retrocauzalitate ( cauzalitate inversă) - un fenomen sau un proces ipotetic cu o relație cauzală inversă , adică un fenomen sau un proces în care efectul precede cauza sa în timp.
Retrocauzalitatea este un experiment de gândire în filosofia științei , în special în filosofia fizicii , în care se investighează dacă viitorul poate influența prezentul, iar prezentul poate influența trecutul [1] . Discursul filozofic și ficțiunea despre călătoria în timp tratează probleme similare, deși călătoria în timp și cauzalitatea inversă nu sunt sinonime [2] .
O parte a discuției despre cauzalitatea inversă este condusă în cadrul teoriilor marginale și al pseudoștiinței , iar cealaltă parte este în cadrul teoriilor fizice principale , în care este studiată interacțiunea particulelor elementare [3] .
Studiul cauzalității în filozofie se întoarce cel puțin la analiza lui Aristotel a celor patru cauze. Multă vreme s-a crezut că efectul efectului asupra cauzei sale conţine o contradicţie logică ; după cum spunea David Hume , atunci când luăm în considerare două evenimente interconectate, cauza, prin definiție, precede efectul [4] .
În anii 1950, Michael Dummit scria că de fapt, din punct de vedere filozofic, efectul poate preceda cauza în timp [5] . El a fost obiectat de filozofii Anthony Flew și Max Black . Black a citat așa-numitul „argument of the defaulter” (argumentul bilking), conform căruia cauzalitatea inversă este imposibilă, întrucât efectul de observare ar putea interfera cu implementarea cauzei sale [6] . O discuție mai complexă a modului în care problema liberului arbitru se leagă de problemele ridicate de Black rezultă din paradoxul lui Newcomb . Reprezentanții esențialismului au propus alte teorii, de exemplu, despre existența unei „forțe cauzale autentice în natură” [7]; au exprimat și îndoieli cu privire la rolul inducției în teoria cauzalității [8] .
Deși capacitatea de a influența trecutul poate duce la contradicții logice precum paradoxul bunicului [9] , astfel de contradicții pot fi depășite prin impunerea de restricții asupra condițiilor călătoriei în timp, de exemplu, prin cerința unei succesiuni continue de acțiuni din viitor spre trecut [10] .
Aspecte ale fizicii moderne, cum ar fi existența ipotetică a tahionilor și unele aspecte independente de timp ale mecanicii cuantice , pot permite particulelor sau informațiilor să călătorească înapoi în timp. Yang Fei de la Universitatea din Copenhaga susține că obiecțiile logice față de călătoria macroscopică în timp nu se aplică neapărat altor scale de interacțiune [11] .Cu toate acestea, chiar dacă cauzalitatea inversă este posibilă, este posibil să nu poată produce consecințe diferite de cele care ar rezulta din cauzalitatea obișnuită [12] .
Teoria absorbției Wheeler-Feynman , propusă de John Wheeler și Richard Feynman , folosește retrocauzalitatea și o formă temporală de interferență distructivă pentru a explica absența undelor concentrice convergente pe care unele soluții ale ecuațiilor lui Maxwell sugerează că există [13] . Aceste unde nu au nimic de-a face cu cauza și efectul; ele sunt pur și simplu un mod matematic de a descrie undele obișnuite. Motivul pentru care a fost propusă această teorie este că o particulă încărcată nu ar trebui să acționeze asupra ei însăși, deoarece în electrodinamica clasică aceasta duce la o forță de sine infinită [14] .
Feynman, și mai devreme Ernst Stückelberg , au propus o interpretare a pozitronului ca un electron care se mișcă înapoi în timp [15] pentru a explica soluțiile de energie negativă ale ecuației lui Dirac . Electronii care se deplasează înapoi în timp au o sarcină electrică pozitivă . Wheeler a aplicat conceptul de retrocauzalitate pentru a explica proprietățile identice comune tuturor electronilor, presupunând că „ toți electronii sunt același electron ” cu o linie complexă de auto-intersectare a lumii [16] . Yoichiro Nambu a aplicat ulterior retrocauzalitatea pentru a explica crearea și anihilarea tuturor perechilor particule-antiparticule, argumentând că „În cele din urmă, crearea și anihilarea perechilor care pot avea loc acum sau mai târziu nu este crearea și anihilarea, ci doar o schimbare în direcția mișcarea particulelor — de la trecut la viitor sau de la viitor la trecut” [17] . În prezent, punctul de vedere retrocauzal este acceptat pentru anumite zone ale microlumii, [18] însă nu are nimic de-a face cu conceptele macroscopice de „cauză” și „efect”, care nu sunt folosite în descrierile fenomenelor microscopice bazate pe interacțiuni fundamentale.
Curbele închise asemănătoare timpului , în care linia lumii unui obiect se intersectează, apar din unele soluții exacte ale ecuației lui Einstein . Deși curbele închise asemănătoare timpului nu par să existe în condiții normale, în condiții spațio -temporale extreme, cum ar fi o gaură de vierme, [19]sau în vecinătatea unor șiruri cosmice , [20]ele se pot forma, sugerând posibilitatea teoretică a retrocauzalității. Până în prezent, nici materia exotică , nici defecte topologice , necesare pentru apariția unor astfel de condiții extreme, nu au fost înregistrate prin observații. În plus, Stephen Hawking a propus un mecanism pe care îl numește „ conjectura de securitate a cronologiei ” care ar face ca orice astfel de curbă închisă asemănătoare timpului să fie distrusă înainte de a putea fi exploatată [21] . Acestea și alte obiecții la existența curbelor închise asemănătoare timpului nu sunt în general acceptate [22] .
Retrocauzalitatea este uneori asociată cu nonlocalitatea cuantică , care rezultă din întanglementul cuantic , [23] inclusiv binecunoscutul caz special al ștersului cuantic cu alegere întârziată . [24] Cu toate acestea, verificarea corelațiilor nelocale necesită transmiterea semnalului la viteză subluminală: teorema de interzicere a semnalului superluminal nu permite transmiterea informațiilor la viteza superluminală, iar descrierile fundamentale ale materiei și forțelor trebuie efectuate în cadrul teoria câmpului cuantic , în care operatorii separați spațial fac naveta . Conceptele de întanglement cuantic, care nu sunt legate de retrocauzalitate, subliniază faptul că experimentele care demonstrează corelarea nelocală a particulelor pot fi la fel de bine interpretate în alte cadre de referință, cu o ordine diferită de măsurători a „cauzelor” și „efectelor”, care este necesar pentru a respecta teoria specială a relativității [25] [26] . Întanglementarea cuantică non-locală poate fi descrisă fără utilizarea retrocauzalității, dacă stările sistemului sunt luate în considerare în mod corespunzător [27] . Experimentele fizicianului John Cramer , menite să studieze diferitele metode propuse de corelație cuantică non-locală sau retrocauzală, au arătat până acum imposibilitatea transmiterii semnalelor nelocale [28] .
Retrocauzalitatea este folosită și în formalismul vectorial cu două stări din mecanica cuantică, în care starea cuantică actuală este caracterizată de o combinație de stări cuantice trecute și viitoare [29] .
Particulele superluminale ipotetice , numite tahioni , ar avea o traiectorie asemănătoare spațiului și, astfel, s-ar putea deplasa înapoi în timp din punctul de vedere al observatorilor din unele cadre de referință. Deși tahionii sunt adesea descriși în science fiction ca un posibil mijloc de a trimite mesaje înapoi în timp, teoria prezice că tahionii nu pot interacționa cu tardyon -urile obișnuite într-un mod care ar încălca principiul cauzalității. În special, principiul reinterpretarii lui Gerald Feinberg face imposibilă construirea unui detector tahionic capabil să primească informații [30] .
Parapsihologul Helmut Schmidt a prezentat o justificare mecanică cuantică pentru cauzalitatea inversă, [31] argumentând în cele din urmă că experimentele au demonstrat posibilitatea manipulării dezintegrarii radioactive prin psihokineza retrocauzală [32] . Aceste rezultate și teoria de bază au fost respinse de comunitatea științifică, [33][34]deși primesc un anumit sprijin din partea reprezentanților științei marginale [35] .
Încercările de a lega retrocauzalitatea de vindecarea prin credință [36] au fost, de asemenea, respinse prin metode științifice [37] .
Unul dintre experimentele psihologului Daryl Bem este discutat într-un articol al lui Richard Shope. În experimentul lui Bem, subiectului i se arată două perdele și i se cere să ghicească care dintre ele are o imagine în spate. Majoritatea rezultatelor au fost imposibil de distins de probabile statistic (50%), dar rezultate mai mari au fost obținute pentru imaginile erotice - 53,1% [38] [39] .