Prinsip kausalitas (juga disebut hukum sebab akibat) adalah yang menghubungkan satu proses (sebab) dengan proses atau keadaan (akibat) lain, di mana yang pertama sebagian bertanggung jawab atas yang kedua, dan yang kedua sebagian tergantung pada yang pertama. Ini adalah salah satu hukum utama logika dan fisika. Namun, baru-baru ini fisikawan Prancis dan Australia mematikan prinsip kausalitas dalam sistem optik yang baru-baru ini mereka buat secara artifisial.
Secara umum, setiap proses memiliki banyak penyebab yang menjadi faktor penyebab, dan semuanya terletak di masa lalunya. Satu efek, pada gilirannya, dapat menjadi penyebab banyak efek lainnya, yang semuanya terletak di masa depan. Kausalitas memiliki hubungan metafisik dengan konsep ruang dan waktu, dan pelanggaran prinsip kausalitas dianggap sebagai kesalahan logika yang serius di hampir semua ilmu pengetahuan modern.
Inti dari konsep
Kausalitas adalah abstraksi yang menunjukkan bagaimana dunia berevolusi, dan oleh karena itu konsep utama lebih rentan terhadapuntuk menjelaskan berbagai konsep perkembangan. Hal ini dalam beberapa hal berhubungan dengan konsep efisiensi. Untuk memahami prinsip kausalitas (terutama dalam filsafat, logika dan matematika), seseorang harus memiliki pemikiran logis dan intuisi yang baik. Konsep ini secara luas diwakili dalam logika dan linguistik.
Kausalitas dalam Filsafat
Dalam filsafat, prinsip kausalitas dianggap sebagai salah satu prinsip dasar. Filsafat Aristotelian menggunakan kata "sebab" untuk berarti "penjelasan" atau jawaban atas pertanyaan "mengapa?", termasuk "sebab" material, formal, efisien, dan pamungkas. Menurut Aristoteles, "sebab" juga merupakan penjelasan dari segala sesuatu. Tema kausalitas tetap menjadi pusat filsafat kontemporer.
Relativitas dan mekanika kuantum
Untuk memahami apa yang dikatakan prinsip kausalitas, Anda harus terbiasa dengan teori relativitas Albert Einstein dan dasar-dasar mekanika kuantum. Dalam fisika klasik, suatu efek tidak dapat terjadi sebelum penyebab langsungnya muncul. Prinsip kausalitas, prinsip kebenaran, prinsip relativitas cukup erat hubungannya satu sama lain. Misalnya, dalam teori relativitas khusus Einstein, kausalitas berarti bahwa suatu efek tidak dapat terjadi terlepas dari penyebab yang tidak berada di belakang (masa lalu) kerucut cahaya dari peristiwa tersebut. Demikian juga, suatu sebab tidak dapat memiliki akibat di luar kerucut cahayanya (masa depan). Penjelasan Einstein yang abstrak dan panjang lebar ini, tidak jelas bagi pembaca yang jauh dari fisika, mengarah pada pengenalanprinsip kausalitas dalam mekanika kuantum. Either way, keterbatasan Einstein konsisten dengan keyakinan yang masuk akal (atau asumsi) bahwa pengaruh kausal tidak dapat melakukan perjalanan lebih cepat dari kecepatan cahaya dan/atau berlalunya waktu. Dalam teori medan kuantum, peristiwa yang diamati dengan ketergantungan seperti ruang angkasa harus bolak-balik, sehingga urutan pengamatan atau pengukuran objek yang diamati tidak memengaruhi sifat-sifatnya. Tidak seperti mekanika kuantum, prinsip kausalitas mekanika klasik memiliki arti yang sama sekali berbeda.
Hukum kedua Newton
Kausalitas tidak boleh dikacaukan dengan hukum kekekalan momentum kedua Newton, karena kebingungan ini merupakan konsekuensi dari homogenitas spasial hukum fisika.
Salah satu persyaratan prinsip kausalitas, yang berlaku pada tingkat pengalaman manusia, adalah bahwa sebab dan akibat harus dimediasi dalam ruang dan waktu (persyaratan kontak). Persyaratan ini sangat penting di masa lalu, terutama dalam proses pengamatan langsung dari proses kausal (misalnya, mendorong kereta), dan kedua, sebagai aspek bermasalah dari teori gravitasi Newton (tarik Bumi oleh Matahari). melalui tindakan di kejauhan), menggantikan proposal mekanistik seperti seperti teori pusaran Descartes. Prinsip kausalitas sering dilihat sebagai stimulus untuk pengembangan teori medan dinamis (misalnya, elektrodinamika Maxwell dan teori relativitas umum Einstein) yang menjelaskan pertanyaan mendasar fisika jauh lebih baik daripadateori Descartes di atas. Melanjutkan tema fisika klasik, kita dapat mengingat kontribusi Poincaré - prinsip kausalitas dalam elektrodinamika, berkat penemuannya, menjadi lebih relevan.
Empirik dan metafisika
Keengganan kaum empiris terhadap penjelasan metafisik (seperti teori pusaran Descartes) memiliki pengaruh kuat pada gagasan tentang pentingnya kausalitas. Oleh karena itu, konsep pretensi ini telah diremehkan (misalnya, dalam Hipotesis Newton). Menurut Ernst Mach, konsep gaya dalam hukum kedua Newton adalah "tautologis dan redundan".
Kausalitas dalam persamaan dan rumus perhitungan
Persamaan hanya menggambarkan proses interaksi, tanpa perlu menafsirkan satu benda sebagai penyebab pergerakan benda lain dan memprediksi keadaan sistem setelah gerakan ini selesai. Peran prinsip kausalitas dalam persamaan matematika adalah sekunder dibandingkan dengan fisika.
Pengurangan dan nomologi
Kemungkinan pandangan kausalitas yang tidak bergantung waktu mendasari pandangan deduktif-nomologis (D-N) dari penjelasan ilmiah tentang suatu peristiwa yang dapat dimasukkan ke dalam hukum ilmiah. Dalam representasi pendekatan D-N, keadaan fisik dikatakan dapat dijelaskan jika, dengan menerapkan hukum (deterministik), dapat diperoleh dari kondisi awal yang diberikan. Kondisi awal seperti itu dapat mencakup momentum dan jarak satu sama lain dari bintang-bintang, jika kita berbicara, misalnya, tentang astrofisika. "Penjelasan deterministik" ini terkadang disebut kausal.determinisme.
Determinisme
Kelemahan dari pandangan D-N adalah bahwa prinsip kausalitas dan determinisme kurang lebih diidentifikasi. Jadi, dalam fisika klasik, diasumsikan bahwa semua fenomena disebabkan oleh (yaitu, ditentukan oleh) peristiwa sebelumnya sesuai dengan hukum alam yang diketahui, yang berpuncak pada pernyataan Pierre-Simon Laplace bahwa jika keadaan dunia saat ini diketahui dari akurasi, keadaan masa depan dan masa lalunya juga dapat dihitung. Namun, konsep ini biasanya disebut sebagai determinisme Laplace (bukan "kausalitas Laplace") karena bergantung pada determinisme dalam model matematika - determinisme seperti yang direpresentasikan, misalnya, dalam masalah matematika Cauchy.
Kebingungan kausalitas dan determinisme sangat akut dalam mekanika kuantum - ilmu ini adalah kausal dalam arti bahwa dalam banyak kasus ia tidak dapat mengidentifikasi penyebab dari efek yang benar-benar diamati atau memprediksi efek dari penyebab yang identik, tetapi, mungkin, masih ditentukan dalam beberapa interpretasinya - misalnya, jika fungsi gelombang diasumsikan tidak benar-benar runtuh, seperti dalam interpretasi banyak dunia, atau jika keruntuhannya disebabkan oleh variabel tersembunyi, atau sekadar mendefinisikan ulang determinisme sebagai nilai yang menentukan probabilitas daripada efek spesifik.
Sulit tentang kompleks: kausalitas, determinisme, dan prinsip kausalitas dalam mekanika kuantum
Dalam fisika modern, konsep kausalitas masih belum sepenuhnya dipahami. Pemahamanrelativitas khusus menegaskan asumsi kausalitas, tetapi mereka membuat arti kata "simultan" bergantung pada pengamat (dalam pengertian di mana pengamat dipahami dalam mekanika kuantum). Oleh karena itu, prinsip kausalitas relativistik mengatakan bahwa penyebab harus mendahului tindakan menurut semua pengamat inersia. Ini sama dengan mengatakan bahwa suatu sebab dan akibatnya dipisahkan oleh suatu interval waktu, dan bahwa akibat itu milik masa depan sebab itu. Jika interval waktu memisahkan dua peristiwa, ini berarti bahwa sinyal dapat dikirim di antara mereka dengan kecepatan yang tidak melebihi kecepatan cahaya. Di sisi lain, jika sinyal dapat bergerak lebih cepat daripada kecepatan cahaya, ini akan melanggar kausalitas karena akan memungkinkan sinyal dikirim pada interval menengah, yang berarti bahwa, setidaknya untuk beberapa pengamat inersia, sinyal akan tampak akan bergerak mundur dalam waktu. Untuk alasan ini, relativitas khusus tidak memungkinkan objek yang berbeda untuk berkomunikasi satu sama lain lebih cepat dari kecepatan cahaya.
Relativitas Umum
Dalam relativitas umum, prinsip kausalitas digeneralisasikan dengan cara yang paling sederhana: sebuah efek harus termasuk dalam kerucut cahaya masa depan penyebabnya, bahkan jika ruang-waktu melengkung. Kehalusan baru harus diperhitungkan dalam studi kausalitas dalam mekanika kuantum dan, khususnya, dalam teori medan kuantum relativistik. Dalam teori medan kuantum, kausalitas berkaitan erat dengan prinsip lokalitas. Namun, prinsipnyalokalitas di dalamnya diperdebatkan, karena sangat bergantung pada interpretasi mekanika kuantum yang dipilih, terutama untuk eksperimen keterjeratan kuantum yang memenuhi teorema Bell.
Kesimpulan
Terlepas dari kehalusan ini, kausalitas tetap menjadi konsep penting dan valid dalam teori fisika. Misalnya, gagasan bahwa peristiwa dapat diurutkan menjadi sebab dan akibat diperlukan untuk mencegah (atau setidaknya memahami) paradoks kausalitas seperti "paradoks kakek" yang menanyakan: "Apa yang terjadi jika seorang musafir waktu membunuh kakeknya sebelum dia pernah bertemu neneknya?"
Efek kupu-kupu
Teori dalam fisika, seperti efek kupu-kupu dari teori chaos, membuka kemungkinan seperti sistem parameter terdistribusi dalam kausalitas.
Cara terkait untuk menafsirkan efek kupu-kupu adalah dengan melihatnya sebagai indikasi perbedaan antara penerapan gagasan kausalitas dalam fisika dan penggunaan kausalitas yang lebih umum. Dalam fisika klasik (Newtonian), dalam kasus umum, hanya kondisi-kondisi yang diperlukan dan cukup untuk terjadinya suatu peristiwa yang (secara eksplisit) diperhitungkan. Pelanggaran prinsip kausalitas juga merupakan pelanggaran terhadap hukum fisika klasik. Hari ini, ini hanya diperbolehkan dalam teori marginal.
Prinsip kausalitas menyiratkan pemicu yang memulai pergerakan suatu objek. Dengan cara yang sama, kupu-kupu bisadianggap sebagai penyebab tornado dalam contoh klasik yang menjelaskan teori efek kupu-kupu.
Kausalitas dan gravitasi kuantum
Causal Dynamic Triangulation (disingkat CDT), ditemukan oleh Renata Loll, Jan Ambjörn dan Jerzy Jurkiewicz dan dipopulerkan oleh Fotini Markopulo dan Lee Smolin, adalah pendekatan untuk gravitasi kuantum yang, seperti gravitasi kuantum loop, tidak bergantung pada latar belakang. Ini berarti bahwa ia tidak mengasumsikan arena (ruang dimensional) yang sudah ada sebelumnya, tetapi mencoba menunjukkan bagaimana struktur ruang-waktu itu sendiri berkembang secara bertahap. Konferensi Loops '05, yang diselenggarakan oleh banyak teori gravitasi kuantum loop, mencakup beberapa presentasi yang membahas CDT pada tingkat profesional. Konferensi ini menarik minat yang cukup besar dari komunitas ilmiah.
Dalam skala besar, teori ini menciptakan kembali ruang-waktu 4-dimensi yang sudah dikenal, tetapi menunjukkan bahwa ruang-waktu harus dua-dimensi pada skala Planck dan menunjukkan struktur fraktal pada irisan waktu konstan. Menggunakan struktur yang disebut simpleks, ia membagi ruang-waktu menjadi bagian segitiga kecil. Simpleks adalah bentuk umum dari segitiga dalam dimensi yang berbeda. Simpleks tiga dimensi biasanya disebut tetrahedron, sedangkan yang empat dimensi adalah blok bangunan utama dalam teori ini, juga dikenal sebagai pentatope atau pentachoron. Setiap simpleks datar secara geometris, tetapi simpleks dapat "direkatkan" bersama dalam berbagai cara untuk membuat ruang melengkung. Dalam kasus di mana sebelumnyaupaya untuk melakukan triangulasi ruang kuantum menghasilkan alam semesta campuran dengan terlalu banyak dimensi, atau alam semesta minimal dengan terlalu sedikit, CDT menghindari masalah ini dengan hanya mengizinkan konfigurasi di mana penyebab mendahului efek apa pun. Dengan kata lain, kerangka waktu dari semua tepi sederhana yang terhubung, menurut konsep CDT, harus bertepatan satu sama lain. Jadi, mungkin kausalitas mendasari geometri ruang-waktu.
Teori hubungan sebab akibat
Dalam teori hubungan sebab-akibat, kausalitas menempati tempat yang lebih menonjol. Dasar dari pendekatan gravitasi kuantum ini adalah teorema David Malament. Teorema ini menyatakan bahwa struktur ruang-waktu kausal cukup untuk memulihkan kelas konformalnya. Oleh karena itu, mengetahui faktor konformal dan struktur sebab akibat sudah cukup untuk mengetahui ruang-waktu. Berdasarkan ini, Raphael Sorkin mengusulkan gagasan koneksi kausal, yang pada dasarnya merupakan pendekatan diskrit terhadap gravitasi kuantum. Struktur kausal ruang-waktu direpresentasikan sebagai titik primordial, dan faktor konformal dapat ditentukan dengan mengidentifikasi setiap elemen titik primordial ini dengan satuan volume.
Apa yang dikatakan prinsip kausalitas dalam manajemen
Untuk pengendalian kualitas di bidang manufaktur, pada 1960-an, Kaworu Ishikawa mengembangkan diagram sebab-akibat yang dikenal sebagai "diagram Ishikawa" atau "diagram minyak ikan". Diagram mengkategorikan semua kemungkinan penyebab menjadi enam utama:kategori yang langsung ditampilkan. Kategori-kategori ini kemudian dibagi lagi menjadi subkategori yang lebih kecil. Metode Ishikawa mengidentifikasi "penyebab" tekanan satu sama lain oleh berbagai kelompok yang terlibat dalam proses produksi suatu perusahaan, perusahaan atau korporasi. Kelompok-kelompok ini kemudian dapat diberi label sebagai kategori pada grafik. Penggunaan diagram ini sekarang melampaui kontrol kualitas produk, dan digunakan di bidang manajemen lain, serta di bidang teknik dan konstruksi. Skema Ishikawa telah dikritik karena gagal membedakan antara kondisi yang diperlukan dan kondisi yang cukup untuk konflik yang muncul antara kelompok yang terlibat dalam produksi. Tapi sepertinya Ishikawa tidak memikirkan perbedaan ini.
Determinisme sebagai pandangan dunia
Pandangan dunia deterministik percaya bahwa sejarah alam semesta dapat direpresentasikan secara mendalam sebagai rangkaian peristiwa, mewakili rantai sebab dan akibat yang berkelanjutan. Kaum determinis radikal, misalnya, yakin bahwa tidak ada yang namanya "kehendak bebas", karena segala sesuatu di dunia ini, menurut pendapat mereka, tunduk pada prinsip korespondensi dan kausalitas.
