Проблемы релятивистской концепции причинности.

Скептицизм Эйнштейна в отношении кон­струкций, реализующих замкнутый причин­ный порядок, по-видимому, объясняется тем, что он усматривал в них нарушение принци­па причинности. Последнее обстоятельство подчеркнул и известный специалист в обла­сти общей теории относительности Д. Синг. Рассматривая мир де Ситтера (для), который схож с моделью Гёделя в том, что временно-подобные линии в нем замкнуты, Д. Синг отмечает: «Мы видим, что пробная частица снова и снова повторяет движение (свою историю) по той же самой траекто­рии! Это расходится с нашим основным пред­ставлением о причинности, и мы делаем вы­вод, что пространство де Ситтера . приводит к идеям, которые носят слишком уж «рево­люционный характер» с точки зрения физики, в том виде, как она существует сегодня».

Возникает вопрос: действительно ли кон­струкции с замкнутым причинным порядком, удовлетворяющие уравнениям общей теории относительности, противоречат принципу причинности, и если да, то каковы пути пре­одоления этого противоречия? Этот вопрос можно рассматривать как одну из формулировок проблемы причинности в общей теории относительности. Ответ на вопрос, противоречива или нет конструкция замкнутой причинной цепи, зависит от того, что понимается под компонентами причинной связи. Если считать, что ими являются вещи, характеризующиеся только пространственной конфигурацией и набором физических свойств, то в этой конструкции, по-видимому, нет ничего противоречивого. Мы, например, могли бы интерпретировать ее как систему, состоящую из шариков, расположенных вдоль замкнутой линии, каждый из которых ударят в соседний.

Эта механическая система осуществима и может функционировать, причем как угодно долго, если мы абстрагируемся от трения, со­противления среды, в которой шарики взаи­модействуют друг с другом.

Конечно, в этой конструкции имеется много необычного с точки зрения принципа причинности в его традиционной формулировке. Так, оказывается, что следствие воздействует на свою собственную причину. Од­нако в этом нет какого-либо противоречия. Дело просто в том, что замкнутая причинная цепь является скрытой формой взаимодейст­вия вещей, а именно взаимодействия через серию промежуточных действий. Так, а2 воз­действует а5 на через а3 и а4, а а5 воздейст­вует на а1 через а6, а7 и а8.

Интерпретация причинной связи как связи между вещами характерна для классиче­ской физики. Поэтому мы можем утверждать, что в рамках классической физики конструкция замкнутого причинного порядка непротиворечива. Иная картина наблюдается с точки зрения теории относительности. Здесь в качестве компонент причинной связи фигу­рируют не вещи, а события, которые харак­теризуются не только пространственными, но и временными параметрами. Если в замкнутой цепи причинно связанных вещей нет ничего противоречивого, то этого нельзя сказать о замкнутой конструкции причинно связанных событий.

На чем основано утверждение, согласно которому замкнутые, причинные цепи противоречат принципу причинности? С точки зрения специальной теории относительности причинная связь между двумя событиями невозможна, если указанные события одновременны. Эти события принадлежат пространственному сечению пространственно-временного континуума. Неодновременность событий есть необходимое условие установле­ния причинной связи между ними. Допустим теперь, что временно-подобная линия, вдоль которой располагается причинная цепь, зам­кнута. Замкнутость линии, описывающей те­чение времени, заключает в себе следующее противоречие. Если мы, двигаясь по замкну­той временно-подобной линии, возвращаемся к исходной точке с тем же значением време­ни, то мы должны сделать вывод, что указан­ная линия характеризует нулевую длитель­ность времени, хотя она метрически и отлич­на от нуля. С точки зрения теории относи­тельности причинные связи вдоль таких ли­ний невозможны. Однако, по условию, мы строим вдоль такой линии причинную цепь, Иного взгляда на конструкцию замкнутой причинной цепи придерживаются сторонники причинной теории времени — Г. Рейхенбах и А. Грюнбаум. Они считают ее логически безупречной и не видят никакого дефекта в тех релятивистских космологических моделях, в которых она получается. «Следует пом­нить,— утверждает, например, Г. Рейхен­бах,— что свойство незамкнутости причин­ных цепей представляет собой эмпирический факт и не может рассматриваться как следст­вие логической необходимости. Если вообра­зить замкнутые причинные цепи, то в этом нет ничего противоречивого». А. Грюнбаум, придерживающийся примерно тех же взгля­дов на время, что и Г. Рейхенбах, считает, что можно построить функционирующую мо­дель замкнутого причинного порядка, кото­рой соответствует замкнутое время. Пусть, говорит он, существует «вселенная», состоя­щая из плоскости и одной точечной частицы, движущейся на ней по круговой траектории. Вместо того чтобы периодически появляться в одном и том же месте А в различные мо­менты открытого времени, частица испыты­вала бы возвращение в то же самое событие в тот же самый момент замкнутого времени. «Этот вывод,— пишет Грюнбаум,— покоится на тезисе Лейбница: если два состояния мира обладают тождественными атрибу­тами, то в этом случае мы имеем дело не с различными состояниями в разные моменты времени, а только с двумя разными наимено­ваниями одного и того же состояния в одно и тоже время .».

Перейти на страницу: 1 2 3

О проекте

Мы создали этот проект для людей, которых интересует наука физика. Материалы на сайте представлены интересно и понятно.

Новые статьи

Солнечная энергия
Ведущим экологически чистым источником энергии является Солнце.
Энергия ветра
По оценке Всемирной метеорологической организации запасы энергии ветра в мире составляют 170 трлн кВт·ч в год.