מדוע אנו זוכרים את העבר ולא את העתיד?

את חוש ההומור שלך בזבזת כבר ב"בעיה" שהעלית.

טוב,
עברו כאן כבר להתעסק בשטויות.

רדף
תגיד.

השאלה שלך היא רק בקשר להזכרות, או נאמר גם בקשר לשמחה וצער.

מדוע אנו לא שמחים או מצטערים ממקרים שעדיין לא קרו.

לאברום: לא חשבתי על זה כשפתחתי את האשכול, אבל בדיעבד, בעקבות הדיון עם ידעיה במהלך האשכול, מתברר שהשאלה היא גם לגבי שמחה וצער ואפילו לגבי תהליכים שלא מערבים בני אדם כלל - כגון הדוגמאות עם ההד והמראה שידעיה הביא. 

אם כך, אחרי כל החילופי דברים שהיו. שרק הרחיקו את ההגיון הפשוט מהבעיה.

באם לא איכפת לך,
תכתוב שוב את הבעיה (בניכוי כל נושא ההגדרות שבלבל את כולם). תשתמש בדוגמא אחרת מזכרון (עדיף משהו מהחיי יום-יום).

וגם את הפתרון.

תודה

אוקיי:


אתחיל מדוגמה פשוטה.


תרגילים סטאנדארטיים שנותנים בשיעורי פיזיקה בתיכון [אם אני זוכר נכון - כבר עבר עשור מאז] נראים בערך כך:

מתוארת מערכת סגורה מסויימת [דמיונית] במלואה - כלומר, הן מיקום כל העצמים בה והן הכוחות הפועלים בה. ואז התלמידים נדרשים להגיד מה יהיה מצב המערכת בעוד כך וכך זמן.  

אבל האמת היא שהם באותה מידה יכלו להישאל מה היה מצב המערכת לפני כך וכך זמן - לשם זאת, כל שצריך הוא פשוט להפוך את סימני הווקטורים של הכוחות הפועלים במערכת - במילים אחרות, להפוך את כיוונם - ואז לבצע את החישוב כאילו מדובר על חישוב של מצב עתידי בעוד כך וכך זמן.  

בפיזיקה קלאסית, בהינתן חוקי הטבע ומצב מערכת סגורה בזמן נתון, ניתן לחשב את מצבה בכל זמן אחר שהוא - בין אם קודם לזמן הנתון ובין אם מאוחר לו.

אנו מניחים שהעולם שלנו, למשל, הוא מערכת סגורה כזאת [תיזה זאת נקראת "תיזת אטימות ההסבר הפיזיקאלי"] - ולכן, השד של לאפלאס, למשל - שלא כמו בדוגמה שלאפלאס עצמו נתן - יכול לא רק לחזות את העתיד, אלא גם לחשב את העבר באותו אופן בדיוק. 


מה שיוצא מכך הוא שבפיזיקה הקלאסית, ההשפעה הסיבתית היא סימטרית - מאורעות עתידיים קובעים את מאורעות העבר בדיוק כמו שמאורעות בעבר קובעים את המאורעות העתידיים.

ושוב אני אחזור על דוגמת האקדח שכבר הבאתי אתה לפני כמה עמודים:

אם נירה באקדח, הקנה יהיה לוהט. אבל באותה מידה, אם הקנה לוהט, האקדח נורה לפני כן. 

[וראו שם את ההסתייגויות]


בתמונת עולם כזאת, ניתן בכיף לשאול למה תהליכים מסויימים לא מתרחשים בסדר ההפוך מבדרך כלל. ואפילו ניתן לשאול למה תהליכים אלו בדרך כלל מתרחשים בסדר מסויים ולא בסדר ההפוך.


למשל [הדוגמאות שהביא ידעיה בשם הוקינג] - מדוע לעתים ההד לא בא לפני הקול ומדוע לעתים ההשתקפות בראי לא באה לפני שהתמונה אותה הראי משקף מופיעה במציאות.

החשוב פה הוא שבפיזיקה הקלאסית, אין שום מניעה ע"פ חוקי הטבע שדברים מעין אלו יקרו. זאת ועוד, אין שום הכרח על פי חוקי הטבע שדברים מעין אלו לא יקרו באותה תדירות כמו התהליכים ההפוכים: ההד שבא אחרי הקול, והתמונה שמשתקפת רק אחרי הופעתה במציאות.

הסבר היחיד שייתכן בתמונת עולם כזאת  [ואותו סיפק ידעיה] לכך שסדר המאורעות הרגיל נשמר הוא שבפועל, מצב המערכת האקטואלי לא גורר סיבתית תהליכים הפוכים. במילים אחרות, השלשלת הסיבתית הקיימת בפועל לא כוללת תהליכים כגון הקול שבא אחרי ההד וכו'


אבל שימו לב שאין זה אומר שלא ייתכנו תהליכים כאלו בעתיד או אפילו שלא התרחשו תהליכים כאלה בעבר [אלא שלא שמנו לב]. כלומר - מדעית, אין שום מניעה שתהליכים כאלו לא התרחשו ו/או לא ייתרחשו.  


והשאלה שלי לגבי הזכרון היא מקרה פרטי של אותה בעיה: בתמונת עולם כזאת, אין מניעה שלעתים תהליכים עתידיים ישתקפו בזכרונינו לפני התרחשותם.





אוקיי. 

עכשיו, מאז סוף המאה ה-19 מקובלת תמונת עולם שונה. מאחר והשכלתי הפיזיקאלית הסתיימה בתיכון [וגם מה שלמדתי שם אני בקושי זוכר], אני לא אתיימר להציג את התמונה החדשה. אולי אחד הפיזיקאים שבחבורה יתנדב לעשות זאת במקומי.


אבל כן אציין שהרעיון הבסיסי הוא שכל המערכות הפיזיקאליות [והעולם הפיזי כולו גם הוא בכלל] "מתפוררות" - כלומר, מידת אי הסדר בהן גוברת. האנרגיה הפוטנציאלית משתחררת והופכת לאנרגיה קינטית. והתהליך הזה הוא חד כיווני - מהעבר לעתיד בלבד.

בתמונת עולם כזו, תהליכים בהם מידת אי הסדר נשמרת בין המצב ההתחלתי למצב הסופי יכולים להתרחש [ומתרחשים בפועל] באופן סימטרי - מהסוף להתחלה ומההתחלה לסוף [כמו למשל בדוגמת שתי הגולות המתנגשות שידעיה הביא] - אבל תהליכים בהם מידת אי הסדר גוברת במהלך התרחשותם, יכולים להתרחש רק בסדר המסויים בו הם מתרחשיםבפועל. כך, ההד לא נעשה לעולם לקול, ושברי הביצה לא מתרסקים לכדי ביצה, והזיכרונות לא הופכים למאורעות...



רדף

ראשית,

 שאלתך יוצאת מתחומה הטהור של הפילוסופיה ועוברת לתחום הפילוסופיה של המדע.

בנוסף, יש כאן נסיון לגעת בחוק הסיבתיות.
מי גילה לנו שמלבד לדעת את תהליך הצעדים לאחור, יתכן שהם גם יקרו כך במציאות.

"מי גילה לנו שמלבד לדעת את תהליך הצעדים לאחור, יתכן שהם גם יקרו כך במציאות."


לא הבנתי את השאלה

הבאת את השד של לאפלאס כדוגמה של חישוב צעדים לאחור.

השאלה היא מנין שגם יכולים להתרחש צעדים לאחור, אולי ישנה סיבתיות חד צדדית.

הרי איננו יודעים באמת מה גורם לתהליכים הפיזיים לקרוא, כלומר מה הסיבה ששלב רודף שלב. א"כ אולי ישנה סיבה נעלמת שגורמת רק להליך של ביצה שלימה ואח"כ התרסקותה ללא היתכנות של תהליך הפוך.

השד של לאפלאס יודע כל: הוא מכיר את כל הכוחות הפועלים בשטח ואת מיקומם של כל החלקיקים.  

רדף,
לאור בקשתך, במחילת המשתתפים, מפני שהאשכול לקראת סופו ונכנסו כאן שאלות טכניות מעניינות, אכנס מעט לפורמליסטיקה.
את הטיעון שלך מהסימטריה של הפיסיקה (שהוא מאד רווח, כמובן), כבר ביקר ראסל במאמרו על הסיבתיות. אתאר בקצרה את הטיעון שלו.
העובדה שחוקי הפיסיקה הם סימטריים (אגב, לא הופכים את כיווני הכוחות כפי שכתבת, אלא את המהירויות, כי למהירות יש מימדים של מקום חלקי זמן, הכוח מחולק בריבוע הזמן ולכן סימנו אינו משתנה), אינה קשורה לנושא הסיבתיות.
הסימטריה של הפיסיקה רק אומרת שאם תיקח פתרון של המשוואה שמתקדם קדימה בזמן ותהפוך את כיוון הזמן, תקבל פתרון שגם הוא תקני. לשון אחר: אם תסריט את הסרט הפוך, אף אחד לא אמור להרגיש שהוא הפוך (כי מה שמתקבל הוא תקני ומתאים למשוואות הפיסיקה). הבעיה היא שהסימטריה הזו מתארת את הפתרונות של המשוואות ואת המשוואות עצמן, אבל לא יחס סיבתי. משוואות הפיסיקה הללו כלל אינן עוסקות בסיבתיות, והיא לא מוגדרת בתוכן.
ניקח דוגמא. יש N חלקיקים שפועל ביניהם כוח אלקטרוסטטי מכל אחד לשני. משוואת התנועה של כל אחד מהחלקיקים היא שתאוצתו (=הנגזרת השנייה של המיקום שלו לפי הזמן) כפול המסה שלו שווה לסכום כל הכוחות שמפעילים עליו שאר החלקיקים.
פתרון של מערכת משוואות כזו מתואר במערכת 6N מימדית (3 מימדי מקום ו-3 מימדי מהירות/תנע עבור כל חלקיק). כל פתרון הוא מסלול במרחב ה-6N מימדי הזה (=מרחב הפאזה, או מרחב הקונפיגורציות), כשהפרמטר לאורך המסלול הוא הזמן. מסלול כזה מתאר את מצב המערכת בכל רגע על ידי ווקטור של מיקומים ומהירויות/תנעים.
היכן כאן נכנסת סיבתיות? מה משפיע על מה? במסלול עצמו יש רק מצבים עוקבים בזה אחר זה. אין כאן סיבה וגם לא מסובב. הקשר הסיבתי היחיד בתמונה הזו מופיע במשוואות התנועה, שכן שם נקבע קשר בין כוח לתאוצה (=שינוי מהירות). אבל הקשר הזה הוא סימולטני (הכוח ברגע נתון משנה את המהירות מיידית באותו רגע). לכן הוא אינו מתייחס לסדר הזמנים.

[הערה בסוגריים: המשוואות גם אינן קובעות מי הסיבה ומי המסובב. האם הכוח הוא הסיבה לשינוי המהירות או שינוי המהירות הוא הסיבה לכוח. משוואה כלל אינה קובעת יחס סיבתי. האינטרפרטציה שלנו שרואה את הכוח כסיבה היא שמכניסה כאן אסימטריה בין סיבה למסובב.]

מקובל להניח אצל רבים שהסימטריה של חוקי הפיסיקה מכתיבה סימטריה סיבתית (כלומר שיכולה להיות סיבתיות לכל כיוון בזמן, קדימה או אחורה), אך זוהי טעות פילוסופית.
כל עוד לא הגדרת סיבה ומסובב ויחס סיבתי במסגרת התמונה הפיסיקלית, אתה לא יכול לדבר על סימטריה זמנית של היחס הסיבתי בתמונה זו. אתה צריך להצביע על מאורע שהוא סיבה ועל מאורע שהוא מסובב, ואז לראות האם תמיד הסיבה קודמת למסובב או לא. כל עוד לא זיהית כאן צמד אירועים כזה, אתה לא יכול לומר מאומה על היחס ביניהם.
לכן הטענה שהסימטריה של הפתרונות והמשוואות סותרת את האסימטריה הסיבתית דומה לטענה שצבעה האדום של הכלנית סותר את צבעו הלבן של הענן. אין להשוות תכונות של פתרונות של משוואות לתכונות של יחס סיבתי שהוא משהו אחר שלא מתואר בהן.
אני יכול להעלות הצעה להגדיר סיבתיות בתמונה הזו באופן הבא: נכניס הפרעה במקום וזמן נתונים (פונקציית דלתא), וכעת נפתור את המשווואת דלעיל עם ההפרעה ובלי ההפרעה, עם אותם תנאי התחלה. ברור ששני הפתרונות יהיו זהים עד רגע ההפרעה, והשינוי יתחיל רק אחרי ההפרעה. הרי לך אסימטריה סיבתית גם בתמונה הפיסיקלית. השינוי קורה רק אחרי ההפרעה, ואין שום סימטריה. קיבלת שלאחר שזיהינו סיבה ומסובב נוצרה פתאום אסימטריה זמנית ביניהם, על אף הסימטריה של המשוואות והפתרונות.
אמנם אתה יכול כעת להעלות את הטענה, שאם נקבע את תנאי הסיום של שתי הבעיות ונכניס הפרעה לאחת מהן, הפתרון שיתקבל יהיה שווה בזמן שאחרי ההפרעה (עד הרגע שהגדרנו כ'סיום') ולא בזמן שלפניה. אבל התנגדות זו היא בעייתית בתרתי:
א. אין לך דרך לשלוט על תנאי סיום. אתה יכול להציב את החלקיקים באותם תנאי התחלה בשני הניסויים, אבל אתה לא יכול להציב אותם באותם תנאי סיום (אין לך שליטה על תנאי הסיום). מה שעליך לעשות הוא לקבוע את תנאי ההתחלה כך שיתקבלו תנאי סיום זהים. אבל אז אתה מכניס תנאי התחלה שונים לשתי הבעיות, ובכך שברת את הסימטריה.
ב. גם אם נתעלם מהבעייה הקודמת, הרי שגם במצב זה יש כיוון לסיבתיות: היא תמיד הולכת אחורה בזמן. כלומר גם כאן הסיבה לעולם נמצאת בכיוון טמפורלי מוגדר ביחס למסובב, ואין סימטריה.
המסקנה היא בדיוק מה שכתבתי לך למעלה: העולם או התודעות שלנו מחולקות בין שתי אסימטריות: או קדימה בזמן או אחורה בזמן (ומה שמפריד ביניהן הוא קונוס האור). ולכן עבור כל תודעה יש אסימטריה של היחס הסיבתי.
מדוע אנחנו תמיד מודדים את הפתרון שמתקדם קדימה בזמן? לדעתי הסדר בו אנחנו צופים מוגדר אצלנו 'קדימה'. העיקר שיש יחס שאינו יכול להתהפך.
ואולי מכיון שאנחנו בנויים בצורה מסוימת, אנחנו דוגמים את הפתרונות שהולכים קדימה בזמן. אבל זה לא יוצא מהפיסיקה אלא מהעולם, או מהתודעה שלנו. לשון אחר, כיוון ההשפעה הסיבתית אינו נמצא במשווואות הפיסיקה, אלא בעולם או בתודעה. לכן אין לטעון מכוח הפיסיקה לסימטריה טמפורלית (=זמנית) של היחס הסיבתי.
לשון אחר: חוקי הפיסיקה אינם תיאור מלא של המציאות שלנו, אלא רק תיאור חלקי. הסיבתיות היא אלמנט שנמצא מחוצה להן, ולכן ברור שלא תראה את האסימטריה שלה בתוכן.
זוהי בעצם הביקורת של ראסל על הטיעון הנפוץ (והשגוי) הזה.

תודה לרב אברהם על הדברים.

אשמח לשמוע גם מה יש לפיזיקאים האחרים דפה לומר בעניין.

רק שאלה לי [שאולי נובעת מבורות]: אם ישנה הפרעה, האם אין זה אומר שהמערכת איננה סגורה או שלא לקחנו בחשבון את כל מרכיבי המערכת?




ואציע גם אופן להגדיר "סיבה" ללא היזקקות להפרעות [לא איזו המצאה מקורית שלי]:

קודם כל, אגדיר "מאורע" [ההגדרה המקובלת]: מאורע הוא מימוש תכונה ע"י אובייקט בזמן נתון.  

גם התכונה וגם האובייקט יכולים, כמובן, להיות מורכבים ככל שנרצה. קונפיגוראציה של מערכת נתונה בזמן t היא מאורע, על פי הגדרה זו.

סיבה של מאורע נתון, a,  ייקרא מאורע אחר כלשהו, b, שבהינתן (א) התרחשותו של b ו-(ב)חוקי הפיזיקה, ניתן להסיק לוגית [לפחות באופן תיאורטי] את התרחשותו של a.


כך אני השתמשתי במילה "סיבה" בסיכום שלי לעיל. וכך [בערך] השתמש בה יום ואחרים. 

 הרב מן הסתם יסכים שבהינתן הגדרה כזו, במסגרת הפיזיקה הקלאסית, הסיבתיות היא סימטרית.


אבל, מן הסתם, הרב יטען שהגדרה כזו איננה קולעת לשימוש היומיומי במילה "סיבה".. 

אשמח לשמוע את דעת הרב בעניין.



רדף

רדף

נדמה לי שמיכי הביע את קושיתי בצורה מדעית יותר.
השד של לפלאס יודע לחשב בדיעבד את העובדות- לאור סדר מקריותם, במהופך.

אבל איננו יודע אם הם יכולים ליקרות כך במציאות, חסר לו את ה"סיבתיות" לסדר הדברים.