कारण सिद्धांत: शास्त्रीय भौतिकी और सापेक्षता सिद्धांत में अवधारणा, परिभाषा, गणना सूत्र

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कारण सिद्धांत: शास्त्रीय भौतिकी और सापेक्षता सिद्धांत में अवधारणा, परिभाषा, गणना सूत्र
कारण सिद्धांत: शास्त्रीय भौतिकी और सापेक्षता सिद्धांत में अवधारणा, परिभाषा, गणना सूत्र
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कार्य-कारण का सिद्धांत (जिसे कारण और प्रभाव का नियम भी कहा जाता है) वह है जो एक प्रक्रिया (कारण) को दूसरी प्रक्रिया या स्थिति (प्रभाव) से जोड़ता है, जहां पहला आंशिक रूप से दूसरे के लिए जिम्मेदार होता है, और दूसरा आंशिक रूप से पहले पर निर्भर है। यह तर्क और भौतिकी के मुख्य नियमों में से एक है। हालाँकि, हाल ही में फ्रांसीसी और ऑस्ट्रेलियाई भौतिकविदों ने ऑप्टिकल सिस्टम में कार्य-कारण के सिद्धांत को बंद कर दिया, जिसे उन्होंने हाल ही में कृत्रिम रूप से बनाया था।

सामान्य तौर पर, किसी भी प्रक्रिया के कई कारण होते हैं जो उसके कारण कारक होते हैं, और वे सभी उसके अतीत में निहित होते हैं। एक प्रभाव, बदले में, कई अन्य प्रभावों का कारण हो सकता है, जो सभी इसके भविष्य में निहित हैं। कार्य-कारण का समय और स्थान की अवधारणाओं के साथ एक आध्यात्मिक संबंध है, और कार्य-कारण के सिद्धांत का उल्लंघन लगभग सभी आधुनिक विज्ञानों में एक गंभीर तार्किक त्रुटि माना जाता है।

डोमिनोज़ में कार्य-कारण।
डोमिनोज़ में कार्य-कारण।

अवधारणा का सार

कारणता एक अमूर्तता है जो इंगित करती है कि दुनिया कैसे विकसित होती है, और इसलिए मुख्य अवधारणा अधिक प्रवण होती हैप्रगति की विभिन्न अवधारणाओं की व्याख्या करने के लिए। यह कुछ अर्थों में दक्षता की अवधारणा से जुड़ा है। कार्य-कारण के सिद्धांत को समझने के लिए (विशेषकर दर्शनशास्त्र, तर्कशास्त्र और गणित में), किसी के पास अच्छी तार्किक सोच और अंतर्ज्ञान होना चाहिए। तर्क और भाषाविज्ञान में इस अवधारणा का व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व किया जाता है।

दर्शनशास्त्र में कार्य-कारण

दर्शनशास्त्र में कार्य-कारण के सिद्धांत को मूल सिद्धांतों में से एक माना जाता है। अरिस्टोटेलियन दर्शन "कारण" शब्द का उपयोग "स्पष्टीकरण" या प्रश्न "क्यों?" के उत्तर के लिए करता है, जिसमें सामग्री, औपचारिक, कुशल और अंतिम "कारण" शामिल हैं। अरस्तू के अनुसार, "कारण" भी हर चीज की व्याख्या है। कार्य-कारण का विषय समकालीन दर्शन का केंद्र है।

मुर्गी और अंडे की दुविधा।
मुर्गी और अंडे की दुविधा।

सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी

यह समझने के लिए कि कार्य-कारण का सिद्धांत क्या कहता है, आपको अल्बर्ट आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांतों और क्वांटम यांत्रिकी की मूल बातों से परिचित होने की आवश्यकता है। शास्त्रीय भौतिकी में, तत्काल कारण प्रकट होने से पहले कोई प्रभाव नहीं हो सकता है। कार्य-कारण का सिद्धांत, सत्य का सिद्धांत, सापेक्षता का सिद्धांत एक दूसरे से काफी निकटता से संबंधित हैं। उदाहरण के लिए, आइंस्टीन के सापेक्षता के विशेष सिद्धांत में, कार्य-कारण का अर्थ है कि कोई प्रभाव उस कारण की परवाह किए बिना नहीं हो सकता जो घटना के पीछे (अतीत) प्रकाश शंकु में नहीं है। इसी तरह, किसी कारण का उसके (भविष्य के) प्रकाश शंकु के बाहर प्रभाव नहीं हो सकता है। आइंस्टीन की यह सारगर्भित और लंबी व्याख्या, भौतिकी से दूर पाठक के लिए अस्पष्ट, परिचय की ओर ले गईक्वांटम यांत्रिकी में कार्य-कारण का सिद्धांत। किसी भी तरह से, आइंस्टीन की सीमाएं उचित विश्वास (या धारणा) के अनुरूप हैं कि कारण प्रभाव प्रकाश की गति और/या समय बीतने से तेज़ी से यात्रा नहीं कर सकते हैं। क्वांटम फील्ड थ्योरी में, देखी गई घटनाओं को अंतरिक्ष जैसी निर्भरता के साथ कम्यूट करना चाहिए, इसलिए अवलोकन या माप की वस्तुओं का क्रम उनके गुणों को प्रभावित नहीं करता है। क्वांटम यांत्रिकी के विपरीत, शास्त्रीय यांत्रिकी के कार्य-कारण सिद्धांत का एक बिल्कुल अलग अर्थ है।

न्यूटन का दूसरा नियम

कार्य-कारण को न्यूटन के संवेग संरक्षण के दूसरे नियम के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, क्योंकि यह भ्रम भौतिक नियमों की स्थानिक समरूपता का परिणाम है।

मानवीय अनुभव के स्तर पर मान्य कार्य-कारण के सिद्धांत की आवश्यकताओं में से एक यह है कि कारण और प्रभाव को स्थान और समय (संपर्क की आवश्यकता) में मध्यस्थ होना चाहिए। यह आवश्यकता अतीत में बहुत महत्वपूर्ण रही है, मुख्य रूप से कारण प्रक्रियाओं के प्रत्यक्ष अवलोकन की प्रक्रिया में (उदाहरण के लिए, एक गाड़ी को धक्का देना), और दूसरा, न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत (सूर्य द्वारा पृथ्वी का आकर्षण) के एक समस्याग्रस्त पहलू के रूप में। दूरी पर कार्रवाई के माध्यम से), यंत्रवत प्रस्तावों जैसे कि डेसकार्टेस के भंवर के सिद्धांत की जगह। कार्य-कारण के सिद्धांत को अक्सर गतिशील क्षेत्र सिद्धांतों के विकास के लिए एक प्रोत्साहन के रूप में देखा जाता है (उदाहरण के लिए, मैक्सवेल के इलेक्ट्रोडायनामिक्स और आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत) जो भौतिकी के मूलभूत प्रश्नों की तुलना में बेहतर तरीके से व्याख्या करते हैं।डेसकार्टेस का उपरोक्त सिद्धांत। शास्त्रीय भौतिकी के विषय को जारी रखते हुए, हम पोंकारे के योगदान को याद कर सकते हैं - इलेक्ट्रोडायनामिक्स में कार्य-कारण का सिद्धांत, उनकी खोज के लिए धन्यवाद, और भी अधिक प्रासंगिक हो गया है।

मुर्गी और अंडे का रहस्य।
मुर्गी और अंडे का रहस्य।

अनुभव और तत्वमीमांसा

तत्वमीमांसीय व्याख्याओं (जैसे डेसकार्टेस के भंवर के सिद्धांत) के लिए अनुभववादियों का विरोध कार्य-कारण के महत्व के विचार पर एक मजबूत प्रभाव डालता है। तदनुसार, इस अवधारणा की दिखावा को कम करके आंका गया है (उदाहरण के लिए, न्यूटन की परिकल्पना में)। अर्न्स्ट मच के अनुसार, न्यूटन के दूसरे नियम में बल की अवधारणा "टॉटोलॉजिकल और बेमानी" थी।

समीकरणों और गणना फ़ार्मुलों में करणीयता

समीकरण केवल बातचीत की प्रक्रिया का वर्णन करते हैं, बिना किसी एक शरीर को दूसरे के आंदोलन के कारण के रूप में व्याख्या करने और इस आंदोलन के पूरा होने के बाद सिस्टम की स्थिति की भविष्यवाणी करने की आवश्यकता के बिना। गणितीय समीकरणों में कार्य-कारण के सिद्धांत की भूमिका भौतिकी की तुलना में गौण है।

डिडक्शन एंड नोमोलॉजी

कार्य-कारण के एक समय-स्वतंत्र दृष्टिकोण की संभावना एक वैज्ञानिक कानून में शामिल की जा सकने वाली घटना के वैज्ञानिक स्पष्टीकरण के निगमन-नामवैज्ञानिक (डी-एन) दृष्टिकोण को रेखांकित करती है। डी-एन दृष्टिकोण के प्रतिनिधित्व में, एक भौतिक स्थिति को व्याख्यात्मक कहा जाता है, यदि एक (नियतात्मक) कानून लागू करके, इसे प्रारंभिक शर्तों से प्राप्त किया जा सकता है। यदि हम बात कर रहे हैं, उदाहरण के लिए, खगोल भौतिकी के बारे में, तो ऐसी प्रारंभिक स्थितियों में गति और सितारों की एक दूसरे से दूरी शामिल हो सकती है। इस "नियतात्मक व्याख्या" को कभी-कभी कारण कहा जाता है।नियतिवाद।

डोमिनोज़ सिद्धांत।
डोमिनोज़ सिद्धांत।

निर्धारणवाद

डी-एन दृष्टिकोण का नकारात्मक पक्ष यह है कि कार्य-कारण और नियतत्ववाद के सिद्धांत कमोबेश पहचाने जाते हैं। इस प्रकार, शास्त्रीय भौतिकी में, यह माना जाता था कि सभी घटनाएं प्रकृति के ज्ञात नियमों के अनुसार पहले की घटनाओं (यानी, द्वारा निर्धारित) के कारण होती हैं, पियरे-साइमन लाप्लास के इस दावे में परिणत होती है कि यदि दुनिया की वर्तमान स्थिति सटीकता से जानी जाती है, इसके भविष्य और पिछले राज्यों की भी गणना की जा सकती है। हालांकि, इस अवधारणा को आमतौर पर लाप्लास नियतिवाद ("लाप्लास कारणता" के बजाय) के रूप में संदर्भित किया जाता है क्योंकि यह गणितीय मॉडल में नियतत्ववाद पर निर्भर करता है - उदाहरण के लिए, गणितीय कॉची समस्या में इस तरह के नियतत्ववाद का प्रतिनिधित्व किया जाता है।

क्वांटम यांत्रिकी में कार्य-कारण और नियतत्ववाद का भ्रम विशेष रूप से तीव्र है - यह विज्ञान इस अर्थ में एक कारण है कि कई मामलों में यह वास्तव में देखे गए प्रभावों के कारणों की पहचान नहीं कर सकता है या समान कारणों के प्रभावों की भविष्यवाणी नहीं कर सकता है, लेकिन, शायद, अभी भी इसकी कुछ व्याख्याओं में निर्धारित किया गया है - उदाहरण के लिए, यदि तरंग फ़ंक्शन को वास्तव में पतन नहीं माना जाता है, जैसा कि कई-दुनिया की व्याख्या में है, या यदि इसका पतन छिपे हुए चर के कारण है, या बस नियतत्ववाद को एक मूल्य के रूप में फिर से परिभाषित करता है जो निर्धारित करता है विशिष्ट प्रभावों के बजाय संभावनाएं।

जटिलता के बारे में कठिन: क्वांटम यांत्रिकी में कार्य-कारण, नियतत्ववाद और कार्य-कारण का सिद्धांत

आधुनिक भौतिकी में, कार्य-कारण की अवधारणा अभी भी पूरी तरह से समझ में नहीं आई है। समझविशेष सापेक्षता ने कार्य-कारण की धारणा की पुष्टि की, लेकिन उन्होंने "एक साथ" शब्द का अर्थ पर्यवेक्षक पर निर्भर किया (जिस अर्थ में पर्यवेक्षक को क्वांटम यांत्रिकी में समझा जाता है)। इसलिए, कार्य-कारण का सापेक्षवादी सिद्धांत कहता है कि कारण सभी जड़त्वीय पर्यवेक्षकों के अनुसार कार्रवाई से पहले होना चाहिए। यह कहने के बराबर है कि एक कारण और उसके प्रभाव को एक समय अंतराल से अलग किया जाता है, और यह कि प्रभाव कारण के भविष्य से संबंधित है। यदि समय अंतराल दो घटनाओं को अलग करता है, तो इसका मतलब है कि उनके बीच प्रकाश की गति से अधिक गति से संकेत नहीं भेजा जा सकता है। दूसरी ओर, यदि संकेत प्रकाश की गति से तेज यात्रा कर सकते हैं, तो यह कार्य-कारण का उल्लंघन करेगा क्योंकि यह संकेत को मध्यवर्ती अंतराल पर भेजने की अनुमति देगा, जिसका अर्थ है कि, कम से कम कुछ जड़त्वीय पर्यवेक्षकों को संकेत दिखाई देगा समय के साथ पीछे हटना। इस कारण से, विशेष सापेक्षता विभिन्न वस्तुओं को प्रकाश की गति से तेज गति से एक दूसरे के साथ संचार करने की अनुमति नहीं देती है।

क्वांटम कारण।
क्वांटम कारण।

सामान्य सापेक्षता

सामान्य सापेक्षता में, कार्य-कारण के सिद्धांत को सबसे सरल तरीके से सामान्यीकृत किया जाता है: एक प्रभाव उसके कारण के भविष्य के प्रकाश शंकु से संबंधित होना चाहिए, भले ही स्पेसटाइम घुमावदार हो। क्वांटम यांत्रिकी में कार्य-कारण के अध्ययन में और विशेष रूप से, सापेक्षतावादी क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में नई सूक्ष्मताओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए। क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में, कार्य-कारण स्थानीयता के सिद्धांत से निकटता से संबंधित है। हालांकि, सिद्धांतइसमें स्थानीयता का विरोध किया जाता है, क्योंकि यह चुने हुए क्वांटम यांत्रिकी की व्याख्या पर अत्यधिक निर्भर है, विशेष रूप से क्वांटम उलझाव प्रयोगों के लिए जो बेल के प्रमेय को संतुष्ट करते हैं।

निष्कर्ष

इन सूक्ष्मताओं के बावजूद, भौतिक सिद्धांतों में कार्य-कारण एक महत्वपूर्ण और मान्य अवधारणा है। उदाहरण के लिए, यह धारणा कि घटनाओं को कारणों और प्रभावों में क्रमबद्ध किया जा सकता है, कार्य-कारण के विरोधाभासों को रोकने (या कम से कम समझने) के लिए आवश्यक है जैसे कि "दादा विरोधाभास" जो पूछता है: "क्या होता है यदि कोई यात्री अपने दादा को मारने से पहले उसे मारने का समय लेता है। कभी अपनी दादी से मिलता है?"

तितली प्रभाव

भौतिकी में सिद्धांत, जैसे कि अराजकता सिद्धांत से तितली प्रभाव, कार्य-कारण में मापदंडों के वितरित सिस्टम जैसी संभावनाओं को खोलते हैं।

तितली प्रभाव की व्याख्या करने का एक संबंधित तरीका यह है कि इसे भौतिकी में कार्य-कारण की धारणा के अनुप्रयोग और कार्य-कारण के अधिक सामान्य उपयोग के बीच अंतर को इंगित करने के रूप में देखा जाए। शास्त्रीय (न्यूटोनियन) भौतिकी में, सामान्य स्थिति में, केवल उन स्थितियों को ध्यान में रखा जाता है जो किसी घटना के घटित होने के लिए आवश्यक और पर्याप्त होती हैं। कार्य-कारण के सिद्धांत का उल्लंघन भी शास्त्रीय भौतिकी के नियमों का उल्लंघन है। आज, यह केवल सीमांत सिद्धांतों में अनुमेय है।

एक ग्राफ पर ग्रेंजर करणीयता।
एक ग्राफ पर ग्रेंजर करणीयता।

कार्य-कारण का सिद्धांत एक ट्रिगर का तात्पर्य है जो किसी वस्तु की गति को शुरू करता है। उसी तरह, एक तितली कर सकते हैंतितली प्रभाव के सिद्धांत की व्याख्या करने वाले क्लासिक उदाहरण में बवंडर का कारण माना जाता है।

कारण और क्वांटम गुरुत्व

कॉसल डायनेमिक ट्राइंगुलेशन (सीडीटी के रूप में संक्षिप्त), रेनाटा लॉल, जान अंबजॉर्न और जेरज़ी जुर्किविज़ द्वारा आविष्कार किया गया और फ़ोटिनी मार्कोपुलो और ली स्मोलिन द्वारा लोकप्रिय, क्वांटम ग्रेविटी के लिए एक दृष्टिकोण है, जो लूप क्वांटम ग्रेविटी की तरह, पृष्ठभूमि स्वतंत्र है। इसका मतलब यह है कि वह किसी पहले से मौजूद क्षेत्र (आयामी स्थान) को ग्रहण नहीं करता है, लेकिन यह दिखाने का प्रयास करता है कि अंतरिक्ष-समय की संरचना धीरे-धीरे कैसे विकसित होती है। लूप्स '05 सम्मेलन, कई लूप क्वांटम गुरुत्व सिद्धांतकारों द्वारा आयोजित किया गया था, जिसमें कई प्रस्तुतियां शामिल थीं, जिसमें पेशेवर स्तर पर सीडीटी पर चर्चा की गई थी। इस सम्मेलन ने वैज्ञानिक समुदाय से काफी दिलचस्पी पैदा की।

बड़े पैमाने पर, यह सिद्धांत परिचित 4-आयामी स्पेस-टाइम को फिर से बनाता है, लेकिन दिखाता है कि स्पेस-टाइम प्लैंक स्केल पर दो-आयामी होना चाहिए और निरंतर समय के स्लाइस पर फ्रैक्टल संरचना दिखाना चाहिए। एक सिंप्लेक्स नामक संरचना का उपयोग करते हुए, यह अंतरिक्ष-समय को छोटे त्रिकोणीय वर्गों में विभाजित करता है। एक सिंप्लेक्स विभिन्न आयामों में त्रिभुज का एक सामान्यीकृत रूप है। त्रि-आयामी सिंप्लेक्स को आमतौर पर टेट्राहेड्रोन कहा जाता है, जबकि चार-आयामी एक इस सिद्धांत में मुख्य बिल्डिंग ब्लॉक है, जिसे पेंटाटोप या पेंटाचोरोन भी कहा जाता है। प्रत्येक सिम्प्लेक्स ज्यामितीय रूप से सपाट होता है, लेकिन घुमावदार रिक्त स्थान बनाने के लिए सिम्प्लेक्स को विभिन्न तरीकों से एक साथ "चिपके" किया जा सकता है। ऐसे मामलों में जहां पिछलेबहुत अधिक आयामों के साथ मिश्रित ब्रह्मांडों का उत्पादन करने वाले क्वांटम रिक्त स्थान को त्रिभुज करने का प्रयास, या बहुत कम के साथ न्यूनतम ब्रह्मांड, सीडीटी केवल कॉन्फ़िगरेशन की अनुमति देकर इस समस्या से बचा जाता है जहां कारण किसी भी प्रभाव से पहले होता है। दूसरे शब्दों में, सीडीटी अवधारणा के अनुसार, सादगी के सभी जुड़े किनारों की समय सीमा एक दूसरे के साथ मेल खाना चाहिए। इस प्रकार, शायद कार्य-कारण अंतरिक्ष-समय की ज्यामिति को रेखांकित करता है।

कारण और प्रभाव संबंधों का सिद्धांत

कारण और प्रभाव संबंधों के सिद्धांत में, कार्य-कारण और भी अधिक प्रमुख स्थान रखता है। क्वांटम गुरुत्व के इस दृष्टिकोण का आधार डेविड मैलामेंट का प्रमेय है। यह प्रमेय बताता है कि कारण स्पेसटाइम संरचना अपने अनुरूप वर्ग को बहाल करने के लिए पर्याप्त है। इसलिए, स्थान-समय जानने के लिए अनुरूप कारक और कारण संरचना को जानना पर्याप्त है। इसके आधार पर, राफेल सॉर्किन ने कारण कनेक्शन के विचार का प्रस्ताव रखा, जो क्वांटम गुरुत्वाकर्षण के लिए मौलिक रूप से असतत दृष्टिकोण है। अंतरिक्ष-समय की कारण संरचना को एक आदिम बिंदु के रूप में दर्शाया गया है, और इस मूल बिंदु के प्रत्येक तत्व को इकाई मात्रा के साथ पहचानकर अनुरूप कारक स्थापित किया जा सकता है।

कार्य-कारण का सिद्धांत प्रबंधन में क्या कहता है

निर्माण में गुणवत्ता नियंत्रण के लिए, 1960 के दशक में, कावोरू इशिकावा ने एक कारण और प्रभाव आरेख विकसित किया जिसे "इशिकावा आरेख" या "मछली के तेल आरेख" के रूप में जाना जाता है। आरेख सभी संभावित कारणों को छह मुख्य में वर्गीकृत करता हैश्रेणियां जो सीधे प्रदर्शित करती हैं। इन श्रेणियों को फिर छोटे उपश्रेणियों में विभाजित किया जाता है। इशिकावा पद्धति एक फर्म, कंपनी या निगम की उत्पादन प्रक्रिया में शामिल विभिन्न समूहों द्वारा एक दूसरे पर दबाव के "कारणों" की पहचान करती है। फिर इन समूहों को चार्ट पर श्रेणियों के रूप में लेबल किया जा सकता है। इन आरेखों का उपयोग अब उत्पाद गुणवत्ता नियंत्रण से परे है, और इनका उपयोग प्रबंधन के अन्य क्षेत्रों के साथ-साथ इंजीनियरिंग और निर्माण के क्षेत्र में भी किया जाता है। उत्पादन में शामिल समूहों के बीच उत्पन्न होने वाले संघर्ष के लिए आवश्यक और पर्याप्त परिस्थितियों के बीच अंतर करने में विफल रहने के लिए इशिकावा की योजनाओं की आलोचना की गई है। लेकिन ऐसा लगता है कि इशिकावा ने इन मतभेदों के बारे में सोचा तक नहीं था।

विपणन में कारणता।
विपणन में कारणता।

एक विश्वदृष्टि के रूप में नियतत्ववाद

नियतात्मक विश्वदृष्टि का मानना है कि ब्रह्मांड के इतिहास को घटनाओं की प्रगति के रूप में व्यापक रूप से दर्शाया जा सकता है, जो कारणों और प्रभावों की एक सतत श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है। कट्टरपंथी निर्धारक, उदाहरण के लिए, सुनिश्चित हैं कि "स्वतंत्र इच्छा" जैसी कोई चीज नहीं है, क्योंकि इस दुनिया में सब कुछ, उनकी राय में, पत्राचार और कार्य-कारण के सिद्धांत के अधीन है।

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