หลักการของเวรกรรม (เรียกอีกอย่างว่ากฎแห่งเหตุและผล) คือสิ่งที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหนึ่ง (สาเหตุ) กับกระบวนการหรือสถานะอื่น (ผล) โดยที่กระบวนการแรกมีส่วนรับผิดชอบต่อกระบวนการที่สองและครั้งที่สอง ส่วนหนึ่งขึ้นอยู่กับครั้งแรก นี่เป็นหนึ่งในกฎหลักของตรรกะและฟิสิกส์ อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็วๆ นี้ นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสและออสเตรเลียได้ปิดหลักการของเวรกรรมในระบบออปติคัลที่พวกเขาเพิ่งสร้างขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ
โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการใดๆ ก็ตามมีสาเหตุหลายประการที่เป็นสาเหตุของกระบวนการ และทั้งหมดนั้นล้วนเป็นอดีตไปแล้ว ในทางกลับกัน เอฟเฟกต์หนึ่งอาจเป็นสาเหตุของเอฟเฟกต์อื่นๆ มากมาย ซึ่งทั้งหมดนั้นอยู่ในอนาคต เวรกรรมมีความเชื่อมโยงทางอภิปรัชญากับแนวคิดของเวลาและพื้นที่ และการละเมิดหลักการของเวรกรรมถือเป็นข้อผิดพลาดเชิงตรรกะที่ร้ายแรงในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่เกือบทั้งหมด
สาระสำคัญของแนวคิด
Causality เป็นนามธรรมที่บ่งบอกว่าโลกมีวิวัฒนาการอย่างไร จึงเป็นแนวคิดหลักที่มีแนวโน้มเพื่ออธิบายแนวความคิดต่าง ๆ ของความก้าวหน้า มีความหมายบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่องประสิทธิภาพ เพื่อให้เข้าใจหลักการของเวรกรรม (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปรัชญา ตรรกศาสตร์ และคณิตศาสตร์) เราต้องมีความคิดเชิงตรรกะและสัญชาตญาณที่ดี แนวคิดนี้แสดงให้เห็นอย่างกว้างขวางในด้านตรรกะและภาษาศาสตร์
เวรกรรมในปรัชญา
ในทางปรัชญา หลักการของเวรกรรมถือเป็นหนึ่งในหลักการพื้นฐาน ปรัชญาของอริสโตเติลใช้คำว่า "สาเหตุ" เพื่อหมายถึง "คำอธิบาย" หรือคำตอบสำหรับคำถาม "ทำไม" ซึ่งรวมถึง "สาเหตุ" ที่เป็นเนื้อหา เป็นทางการ มีประสิทธิภาพ และสุดท้าย ตามคำกล่าวของอริสโตเติล "สาเหตุ" ก็เป็นคำอธิบายของทุกสิ่งเช่นกัน แก่นเรื่องของเวรกรรมยังคงเป็นศูนย์กลางของปรัชญาร่วมสมัย
ทฤษฎีสัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัม
เพื่อให้เข้าใจหลักการของเวรกรรม คุณจำเป็นต้องทำความคุ้นเคยกับทฤษฎีสัมพัทธภาพและพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัมของ Albert Einstein ในฟิสิกส์คลาสสิก เอฟเฟกต์ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ก่อนที่จะเกิดในทันที หลักการของเวรกรรม หลักการของความจริง หลักการของสัมพัทธภาพค่อนข้างสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ตัวอย่างเช่น ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ เวรกรรมหมายความว่าผลกระทบไม่สามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่คำนึงถึงสาเหตุที่ไม่ได้อยู่ในกรวยแสงด้านหลัง (อดีต) ของเหตุการณ์ ในทำนองเดียวกัน เหตุก็ไม่สามารถส่งผลนอกกรวยแสง (ในอนาคต) ได้ คำอธิบายที่เป็นนามธรรมและยาวเหยียดของไอน์สไตน์ซึ่งคลุมเครือสำหรับผู้อ่านซึ่งห่างไกลจากวิชาฟิสิกส์ นำไปสู่การแนะนำหลักการของเวรกรรมในกลศาสตร์ควอนตัม ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด ข้อจำกัดของไอน์สไตน์นั้นสอดคล้องกับความเชื่อที่สมเหตุสมผล (หรือสมมติฐาน) ว่าอิทธิพลเชิงสาเหตุไม่สามารถเดินทางได้เร็วกว่าความเร็วของแสงและ/หรือกาลเวลา ในทฤษฎีสนามควอนตัม เหตุการณ์ที่สังเกตได้ที่มีการพึ่งพาอาศัยกันในอวกาศจะต้องสับเปลี่ยน ดังนั้นลำดับของการสังเกตหรือการวัดของวัตถุที่สังเกตได้จึงไม่ส่งผลต่อคุณสมบัติของพวกมัน หลักการเชิงสาเหตุของกลศาสตร์คลาสสิกต่างจากกลศาสตร์ควอนตัมโดยสิ้นเชิง
กฎข้อที่สองของนิวตัน
เวรกรรมไม่ควรสับสนกับกฎข้อที่สองของนิวตันว่าด้วยการอนุรักษ์โมเมนตัม เพราะความสับสนนี้เป็นผลมาจากความสม่ำเสมอเชิงพื้นที่ของกฎทางกายภาพ
หนึ่งในข้อกำหนดของหลักการของเวรกรรมที่ใช้ได้ในระดับประสบการณ์ของมนุษย์คือเหตุและผลจะต้องเป็นสื่อกลางในอวกาศและเวลา (ข้อกำหนดในการติดต่อ) ความต้องการนี้มีความสำคัญมากในอดีต โดยส่วนใหญ่อยู่ในกระบวนการสังเกตโดยตรงของกระบวนการเชิงสาเหตุ (เช่น การเข็นเกวียน) และประการที่สอง เป็นลักษณะที่เป็นปัญหาของทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตัน (แรงดึงดูดของโลกโดยดวงอาทิตย์) ผ่านการกระทำในระยะไกล) แทนที่ข้อเสนอกลไกเช่นทฤษฎี vortices ของ Descartes หลักการของเวรกรรมมักถูกมองว่าเป็นตัวกระตุ้นสำหรับการพัฒนาทฤษฎีสนามพลวัต (เช่น อิเล็กโทรไดนามิกของแมกซ์เวลล์และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์) ที่อธิบายคำถามพื้นฐานของฟิสิกส์ได้ดีกว่ามากทฤษฎีดังกล่าวของเดส์การต ต่อจากหัวข้อของฟิสิกส์คลาสสิก เราสามารถระลึกถึงการมีส่วนร่วมของ Poincaré - หลักการของเวรกรรมในอิเล็กโทรไดนามิก ต้องขอบคุณการค้นพบของเขาที่มีความเกี่ยวข้องมากขึ้น
เชิงประจักษ์และอภิปรัชญา
การไม่ชอบคำอธิบายเชิงอภิปรัชญาของนักประจักษ์นิยม (เช่น ทฤษฎีกระแสน้ำวนของเดส์การตส์) มีอิทธิพลอย่างมากต่อแนวคิดเรื่องความสำคัญของเวรกรรม ดังนั้น ความอวดดีของแนวคิดนี้จึงถูกมองข้าม (เช่น ในสมมติฐานของนิวตัน) จากข้อมูลของ Ernst Mach แนวคิดเรื่องกำลังในกฎข้อที่สองของนิวตันคือ "ซ้ำซากและซ้ำซาก"
สาเหตุในสมการและสูตรการคำนวณ
สมการอธิบายกระบวนการปฏิสัมพันธ์โดยไม่จำเป็นต้องตีความร่างใดเป็นสาเหตุของการเคลื่อนที่ของอีกร่างหนึ่ง และทำนายสถานะของระบบหลังจากการเคลื่อนไหวนี้เสร็จสิ้น บทบาทของหลักการของเวรกรรมในสมการคณิตศาสตร์เป็นเรื่องรองเมื่อเทียบกับฟิสิกส์
การหักและการตั้งชื่อ
ความเป็นไปได้ของมุมมองที่ไม่ขึ้นกับเวลาของเวรกรรมขึ้นอยู่กับมุมมองนิรนัย-nomological (D-N) ของคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของเหตุการณ์ที่สามารถรวมเข้ากับกฎหมายทางวิทยาศาสตร์ ในการเป็นตัวแทนของแนวทาง D-N มีการกล่าวถึงสถานะทางกายภาพว่าสามารถอธิบายได้หากใช้กฎหมาย (กำหนดขึ้นเอง) ได้มาจากเงื่อนไขเริ่มต้นที่กำหนด เงื่อนไขเริ่มต้นดังกล่าวอาจรวมถึงโมเมนตาและระยะห่างจากดวงดาวอื่นๆ หากเรากำลังพูดถึง ตัวอย่างเช่น เกี่ยวกับฟิสิกส์ดาราศาสตร์ "คำอธิบายที่กำหนดขึ้นเอง" นี้บางครั้งเรียกว่าสาเหตุความมุ่งมั่น
การกำหนด
ข้อเสียของมุมมอง D-N คือหลักการของเวรกรรมและการกำหนดระดับมีการระบุไม่มากก็น้อย ดังนั้นในฟิสิกส์คลาสสิกจึงสันนิษฐานว่าปรากฏการณ์ทั้งหมดเกิดจาก (เช่น กำหนดโดย) เหตุการณ์ก่อนหน้าตามกฎของธรรมชาติที่ทราบ สิ้นสุดในการยืนยันของ Pierre-Simon Laplace ว่าหากทราบสถานะปัจจุบันของโลกจากความถูกต้อง สามารถคำนวณอนาคตและสถานะในอดีตได้ อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้โดยทั่วไปเรียกว่า การกำหนดระดับ Laplace (แทนที่จะเป็น "สาเหตุ Laplace") เพราะมันขึ้นอยู่กับการกำหนดระดับในแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ - การกำหนดระดับดังที่แสดงไว้ ตัวอย่างเช่น ในปัญหา Cauchy ทางคณิตศาสตร์
ความสับสนของเวรกรรมและการกำหนดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลศาสตร์ควอนตัม - วิทยาศาสตร์นี้เป็นเหตุเป็นผลในแง่ที่ว่าในหลาย ๆ กรณีไม่สามารถระบุสาเหตุของผลกระทบที่สังเกตได้จริงหรือคาดการณ์ผลกระทบของสาเหตุที่เหมือนกัน แต่บางที ยังคงถูกกำหนดในการตีความบางอย่าง - ตัวอย่างเช่น หากฟังก์ชันคลื่นถูกสันนิษฐานว่าไม่ยุบจริง ๆ เช่นเดียวกับในการตีความหลายโลก หรือหากการยุบนั้นเกิดจากตัวแปรที่ซ่อนอยู่ หรือเพียงแค่กำหนดนิยามใหม่เป็นค่าที่กำหนด ความน่าจะเป็นมากกว่าผลกระทบเฉพาะ
ยากเกี่ยวกับความซับซ้อน: เวรกรรม การกำหนดและหลักการของเวรกรรมในกลศาสตร์ควอนตัม
ในฟิสิกส์สมัยใหม่ แนวคิดเรื่องเวรกรรมยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ ความเข้าใจทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษยืนยันสมมติฐานของเวรกรรม แต่พวกเขาทำให้ความหมายของคำว่า "พร้อมกัน" ขึ้นอยู่กับผู้สังเกต (ในแง่ที่ผู้สังเกตเข้าใจในกลศาสตร์ควอนตัม) ดังนั้น หลักการสัมพัทธภาพของเวรกรรมบอกว่าสาเหตุต้องมาก่อนการกระทำตามผู้สังเกตเฉื่อยทั้งหมด นี่เทียบเท่ากับการบอกว่าเหตุและผลของมันถูกคั่นด้วยช่วงเวลา และผลนั้นเป็นของอนาคตของสาเหตุ หากช่วงเวลาแยกสองเหตุการณ์ หมายความว่าสามารถส่งสัญญาณระหว่างกันด้วยความเร็วไม่เกินความเร็วแสง ในทางกลับกัน หากสัญญาณสามารถเดินทางได้เร็วกว่าความเร็วแสง จะเป็นการละเมิดความเป็นเหตุเป็นผล เพราะจะทำให้ส่งสัญญาณเป็นช่วงๆ ระหว่างกลาง ซึ่งหมายความว่า อย่างน้อยสำหรับผู้สังเกตเฉื่อยบางคน สัญญาณก็จะปรากฏเป็น จะย้อนเวลากลับไป ด้วยเหตุนี้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษจึงไม่อนุญาตให้วัตถุต่างๆ สื่อสารกันเร็วกว่าความเร็วแสง
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป หลักการของเวรกรรมเป็นแบบทั่วไปในวิธีที่ง่ายที่สุด: เอฟเฟกต์ต้องเป็นของกรวยแสงในอนาคตของสาเหตุ แม้ว่ากาลอวกาศจะโค้งก็ตาม รายละเอียดปลีกย่อยใหม่จะต้องนำมาพิจารณาในการศึกษาเกี่ยวกับเวรกรรมในกลศาสตร์ควอนตัมและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในทฤษฎีสนามควอนตัมสัมพัทธภาพ ในทฤษฎีสนามควอนตัม ความเป็นเหตุเป็นผลสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับหลักการของท้องที่ อย่างไรก็ตาม หลักการท้องที่ในนั้นขัดแย้งกัน เพราะมันขึ้นอยู่กับการตีความของกลศาสตร์ควอนตัมที่เลือกอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการทดลองควอนตัมพัวพันที่เป็นไปตามทฤษฎีบทของเบลล์
สรุป
แม้จะมีรายละเอียดปลีกย่อยเหล่านี้ แต่ความเป็นเหตุเป็นผลยังคงเป็นแนวคิดที่สำคัญและถูกต้องในทฤษฎีทางกายภาพ เช่น แนวความคิดที่ว่าเหตุการณ์สามารถจัดเป็นเหตุและผลได้มีความจำเป็นเพื่อป้องกัน (หรืออย่างน้อยก็เข้าใจ) ความขัดแย้งของเวรกรรม เช่น "ปู่ผิดธรรมดา" ที่ถามว่า "จะเกิดอะไรขึ้นถ้าผู้เดินทางถึงเวลาฆ่าปู่ก่อนตนจะเกิดอะไรขึ้น" เคยเจอย่าของเขาไหม"
เอฟเฟกต์ผีเสื้อ
ทฤษฎีทางฟิสิกส์ เช่น ผลกระทบของผีเสื้อจากทฤษฎีความโกลาหล เปิดโอกาสที่เป็นไปได้ เช่น ระบบกระจายของพารามิเตอร์ในเวรกรรม
วิธีตีความเอฟเฟกต์ของผีเสื้อที่เกี่ยวข้องคือการมองว่ามันเป็นการแสดงความแตกต่างระหว่างการประยุกต์ใช้แนวคิดเรื่องเวรกรรมในฟิสิกส์กับการใช้เวรกรรมในวงกว้าง ในฟิสิกส์คลาสสิก (นิวตัน) โดยทั่วไปแล้ว จะพิจารณาเฉพาะเงื่อนไขที่จำเป็นและเพียงพอสำหรับการเกิดเหตุการณ์เท่านั้น (โดยชัดแจ้ง) การละเมิดหลักการของเวรเป็นกรรมยังเป็นการละเมิดกฎของฟิสิกส์คลาสสิก วันนี้อนุญาตเฉพาะในทฤษฎีระยะขอบ
หลักการของเวรกรรมหมายถึงตัวกระตุ้นที่เริ่มการเคลื่อนไหวของวัตถุ ในทำนองเดียวกัน ผีเสื้อก็สามารถถือเป็นสาเหตุของพายุทอร์นาโดในตัวอย่างคลาสสิกที่อธิบายทฤษฎีผลกระทบของผีเสื้อ
เวรกรรมและแรงโน้มถ่วงควอนตัม
Causal Dynamic Triangulation (ย่อมาจาก CDT) คิดค้นโดย Renata Loll, Jan Ambjörn และ Jerzy Jurkiewicz และได้รับความนิยมโดย Fotini Markopulo และ Lee Smolin เป็นแนวทางของแรงโน้มถ่วงควอนตัมที่เหมือนกับแรงโน้มถ่วงของควอนตัมแบบวนซ้ำ เป็นอิสระจากพื้นหลัง ซึ่งหมายความว่าเขาไม่ได้สมมติอารีน่าที่มีอยู่ก่อน (ปริภูมิมิติ) แต่พยายามแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของกาลอวกาศเองค่อยๆพัฒนาไปอย่างไร การประชุม Loops '05 ซึ่งจัดโดยนักทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัมแบบวนซ้ำหลายๆ คน มีการนำเสนอหลายครั้งที่กล่าวถึง CDT ในระดับมืออาชีพ การประชุมครั้งนี้สร้างความสนใจอย่างมากจากชุมชนวิทยาศาสตร์
ในวงกว้าง ทฤษฎีนี้สร้างกาลอวกาศ 4 มิติที่คุ้นเคยขึ้นใหม่ แต่แสดงให้เห็นว่ากาลอวกาศต้องเป็นสองมิติในระดับพลังค์ และแสดงโครงสร้างเศษส่วนบนเสี้ยวของเวลาคงที่ โดยใช้โครงสร้างที่เรียกว่าซิมเพล็กซ์ มันแบ่งกาลอวกาศออกเป็นส่วนเล็กๆ สามเหลี่ยม ซิมเพล็กซ์เป็นรูปแบบทั่วไปของสามเหลี่ยมในมิติต่างๆ ซิมเพล็กซ์สามมิติมักถูกเรียกว่าจัตุรมุข ในขณะที่สี่มิติเป็นส่วนประกอบหลักในทฤษฎีนี้ หรือที่เรียกว่าเพนทาโทปหรือเพนทาโครอน ซิมเพล็กซ์แต่ละอันเป็นแบบแบนเรขาคณิต แต่ซิมเพล็กซ์สามารถ "ติด" เข้าด้วยกันได้หลายวิธีเพื่อสร้างช่องว่างโค้ง ในกรณีที่ก่อนหน้านี้ความพยายามที่จะแยกช่องว่างควอนตัมที่สร้างจักรวาลผสมที่มีมิติมากเกินไป หรือจักรวาลน้อยที่สุดที่มีน้อยเกินไป CDT หลีกเลี่ยงปัญหานี้โดยอนุญาตเฉพาะการกำหนดค่าที่สาเหตุก่อนผลกระทบใดๆ กล่าวอีกนัยหนึ่ง กรอบเวลาของขอบของความเรียบง่ายที่เชื่อมต่อทั้งหมด ตามแนวคิด CDT จะต้องตรงกัน ดังนั้น บางที เวรกรรมก็รองรับเรขาคณิตของกาล-อวกาศ
ทฤษฎีความสัมพันธ์ของเหตุและผล
ในทฤษฎีความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล พื้นฐานของแนวทางแรงโน้มถ่วงควอนตัมนี้คือทฤษฎีบทของ David Malament ทฤษฎีบทนี้ระบุว่าโครงสร้างกาลอวกาศเชิงสาเหตุเพียงพอที่จะฟื้นฟูคลาสตามรูปแบบ ดังนั้นการรู้ปัจจัยเชิงรูปแบบและโครงสร้างเชิงสาเหตุก็เพียงพอแล้วที่จะรู้กาลอวกาศ จากสิ่งนี้ Raphael Sorkin ได้เสนอแนวคิดเกี่ยวกับการเชื่อมต่อเชิงสาเหตุซึ่งเป็นแนวทางที่ไม่ต่อเนื่องโดยพื้นฐานสำหรับแรงโน้มถ่วงควอนตัม โครงสร้างเชิงสาเหตุของกาล-อวกาศแสดงเป็นจุดปฐมภูมิ และสามารถกำหนดปัจจัยเชิงรูปแบบได้โดยการระบุแต่ละองค์ประกอบของจุดบรรพกาลนี้ด้วยปริมาตรหน่วย
หลักการของเวรกรรมพูดอย่างไรในการจัดการ
สำหรับการควบคุมคุณภาพในการผลิต ในปี 1960 คาโวรุ อิชิกาวะได้พัฒนาแผนภาพเหตุและผลที่เรียกว่า "แผนภาพอิชิกาวะ" หรือ "แผนภาพน้ำมันปลา" ไดอะแกรมแบ่งสาเหตุที่เป็นไปได้ทั้งหมดออกเป็นหกหลักหมวดหมู่ที่แสดงโดยตรง หมวดหมู่เหล่านี้จะถูกแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ย่อยที่มีขนาดเล็กลง วิธีการของอิชิกาวะระบุ "สาเหตุ" ของแรงกดดันซึ่งกันและกันจากกลุ่มต่างๆ ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการผลิตของบริษัท บริษัท หรือองค์กร จากนั้นกลุ่มเหล่านี้สามารถติดป้ายกำกับเป็นหมวดหมู่บนแผนภูมิได้ การใช้ไดอะแกรมเหล่านี้ทำได้มากกว่าการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ และยังใช้ในด้านอื่นๆ ของการจัดการ เช่นเดียวกับในด้านวิศวกรรมและการก่อสร้าง แผนการของอิชิกาวะถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเป็นเพราะความล้มเหลวในการแยกแยะระหว่างเงื่อนไขที่จำเป็นและเพียงพอสำหรับความขัดแย้งที่จะเกิดขึ้นระหว่างกลุ่มต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิต แต่ดูเหมือนว่าอิชิกาวะไม่ได้นึกถึงความแตกต่างเหล่านี้เลย
กำหนดเป็นโลกทัศน์
โลกทัศน์ที่กำหนดขึ้นเองเชื่อว่าประวัติศาสตร์ของจักรวาลสามารถอธิบายได้อย่างละเอียดถี่ถ้วนในฐานะความก้าวหน้าของเหตุการณ์ ซึ่งแสดงถึงห่วงโซ่ของเหตุและผลอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น ตัวกำหนดแบบหัวรุนแรง มั่นใจว่าไม่มี "เจตจำนงเสรี" เพราะทุกอย่างในโลกนี้ ตามความเห็นของพวกเขา ล้วนอยู่ภายใต้หลักการของการติดต่อสื่อสารและความเป็นเหตุเป็นผล
