retrokausalitet ( omvänd kausalitet) - ett hypotetiskt fenomen eller en process med ett omvänt orsakssamband , det vill säga ett fenomen eller en process där effekten föregår sin orsak i tid.
Retrokausalitet är ett tankeexperiment inom vetenskapsfilosofin , i synnerhet inom fysikens filosofi , där det undersöks om framtiden kan påverka nuet, och nuet kan påverka det förflutna [1] . Filosofisk diskurs och fiktion om tidsresor behandlar liknande frågor, även om tidsresor och omvänd kausalitet inte är synonyma [2] .
En del av diskussionen om omvänd kausalitet förs inom ramen för marginalteorier och pseudovetenskap , och den andra delen inom ramen för vanliga fysikaliska teorier , där elementarpartiklars interaktion studeras [3] .
Studiet av kausalitet i filosofin går åtminstone tillbaka till Aristoteles analys av de fyra orsakerna. Länge trodde man att effekten av effekten på dess orsak innehåller en logisk motsägelse ; som David Hume sa , när man överväger två inbördes relaterade händelser, föregår orsaken, per definition, effekten [4] .
På 1950-talet skrev Michael Dummit att faktiskt ur en filosofisk synvinkel kan effekten föregå orsaken i tid [5] . Filosoferna Anthony Flew och Max Black protesterade mot honom . Black hänvisade till det så kallade "argumentet för försummelsen" (bilking-argumentet), enligt vilket den omvända kausaliteten är omöjlig, eftersom den observerande effekten skulle kunna störa genomförandet av dess orsak [6] . En mer komplex diskussion om hur frågan om fri vilja förhåller sig till de frågor som Black tar upp följer av Newcombs paradox . Representanter för essentialismen föreslog andra teorier, till exempel om existensen av en "äkta orsakskraft i naturen" [7]; de uttryckte också tvivel om induktionens roll i teorin om kausalitet [8] .
Även om förmågan att påverka det förflutna kan leda till logiska motsägelser som farfarsparadoxen [9] , kan sådana motsättningar övervinnas genom att införa restriktioner för villkoren för tidsresor, till exempel genom kravet på en kontinuerlig sekvens av handlingar från framtid till det förflutna [10] .
Aspekter av modern fysik, såsom den hypotetiska existensen av tachyoner och vissa tidsoberoende aspekter av kvantmekaniken , kan tillåta partiklar eller information att resa bakåt i tiden. Yang Fei vid Köpenhamns universitet hävdar att de logiska invändningarna mot makroskopiska tidsresor inte nödvändigtvis gäller andra interaktionsskalor [11] .Men även om omvänd kausalitet är möjlig, kanske det inte kan ge konsekvenser som skiljer sig från dem som skulle bli resultatet av vanliga kausaliteter [12] .
Wheeler-Feynman absorptionsteorin , föreslagen av John Wheeler och Richard Feynman , använder retrocausality och en tidsmässig form av destruktiv interferens för att förklara frånvaron av konvergerande koncentriska vågor som vissa lösningar av Maxwells ekvationer föreslår existerar [13] . Dessa vågor har ingenting att göra med orsak och verkan, de är helt enkelt ett matematiskt sätt att beskriva vanliga vågor. Anledningen till att denna teori föreslogs är att en laddad partikel inte ska verka på sig själv, eftersom detta i klassisk elektrodynamik leder till en oändlig självkraft [14] .
Feynman, och tidigare Ernst Stückelberg , föreslog en tolkning av positronen som en elektron som rör sig bakåt i tiden [15] för att förklara de negativa energilösningarna i Dirac-ekvationen . Elektroner som rör sig bakåt i tiden har en positiv elektrisk laddning . Wheeler tillämpade begreppet retrokausalitet för att förklara de identiska egenskaperna som är gemensamma för alla elektroner, och antar att " alla elektroner är samma elektron " med en komplex självkorsande världslinje [16] . Yoichiro Nambu tillämpade senare retrokausalitet för att förklara skapandet och förintelsen av alla partikel-antipartikelpar, med argumentet att "I slutändan är skapandet och förintelsen av par som kan inträffa nu eller senare inte skapandet och förintelsen, utan bara en förändring i riktningen av partikelrörelse — från det förflutna till framtiden eller från framtiden till det förflutna” [17] . För närvarande är den retrokausala synpunkten accepterad för vissa områden i mikrovärlden, [18] men den har ingenting att göra med de makroskopiska begreppen "orsak" och "verkan", som inte används i beskrivningar av mikroskopiska fenomen utifrån grundläggande interaktioner.
Slutna tidsliknande kurvor , där ett objekts världslinje skär sig själv, uppstår från några exakta lösningar av Einsteins ekvation . Även om stängda tidsliknande kurvor inte verkar existera under normala förhållanden, under extrema rumtidsförhållanden som ett maskhål, [19]eller i närheten av några kosmiska strängar , [20]de kan möjligen bildas, vilket antyder den teoretiska möjligheten av retrokausalitet. Hittills har varken exotisk materia eller topologiska defekter , nödvändiga för förekomsten av sådana extrema förhållanden, registrerats av observationer. Dessutom har Stephen Hawking föreslagit en mekanism som han kallar " kronologisäkerhetsförmodan " som skulle få en sådan stängd tidsliknande kurva att förstöras innan den kunde utnyttjas [21] . Dessa och andra invändningar mot förekomsten av stängda tidsliknande kurvor accepteras inte allmänt [22] .
Retrocausality förknippas ibland med quantum nonlocality , som uppstår från quantum intrassling , [23] inklusive det välkända specialfallet av fördröjt val quantum eraser . [24] Verifiering av icke-lokala korrelationer kräver dock signalöverföring med subluminal hastighet: superluminal signalförbudssats tillåter inte informationsöverföring med superluminal hastighet, och grundläggande beskrivningar av materia och krafter måste utföras inom ramen för kvantfältteori , där spatialt separerade operatorer pendlar . Begreppen kvantentanglement, som inte är relaterade till retrokausalitet, betonar att experiment som visar icke-lokal korrelation av partiklar lika väl kan tolkas i andra referensramar, med en annan ordning av mätningar av "orsaker" och "effekter", vilket är nödvändigt för att följa den speciella relativitetsteorin [25] [26] . Icke-lokal kvantintrassling kan mycket väl beskrivas utan användning av retrokausalitet, om systemets tillstånd beaktas korrekt [27] . Experimenten av fysikern John Cramer , som syftar till att studera de olika föreslagna metoderna för icke-lokal eller retrokausal kvantkorrelation, har hittills visat omöjligheten att sända icke-lokala signaler [28] .
Retrokausalitet används också i tvåtillståndsvektorformalismen i kvantmekaniken, där det nuvarande kvanttillståndet kännetecknas av en kombination av tidigare och framtida kvanttillstånd [29] .
Hypotetiska superluminala partiklar, kallade tachyoner , skulle ha en rymdliknande bana och skulle således kunna röra sig bakåt i tiden från observatörernas synvinkel i vissa referensramar. Även om tachyoner ofta avbildas i science fiction som ett möjligt sätt att skicka meddelanden tillbaka i tiden, förutspår teorin att tachyoner inte kan interagera med vanliga tardyoner på ett sätt som skulle bryta mot principen om kausalitet. I synnerhet gör Gerald Feinbergs omtolkningsprincip det omöjligt att bygga en tachyondetektor som kan ta emot information [30] .
Parapsykologen Helmut Schmidt presenterade en kvantmekanisk motivering för omvänd orsakssamband [31] och hävdade slutligen att experiment visade möjligheten att manipulera radioaktivt sönderfall genom retrokausal psykokinesis [32] . Dessa resultat och den bakomliggande teorin har förkastats av det vetenskapliga samfundet, [33][34]även om de får visst stöd från företrädare för utkantsvetenskap [35] .
Försök att koppla retrokausalitet till trosläkning [ 36] har också vederlagts med vetenskapliga metoder [37] .
Ett av experimenten från psykologen Daryl Bem diskuteras i en artikel av Richard Shope. I Bems experiment visas motivet två gardiner och ombeds gissa vilken som har en bild bakom sig. De flesta av resultaten var omöjliga att skilja från statistiskt sannolika (50%), men högre resultat erhölls för erotiska bilder - 53,1% [38] [39] .