Princip kauzality

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 24. února 2021; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Princip kauzality je jedním z nejobecnějších fyzikálních principů [1] , který stanoví přípustné meze vzájemného ovlivňování dějů [1] .

V klasické fyzice toto tvrzení znamená, že jakákoli událost , která se stala v určitém okamžiku, může ovlivnit událost, která se stala v určitém okamžiku pouze v . Klasická fyzika tedy umožňuje libovolně vysokou míru přenosu interakcí. $V),\$ $t,\$ $B(t'),\$ $t',\$ $t'>t$

Když se vezmou v úvahu relativistické efekty, musí být upraven princip kauzality, protože čas se stává relativním - relativní pozice událostí v čase může záviset na zvoleném referenčním rámci. Ve speciální teorii relativity princip kauzality říká, že jakákoli událost, která nastala v určitém bodě časoprostoru, může ovlivnit událost, která nastala v určitém bodě časoprostoru, pouze za podmínky: a kde c je omezující rychlost šíření interakcí, které se podle moderních konceptů rovná rychlosti světla ve vakuu. Jinými slovy, interval mezi událostmi musí být podobný času (událost předchází události v jakémkoli referenčním rámci). Událost je tedy kauzálně spojena s událostí (je jejím důsledkem) pouze tehdy, je-li v oblasti absolutně budoucích událostí světelného kužele s vrcholem v události - taková definice principu kauzality přechází beze změn do obecná teorie relativity . Pokud jsou dvě události a jsou odděleny intervalem podobným prostoru (to znamená, že ani jedna z nich není uvnitř světelného kužele s vrcholem v jiné události), lze jejich posloupnost obrátit jednoduchým výběrem referenční soustavy (FR): pokud v jedné FR pak v jiném FR se může ukázat, že To není v rozporu s principem kauzality, protože žádná z těchto událostí nemůže ovlivnit tu druhou. $A(t,{\mathbf {r}}),\$ $(t,\mathbf {r} ),$ $B(t',{\mathbf {r'}}),\$ $(t',{\mathbf {r'}}),\$ $t'-t>0\$ $c^{2}(tt')^{2}-({\mathbf {r}}-{\mathbf {r'}})^{2}>0,\$ $A$ $B$ $A$ $B$ $B$ $A$ $A$ $A$ $B$ $t_{A}<t_{B},\$ $t_{A}>t_{B}.\$

V kvantové teorii je princip kauzality vyjádřen jako absence korelace mezi výsledky měření v bodech oddělených intervalem podobným prostoru. V obvyklé interpretaci je to podmínka na operátorech kvantovaných polí - pro tyto body komutují, takže fyzikální veličiny na nich závislé lze měřit současně bez vzájemných poruch. V teorii rozptylové matice se nezabýváme měřitelnými veličinami od nekonečně vzdálené minulosti až po nekonečně vzdálenou budoucnost, proto je formulace principu kauzality složitější a je vyjádřena Bogolyubovovou podmínkou mikrokauzality .

V jedné z teorií kvantové gravitace - teorii kauzální dynamické triangulace, kterou vyvinuli Jan Ambjorn a Renata Loll - je princip kauzality jednou z podmínek kladených na konjugaci elementárních zjednodušení , a proto časoprostor se v makroskopických měřítcích stává čtyřrozměrným.

Je důležité poznamenat, že i při absenci kauzálního vlivu události na tyto události mohou být korelovány kauzálním vlivem na ně třetí události , která se nachází na průsečíku oblastí absolutní minulosti pro a : zatímco intervaly a čas jsou podobné, - prostorové. Fázová rychlost elektromagnetické vlny tedy může překročit rychlost světla ve vakuu , v důsledku čehož se oscilace pole v bodech časoprostoru oddělených intervalem podobným prostoru ukazují jako korelované. V kvantové mechanice se také nevyžaduje, aby byly stavy kvantových systémů oddělené mezerou podobnou spacelike nezávislé (viz Einstein-Podolsky-Rosen paradox ). Tyto příklady však nejsou v rozporu s principem kauzality, protože takové účinky nelze použít pro superluminální přenos interakce. Můžeme říci, že princip kauzality zakazuje přenos informace nadsvětelnou rychlostí. $A$ $B$ $C$ $A$ $B$ $CA$ $CB$ $AB$

Princip kauzality je empiricky stanovený princip, jehož platnost je dnes nevyvratitelná [1] , ale neexistují žádné důkazy o jeho univerzálnosti.

Viz také

Způsobit
Kauzální systém
FTL pohyb
Bogolyubovova podmínka mikrokauzality je formulací principu kauzality v axiomatické kvantové teorii pole
Ouroboros

Poznámky

↑ 1 2 3 Princip kauzality Fyzikální encyklopedie . - T. IV. — s. 119–121.