей основу, с помощью которой это могло бы быть реализовано. принцип быть экспериментально проверен. Этот подход направлен на получение эффектов квантовой гравитации вокруг массивных планет, что приводит к предположению, что вокруг таких объектов причины и следствия могут быть обращены вспять с определенной степенью предсказуемости.

Тахионы

Гипотетические сверхсветовые частицы, называемые тахионами, имеют пространственно-подобную траекторию и, таким образом, могут казаться движущимися назад во времени, согласно наблюдателю в традиционной системе отсчета. Несмотря на частое изображение в научной фантастике как метод отправки сообщений в прошлое, тахионы не взаимодействуют с нормальной поздней материей таким образом, чтобы это нарушало стандартную причинность. В частности, принцип переинтерпретации Файнберга означает, что обычная материя не может быть использована для создания тахионного детектора, способного получать информацию.

Парапсихология

Утверждается, что ретропричинность имеет место в некоторых психических явлениях, таких как предвидение . Книга Дж. У. Данна 1927 года «Эксперимент со временем» изучает предвидение сновидений и стала окончательной классикой. Парапсихолог Дж. Б. Рейн и его коллеги провели интенсивные исследования в середине двадцатого века. Его преемник Гельмут Шмидт представил квантово-механическое обоснование ретропричинности, в конечном итоге заявив, что эксперименты продемонстрировали способность управлять радиоактивным распадом посредством ретропричинного психокинеза . Такие результаты и лежащие в их основе теории были отвергнуты основным научным сообществом и широко приняты как псевдонаука , хотя они по-прежнему получают некоторую поддержку из периферийных научных источников.

Попытки связать обратную причину с молитвенным исцелением также были отвергнуты.

С 1994 года психолог Дэрил Дж. Бем выступает за предвидение. Впоследствии он показал подопытным два набора занавесок и проинструктировал их угадать, за какой из них стоит изображение, но не отображал изображение за занавеской до тех пор, пока испытуемый не сделал свое предположение. Некоторые результаты показали более высокий предел успеха (стр. 17) для подмножества эротических изображений, при этом субъекты, которые были определены как «ищущие стимул» в предварительном опросном листе, получили еще более высокие баллы. Однако, как и его предшественники, его методология подвергалась резкой критике, а его результаты не принимались во внимание.

Смотрите также

использованная литература