Stanisław Mazierski
Zakres stosowalności fizycznej
zasady przyczynowości
Studia Philosophiae Christianae 28/2, 77-93
I S tu d ia P h ilo so p h ia e C h ristian ae A TK
28(1992)2
S T A N IS Ł A W M A ZIER SK I
ZAKRES STOSOWALNOŚCI FIZYCZNEJ ZASADY PRZYCZYNOWOŚCI
I. S fo rm u ło w a n ie i treść zasad y p rzyczyn ow ości. II. C zy m ech an ik a k w a n to w a p od w ażyła zasad ę p rzyczyn ow ści? I I .l. S ta n o w isk o szk oły k op en h a sk iej. II.2. P o g lą d y ro sy jsk ich teo rety k ó w poznania fizy k a ln eg o na prob lem k au zalizm u . II.3. E. N agła sta n o w isk o w o b ec zagad n ien ia p rzyczyn ow ości. III. U o g ó ln ien ie zasad y p rzy czy n o w o ści na zjaw isk a m ik rofizyczn e.
I. SFO R M UŁO W A N IE I TREŚĆ Z A S A D Y PRZY CZYN O W O ŚCI
Zasadzie przyczynow ości n a d a je się ró żny sens i p rzyp isuje różne fu nk cje, co się u jaw n ia w o dm iennych jej sform ułow a n iach i in te rp re ta c jac h .
(1) W bardzo ogólnym ujęciu zasada ta głosi, iż zjaw iska w przyrodzie są ze sobą rea ln ie pow iązane i w zajem nie na siebie o d d ziaływ ają w sposób re g u la rn y ; dzięki tem u istnieje w m akrokosm osie sta ły porządek. Te realn e zależności m ię dzy zdarzeniam i m ożna w yrazić n astęp u jąca: (a) nic nie dzieje się bez przyczyny, (b) tak im sam ym przyczynom tow arzyszą tak ie sam e iskutki. P ierw sze z ty ch tw ierd zeń dotyczy fak tu , że w p rzyrodzie nie m a zjaw isk absolutnie izolow anych. W szy stko, co się dzieje, jest u w aru n k o w an e zew nętrznie przez p rz y czyny spraw cze lub w ew n ętrzn ie przez w zajem ne oddziaływ a n ie części u k ład u (sam odeterm inow anie). W prow adzając tu d y nam iczne pojęcie energii, określim y to u w aru n k o w an ie p rz y czynowe w sposób n astęp u jący : „przejście od wcześniejszego s ta n u Sj do późniejszego s ta n u S2 jest u w aru n k o w an e bądź p rzekazem energii z zew nątrz, bądź oddziaływ aniem w zajem n y m części układu, bądź jednocześnie jednym i d ru g im ” 1. D ru gie tw ierdzenie (b) jest uogólnieniem in d u k cy jn y m dotyczą
1 S. A m sterd am sk i, O o b i e k t y w n y c h i n t e r p r e t a c ja c h p o ję c i a p r a w d o
p o d o b ie ń s tw a , (w:) P r a w o , kon iecz n ość i p r a w d o p o d o b i e ń s t w o (praca
zbiorow a), W arszaw a 1964, 67— 68. Por. W. K ra jew sk i, Z w i ą z e k p r z y
c z y n o w y , W arszaw a 1967, 116— 122 oraz 241— 259. Zob. ta k że S. M azier-
ski, E l e m e n t y k o s m o lo g ii f i lo z o f ic z n e j i p r z y r o d n ic z e j, P oznań 1972, 284— 285.
cym stały ch rela cji m iędzy zdarzeniam i w skali m akroskopo w ej, pozw alającym jednoznacznie przew idyw ać zjaw iska. P o niew aż jednym z podstaw ow ych zadań n a u k p rzyrodniczych
jest prognozow anie zdarzeń i procesów , co m a rów nież p ra k tyczne znaczenie, uw aga specjalistó w w tej dziedzinie jest szczególnie zw rócona n a zabiegi prognostyczne.
(2) Inne sform ułow anie zasady przyczynow ości jeszcze b a r dziej u w y raźnia porządek w przyrodzie; w rzeczyw stości m a te ria ln e j bieg zjaw isk jest tak zdeterm inow any, że tak ie sam e p rzy czy n y w tak ich sam ych w a ru n k a ch w y w ołują zawsze i z konieczności fizycznej takie sam e skutki. Ci zaś autorzy, k tó rzy isto tn ą w artość poznaw czą om aw ianej zasady u p a tru ją w możliwości prognozow ania, d efin iu ją ją następująco:
(3) Jeżeli znany jest stan izolowanego u kładu fizycznego w teraźniejszości St® i p raw a nim rządzące, to dadzą się w y znaczyć jednoznacznie s ta n y tegoż u k ład u w przyszłości, czyli p ozw alają się określić stany: , S't' , SJ” . I w reszcie in ne sform ułow anie te j zasady brzm i:
(4) Pro cesy w przyrodzie p rzeb iegają w taki sposób, że sta n izolowanego u k ład u fizycznego podlegającego oddziaływ aniom w chw ili t3, d e te rm in u je jednoznacznie stan tegoż u kładu w chw ili t 2.
(5) Zasadę przyczynow ości tra k tu je się rów nież jako regułę m etodologiczną, n ak azu jąca poszukiw anie praw idłow ości w p rzyrodzie a n ie jako bardzo ogólne tw ierdzenie c h a ra k te ry zujące związki m iędzy zdarzeniam i.
Pierw sze i d ru gie sform ułow anie m a w v b itn ie c h a ra k te r on- tologiczny, gdyż ak c en tu je realne, o b iektyw ne g enerow anie jednych fenom enów przez drugie. W trzeciej w e rsji zasady przyczynow ości jest zaznaczony c h a ra k te r epistem ologiczny i prognostyczny. Z tego p u n k tu w idzenia zasługuje ona raczej n a m iano zasady determ inizm u niż przyczynow ości. C zw arte zaś sform ułow anie łączy w sobie aspekt dynam iczny i progno styczny. I w reszcie o statn ie ujęcie odm aw ia zasadzie k au zal n e j treści fizycznej, p rzy p isu jąc jej tylko rolę heury sty czną, reg u la ty w n ą w b ad an iach przyrodniczych.
P rzy ro d n icy z reg u ły nie odró żn iają przyczynow ości od de term inizm u. Dopiero dokładniejsza analiza treściow ej zaw ar tości zasady przyczynow ości u jaw n ia potrzebę odróżnienia idei k au zaln ej od idei d eterm in acji, k tó re to pojęcia dość w yraźn ie są oddane term inem złożonym „d eterm m izm p rzyczynow y” . P rzy w iązu je się w ielką w agę do przew id yw ania zjaw isk i te n m om en t w pływ a głów nie na utożsam ianie zasady p
rzyczyno-wości ze schem atem przew idyw ania. N iew ątpliw ie u podstaw prognozow ania tkw i założenie o jedności i jednostajności p rz y rody. Tę o sta tn ią dobrze w yraża zasada M axw ella: „w szystkie praw idłow ości są czasoprzestrzennie n iezm ien n e”, lub inn a te za: „w ty ch sam ych w a ru n k a ch zdarza się zawsze i wszędzie to sam o” 2.
Z p u n k tu w idzenia m etodologicznego zasada kauzalna, o b ej m u jąca swy-m, zasięgiem ch arak te ry sty c z n e stałe, realn e za leżności m iędzy fenom enam i, jest m etasystem ow ym założeniem o bazie zew n ętrzn ej w sto su n k u do em p iry czn ych dyscyplin naukow ych, posiadających w łasne założenia o bazie w e w n ętrz n ej. Z te j ra c ji p rzy ro d n icy nie m uszą uw zględniać zasady k auzaln ej w 1 ram ach nau k szczegółowych. Nie m n iej jed n a k zasada ta, sięgając do ontologieznych podstaw n a u k p rzy ro d n i czych, uspraw iedliw ia p rzew idyw anie po ten cjaln y ch zjaw isk. W sw ym tra d y c y jn y m (klasycznym ) sform ułow aniu zasada k auzaln a (jeśli znam y stan u kład u fizycznego w teraźn iejszo ści, to m ożem y określić, w zględnie przew idzieć, sta n y tegoż u k ład u w przyszłości) sto su je się do fenom enów m akrofizycz- nych. Przew id yw an ie stan ów przy szły ch jest m ożliw e w tedy, gdy znam y a k tu a ln y stan układu, w yrażo ny w poprzedniku okresu w arunkow ego. W aru n ek ten m ożliw y jest do spełnienia w obrębie zjaw isk m akrofizycznych, podlegających d e te rm i- nizm ow i jednoznacznem u, n ato m iast nie jest do zrealizow ania w dziedzinie zjaw isk m ikrofizycznych, poniew aż nie p o tra fi m y jednoznacznie określić ich stanów w teraźniejszości. Mi krokosm os jest „rząd o n y ” praw am i probabilistycznym i, k w a n tow ym i. Z tego nie w y nik a, że zjaw iska m ikrofizyczne nie stosują się do in ny ch nieklasycznych fo rm zależności p rz y czynowych.
Nie b rak teo rety k ó w poznania fizykalnego, k tó rzy pom ijają re a ln y asp ek t zasady przyczynow ości ale a k c ep tu ją jej progno sty czny w alor. P rz y jm u ją d eterm inizm fizyczny, in te rp re tu jąc go akauzailnie. W p rognostycznej ak au zaln ej in te rp re ta c ji n ie uznaje się przyczynow ego oddziaływ ania jednych układów z drugim i, a fu n k cję d eterm in izm u przyczynow ego ogranicza się do m ożności przew idyw ania zjaw isk. Takie ograniczenie nie jest uspraw iedliw ione. Pom iędzy em pirią a zasadą kau zal
2 B. J. G aw ęck i, Z a g a d n ien ie p r z y c z y n o w o ś c i w -fizyce, W arszaw a 1969, 18. Por. M. B unge, O p r z y c z y n o w o ś c i ■— M i e js c e z a s a d y p r z y c z y
n o w o ś c i w e w s p ó ł c z e s n e j nauce, tłum . S. A m sterd am sk i, W arszaw a 1968,.
35— 38. Zob. ta k że Cz. B iałobrzeski, P o d s t a w y p o z n a w c z e f i z y k i św ia t a
n ą istn ieje ścisła zależność. Z asada ta o rg an izu je dośw iadcze n ie teraźniejsze oraz pozw ala podporządkow ać i przew idyw ać p o ten cjaln e dośw iadczenie przyszłe. Nowe dośw iadczenie m o że ujaw n ić elem enty, k tó ry c h zasada k au zaln a w dotychcza sow ym sfo rm u łow an iu nie posiadała i w ten sposób w p łynąć n a jej m odyfikację. A naliza tej zasady jest zarazem analizą naszego dośw iadczenia fizycznego, a więc i rela cji kauzalnych, a zatem analiza dośw iadczenia jest zarazem analizą zasady p rzy czy n o w o ści3. O m aw iana zasada w y ra ż a bardzo ogólnie r e gularność zachodzących zdarzeń, pozw alającą prognozow ać przyszłe zdarzenia z jed n ej stro n y , a z d ru g iej — w skazuje n a realność, dynam iczność zachodzących zdarzeń, k tó ry m to w arzyszy przekazyw anie energii pod różnym i postaciam i.
II. CZY M E C H A N IK A K W A N TO W A PO D W A Ż Y ŁA Z A SA D Ę PRZY CZYN OW O ŚCI?
R ozstrzygnięcie p ro b lem u stosow alności zasady przy czyn o wości do m ikrozjaw isk zależy od tego, jaką p rzy jm ie się in te rp re ta c ję teorii kw antów i jakie sform ułow anie zasady k a u zalnej w eźm ie się w rachubę. T eo retycy poznania fizykalnego w d ysk u sjach n a d zagadnieniem przyczynow ści w m ikrokos- m osie najczęściej odw ołują się do sform ułow ań zasady k au zal n e j p o d an y ch w p u n k ta c h (3) i (4).
Nie m ożna dać jed n ej d efin ity w n ej odpowiedzi om aw ianej kw estii, gdyż nie m a jed n o litej in te rp re ta c ji m echaniki k w a n tow ej i jednakow ej c h a ra k te ry sty k i m odelu u k ład u m ikrofi- zycznego. F u n k c ję falow ą in te rp re tu je się n a różne sposoby, zależnie od p rz y ję ty c h p o stu lató w i d e fin icji przy p o rząd k o w u jących. Spraw ę u tru d n ia i ta okoliczność, że in te rp re ta c ję fu n kcji falow ej p odaje się w języku m ieszanym , bo zaw ierającym pojęcia a p a ra tu form alnego m echaniki klasycznej i fa lo w e j4. W konsekw encji stosuje się niekied y p rzed staw ien ia obrazow e w opisie fu n k cji stan u , k tó re prow adzą do p arado ksalny ch w niosków . Nie należy zapom inać, że te rm in y w zięte z języka fizyki new tonow skiej, tak ie jak „pęd ”, „położenie”, „cząstka”, „fa la ”, m ają inne znaczenie w teorii kw antow ej. N adto różnie p o jm uje się i w yjaśn ia sam ą teorię determ in isty czn ą i ind e- term in isty czną: pierw szą teorię u siłu je się in terp reto w ać k a u
3 J. M etallm ann , D e t e r m i n i z m n a u k p r z y r o d n ic z y c h , K ra k ó w 1934, 64 i n.
4 D. B łoch in cew , P o d s t a w y m e c h a n i k i k w a n t o w e j , tłum . Z. K opeć i J. W erle, W arszaw a 1954, 42— 70.
zalnie, d ru g iej zaś z reg u ły odm aw ia się cech w sk azujący ch n a relacje przyczynow e. Różnorodność ujęć zasady p rzyczyno wości i in te rp re ta c ji fu n k cji falow ej, a w szczególności opisu s ta n u u k ład u mikrofdzycznego, znalazła sw ój w y raz w odm ien n y ch stano w isk ach wobec stosow alności zasady przyczynow o- ści w fizyce k w antow ej.
I I .l. ST A N O W ISK O SZK O ŁY K O P E N H A SK IE J
P rzedstaw iciele tej szkoły (W. H eisenberg, N. Bohr, P. J o r d a n i inni) tw ierdzą, że zasada przyczynow ości nie jest w ażna n a tere n ie m echan ik i kw antow ej, p rzy czym zasadę tę u toż sam iają z jednoznacznym przew id y w aniem zjaw isk w p rz y szłości, jeśli d an y jest o k reślon y sta n w teraźniejszości.
W m echanice klasycznej przyszłe s ta n y m ak ro u k ład u są w y znaczone n ew tonow skim i ró w n an iam i ru ch u . Z nając początko w y stan układu, o kreślo n y zbiorem w szy stk ich w spółrzędnych położenia i pędów w chw ili t = 0 , m ożem y przew idzieć jedno znacznie s ta n tegoż u k ład u w dow olnej przy szłej chw ili. Zgod n ie z opisem klasycznego m odelu u k ład u jedne i drugie w spół rzęd n e p rzy słu g u ją obiektow i jednocześnie. Możliwość ścisłe go p rzew id yw an ia sta n u w sk azu je n a d e term in isty czn e zacho w anie się m ikroukładów . P rz y kau zaln ej in te rp re ta c ji tego determ indzm u (tym bard ziej, gdy się go u tożsam ia z przyczy- now ością) przechodzi się do stw ierd zen ia zw iązków przy czy now ych pom iędzy stan am i układu. D eterm inizm p rz y b ie ra po stać zasady k au zaln ej. F o rm u łu je się ją n ajczęściej w postaci o k re su w arunkow ego, którego p o przednik brzm i: „jeżeli zna n y jest s ta n u k ład u m aterialego w teraźniejszości”, a n a stę p nik: „to d a się przew idzieć jednoznacznie stan tegoż u k ład u w przyszłości”. Różne ty p y in d eterm in izm u o k azują niew aż ność poprzednika, a w k onsekw encji niew ażność n astęp nik a. P oniew aż ok reślen ie początkow ego s ta n u u k ład u jest niem ożli we, zasada przyczynow ości nie m a zastosow ania w teorii k w a n tów , bo nie jest p rz y d a tn a do jednoznacznego przew idy w an ia m ik rozjaw isk 5.
R ew izję znanych dotychczasow ych klasycznych cech związ ków kauzaln y ch n asu w ał rozw ój m ech an ik i k w an to w ej w o k re sie 1900— 1925 r. Z akw estionow ano n a jp ie rw jeden z a try b u
5 W. H eisen b erg, K a u s a l g e s e t z u n d Q u a n te n m e c h a n i k , „E rk en n tn is” 2(1931), 174; ten że: F i z y k a a filozo fia , tłu m . S. A m sterd a m sk i, W arsza w a 1965, 26— 41. Zob. ta k że K s. K. K łósak , M e t a f z y c z n n i f i z y c z n a z a
sa d a p r z y c z y n o w o ś c i w o b e c r e l a c ji n ie d o k ł a d n o ś c i W. H eisen b erg a ,
„R oczn ik i F ilo zo ficzn e” 1(1948), 198—213.
tów przyczynow ości fizycznej to jest ciągłość zm ian. P rzek o nano się, że działania w św iecie atom ow ym doko n ują się p ew n y m i p o rcjam i energii, czyli kw antam i. Nie m ożem y więc do w olnie m odyfikow ać przyczyn, jak to m iało m iejsce w fizyce klasy czn ej i utrzym yw ać, że dowolnie m ały m zm ianom p rz y czyny odpow iadają dowolnie m ałe zm iany sk u tk u . W świecie· atom ow ym k w a n t energii rep re z en to w a n y przez h r jest tą n a j m niejszą porcją, k tó re j p rzy ro d a dzielić n am nie pozw ala. W następ ny m okresie od 1925 r. zakw estionow ano jednoznacz ność sto su n k u przy czy ny do sk u tk u , gdy zaczęto operować- uk ład am i m ikrofizycznym i i k w antow y m i zbiorow iskam i s ta tystycznym i. In te term in izm fizyk alny , głoszący, że nie m ożna przew idyw ać jednoznacznie zjaw isk kw antow ych, p rzy jęto ja ko fa k t dom agający się w y jaśn ien ia. Czyżby „in d eterm in izm ”' znaczył tyle, 00 brak przyczynowości? O dw ołajm y się do już przytoczonego doświadczenia. W p rzy p a d k u em isji fotonu przez w zbudzony atom zdajem y sobie spraw ę, aczkolw iek ogól nikow o, że p rzyczyną tego zjaw iska jest zadziałanie n a atom w ysoką tem p e ra tu rą . Nie w iem y n ato m iast, do jakiego sta n u energetycznego przejdzie ten m ikroukład. Przeskok e le k tro n u n a jeden z m ożliw ych poziom ów n ie jest jednoznacznie o k re ślony, ale daje się w yznaczyć praw dopodobieństw o każdego z m ożliw ych przejść. W iększa trudność nasuw a się w tedy, gdy an alizujem y zjaw iska n a tu ra ln e j prom ieniotw órczości. N a tu ra l n y rozpad ciał rad io a k ty w n y ch n a stę p u je sam orzutnie bez n a szej ingerencji. Przy zw y czajen i do przyczynow ego ujm ow ania procesów w p rzyrodzie p y tam y n a d a l o p rzyczynę zjaw isk prom ieniotw órczych. P rzy czyn y ich w skazać nie potrafim y. Czy to oznacza, że rozkład jąd er atom ow ych rad io ak ty w n y ch jest bezprzyczynow y? P rzed staw iciele szkoły k o penhaskiej’ tw ierdzą, że gdy ktoś nie może określić przy czyny zjaw iska, a jednocześnie u trzy m u je, iż ona m usi istnieć, ten zasadę p rz y czynowości p rzesuw a z dziedziny ścisłych faktów p rzy ro d n i czych w dziedzinę fikcji.
Ja k o n ajsiln iejszy a rg u m e n t p rzeciw stosow alności zasady kau zaln ej w m echanice kw an to w ej w y su w ają oni zasadę n ie oznaczoności, k tó ra głosi, że jednoczesne p o m iary w spółrzęd n y ch położenia i p ędu są obarczone n ieu n ik n io n y m i błędam i czy też niepew nościam i Aq; i Apb spełniającym i nierów ność Aqi · ApjC3=h. Z asada ta w yklucza możliwość o k reślen ia stan u początkow ego u k ład u z dow olną dokładności, co pociąga za sobą niem ożliwość jednoznacznego przew id yw ania stan ów układ u . Jeśli nie znam y s ta n u początkowego, nie p o tra fim y
przew idzieć sta n u przyszłego, a zatem, zasada przyczynow ości nie jest w ażna w m ikrokosm osie. Niemożliwość jednoznacz nego w yznaczenia w artości zm iennych, c h a ra k te ry z u ją c y ch m ikroobiekt, nie jest kw estią doskonalenia tech nik i pom iaro w ej. M echanika k w an to w a jest teo rią in d eterm in isty czn ą „w sw ej n a tu rz e ”, a zasada nieoznaczności jest konsek w en cją s tr u k tu ry teorii k w antow ej. Stosow any w n ie j opis sta n u u k ła d u in te rp re tu je się sta ty sty c z n ie i w yprow adzone z n iej p rz e w idyw an ia o p ierają się n a założeniach sta ty sty c z n y ch w y k lu czających opis m ikrozjaw isk w k ateg o riach p rzestrzen no -cza- sowyeh. Z naczy to, że m ech anik a falow a nie dopuszcza opisu m ikroukładów w kateg oriach przyczynow ych. W praw dzie i m e chanika klasyczna p o sługuje się sta ty sty k ą , ale taką, któ ra pozw ala n a uściślenie zm iennych statysty czn ych : zw iększając dokładność p om iaru w spółrzędnych położenia i pędu cząstek m ożem y zm niejszać ro zrz u t w artości ty ch wielkości. W teorii kw antów niek o n tro lo w an y w pływ p rzy rz ą d u uniem ożliw ia przeprow adzenie p om iaru z dowolną dokładnością i opisu p rz y czynowego m ikrozjaw isk. Opis w p rze strz e n i i czasie z jed nej stro n y i m atem aty czn y schem at poza p rzestrzen ią i czasem z d ru g iej w zajem nie się w ykluczają. Analogicznie zasada n ie oznaczoności i przyczynow ości są zasadam i k o m p le m e n ta rn y m i i w yłączającym i się. Opis p rzy pom ocy fu n k cji falow ej nie ob ejm u je przeb ieg u pom iaru. W obec tego fu n k cja φ jest tw o rem m atem aty czny m poza p rzestrzen ią i czasem. Opis p rze - strzenno-czasow y jest m ożliw y p rzy użyciu p rzy rz ą d u pom ia rowego, ale w te d y w y m y k a się n a m d eterm in istyczn a c h a ra k te ry sty k a zachow ania się obiek tu m ierzonego c.
F u n k c ja falow a jest ..zbiorem in fo rm acji” o pojedynczej czą stce; służy do uporządkow ania w yników obserw acji p rz y po m ocy m etod statysty czn ych . Pojedyncze m ikrozjaw isko nie jest jednoznacznie zdeterm inow ane, może sie bow iem urzeczy w istniać w ró żn y sposób. T eoria k w antow a ok reśla tylko p ra w dopodobieństw o realizacji jednej z m ożliwości p rzy słu g u jącej m ikroukładow i, ale nie p o tra fi powiedzieć, k tó ra z n ich się urzeczyw istni. Ze w zględu n a obow iązująca w teorii k w a n to w e j zasadę nieoznaczoności i n a posługiw anie się p a ra m e tra m i staty sty czn y m i n ależy uw ażać m echanikę falow ą za teo rię isto tn ie indeterm in isty czną, nie dopuszczającą stosow ania k atego rii czaso-przestrz,en:nych, przyczynow ych.
6 M. Born, Ü b e r d e n S in n d e r p h y s i k a li s c h e n Theorie n, „D ie N a tu r w iss e n sc h a fte n ” 17 (1927), 117 i n.
II.2. PO G L Ą D Y R O SY JSK IC H TEORETYKÓW P O Z N A N IA FIZ Y K A L N EG O N A PRO BLEM K A U ZA L IZ M U
P oglądy ich n a p rob lem k auzalizm u w teorii k w an to w ej u k ształto w ały się w w y n ik u k ry ty k i ko penhaskiej in te rp re ta cji m echan ik i falow ej. R ep rezen tanci szkoły k o pen h askiej u trz y m u ją , że tylko do pojedynczych m ikrozjaw isk jako do układów odizolow anych m ożna by było stosow ać pojęcie p rzy - czy,nowości klasycznej; jedynie w ted y wolno byłoby oczekiw ać kauzalnego zw iązku m iędzy sta n a m i u k ład u m ikrofizycznego, ale tak a sy tu a c ja e k sp ery m en taln a jest niem ożliw a, gdyż w szel k i pom iar zakłada in g eren cję p rzy rz ą d u w stan m ikrocząstki. T rzeba zatem zrezygnow ać ze stosow ania pojęć przyczy no w y ch w m echanice kw an to w ej. B łochincew p rzyznaje, że w św iecie atom ow ym nie m a tego ro d za ju odizolow anych z ja w isk, lecz inaczej in te rp re tu je oddziaływ anie narzędzia z m i kro uk ład em . U w ażając p rzy rząd y pom iarow e za a n a liza to ry w idm ow e rozkładające zespół staty sty czn y na podzespoły, daleki jest od bezw zględnego przeciw staw ian ia m ikrokosm osu m ak ro - kosmosowi. Z jaw iska m ikrofizyezne p rzebiegają w w a ru n k a ch m akroskopow ych i to d a je podstaw ę do p rzestrzenno-czasow e- go a w ięc przyczynow ego opisu m ikro zjaw isk 7.
R elacje nieoznaczoności H eisen barg a nie przeczą możliwości opisu (czaso-przestrzennego (przyczynowego), lecz w yznaczają gran ice stosow ania k lasycznych pojęć do tw orów m ikrokos mosu, k tó re nie są ani cząsteczkam i, ani falam i w znaczeniu klasycznym 8. R elacje niedokładności są w y razem w łasności m i kro u k ładó w , k tó ry c h zachow anie się opisuje fu n k cja falow a. Je śli u siłu jem y sch arak tery zo w ać sta n m ikrocząstki w niead e k w a tn y c h term in a c h m ech an ik i klasycznej, nie p o tra fim y w y konać tego zadania z dow olną dokładnością, lecz m usim y og ra niczyć się do opisu statystycznego. Z tego n ie w ynika, że za sad a przyczynow ości n ie jest w ażna w m echanice kw antow ej.
Co n ajw y ż ej n ależy stw ierdzić, że ilościowe sform ułow anie określonego p raw a przyczynow ego nie stosu je się do m ikro- obiektów . J e s t tak dlatego, że opis złożonego u k ład u m ikro- cząstek przez podanie jednoczesnych w artości w szy stkich
7 D. B łoch in cew , K r y t y k a id e a l is ty c z n e g o u ję c i a te o r ii k w a n t ó w (w:)
Z a g a d n ie n ia filo zo ficzn e m e c h a n i k i k w a n t o w e j , W arszaw a 1953, z. 1,
60—61.
8 W. F ock, P o d s t a w o w e p r a w a f i z y k i w ś w i e t l e m a t e r i a l i z m u d i a
le k t y c z n e g o (w:) Z a g a d n ie n ia filo zo ficzn e m e c h a n i k i k w a n t o w e j i te o r ii w z g lę d n o ś c i, tłum . z jęz. ros. S. C zarnecki, K . K ow alsk a, W arszaw a
w spółrzędnych położenia i p ęd u nie odpow iada n a tu rz e m ikro- eząstek, ale to nie przeczy m ożliwości stosow ania k atego rii przyczynow ych. F u n k c ja falow a opisująca s ta n m ik ro u k ład u jest ciągła, jednoznaczna i określona dla danego obszaru. Ze w zględu n a to, iż stan u k ład u sch arak tery zo w an y w edług w y m ogów m echaniki k w a n to w e j w y n ik a jednoznacznie z p oprzed niego s ta n u — w sk azuje n a możliwość stosow ania zasady p rzy czynowości, ale nie w sform ułow aniu ilościowym, jak w fizy ce klasycznej, lecz w jakim ś sform uło w an iu ogólniejszym . F a k tem jest, że nie m ożem y w yznaczyć jednoznacznie i z dowolną dokładnością położenia i p ęd u m akrocząsteczki, ale to, co n a zyw am y m ikrocząstką (np. elektronem ), nie jest g ru d k ą m a te rii w sensie klasycznym . D la o k reślen ia jej sta n u trzeb a sięgnąć po in n y zbiór p a ra m etró w . N egow anie przyczynow ości w św ietle m ikro zjaw isk jest k on sekw encją utożsam iania po jęcia s ta n u u k ład u m echanicznego z pojęciem sta n u k w a n to wego. O drzucenie pojęć p rzyczynow ych na teren ie m echaniki kw an to w ej m a sw e źródło w tym , że stan m ikrocząstek usi łu je się n a d a l opisać w „niew łaściw ych im pojęciach m ech a n ik i k lasy czn ej”. S tru k tu ra m ikrozjaw isk n arzu ca n am now ą m etodę opisu statystycznego. F u n k c ja falow a in te rp re to w a n a em pirycznie d aje tylko s ta ty sty k ę rez u lta tó w pom iarow ych. W pływ ają n a to rów nież w a ru n k i zew nętrzne, jakim i są p rz y rząd y pom iarow e, rozkład ające zespół sta ty sty c z n y n a pod zespoły. F u n k c ja cp, ściśle m ówiąc, n ie opisuje ind yw id ualn y ch m ikroobiektów . U k ład w teorii kw an tó w jest zespołem s ta tystycznym , rządzonym p raw am i sta ty sty c z n y m i m atem aty cz n ie określonym i, k tó ry m nie m ożna odm ówić cech d e te rm in i stycznych. W szystkie p ra w a fizyki op isu ją praw idłow ości s ta tystyczne lu b niestaty sty czn e. F u n k c ja falow a c h a ra k te ry z u jąca zespół sta ty sty c z n y sto su je się do rów n an ia falowego, k tó re pozw ala określić tę fu n k cję dla dow olnej chwili, jeśli ona znana jest w chw ili początkow ej. W ten sposób dla zespołu statystycznego obow iązuje pêw n a fo rm a zw iązku przyczyn o wego.
G łów ny a rg u m e n t szkoły k o p enhaskiej rzekom o podw aża jący kategorię przyczynow ości w teorii kw antów , a m ianow i cie zasada nieoznaczoności, nie w y trz y m u je k ry ty k i nau ko w ej, gdyż opis s ta n u u k ład u przez podanie jednoczesnych pom ia rów położenia i p ęd u ob iek tu jest w łaściw y m echanice kla sycznej, a n ie odpow iada m odelow i u k ład u m echaniki falo w ej. Jeśli ktoś p rzy stę p u je do b ad ania m ikro kosm osu z k la sycznym ap a ra te m pojęć i chce w yrokow ać o niestosow
alno-ści zasady k au zalnej, to źle staw ia sam problem przy czyn o wości w m echanice k w antow ej. W praw dze w p rzy p ad k u sa m orzutnego rozpadu jąd er atom ów p rom ieniotw órczych nie p o tra fim y jednoznacznie przew idzieć, k tó ry z n ich ulegnie ro z padow i i kiedy, jed n ak m ożem y obliczyć ok res tzw. połow icz nego zaniku. In d eterm in izm zjaw isk k w an to w y ch nie oznacza jakiegoś chaosu, b rak u praw idłow ości w p rzebiegu m ik ro z ja wisk. Praw idłow ość ta jest podstaw ą p rzy p isan ia cech k a u zaln y ch procesom m ikrofizycznym , aczkolw iek będzie to p rz y czyno wość o k reślająca zachow anie się nie pojedynczych m i- kroobiektów , lecz zespołów staty sty czn y ch . Istn ieje w ięc p ra w idłow ość staty sty czn a, k tó ra jest p rzejaw em w p ły w u środo w iska n a pojedyncze m ikrozjaw iska.
II.3. E. N A G Ł A ST A N O W ISK O W OBEC Z A G A D N IE N IA PRZYCZYN OW O ŚCI
Zbliżone do poglądów ro sy jsk ich fizyków i teo rety k ó w po znania fizykalnego jest stanow isko Nagła, k tó re jeszcze b a r d ziej eksponuje determ in isty czn e i kau zaln e zachow anie się zbiorow isk m ikrocząstek, aczkolw iek o p isyw anych p rz y pom o cy p a ra m etró w statystyczn y ch . Zw iązek przyczynow y d e fin iu je on jako „ fu n k cy jn ą zależność zm iany w jednostce czasu jed n e j w ielkości (tj. pędu) od in n y ch w ielkości” 9. W oparciu o tę
d efinicję in te rp re tu je on kauzaln ie new tonow skie p raw a ru ch u, gdyż pozw alają one określić w ielkość zm iany pędu — n a jed n o stk ę czasu — poszczególnych p u n k tó w m a te ria ln y c h n a le żących do jakiegoś u k ład u fizycznego zależnie od w artości in n y c h zm iennych układu. W obec tego stw ierdzenie fu n k cy jn e j zależności zm iany w jednostce czasu jed n ej k lasy w łasności fizycznych od w łasności d ru g ie j klasy jest koniecznym i w y starczający m w a ru n k iem relacji k au zaln y ch m iędzy zespołam i w łasności fizycznych.
W ychodząc z p o danej definicji zw iązku przyczynow ego uw a ża, że zarów no m echanika n ew tonow ska jak i klasyczna m e chanika sta ty sty c z n a oraz m echanika k w an to w a są teoriam i de term inisty czn y m i, a zatem i kauzalnym i. Teoria n ie jest kopią rzeczy w isty ch procesów. N ależy przeto odróżnić d e te rm in i sty czn y c h a ra k te r sam ej teorii, k tó ra u stala zm ienne s ta n u pozostające do s ie b ie . w określo n y ch rela cja c h logie,zrnych, od potwiierdzalności teorii przez d an e eksp ery m entaln e. T eoria fi zyczna nie jest a d ek w atn y m opisem konkretneg o procesu. W
każdej bow iem sy tu a c ji e k sp ery m en ta ln e j w w y n ik u p o m iaru o trz y m u je się zbiór w ielkości c h a ra k te ry z u ją c y się pew ną d y s p e rsją w sto su n k u do w artości obliczonych n a podstaw ie teo r ii fizycznej. G dyby ktoś uznał za k ry te riu m in d eterm in izm u fak ty czn ą rozbieżność m iędzy teo retyczn y m i w artościam i p a ra m e tró w a w artościam i uzyskanym i dośw iadczalnie, m u siałb y dojść do w niosku, że m ech an ik a n ew tonow ska jest teo rią in- d eterm in isty czn ą.
N ie m ożna klasycznej m echanice sta ty sty c z n ej i m echanice k w an to w ej odm ówić cech teorii d eterm in isty czn ej tylko d la tego, że ek sp ery m en taln ie otrzy m an e w artości zm iennych nie p o k ry w ają się d o kładnie z w arto ściam i o k reślon y m i w o p a r ciu o teorię. Tezy tej nie osłabia fak t, że stan u k ład u w jed n e j i d ru g ie j m echanice opisuje się p rz y pom ocy zm ien ny ch staty sty czn y ch . F izyka klasyczna jest teo rią d eterm in isty czn ą ze w zględu n a ' sta n u k ład u zd eterm inow any w term in ach m echanistyczm ych. U p o d staw k lasy cznej m echan ik i s ta ty sty czn ej leżą rów nież p o s tu la ty o ch ara k te rz e m eehanistycz- nyrn. T eoria zaś kw anto w a w opisie zachow ania się m ik ro uk ład ó w posługuje się rów nież p a ra m e tra m i statystyczn y m i, aczkolw iek c h a ra k te ry z u ją one niem echam istyczne zespoły sta ty sty c z n e, czyli nie d ające się opisać n a sposób m echaniki klasycznej. Isto tn y m m om en tem dla zaliczenia teorii do k lasy teo rii determ in isty czn y ch nie jest to, czy c h a ra k te ry z u je się s ta n u k ład u p rzy pom ocy p a ra m e tró w n iestaty sty o zn y ch lub staty sty czn y ch , lecz to, czy n a pod staw ie teorii m ożna o k re ślić jednoznacznie stan u k ła d u w przyszłości w ychodząc ze znajom ości sta n u u k ład u w teraźniejszości. N agel precy zu je tę m yśl w n a stę p u jąc y sposób: „teo ria jest d e term in isty czn a w te d y i tylko w tedy, gdy z w arto ści zm iennych s ta n u dla pew nego ok resu początkow ego w y n ik a logiez,nie, ze w zględu n a tę teorię, jednoznacznie ok reślo n y zb ió r w arto ści ow ych zm ienn ych d la dow olnego innego o k resu ” 10.
M echanika kw an to w a ok reśla więc w sposób jednoznaczny ew olucję u k ład u m ikrofizycznego w czasie, a zatem w a ru n e k u znania w n ie j rela cji k au zaln y ch jest spełniony. Nie jest słuszne stanow isko szkoły kopenhaskiej, w edług którego jed y nie sta n y u k ład u m echanicznego m iały b y czynić zadość za sadzie przyczynow ości. Z asada ta n ie n arzu ca jak iejś specjal n e j d e fin icji opisu sta n u układu, nie w ym aga stosow ania je dy n ie zm iennych n iestaty sty czn ych . C h a ra k te ry sty k a sta n u
uikładu w zm iennych sta ty sty c z n y ch lub gu cm -statystycznych n ie rozm ija się z k atego rią przyczynow ości, poniew aż zespoły sta ty sty c z n e podlegają d eterm inizm ow i sta ty sty c z n em u m a te m atycznie o kreślonem u zgodnie z przytoczoną definicją teorii d e te rm in isty c zn e j “ . Nie m ożna zgodzić się z tw ierdzeniem , że jeśli w opisie sta n u fig u ru ją zm ienne staty styczn e, to nie sp ełn iają one zasady przyczynow ości.
W edług H eisen b erga nie da się obliczyć w ielkości zm ian zachodzących w m ik ro o biek taeh w ’ tra k c ie pom iaru, gdyż zm iany te nie podlegają k o ntro li. N ieznajom ość w ielkości ty ch zm ian uniem ożliw ia stosow anie pojęć k auzaln y ch w m e chanice k w antow ej. Zasada przyczynow ości su po nu je m ożli wość opisu stan u u k ład u w kateg o riach przestrzem no-czaso- w ych, co jest niem ożliw e do w y k on ania w odniesieniu do m ikroukładów . Opis procesu atom ow ego w term in a c h czasu i przestrzen i oraz stosow alność zasady przyczynow ości w za jem nie się w ykluczają.
Z daniem N agła n ie jest uzasadniony w niosek, że skoro teo ria k w antow a nie pozw ala przew idyw ać ew olucji p o jed y n czych m ikroobiektów , to ich zachow anie się z n a tu r y jest nie zd eterm inow ane, a w ięc jest p rzejaw em „absolutnego” p rzy padku. T eoria kw an to w a nie zajm u je się zachow aniem po szczególnych m ikrocząstek, lecz ich zbiorow iskam i. Z resztą niem ożliw ość jednoczesnego i dowolnie dokładnego pom iaru pędu i lokalizacji m ik ro u k ła d u jest następstw em rela cji n ie oznaczoności, a nie w y n ik a z sy tu a c ji ek sp ery m en taln ej, w k tó re j n a stę p u je in te ra k c ja m iędzy m ikrocząstką i narzędziem pom iarow ym . W iadomo, że m ożna w yznaczyć d ok ład nie' po łożenie m ikro cząstk i kosztem o k reślen ia jej p ęd u (i o d w ro t nie), do czego je s t niezbędne użycie narzędzia. Nie m ożna tra k to w a ć m ech an ik i k w an to w ej ja-ко teorii in d eterm in isty cz- n e j i ak auzaln ej tylko dlatego, że zasada nieoznaczoności w y k lucza dokładny i jednoczesny po m iar położenia i p ędu m i- k roobiektu. W niosek te n jest nieuzasadniony, poniew aż te r m inom „cząstka”, „ fa la ”, „położenie”, i „ p ęd ” odpow iada in na treść fizyczna w m echanice n ew tonow skiej niż w m echanice kw an to w ej: reg u ły rządzące użyciem ty ch term in ó w są od m ien n e w ty c h dw óch teo riach fizycznych. P o pełn ia się błąd
non sequitu r, gdy się ro zu m u je w ten sposób: poniew aż w
fizyce klasycznej rów noczesne m ierzenie w sp ółrzędnych po łożenia i p ęd u m ik ro u k ła d u będące w a ru n k ie m jednoznacz
nego p rzew id y w ania jest możliwe, a w m echanice kw an tow ej analogiczny zabieg pom iarow y w odniesieniu do m ik ro u k ład u jest niem ożliw y, p rzeto m echan ik a klasyczna m a c h a ra k te r d eterm in isty czn y a teo ria kw antow a — in d eterm m isty czny . B łąd polega n a tym , że tra k tu je się u k ład m ikrofiizyczny jak m in iatu rę u k ład u m akrofizycznego. M ikroobiektów postulo w any ch przez teorię kw antow ą nie m ożna opisać w k atego ria c h przestrzenno-czasow ych nie dlatego, jakoby p rocesy atom ow e zachodziły rzekom o poza p rze strz e n ią i czasem, lecz dlatego, że o b iek ty m ikrofizyczne nie są cząstkam i w sensie klasycznym .
Pogląd, w edług którego procesy m ikrofizyczne nie stosują- się do zasady przyczynow ości, jest n astęp stw em ograniczenia w ażności te j zasady: jedynie ta teo ria jest determ inistyczna, k tó ra o p eru je p a ra m etram i niestaty sty czn y m i oraz m odelam i m echanicznym i lub niem echanicznym i ty p u elek tro dyn am icz nego. Z tą opinią n ie m ożna się zgodzić, gdyż zasada przyczy now ości n ie n a rz u c a n a m posługiw ania się ty lko n iek tó ry m i specjalny m i m odelam i układów fizycznych.
III. U O G Ó LN IEN IE Z A S A D Y PR ZY CZYN O W O ŚCI N A Z JA W ISK A M IK RO FIZY C ZNE
W w y n ik u dy sk u sji n a d zakresem zasady przyczynow ości zarysow ały się d w a odm ienne poglądy. Je d en z n ich głosi, że zasada ta w sw ym klasy czny m sform u ło w an iu n ie jest stoso w a ln a n a tere n ie m ech an iki kw an to w ej, k tó ra m a c h a ra k te r in d eterm in isty czn y . Stanow isko to jest konsekw encją dw óch założeń: a) zasada k au zaln a odnosi się tylko do układów spe cjalnego ty p u , a m ianow icie m echanicznego i niem eehanicz- nego, ale opisyw alnego p rz y pom ocy teorii ściśle d e te rm in i stycznej, dy n am iczn ej (jak w elek trodynam ice m axw ellow - skiej), b) jeśli teo ria opisuje stan u k ład u w zm iennych s ta ty stycznych, n ie może być u zn an a za d eterm inistyczną. T eoria d e term in isty czn a u sta la jednoznaczne zależności m iędzy zm iennym i u k ład u rep re z en tu ją c y m i w ielkości obiektów in dyw idu aln y ch. D enotuje on a tylko tak ie sta n y układów , k tó re są ze sobą dynam icznie pow iązane i jednoznacznie określone. Determiinizm n iejednonaczny je s t czym ś sprzecz n y m w sobie.
Z tego stan ow isk a zagadnienie, czy zasada kazualna jest w ażna w teo rii kw antów , pozornie jest niero zstrzy g aln e lu b źle postaw ione, poniew aż m ech an ik a k w antow a posługuje się in n y m (w sto su n k u do m echaniki klasycznej) pojęciem sta n u
układu, k tó ry opisuje się w term in a c h statysty cznych . P ró b a rozszerzenia czy też uogólnienia zasady przyczynow ej, tak by ob jęła sw ym zasięgiem m ikrozjaw iska, jest niew yk onalna. Do opisania zdarzeń m ikrofizyezm ych m oże służyć tylko teo ria » d e te rm in is ty c z n a , akauzalna, n iered u k o w aln a do teorii de term in isty czn ej. N ależy pozostaw ić zasadę przyczynow ości w klasycznym dotychczasow ym brzm ieniu bez isto tn y ch zm ian.
N asuw a się uw aga k ry ty czn a, że re stry k c ja zasady k a u zalnej tylko do pew nego ty p u układów z pom inięciem in n y ch n ie jest s łu s z n a 12. Teorie fizyczne p osługują się różny m i mo d elam i układów , n ie zatracając sw ych cech kauzalnych. M e chanika k w an to w a nie jest teorią d eterm in isty czn ą ze w zglę du n a opis u k ład u zdefiniow any przez w spółrzędne położenia i pędu, odnoszące się do poszczególnych elem entów układu, ale jest teo rią d e term in isty czn ą ze w zględu na sposób opisu sta n u m ik ro u k ła d u (w sensie zespołu statystycznego) zdefi niow anego przez fu n k cję ψ w term in a c h statystycznych , cha ra k te ry sty c z n y c h dla teorii kw an tó w . Nic nas nie zm usza do p rzy ję cia tezy, że te o ria d e term in isty czn a dotyczy tylko ści śle jednoznacznych zależności m iędzy poszczególnym i stan am i in d y w id u aln y ch układów , k tó re pozw alają przew id yw ać ewo lu cję u k ład u w sposób jednoznaczny.
W edług przedstaw icieli drugiego poglądu, chociaż zasada przyczynow ości w dotychczasow ym sfo rm uło w an iu n ie m a zastosow ania w m ikrokosm osie, poniew aż głosi jednoznaczne odniesienie p rzyczy n y do sk u tk u , to jed n ak z tego nie w y nika, że zjaw iska m ikrofizyczne zachodzą poza zakresem od działyw ań kauzalnych. W św iecie atom ow ym spo tykam y zda rzenia, k tó re nie są jednoznacznie, lecz sta ty sty c z n ie o k re ślone. Jed n ak że istn iejące w śród n ic h praw idłow ości pozw a la ją form ułow ać p raw a w ściśle m atem aty czn y sposób. Że m ikrokosm os pozostaje pod „rząd am i” p ra w probabilistycz n y c h — to nie p rze k re śla u zn ania w nim pew n ej postaci kauzalizm u. Ten o sta tn i da się u trz y m a ć w świecie m ik ro zjaw isk, ale będzie to przyczynow ość niejednoznaczna, uogól n io n a 13. Nie jest to contradictio in adiecto. Sprzeczność b y łab y w ted y, g d y b y śm y . z pojęciem kauzalizm u m usieli łączyć jednoznaczne przyporządkow anie d an ej p rzyczynie o kreślo nego sk u tk u , ale do tego nas nic nie zmusza. W ielu au to ró w
12 S. M azierski, E l e m e n t y k o s m o lo g i i fi lo z o f ic z n e j i p r z y r o d n i c z e j , P o znań 1972, 345— 347.
13 Cz, B iałob rzesk i, P o d s t a w y p o z n a w c z e f i z y k i ś w i a t a a t o m o w e g o , W arszaw a 1956, 300— 304.
w spółczesnych a k c e p tu je tezę, że stw ierd zenie fak tu , iż w dan y ch w a ru n k a ch m ożna określić praw idłow ości sta ty sty c z n e zachow ania się m ikroukładów , jest w y starczającą podsta w ą uznania przyczynow ości w fizyce kw antow ej. Spośród a u to ró w podzielających ten pogląd należy w ym ienić przede w szystk im L. de B roglie’a odróżniającego ścisły deter,m inizm od przyczynow ości. A nalizując dośw iadczenie rozproszeniow e (ślady n a ek ran ie w postaci błysków w w y n ik u odbijania się elektron ó w od k ry ształu ) fizyk fran cu sk i dochodzi do w nio sku, że zachow anie się m ikroobiektów nie ro zm ija się z k a te gorią przyczynow ości, lecz w ym aga rozszerzenia jej zakresu. A oto schem at ilu stru ją c y sposób uogólnienia przyczynowości. W eźm y pod uw agę zjaw isko A, po k tó ry m n a stę p u je któreś ze zjaw isk B b B 2, B3, ... Bn, gdy zaś żadne ze zjaw isk B 1; B2, B3, ... Bn nie zachodzi, jeśli nie zaszło A, w te d y trz e b a p rzy ją ć, że A jest odpow iednio p rzyczyną zjaw iska B1; B2, B3 itd . T ak się p rez e n tu je rozszerzona definicja pojęcia przyczy nowości.
Z te j definicji w y n ik a ją konsekw encje: pom iędzy zjaw is kiem A a zjaw iskiem B 1; B2, B3, ... Bn istn ieje zw iązek p rz y czynow y, ale nie m a tu d eterm in izm u jednoznacznego, po niew aż nie p o tra fim y przew idzieć, k tó re ze zjaw isk B1( B2, B3 itd . n astąp i, jeśli zadziała przy czyn a A. W przyczynow ości w ieloznacznej zrealizow any stan, np. Bn_1; należy ściśle do określonego zbioru stanów B^ B2, B3, ..., B n, z k tó ry c h każdy m a określone praw dopodobieństw o u rz e c z y w istn ie n ia u .
Nie pow inno się jednak zapom inać, że determ in izm w p ro cesach m akrofizyczinych i m ifcrofizycznych nie jest ty m sa m y m co kauzalizm . E m pirystyczne p ró b y red u k cji p rzyczy now ości do praw idłow ości są typow e d la filozofów K oła W ie deńskiego, k tó rz y u tożsam iają „praw dę z k ry te riu m p ra w d y ”, sensow ność zdania z jego em piryczną w ery fik acją. W ykrycie de te rm in isty c zn y c h rela cji o ch ara k te rz e jednoznacznym bądź staty sty czn y m (probabilistycznym ) może być k ry te riu m w y stępo w an ia cech k au zaln ych w zw iązkach fizycznych. De term in izm p rzy czyn o w y jest jedną z postaci determ inizm u. Ilekroć zachodzą związki przyczynow e, ty lek ro ć m a m iejsce f a k t p rzek azy w an ia energii jednem u układow i przez drug i
14 L. de B roglie, N o u v e lle s p e r s p e c t i v e s en m i c r o p h y s i q u e . L a p h y
s iq u e q u a n ti q u e r e s t e r a - t - e l l e in d e t e r m in i s te ? P aris 1956. P raca ta zo
sta ła przetłu m aczon a n a jęz. p olsk i: C z y f i z y k a k w a n t o w a p o zo s ta n ie
in d e t e r m in i s ty c z n a ? (w:) Z a g a d n ien ia filo zo f ic zn e m e c h a n i k i k w a n t o w e j i te o r ii w z g lę d n o ś c i, W arszaw a 1955, z. 4, 110— 143.
lu b energii pom iędzy elem en tam i układu, o czym nie m ów i sam determ inizm .
Różne sposoby d eterm in ow an ia stanów' układów fizycznych m echanicznych (niestaty sty czn ych lub staty sty cznych ) lub niem echam icznych (statystyczno-kw antow ych) teo re ty c y po znania fizykalnego o k rela ją w n a stę p u jąc y sposób: „"Wszyst kie procesy p rzy ro d y przeb ieg ają w tak i sposób, że fizyczne oddziaływ ania, jakim podlega w chw ili t3 układ z n a jd u jąc y się w sta n ie sch arak tery zo w an y m p rzez odpow iedni zespół p aram etró w , w yznaczają jednoznacznie lub probabilistycznie s ta n tego u k ład u w chw ili t 2. J ę li u k ład jest izolow any, to stan , w k tó ry m się on znajdzie w chw ili t2, w yznaczają jed noznacznie lu b probabilistycznie o ddziaływ ania m iędzy jego częściam i w chw ili t 3” 15. Zależność p rzyczynow a zachodzi rów nież w tedy, gdy przekaz energii pow oduje przejście u k ład u ze stan u Sj w s ta n Sg lub ... S” z o kreślonym praw dopodo b ieństw em dla każdego z. ty ch przejść. Zm iana sta n u u k ład u może być ok reślo n a bądź jednoznacznie, bądź niejednoznacz n ie (probabilistycznie). S ta n zak tu alizo w any należy do ściśle określonego zbioru stanów , k tó re przed dośw iadczeniem m iały
jednoznacznie określone praw dopodobieństw o realizacji. N ie jest konieczne łączyć z pojęciem przyczynow ości jed noznacznego p rzew id y w an ia i ciągłości procesów. Zm odyfiko w an a koncepcja kauzalizm u rozszerza zasadę przyczynow ości rów n ież n a zjaw iska m ikrofizyczne i pozw ala stosow ać ją nie tylko w m echanice new tonow skiej, lecz także w m echanice k w a n to w e j16.
»
A N W E N D U N G SB E R E IC H D ES P H Y SIK A L ISC H E N K A U S A L P R IN Z IP S
Z u sam m en fassu n g
In dem v o rlieg en d en A u fsa tz w u rd e das P rob lem g e ste llt, ob das p h y sik a lisch e K au salp rin zip nur in der k la ssisc h e n (N ew ton isch en ) P h y sik a n w en d b ar is t oder m an k a n n das P rin zip so m o d ifizieren , dass
15 S. A m sterd am sk i, O o b i e k t y w n y c h in terpretacja ch ..., 67.
16 Z ty c h k oń co w y ch stw ierd zeń n ie w y n ik a , że w e w sz y stk ic h fo r m ach d eterm in ow an ia w y stę p u ją rela cje p rzyczyn ow e. M. B u n g e za u w a ży ł, że p ra w id ło w o ści p rzy czy n o w e stan ow ią ty lk o n iek tó re k a te g o r ie d eterm in ow an ia. Zob. jeg o cy to w a n ą pracę O p r z y c z y n o w o ś c i..., 20— 44.
es au ch in der Q u an ten p h ysik g ilt. D er V erfa sser v e r tr itt d en z w e ite n Stan d p u n k t. D e sw e g e n h a t er v o r g e ste llt e in e V era llg e m ein eru n g sa rt des K au salp rin zip s a u f d ie P h ä n o m en e d er M ik rop h ysik , d ab ei aber b eto n te er, d ass n ich t in a lle n B ezieh u n g en d ie K a u sa lrela tio n en h er v o rtreten . K a u sa litä t b ild et nur e in e von d en K a teg o rien der B ezieh u n g en zw isc h e n den p h y sik a lisch en T atsach en .
