Причины и следствия в физике

[EUgeneUS]

epros

(Оффтоп)

epros в сообщении #1731537 писал(а):

Я ожидал каких-то продвинутых формулировок "принципа причинности", устойчивых по отношению к ЭПР.

Ожидания - путь к разочарованию

[epros]

EUgeneUS в сообщении #1731536 писал(а):

слово "мы" лишнее, потому что вносит субъективизм

Что Вы этого так боитесь? Наши модели неизбежно субъективны, потому что разработаны нами и в целях применения нами же.

EUgeneUS в сообщении #1731536 писал(а):

А что происходит, когда нет никаких "мы"?

Это праздный вопрос. Если никаких "мы" нет, не было и не будет в принципе, то некому задаваться вопросами и отвечать на них. А если речь о том, что мы временно где-то отсутствуем, а потом приходим посмотреть, что там было за это время, то на то есть куча методов получения ответов на эти вопросы: посредством построения и проверки соответствующих моделей.

EUgeneUS в сообщении #1731536 писал(а):

Сигналы между событиями вне светового конуса не передаются, а значит эти события не могут быть причинами друг друга.

Это пока общие слова. Нужно четкое определение, из которого бы следовало, что взаимосвязь между результатами измерений - не "сигнал". Т.е. нужно понимать, что такое "сигнал". Просто описание состоянием как функцией времени не прокатывает, потому что результат измерения - это тоже некое состояние системы (включающей измеритель), и у нас наблюдается явная выводимость одного такого состояния из другого состояния.

[EUgeneUS]

epros в сообщении #1731539 писал(а):

Т.е. нужно понимать, что такое "сигнал".

Это определяется в теории информации.

epros в сообщении #1731539 писал(а):

Просто описание состоянием как функцией времени не прокатывает, потому что результат измерения - это тоже некое состояние системы (включающей измеритель), и у нас наблюдается явная выводимость одного такого состояния из другого состояния.

Это в очередной раз показывает, что выводимость - плохая модель причинности

epros в сообщении #1731539 писал(а):

Это праздный вопрос. Если никаких "мы" нет, не было и не будет в принципе, то некому задаваться вопросами и отвечать на них. А если речь о том, что мы временно где-то отсутствуем, а потом приходим посмотреть, что там было за это время, то на то есть куча методов получения ответов на эти вопросы: посредством построения и проверки соответствующих моделей.

Это уже напрямую темы "про объективную реальность". Оставим их в покое в этот раз.

[epros]

EUgeneUS в сообщении #1731540 писал(а):

Это определяется в теории информации.

Мало ли как это определяется в прикладных дисциплинах? В них - своё применение понятия "сигнала", они не планируют отправить сигнал о сегодняшних биржевых котировках себе во вчерашний день (или что-то вроде того). Нужно определение, релевантное для использования в физических моделях, типа тех, в которых формулируется парадокс ЭПР.

EUgeneUS в сообщении #1731540 писал(а):

Это в очередной раз показывает, что выводимость - плохая модель причинности

Что плохого в том, чтоб сказать: удалённый экспериментатор получит такой-то результат, потому что мы получили такой-то результат? Но если Вы скажете, что эта модель (в рамках которой мы делаем этот вывод) не подходит для описания передачи "сигнала", то я наверняка с этим соглашусь. Если будет адекватное задаче определение понятия "сигнала".

[EUgeneUS]

epros в сообщении #1731521 писал(а):

Если выбирать отношение между утверждениями, то в двузначной логике придумать что-то лучше выражающее слово "следует", чем импликация, точно не получится. Например, если добавить к этому требование "обратное отношение ложно", как Вы хотите, то получится $\neg A \land B$, что, по-моему, совсем плохо подходит для выражения какой бы то ни было причинно-следственной связи.

Видите ли, причинность не есть предмет изучения формальной логики. Даже несмотря на то, что в языке формальной логики могут использоваться слова "следствие" и, как Вы утверждаете, "причина". Как синонимы более строгих терминов.
Поэтому мы не можем дать определение причинности с помощью терминологии, на языке формальной логики.
То есть нельзя сказать "причинность - это бинарное отношение $R$".
Но на языке формальной логики можно строить модели причинности.
Вполне законно сказать "модель причинности - это бинарное отношение $R$". Чем мы с Вами и занимаемся.
Модели (в отличие от определения) могут быть разные. У Вас своя, у меня своя. Какая из них лучше невозможно решить в рамках формальной логики.
Лучше та, которая более соответствует либо общепринятому определению (где бы его взять ), либо субъективному, интуитивному понимаю смысла слов "причинность", "причинно-следственная связь" (что опять же может различаться у Вас и у меня).

В качестве финального аргумента в этой ветке спора, скажу следующее. Если взять любую литературу, которая
а) предметно рассматривает причинность.
б) формализует её до бинарного отношения,
то почти наверняка в качестве бинарного отношения там будет отношение частичного порядка.

Вот, например, из Causation, Prediction, and Search. Peter Spirtes, Clark Glymour, and Richard Scheines
with additional material by David Heckerman, Christopher Meek, Gregory F. Cooper, and Thomas Richardson
(Спасибо уважаемому Ghost_of_past за предоставленную литературу)

Цитата:

3.2 Causation
We understand causation to be a relation between particular events: something happens and causes something else to happen. Each cause is a particular event and each effect is a particular event. An event A can have more than one cause, none of which alone suffice to produce A. An event A can also be overdetermined: it can have more than one set of causes that suffice for A to occur. We assume that causation is (usually) transitive, irreflexive, and antisymmetric. That is, i) if A is a cause of B and B is a cause of C, then A is also a cause of C, ii) an event A cannot cause itself, and iii) if A is a cause of B then B is not a cause of A.

Вы, конечно, можете остаться при своём мнении, и не согласиться с мейнстримом. Но дальнейший спор вокруг темы "какое бинарное отношение лучше отражает причинность" всё равно будет бессмысленным.

[realeugene]

epros в сообщении #1731527 писал(а):

У импликации нет требования истинности обратного отношения, равно как нет требования ложности обратного отношения.

Из этого примера следует, что интуитивное понимание причин и следствий не есть импликация. Следствие только тогда следствие, когда именно это конкретное событие следствия не произошло бы без события, названного причиной. Собственно именно поэтому уравнения - это взаимные причины и следствия.

[EUgeneUS]

realeugene в сообщении #1731543 писал(а):

Собственно именно поэтому уравнения - это взаимные причины и следствия.

В общем виде это не так.

[Ghost_of_past]

wrest в сообщении #1731503 писал(а):

Для виртульных частиц например инвариантная скорость не является барьеромт, ну на тотони и виртуальные. Для гипотетических частиц которые сразу рождаются сверхсветовыми (опять же тахионы) запрещено замедляться до скорости света.

Виртуальные частицы - это ведь по сути просто математический элемент фейнмановских диаграмм. Передавать реальный сигнал они не могут, и на уровне наблюдаемых величин никакой сверхсветовой связи через них не возникает. Я тоже в этих вопросов отнюдь не специалист, но как понимаю, именно на это основывается микропричинность в КТП: операторы полей в пространственноподобных точках коммутируют и измерение в одной точке физически не может повлиять на другое измерение быстрее скорости света.

realeugene в сообщении #1731512 писал(а):

Безотносительно к законам Ньютона, почему попадание шара в лузу не является причиной удара по шару?

Именно по той причине, что я пояснял выше: причинность определяется не симметрией или асимметрией физических уравнений, а через логику экзогенного (по отношению к механической системе в данном случае) вмешательства. Если мы принудительно заблокируем кий и отменим удар, шар не начнет двигаться и в лузу не попадет. Но если мы поставим преграду на самой лузе, это никак не отменит уже произошедший удар кием. Т.е. причина это то событие, в данном случае манипулируя которым, мы меняем последующую эволюцию системы, тогда как манипуляция со следствием не способна переписать уже состоявшееся прошлые состояния.

realeugene в сообщении #1731512 писал(а):

Лучше не стоит. Без полноценного закапывания может получиться как у ТС.

Ну, мне важнее посмотреть математическую начинку метода и можно ли ее применять где-то еще. Но это когда будет свободное время.

EUgeneUS в сообщении #1731528 писал(а):

1. СТО построена.
2. Но никаких причин, следствий, принципа причинности и т.д. нет. Как и нет никаких других взаимодействий, кроме электромагнитного.

И вот только теперь достаём с полки принцип причинности, и на основании него заявляем, что скорость любых взаимодействий не может быть больше скорости света в вакууме.

Не ради спора, но как я понимаю. Константа скорости света не просто характеристика электромагнетизма, а фундаментальное свойство самой геометрии пространства-времени (=метрики Минковского). Если пространство-время имеет такую геометрию, то абсолютно любое поле или взаимодействие, существующее в нем, автоматически ограничено имеющейся у нас структурой. Нам не нужно привлекать причинность как дополнительное правило отдельно - она вытекает из самой геометрии пространства-времени, т.к. именно она определяет, какие события могут быть связаны влиянием, а какие нет, разделяя пространство-время на световые конусы абсолютного прошлого, абсолютного будущего и пространственноподобной области. Вы человек более компетентный в физике, чем я, т.ч. если не прав, то, пожалуйста, поправьте меня.

EUgeneUS в сообщении #1731528 писал(а):

А следствием чего является причинность - вопрос открытый. И во многом лежит в плоскости метафизики и философии.

Все так, вы совершенно правы.

[epros]

EUgeneUS в сообщении #1731542 писал(а):

Видите ли, причинность не есть предмет изучения формальной логики. Даже несмотря на то, что в языке формальной логики могут использоваться слова "следствие" и, как Вы утверждаете, "причина".

А по моему предмет. Я вижу, что любые рассуждения о причинности в любой предметной области сводятся к логическому выводу следствий из причин.

EUgeneUS в сообщении #1731542 писал(а):

То есть нельзя сказать "причинность - это бинарное отношение $R$".
Но на языке формальной логики можно строить модели причинности.
Вполне законно сказать "модель причинности - это бинарное отношение $R$". Чем мы с Вами и занимаемся.

Не уловил глубины этой мысли. "Модель причинности - бинарное отношение" или "понятие причинности выражается бинарным отношением" - слова об одном и том же, против чего Вы возражаете?

EUgeneUS в сообщении #1731542 писал(а):

а) предметно рассматривает причинность.
б) формализует её до бинарного отношения,
то почти наверняка в качестве бинарного отношения там будет отношение частичного порядка.

И чем Вас не устраивает импликация, которую можно представить бинарным отношением частичного нестрогого порядка, если за равенство считать равносильность?

EUgeneUS в сообщении #1731542 писал(а):

Вы, конечно, можете остаться при своём мнении, и не согласиться с мейнстримом.

Мейнстрим, более широкий, чем соображения отдельных авторов, пытающихся придумать какие-то специфические модели, это синонимичность таких выражений, как "потому что", с такими выражениями, как "по причине того, что" или "вследствие того, что".

realeugene в сообщении #1731543 писал(а):

именно это конкретное событие следствия не произошло бы без события, названного причиной

Что конкретно значат эти слова?

Ghost_of_past в сообщении #1731549 писал(а):

Нам не нужно привлекать причинность как дополнительное правило отдельно - она вытекает из самой геометрии пространства-времени

Каким образом вытекает? Вот мы определили пространство Минковского, откуда вообще следует, что причины - в конусе прошлого, а следствия - в конусе будущего?

[Ghost_of_past]

epros в сообщении #1731554 писал(а):

Каким образом вытекает? Вот мы определили пространство Минковского, откуда вообще следует, что причины - в конусе прошлого, а следствия - в конусе будущего?

Из определения самих терминов "причина" и "следствие" - причина должна предшествовать следствию и, таким образом, быть в конусе прошлого.

Но вот если у нас нет такой терминологии, а мы понимаем "причину" и "следствие" как-то иначе, то да, вы правы: как я понимаю, сама по себе геометрия Минковского действительно математически симметрична относительно инверсии времени, и она дает только инвариантность хронологического порядка для временноподобных интервалов. Поэтому если мы не определяем предшествование причины следствию, то какую именно из двух половин конуса назвать "причинами", а какую "следствиями", действительно требует дополнительного условия в виде стрелы времени, т.е. как минимум нужны еще граничные условия и термодинамика.

[EUgeneUS]

Ghost_of_past в сообщении #1731549 писал(а):

Вы человек более компетентный в физике, чем я, т.ч. если не прав, то, пожалуйста, поправьте меня.

По СТО у меня ещё есть какие-то остаточные знания, а по ОТО их и не было никогда (специализация на ФФ не предполагала курсы по ней...). Так что тут мы с Вами в похожей ситуации.

Ghost_of_past в сообщении #1731549 писал(а):

Константа скорости света не просто характеристика электромагнетизма, а фундаментальное свойство самой геометрии пространства-времени (=метрики Минковского). Если пространство-время имеет такую геометрию, то абсолютно любое поле или взаимодействие, существующее в нем, автоматически ограничено имеющейся у нас структурой. Нам не нужно привлекать причинность как дополнительное правило отдельно - она вытекает из самой геометрии пространства-времени, т.к. именно она определяет, какие события могут быть связаны влиянием, а какие нет, разделяя пространство-время на световые конусы абсолютного прошлого, абсолютного будущего и пространственноподобной области.

Если учесть, это:

Ghost_of_past в сообщении #1731557 писал(а):

Из определения самих терминов "причина" и "следствие" - причина должна предшествовать следствию и, таким образом, быть в конусе прошлого.

(а такое определение с привязкой к времени может не всеми разделяться)

и это:

Ghost_of_past в сообщении #1731557 писал(а):

Поэтому если мы не определяем предшествование причины следствию, то какую именно из двух половин конуса назвать "причинами", а какую "следствиями", действительно требует дополнительного условия в виде стрелы времени, т.е. как минимум нужны еще граничные условия и термодинамика.

то у меня нет особых возражений.

-- добавлено через 10 минут --

epros в сообщении #1731554 писал(а):

А по моему предмет. Я вижу, что любые рассуждения о причинности в любой предметной области сводятся к логическому выводу следствий из причин.

А по моему не предмет.
Любые рассуждения о чем угодно в любой предметной области сводятся к построениям логических выводов.
Но это не означает, что предметом формальной логики является что угодно.

epros в сообщении #1731554 писал(а):

"Модель причинности - бинарное отношение" или "понятие причинности выражается бинарным отношением" - слова об одном и том же, против чего Вы возражаете?

Второе выражение мне представляется более расплывчатым. Но если Вы считаете, что это одно и то же, то никаких возражений.
Возражаю против построения определения причинности через понятия формальной логики.
Материальная точка - это модель футбольного мяча, но не сам мяч и не определение футбольного мяча.

epros в сообщении #1731554 писал(а):

И чем Вас не устраивает импликация, которую можно представить бинарным отношением частичного нестрогого порядка, если за равенство считать равносильность?

Ненужными приседаниями, которые сводят импликацию к уже готовому, более подходящему, бинарному отношению. Это как минимум.

epros в сообщении #1731554 писал(а):

Мейнстрим, более широкий, чем соображения отдельных авторов, пытающихся придумать какие-то специфические модели, это синонимичность таких выражений, как "потому что", с такими выражениями, как "по причине того, что" или "вследствие того, что".

"Мейнстрим" - это и есть соображения отдельных авторов, взятые в совокупности.
Остальную часть, после слова "это", не понял.

-- добавлено через 28 минут --

Ghost_of_past в сообщении #1731549 писал(а):

Именно по той причине, что я пояснял выше: причинность определяется не симметрией или асимметрией физических уравнений, а через логику экзогенного (по отношению к механической системе в данном случае) вмешательства.

Важно не забывать, что кроме (предыдущего) экзогенного воздействия причинами могут быть и предыдущие состояния самой системы.
Есть устранить причину заболевания, то совсем не обязательно устранится само заболевание.

Состояние системы $s(t_0)$ в момент времени $t_0$ может описываться чем-то таким:

$$s(t_0) = \int\limits_{-\infty}^{t_0} K(t_0, t) s(t) dt$$

Причинами $s(t_0)$ является множество (континуум, кстати) предыдущих состояний, а экзогенного воздействия нет вовсе.

[epros]

EUgeneUS в сообщении #1731559 писал(а):

Но это не означает, что предметом формальной логики является что угодно.

Не что угодно, а рассуждения о чём угодно (являются предметом). Постольку, поскольку рассуждения используют логику.

EUgeneUS в сообщении #1731559 писал(а):

Материальная точка - это модель футбольного мяча, но не сам мяч и не определение футбольного мяча.

Понятие чего угодно является словесной моделью этого самого чего угодно. Никто не говорит, что понятие тождественно тому, что оно обозначает.

EUgeneUS в сообщении #1731559 писал(а):

Ненужными приседаниями, которые сводят импликацию к уже готовому, более подходящему, бинарному отношению. Это как минимум.

Уже готова - это как раз импликация. А вот "бинарное отношение", про которое сказано только то, что оно удовлетворяет аксиомам частичного порядка, это пока непонятно о чём. И если Вы добавляете к этому требование предшествования причиной следствия, то всё равно не становится "достаточно готовым", потому что, как известно, не всё предшествующее обязательно является причиной. Это плюс к тому, что добавление времени в определение делает понятие непригодным для применения в моделях без времени.

EUgeneUS в сообщении #1731559 писал(а):

Остальную часть, после слова "это", не понял.

Это было просто повторение другими словами сказанного ранее про то, что люди издревле используют понятие причин и следствий именно по отношению к логическим выводам.

[EUgeneUS]

epros в сообщении #1731563 писал(а):

Не что угодно, а рассуждения о чём угодно (являются предметом). Постольку, поскольку рассуждения используют логику.

Совершенно верно. Вот рассуждения о причинности являются предметом формальной логики, а сама причинность - нет.

epros в сообщении #1731563 писал(а):

Это было просто повторение другими словами сказанного ранее про то, что люди издревле используют понятие причин и следствий именно по отношению к логическим выводам.

Вот я и говорю, дальнейший спор - бесполезен и бессмысленен.
Обмен мнениями и аргументами был полезен, спасибо.

Ибо я буду ссылаться на современных авторов, а Вы будете ссылаться на древних людей (кстати, совершенно безосновательно, ибо в таких ссылках нужно бы применять знания из истории науки, этнографии и лингвистики).

[epros]

EUgeneUS в сообщении #1731564 писал(а):

Вот рассуждения о причинности являются предметом формальной логики, а сама причинность - нет.

А в чём проблема? Вы в рамках какой-то физической модели утверждаете существование некоего физического явления. Определение того, о чём Вы говорите, даётся с использованием логики. Точно так же Вы в рамках какой-то физической модели утверждаете, что нечто является причиной чего-то другого. Определение понятия причинно-следственной связи даётся с использованием логики. Вы можете сколько угодно говорить, что "сама причинность" (которую Вы утверждаете), не тождественна тому понятию о причинности, которое Вы имеете. Никаких возражений. Точно так же "само физическое явление" не тождественно тому понятию об этом явлении, которое Вы имеете.

EUgeneUS в сообщении #1731564 писал(а):

Вы будете ссылаться на древних людей

Ну, они не такие уж древние. Более семи миллиардов из них живы до сих пор.

[Ghost_of_past]

EUgeneUS в сообщении #1731559 писал(а):

(а такое определение с привязкой к времени может не всеми разделяться)

Да, поэтому сделал специально оговорку, в частности для уважаемого epros.

EUgeneUS в сообщении #1731559 писал(а):

Важно не забывать, что кроме (предыдущего) экзогенного воздействия причинами могут быть и предыдущие состояния самой системы

Да, спасибо за уточнение!