Чи існують насправді причина і наслідок. Епізод 2 з 5

Думка про те, що деякі речі, дії або люди можуть спричиняти інші події, відіграє величезну роль в житті людини.
Ми постійно прагнемо дізнатися причини тих чи інших подій науково - в науці, коханні, спорті, філософії тощо.
Але, оскільки в основних законах фізики відсутня залежність від напрямку часу, то причини і наслідки не мають аналогічного значення на фундаментальному рівні.
Водночас, неправильним буде вважати, що це зовсім не має значення.
Основні складові всесвіту, а це частинки і сили в сучасній фізиці, поводяться передбачуваним чином у повній відповідності до законів природи.
В принципі, ви можете з легкістю дізнатися як їхнє минуле, так і їхнє майбутнє.
Імпульс і координати частинки в певний момент часу визначають не лише її рух в наступну секунду, а й те, як вона рухалася в попередню секунду.
Але це не означає, що причина передує наслідку.
Це просто закономірність, якій слідують частинки.
Це щось на кшталт того, що за цілим числом 42 слідує число 43, а ціле число перед ним - це 41.
Число 42 не спричинене числом 41 і не є причиною для числа 43.
Це лише всього закономірність, виписана цими числами.
На фундаментальному мікроскопічному рівні все, що ми можемо сказати це те, що існують закономірності між подіями.
Макроскопічне, тобто звичного масштабу, поняття причини та наслідку виникає лише тоді, коли у вас є велика кількість частинок.
Як ми вже знаємо, час має напрям для великих, тобто макроскопічних систем.
І ми дійсно можемо говорити про іскру, яка викликає вибухове перетворення кисню і водню на воду.
Іскра плюс кисень плюс водень, а потім вода плюс вибух є послідовністю, якій слідує всесвіт, і це відбувається лише в одному напрямку.
Ви ніколи не побачите зворотній процес вибуху, в результаті якого вода розкладається на кисень і водень, а потім, в самому кінці, випускає маленьку іскру.
Один зі способів, яким можна думати про причини, це те, що маленька іскра має суттєвий важіль впливу на майбутнє.
Якби не було іскри, ми б не побачили потужного вибуху.
Це не працює у зворотному напрямку.
Вилучення або зміна крихітної частини не означає, що не існувало ніякої іскри перед ним.
Коли невелика зміна в теперішньому спричиняє великі зміни в майбутньому, цю маленьку річ, яку ми змінюємо, зазвичай називають причиною.
Вплив також може мати і зворотний напрям.
Візьмем цей новий олівець.
Деревина, з якої він виготовлений, містить мізерні кількості радіоактивного ізотопу вуглець-14, синтезованого в результаті випробувань ядерної зброї.
Якби цей олівець не містив вуглецю-14, то це б означало, що жодних ядерних вибухів не було протягом останніх вісімдесяти років.
І в той самий час, якби ви вилучили з ядерної бомби шматочок речовини розміром з олівець, сам олівець практично не змінився б.
У такому випадку, той факт, що олівець містить багато вуглецю-14, означає те, що олівець має багато зав’язків з минулим.
Замість того, щоб називати вуглець-14 в цьому олівці причиною вибуху сотні ядерних бомб, ми називаємо його записом цих вибухів.
В загальному випадку, коли невелика зміна в теперішньому означає великі зміни в минулому, ми називаємо це записом, або пам’яттю.
Таким чином, відмінності між причиною і наслідком, між записом і передбаченням не є основними для фундаментальної фізики.
Вони мають сенс лише на великих масштабах через напрям плину часу.