Одиннадцатый вопрос. Причина и следствие - категории, отображающие одну из форм всеобщей связи и взаимодействия явлений

Причина и следствие - категории, отображающие одну из форм всеобщей связи и взаимодействия явлений. Под причиной понимается явление, действие которого вызывает, определяет, изменяет, производит или влечёт за собой другое явление; последнее называют следствием. Производимое причиной следствие зависит от условий. Одна и та же причина при разных условиях вызывает неодинаковые следствия. Различие между причиной и условием относительно. Каждое условие в определенном отношении является причиной, а каждая причина в соответственном отношении есть следствие. П. и с. находятся в единстве: одинаковые причины в одних и тех же условиях вызывают одинаковые следствия. В области общественных наук причины отличаются от поводов - процессов, способствующих их проявлению.

Знание причинно-следственных связей отражает с большим или меньшим приближением реальные, объективно существующие связи и взаимодействия вещей и процессов объективного мира.

Диалектика признаёт отправным пунктом анализа понятия причины самодвижение материи, которое выступает как взаимодействие. Совокупность всевозможных взаимодействий вещей и процессов природы составляет всеобщее (универсальное) взаимодействие, исходя из которого "... мы приходим к действительному отношению" (К.Маркс и Ф.Энгельс, ПСС, 2-е изд., т. 20, с. 546).

П. и с. суть отдельные стороны, моменты, звенья универсального взаимодействия. Только мысленно изолируя, отделяя его акт и абстрагируясь от обратного влияния произведённого на источник порождения, можно говорить об одностороннем действии причины на следствие. В реальных процессах следствие не является пассивным, оно может воздействовать на свою причину.

П. и с. могут меняться местами: следствие может стать причиной другого следствия. Во многих областях объективной действительности само взаимодействие П. и с. выступает как причина изменения явлений и процессов.

В природе и обществе существует бесчисленное многообразие форм взаимодействия, взаимосвязи и взаимообусловленности явлений и соответственно - многообразие причинно-следственных зависимостей. В современной науке классификация причинно-следственных связей проводится по различным признакам. Так, по признаку природы отношений причинно-следственные связи подразделяются на материальные и идеальные, информационные и энергетические, физические, химические, биологические, социальные; по характеру связей - на динамические и статистические; по числу и связности воздействий - на простые, составные, однофакторные, многофакторные, системные, внесистемные. Причинно-следственные связи подразделяются также на внешние и внутренние, главные и неглавные, объективные и субъективные, всеобщие, особенные, единичные и др.

В гносеологии понятие причинно-следственной связи выполняет важную методологическую функцию, ориентируя исследователя на прогрессивное движение познания по причинно-следственной цепи - от случайности к необходимости, от единичного к особенному и общему, от формы к содержанию, от явления к сущности.

Одно из основных положений научного метода состоит в том, что мир предсказуем — то есть для данного набора обстоятельств есть только один возможный (и предсказуемый) исход. Эта философская доктрина известна под названием «детерминизм». Возможно, лучший пример детерминистической системы получится из сочетания законов механики Ньютона и закона всемирного тяготения Ньютона. Если вы примените эти законы к единственной планете, вращающейся вокруг звезды, и запустите планету с заданного места с заданной скоростью, вы можете предсказать, где она будет в любой момент времени в будущем. Так возникла идея «часового механизма Вселенной», имевшая огромное влияние не только на развитие науки, но и на появление такого философско-культурного движения, как Просвещение, которое достигло своего расцвета в XVIII веке.

Как философская доктрина детерминизм играл (и продолжает играть) важную роль в науке. Однако на практике не всегда легко предсказать, какой будет система в конце своего существования (ученые называют это конечным состоянием системы), даже если известны начальные условия. Например, довольно просто рассчитать орбиту единственной планеты в вышеприведенном примере. Но введите еще две-три планеты в систему, и все значительно усложнится. Каждая планета действует своей силой притяжения на все остальные планеты и в свою очередь испытывает их влияние. Найти точное решение такой задачи многих тел, как ее называют астрономы, практически невозможно.

В XIX веке было обещано вознаграждение тому, кто первым сможет ответить, стабильна ли Солнечная система. Вопрос о стабильности можно переформулировать так: если бы вы могли оказаться в далеком будущем, увидели ли бы вы все планеты точно там, где они находятся сегодня, так же расположенными друг относительно друга и движущимися с той же скоростью? Это — чрезвычайно трудный вопрос. На него нельзя ответить однозначно, поскольку в Солнечной системе девять планет, не считая их спутников, астероидов и комет, у которых есть свои собственные маленькие спутники с неизвестными нам орбитами. Хотя Солнечная система и приводится как показательный пример часового механизма Вселенной и принципа детерминизма, но ее будущее не всегда можно точно предсказать.

Это наличие большого количества разнообразных факторов, влияющих на движение планет, в первой половине XX века сыграло важную роль в экспериментальном подтверждении общей теории относительности. У Меркурия, как и у всех остальных планет, орбита эллиптическая (см. Законы Кеплера). Если бы Солнечная система состояла только из Меркурия и Солнца, то Меркурий двигался бы все время по одному и тому же эллипсу. Однако из-за влияния других планет этот эллипс с каждым оборотом планеты вокруг Солнца немного искривляется. По мере движения планеты ближайшая к Солнцу точка орбиты — перигелий — постепенно смещается, причем смещается ненамного: каждые сто лет она сдвигается вокруг Солнца примерно на 1000 угловых секунд, то есть на четверть градуса. Почти все это смещение можно объяснить результатом гравитационного притяжения других планет — за исключением 43 угловых секунд за столетие.

До того, как Эйнштейн сформулировал свою общую теорию относительности, феномен с перигелием Меркурия был всего-навсего очередной необъяснимой загадкой Вселенной — никто не знал, чем вызвано это смещение, хотя, честно говоря, немногие астрономы вообще обращали на это внимание. Но когда орбиту Меркурия рассчитали исходя из уравнений общей теории относительности, к ньютоновскому закону всемирному тяготению применили маленькую поправку, которой оказалось достаточно для объяснения этого смещения перигелия планеты. Орбиты всех планет, включая Землю, тоже испытывают смещение перигелия, как и Меркурий, просто у Меркурия оно наиболее выражено и его проще измерить, поскольку Меркурий расположен ближе всех к Солнцу и поэтому имеет самую высокую орбитальную скорость (в соответствии с законами Кеплера). В настоящее время измерены смещения перигелиев всех внутренних планет с использованием современных радиолокационных методов определения дальности, и они подтвердили предсказания общей теории относительности.

Итак, если ставки достаточно высоки, ученые будут прокладывать свой путь сквозь запутанные силы притяжения в Солнечное системе, чтобы проникнуть в суть таких явлений, как смещение перигелия. Однако вопрос о стабильности остается нерешенным. Возможно, эта проблема и в самом деле неразрешима, да и награда за ее решение, надо сказать, довольно скромная. Пример Солнечной системы показывает, что даже для систем, полностью детерминистических в классическом ньютоновском смысле, возможность делать предсказания неочевидна.

Понятие закономерности отражает определенный этап процесса познания, когда констатируют инвариантную, стабильную обусловленность явлений, но еще не ясна их природа, не понята причина их возникновения.

Поэтому закономерность есть предельно-достижимое взятое в историческом плане знание.

Так например, явление всемирного тяготения есть постоянно и повсеместно действующая закономерность, не имеющая своего объяснения. Эта информация еще не поднялась до уровня закона, но она сможет трансформироваться в закон, если будет учтена стабильная связь между силой тяготения, массами притягиваемых тел и расстоянием между их центрами.

Итак, смысл закона (в отличие от закономерности) состоит в том, что он обнаруживает инвариантные связи явлений и процессов в виде тенденции, не будучи " привязанным" к целостному явлению. Так, закон тяготения одинаково применим, как к падающему телу, так и взлетающему, тогда как закономерность отражает тот фатальный факт, что под действием силы тяжести все тела рано или поздно упадут на Землю.

Поскольку закон обнаруживает некую объективную тенденцию, постольку он сам становится универсальным практическим средством, как, скажем, ветка дерева, превращенная умелой рукой в лук, который можно использовать и как оружие, и как смычок, и как приспособление для сбора бананов, и т.д.

Итак, стабильность связей не означает стабильности, фатальности самого явления, иначе закон не смог бы служить орудием произвола (то есть, его можно было бы использовать только однонаправлено, например, закон тяготения - только для падающих на Землю тел).

Поэтому правильно сказать, что закон, лишенный произвольно варьируемых " переменных", вырождается в закономерность.

Так, цель капиталистической экономики - получить максимальную прибыль на вложенный капитал - есть закономерность. " Значит - говорим мы - ничего с этим не поделаешь".

Но посмотрим на этот вопрос шире. Если вкладывать капитал в экстенсивно развивающееся производство, то прибыль вскоре станет сокращаться из-за естественного износа орудий производства. Если - в новые технологии, то период процветания удлинится, но упадок все же неизбежен, вследствие перенасыщения рынка товарами. Если - в новые потребительские свойства товаров, прибыль начнет устойчиво возрастать. А если вкладывать капитал в прямое стимулирование рынка? В организацию труда? И т.д.

Мы видим, что разрушение фатализма закономерности, приближает нас к понятию закона, ибо, располагая такими знаниями уже можно с большим или меньшим успехом управлять ситуацией и т.д.

Таковы логические приемы моделирования атрибутов объективных явлений и связей между ними.

Динамические и статистические законы

Наука исходит из признания того, что все существующее в мире возникает и уничтожается закономерно, в результате действия определенных причин, что все природные, социальные и психические явления связаны между собой причинно-следственными связями, а беспричинных явлений не бывает. Такая позиция называется детерминизмом в противоположность индетерми­низму, отрицающему объективную причинную обусловленность явлений природы, общества и человеческой психики.

В современной физике идея детерминизма выражается в признании существования объективных физических закономерностей. Открытие этих закономерностей – существенных, повторяющихся связей между предметами и явлениями – задача науки, так же, как и формулирование их в виде законов науки, которые являются нашим знанием о природных закономерностях.

Однако, как показывает история науки, никакое научное знание, никакая научная теория не могут отразить окружающий мир, его отдельные фрагменты полностью, без упрощений и огрублений действительности. То же самое касается и законов науки. Они могут лишь в большей или меньшей степени приближаться к адекватному отображению объективных закономерностей, но искажения в ходе этого процесса неизбежны. Поэтому для науки очень важно, какую форму имеют ее законы, насколько они соответствуют природным закономерностям.

Физика знает два типа физических законов (теорий) – динамические и статистические законы.

Динамический закон – это физический закон, отображающий объективную закономерность в форме однозначной связи физических величин, выражаемых количественно.

В середине XIX в. в физике были сформулированы законы, предсказания которых не являются определенными, а только вероятными. Они получили название статистических законов.

Представление о законах и закономерностях особого типа, в которых связи между величинами, входящими в теорию, неоднозначны, впервые ввел Максвелл в 1859 г. при построении статистической механики – первой фундаментальной теории нового типа. Он первым понял, что при рассмотрении систем, состоящих из огромного числа частиц (в данном случае – молекулы газа в сосуде), нужно ставить задачу иначе, чем в механике Ньютона. Для этого Максвелл ввел в физику понятие вероятности, выработанное ранее математиками при анализе случайных явлений, в частности азартных игр.

При бросании игральной кости, как мы знаем, может выпасть любое число очков от 1 до 6. Предсказать, какое число очков выпадет при данном броске кости, нельзя. Мы можем подсчитать лишь вероятность выпадения любого числа очков. В данном случае она будет равна 1/6. Эта вероятность имеет объективный характер, так как выражает объективные отношения реальности. Действительно, если мы бросим кость, какая-то сторона с определенным числом очков выпадет обязательно. Это такая же строгая причинно-следственная связь, как и та, что отражается динамическими законами, но она имеет другую форму, так как показывает вероятность, а не однозначность события.

Проблема в том, что для обнаружения такого рода закономерностей обычно требуется не единичное событие, а цикл подобных событий. В данном случае мы можем получить статистические средние значения. Так, если бросить кость 300 раз, то среднее число выпадения любого значения будет равно 300? 1/6 = 50 раз. При этом совершенно безразлично, бросать одну и ту же кость или одновременно бросить 300 одинаковых костей.

Статистические законы, в отличие от динамических законов, отражают однозначную связь не физических величин, а статистическое распределение этих величин. Результат, изменение состояния, которое определяется на основе соответствующих уравнений, также выражается не значениями физических величин, а вероятностями этих значений внутри заданных интервалов. Но это такой же однозначный результат, как и в динамических теориях. Ведь статистические теории, как и динамические теории, выражают необходимые связи в природе, а они не могут быть выражены иначе, чем через однозначную связь состояний. Различается только способ фиксации этих состояний.

На уровне статистических законов и закономерностей мы также сталкиваемся с причинностью. Но это иная, более глубокая форма детерминизма. В отличие от жесткого классического детерминизма, он может быть назван вероятностным (современным) детерминизмом. Эти законы меньше огрубляют действительность, имеют менее сильные гносеологические предпосылки, поэтому они способны учитывать и отражать те случайности, которые происходят в мире.

Сегодня любой известный в природе процесс более точно описывается статистическими законами. Но окончательно это стало ясно после создания квантовой механики – статистической теории, описывающей явления атомарного масштаба, то есть движение элементарных частиц и состоящих из них систем. Тогда была выяснена принципиальная невозможность динамического описания этих процессов.