Kausaler Determinismus

2023 Autor: Noah Black | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-11-26 16:05

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Kausaler Determinismus

Erstveröffentlichung Do 23. Januar 2003; inhaltliche Überarbeitung Do 21.01.2010

Kausaler Determinismus ist grob gesagt die Idee, dass jedes Ereignis durch vorausgehende Ereignisse und Bedingungen zusammen mit den Naturgesetzen erforderlich wird. Die Idee ist uralt, wurde aber im 18. Jahrhundert erstmals geklärt und mathematisch analysiert. Der Determinismus ist einerseits eng verbunden mit unserem Verständnis der Naturwissenschaften und ihrer erklärenden Ambitionen einerseits und mit unseren Ansichten über menschliches freies Handeln andererseits. In diesen beiden allgemeinen Bereichen besteht keine Einigung darüber, ob Determinismus wahr ist (oder ob er sogar als wahr oder falsch bekannt sein kann) und welche Bedeutung die menschliche Handlungsfähigkeit in beiden Fällen haben würde.

• 1. Einleitung

• 2. Konzeptionelle Fragen im Determinismus

  • 2.1 Die Welt
  • 2.2 Wie die Dinge zu einem Zeitpunkt sind t
  • 2.3 Danach
  • 2.4 Naturgesetze
  • 2.5 Behoben

• 3. Die Erkenntnistheorie des Determinismus

  • 3.1 Wieder Gesetze
  • 3.2 Erfahrung
  • 3.3 Determinismus und Chaos
  • 3.4 Metaphysische Argumente

• 4. Der Status des Determinismus in physikalischen Theorien

  • 4.1 Klassische Mechanik
  • 4.2 Spezielle relativistische Physik
  • 4.3 Allgemeine Relativitätstheorie (GTR)
  • 4.4 Quantenmechanik
• 5. Zufall und Determinismus
• 6. Determinismus und menschliches Handeln
• Literaturverzeichnis
• Andere Internetquellen
• Verwandte Einträge

1. Einleitung

In den meisten Fällen werde ich einfach vom Determinismus und nicht vom kausalen Determinismus sprechen. Dies folgt der jüngsten philosophischen Praxis, Ansichten und Theorien darüber, was Kausalität ist, von Schlussfolgerungen über den Erfolg oder Misserfolg des Determinismus scharf zu unterscheiden (vgl. Earman, 1986; eine Ausnahme ist Mellor 1994). Zum größten Teil ist diese Trennung der beiden Konzepte angemessen. Aber wie wir später sehen werden, lässt sich der Begriff Ursache / Wirkung nicht so leicht von vielem lösen, was uns am Determinismus wichtig ist.

Traditionell wurden dem Determinismus verschiedene, normalerweise ungenaue Definitionen gegeben. Dies ist nur problematisch, wenn man den Determinismus in einem bestimmten, genau definierten theoretischen Kontext untersucht; Es ist jedoch wichtig, bestimmte größere Definitionsfehler zu vermeiden. Um loszulegen, können wir mit einer losen und (fast) allumfassenden Definition wie folgt beginnen:

Determinismus: Die Welt wird genau dann vom Determinismus regiert (oder unterliegt diesem), wenn und nur wenn bei einer bestimmten Art und Weise, wie sich die Dinge zu einem bestimmten Zeitpunkt befinden, die Art und Weise, wie die Dinge danach verlaufen, naturrechtlich festgelegt ist.

Die kursiv geschriebenen Sätze sind Elemente, die einer weiteren Erklärung und Untersuchung bedürfen, damit wir das Konzept des Determinismus klar verstehen können.

Die Wurzeln des Begriffs des Determinismus liegen sicherlich in einer sehr verbreiteten philosophischen Idee: Die Idee, dass alles im Prinzip erklärt werden kann oder dass alles, was ist, einen ausreichenden Grund hat, so zu sein und zu sein, wie es ist, und nicht anders. Mit anderen Worten, die Wurzeln des Determinismus liegen in dem, was Leibniz das Prinzip der ausreichenden Vernunft nannte. Aber seit genaue physikalische Theorien mit scheinbar deterministischem Charakter formuliert wurden, ist der Begriff von diesen Wurzeln trennbar geworden. Wissenschaftsphilosophen interessieren sich häufig für den Determinismus oder Indeterminismus verschiedener Theorien, ohne notwendigerweise von einem Blick auf das Leibniz-Prinzip auszugehen.

Seit den ersten klaren Artikulationen des Konzepts besteht unter Philosophen die Tendenz, an die Wahrheit einer deterministischen Doktrin zu glauben. Es gab jedoch auch eine Tendenz, den eigentlichen Determinismus mit zwei verwandten Begriffen zu verwechseln: Vorhersehbarkeit und Schicksal.

Der Fatalismus ist leicht vom Determinismus zu entwirren, insofern man mystische Kräfte und den Willen und das Vorwissen der Götter (über bestimmte Angelegenheiten) vom Begriff des Natur- / Kausalgesetzes trennen kann. Natürlich macht nicht jedes metaphysische Bild diese Entflechtung möglich. Generell können wir uns vorstellen, dass bestimmte Dinge schicksalhaft passieren, ohne dass dies allein das Ergebnis deterministischer Naturgesetze ist; und wir können uns vorstellen, dass die Welt von deterministischen Gesetzen regiert wird, ohne dass überhaupt ein Schicksal eintritt (vielleicht weil es keine Götter oder mystischen Kräfte gibt, die das Titel Schicksal oder Schicksal verdienen, und insbesondere keine absichtliche Bestimmung der „Anfangsbedingungen“). der Welt). In einem lockeren Sinne ist es jedoch wahr, dass unter der Annahme des DeterminismusMan könnte sagen, dass angesichts des Verlaufs der Dinge in der Vergangenheit alle zukünftigen Ereignisse, die tatsächlich eintreten werden, bereits eintreten werden.

Vorhersage und Determinismus sind auch leicht zu entwirren, abgesehen von bestimmten starken theologischen Verpflichtungen. Wie der folgende berühmte Ausdruck des Determinismus von Laplace zeigt, sind die beiden jedoch auch leicht zu vermischen:

Wir sollten den gegenwärtigen Zustand des Universums als die Wirkung seines vorhergehenden Zustands und als die Ursache des folgenden Zustands betrachten. Eine Intelligenz, die alle Kräfte kennt, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Natur wirken, sowie die momentanen Positionen aller Dinge im Universum, könnte in einer einzigen Formel die Bewegungen der größten Körper sowie der leichtesten Atome im Universum erfassen Welt, vorausgesetzt, sein Intellekt war stark genug, um alle Daten einer Analyse zu unterziehen; dazu wäre nichts ungewiss, die Zukunft sowie die Vergangenheit wären für seine Augen gegenwärtig. Die Perfektion, die der menschliche Geist der Astronomie geben konnte, bietet nur einen schwachen Überblick über eine solche Intelligenz. (Laplace 1820)

In diesem Jahrhundert definierte Karl Popper Determinismus auch in Bezug auf Vorhersagbarkeit.

Laplace hatte wahrscheinlich Gott im Sinn als die mächtige Intelligenz, für deren Blick die ganze Zukunft offen ist. Wenn nicht, sollte er haben: 19 ^th und 20 ^th Jahrhundert mathematischen Studien überzeugend gezeigt, dass weder eine endliche, noch eine unendliche aber eingebettet-in-der-Welt - Intelligenz, um die Rechenleistung haben kann notwendig, die tatsächliche Zukunft vorherzusagen, in jeder Welt entfernt wie bei uns. „Vorhersehbarkeit“ist daher ein Façon de Parler, der allenfalls anschaulich macht, worum es beim Determinismus geht. in strengen Diskussionen sollte darauf verzichtet werden. Die Welt könnte in gewisser Hinsicht sehr vorhersehbar und doch nicht deterministisch sein; und es könnte deterministisch und doch höchst unvorhersehbar sein, wie viele Studien über Chaos (empfindliche Abhängigkeit von Anfangsbedingungen) zeigen.

Die Vorhersehbarkeit macht jedoch deutlich, worum es beim Determinismus geht: unsere Befürchtungen über unseren eigenen Status als freie Agenten in der Welt. In Laplace's Geschichte konnte ein ausreichend heller Dämon, der 100 Jahre vor meiner Geburt wusste, wie die Dinge auf der Welt standen, jede Handlung, jede Emotion, jeden Glauben an den Verlauf meines Lebens vorhersagen. Würde sie mich dann live dabei beobachten, könnte sie herablassend lächeln, als eine, die eine Marionette zu den Fäden ziehen sieht, von denen sie nichts weiß. Wir können den Gedanken nicht ertragen, dass wir (in gewissem Sinne) Marionetten sind. Es spielt auch keine Rolle, ob ein Dämon (oder sogar Gott) tatsächlich vorhersagen kann oder will, was wir tun werden: die Existenz der Fäden der physischen Notwendigkeit, die mit weit vergangenen Zuständen der Welt verbunden sind und unsere aktuelle Bewegung bestimmen, ist das, was uns alarmiert. Ob ein solcher Alarm tatsächlich gerechtfertigt ist, ist eine Frage, die weit über den Rahmen dieses Artikels hinausgeht (siehe die Einträge zum freien Willen und zu inkompatibilistischen Freiheitstheorien). Ein klares Verständnis dessen, was Determinismus ist und wie wir möglicherweise über seine Wahrheit oder Falschheit entscheiden können, ist sicherlich ein nützlicher Ausgangspunkt für jeden Versuch, sich mit diesem Thema auseinanderzusetzen. Wir kehren weiter unten zum Thema Freiheit im Determinismus und menschliches Handeln zurück.

2. Konzeptionelle Fragen im Determinismus

Erinnern Sie sich daran, dass wir den kausalen Determinismus wie folgt lose definiert haben, wobei Begriffe, die einer Klärung bedürfen, kursiv geschrieben sind:

Kausaler Determinismus: Die Welt wird genau dann vom Determinismus regiert (oder unterliegt diesem), wenn und nur wenn bei einer bestimmten Art und Weise, wie sich die Dinge zu einem bestimmten Zeitpunkt befinden, die Art und Weise, wie die Dinge danach verlaufen, naturrechtlich festgelegt ist.

2.1 Die Welt

Warum sollten wir so global beginnen und von der Welt mit all ihren unzähligen Ereignissen als deterministisch sprechen? Man hätte denken können, dass eine Fokussierung auf einzelne Ereignisse angemessener ist: Ein Ereignis E wird genau dann kausal bestimmt, wenn es eine Reihe früherer Ereignisse {A, B, C…} gibt, die eine (gemeinsam) ausreichende Ursache für E darstellen. Wenn dann alle oder nur die meisten Ereignisse E, die unsere menschlichen Handlungen sind, kausal bestimmt sind, ist das für uns wichtige Problem, nämlich die Herausforderung des freien Willens, in Kraft. Nichts so Globales wie Staaten der ganzen Welt muss angerufen werden, noch ein vollständiger Determinismus, der behauptet, dass alle Ereignisse kausal bestimmt sind.

Aus einer Vielzahl von Gründen ist dieser Ansatz mit Problemen behaftet, und die Gründe erklären, warum Wissenschaftsphilosophen es meistens vorziehen, das Wort „kausal“aus ihren Diskussionen über Determinismus zu streichen. Wie John Earman (1986) witzelte, bedeutet dieser Weg im Allgemeinen, „… einen vagen Konzeptdeterminismus in Form einer wirklich obskuren Ein-Kausalität zu erklären“. Insbesondere korrelieren weder die Vorstellungen von Philosophen noch von Laien von Ereignissen in irgendeiner modernen physikalischen Theorie. ^[1]Gleiches gilt für die Begriffe Ursache und hinreichende Ursache. Ein weiteres Problem ergibt sich aus der Tatsache, dass eine Reihe von Ereignissen {A, B, C…}, wie inzwischen allgemein anerkannt, nur dann wirklich ausreichen kann, um ein Effektereignis zu erzeugen, wenn die Menge eine offene ceteris paribus-Klausel enthält Ausschluss des Vorhandenseins potenzieller Störer, die eingreifen könnten, um E zu verhindern. Zum Beispiel kann der Beginn eines Fußballspiels im Fernsehen an einem normalen Samstagnachmittag ausreichen, um Ted in Richtung Kühlschrank zu bringen und ein Bier zu holen. aber nicht, wenn sich ein Millionen-Tonnen-Asteroid aus ein paar tausend Meilen Entfernung bei 0,75 ° C seinem Haus nähert oder wenn das Telefon mit tragischen Nachrichten klingelt,… und so weiter. Bertrand Russell argumentierte 1912 bekanntermaßen gegen den Begriff der Ursache in dieser Richtung (und anderen), und die Situation hat sich nicht geändert. Indem wir versuchen, die kausale Bestimmung anhand einer Reihe vorheriger ausreichender Bedingungen zu definieren, geraten wir unweigerlich in das Chaos einer offenen Liste negativer Bedingungen, die erforderlich sind, um die gewünschte Suffizienz zu erreichen.

Darüber hinaus ergibt sich ein weiteres Problem, wenn man darüber nachdenkt, wie eine solche Bestimmung mit freiem Handeln zusammenhängt. Wenn die ceteris paribus-Klausel unbefristet ist, wer soll dann sagen, dass sie nicht die Verneinung eines potenziellen Störers beinhalten sollte, der meiner freien Entscheidung entspricht, kein Bier zu holen? Wenn ja, dann sagen wir: "Wenn A, B, C, … geht Ted dann zum Kühlschrank, um ein Bier zu trinken, es sei denn, D oder E oder F oder … oder Ted beschließt, dies nicht zu tun." Die Marionettenketten einer „ausreichenden Ursache“sehen ziemlich dünn aus.

Sie sind auch zu kurz. Denn die typischen früheren Ereignisse, die (intuitiv, plausibel) als ausreichende Ursache für eine menschliche Handlung angesehen werden können, können zeitlich und räumlich so nahe am Agenten liegen, dass sie nicht so sehr wie eine Bedrohung für die Freiheit aussehen Aktivierungsbedingungen. Wenn Ted zum Kühlschrank getrieben wird, indem er sieht, wie das Spiel läuft; in dem Wunsch, die zufriedenstellende Erfahrung anderer Samstage zu wiederholen; ein bisschen durstig fühlen; etc}, solche Dinge sehen eher nach guten Gründen aus, sich für ein Bier entschieden zu haben, als nach externen physischen Ereignissen, die weit außerhalb von Teds Kontrolle liegen. Vergleichen Sie dies mit der Behauptung, dass {Zustand der Welt im Jahr 1900; Naturgesetze bedeuten, dass Ted das Bier holen wird: Der Unterschied ist dramatisch. Wir haben also eine Reihe guter Gründe, an den Formulierungen des Determinismus festzuhalten, die sich am natürlichsten aus der Physik ergeben. Und das bedeutet, dass wir nicht untersuchen, wie ein bestimmtes Ereignis des gewöhnlichen Gesprächs durch frühere Ereignisse bestimmt wird; Wir schauen uns an, wie alles, was passiert, von dem bestimmt wird, was vorher gegangen ist. Der Zustand der Welt im Jahr 1900 hat nur zur Folge, dass Ted ein Bier aus dem Kühlschrank holt, um zu einem späteren Zeitpunkt den gesamten physischen Zustand zu erfassen.

2.2 Wie die Dinge zu einem Zeitpunkt sind t

Die typische Erklärung des Determinismus wirkt sich aus verschiedenen Gründen auf den Zustand der (ganzen) Welt zu einem bestimmten Zeitpunkt (oder Zeitpunkt) aus. Wir werden einige davon kurz erklären. Warum sollten wir den Zustand der ganzen Welt und nicht eine (vielleicht sehr große) Region als Ausgangspunkt nehmen? Man könnte intuitiv denken, dass es ausreichen würde, den vollständigen Zustand der Dinge auf der Erde zu sagen, oder vielleicht im gesamten Sonnensystem, um zu bestimmen, was danach passiert (zumindest zeitweise). Beachten Sie jedoch, dass alle Arten von Einflüssen von außerhalb des Sonnensystems mit Lichtgeschwindigkeit eintreten und wichtige Auswirkungen haben können. Angenommen, Mary schaut in einer klaren Nacht zum Himmel auf und ein besonders hellblauer Stern fällt ihr auf. Sie denkt: „Was für ein schöner Stern; Ich denke, ich bleibe etwas länger draußen und genieße die Aussicht. Der Zustand des Sonnensystems vor einem Monat hat nicht festgelegt, dass das blaue Licht von Sirius eintreffen und Marys Netzhaut treffen würde. es ist erst vor einem Tag im Sonnensystem angekommen, sagen wir mal. Damit Marias Handlungen (und damit alle physischen Ereignisse im Allgemeinen) vor einem Monat durch den Stand der Dinge festgelegt werden können, muss dieser Zustand offensichtlich über einen viel größeren räumlichen Bereich als nur das Sonnensystem festgelegt werden. (Wenn keine physikalischen Einflüsse schneller als Licht sein können, muss der Zustand der Dinge aus einem sphärischen Raumvolumen von 1 Lichtmonat im Radius gegeben werden.)Alle physischen Ereignisse im Allgemeinen) müssen vor einem Monat durch den Stand der Dinge festgelegt werden. Dieser Zustand muss über einen viel größeren räumlichen Bereich als nur das Sonnensystem festgelegt werden. (Wenn keine physikalischen Einflüsse schneller als Licht sein können, muss der Zustand der Dinge aus einem sphärischen Raumvolumen von 1 Lichtmonat im Radius gegeben werden.)Alle physischen Ereignisse im Allgemeinen) müssen vor einem Monat durch den Stand der Dinge festgelegt werden. Dieser Zustand muss über einen viel größeren räumlichen Bereich als nur das Sonnensystem festgelegt werden. (Wenn keine physikalischen Einflüsse schneller als Licht sein können, muss der Zustand der Dinge aus einem sphärischen Raumvolumen von 1 Lichtmonat im Radius gegeben werden.)

Indem wir die „Bedrohung“des Determinismus lebendig machen, wollen wir oft die Idee der gesamten Zukunft der Welt als entschlossen festhalten. Unabhängig von der „Geschwindigkeitsbegrenzung“für physikalische Einflüsse müssen wir, wenn wir wollen, dass die gesamte Zukunft der Welt bestimmt wird, den Zustand der Dinge über den gesamten Raum hinweg festlegen, um nichts zu verpassen, was dies könnte später kommen "von außen" herein, um Dinge zu verderben. In der Zeit von Laplace war natürlich keine Geschwindigkeitsbegrenzung für die Ausbreitung physikalischer Dinge wie Lichtstrahlen bekannt. Im Prinzip könnte sich Licht mit beliebig hoher Geschwindigkeit fortbewegen, und einige Denker nahmen an, dass es „sofort“übertragen wurde. Gleiches galt für die Schwerkraft. In einer solchen Welt muss man offensichtlich den Zustand der Dinge auf der ganzen Welt zu einem Zeitpunkt festlegen.damit die Ereignisse nach den Naturgesetzen für einen beliebigen Zeitraum danach streng bestimmt werden.

Bei alledem setzen wir den vernünftigen Newtonschen Rahmen von Raum und Zeit voraus, in dem die Welt zu einer Zeit ein objektiver und bedeutungsvoller Begriff ist. Wenn wir im Folgenden den Determinismus in relativistischen Theorien diskutieren, werden wir diese Annahme erneut aufgreifen.

2.3 Danach

Wenn für eine breite Klasse physikalischer Theorien (dh vorgeschlagene Sätze von Naturgesetzen) sie überhaupt als deterministisch angesehen werden können, können sie als bidirektional deterministisch angesehen werden. Das heißt, eine Spezifikation des Zustands der Welt zu einem Zeitpunkt t bestimmt zusammen mit den Gesetzen nicht nur, wie die Dinge nach t laufen, sondern auch, wie die Dinge vor t laufen. Philosophen sind sich dieser Symmetrie zwar nicht genau bewusst, ignorieren sie jedoch, wenn sie über die Bedeutung des Determinismus für den freien Willen nachdenken. Der Grund dafür ist, dass wir dazu neigen, die Vergangenheit (und damit die Zustände der Welt in der Vergangenheit) als erledigt, über, fest und außerhalb unserer Kontrolle zu betrachten. Zukunftsorientierter Determinismus bedeutet dann, dass diese vergangenen Zustände - außerhalb unserer Kontrolle, möglicherweise lange bevor es Menschen überhaupt gab - alles bestimmen, was wir in unserem Leben tun. Es scheint dann nur eine merkwürdige Tatsache zu sein, dass es ebenso wahr ist, dass der Zustand der Welt jetzt alles bestimmt, was in der Vergangenheit passiert ist. Wir haben die tief verwurzelte Angewohnheit, die Richtung von Kausalität und Erklärung als Vergangenheit - Gegenwart zu betrachten, selbst wenn wir physikalische Theorien diskutieren, die frei von einer solchen Asymmetrie sind. Wir werden in Kürze auf diesen Punkt zurückkommen.

Ein weiterer Punkt, der hier zu beachten ist, ist, dass der Begriff der Dinge, die danach bestimmt werden, normalerweise in einem unbegrenzten Sinne verstanden wird, dh der Bestimmung aller zukünftigen Ereignisse, egal wie weit entfernt die Zeit ist. Aber konzeptionell gesehen könnte die Welt nur unvollkommen deterministisch sein: Die Dinge könnten beispielsweise etwa tausend Jahre lang von einem bestimmten Startzustand der Welt aus bestimmt werden. Nehmen wir zum Beispiel an, dass ein nahezu perfekter Determinismus regelmäßig (aber selten) durch spontane Partikelerzeugungsereignisse unterbrochen wurde, die im Durchschnitt nur einmal alle tausend Jahre in einem Raumvolumen von tausend Lichtjahren auftreten. Dieses unrealistische Beispiel zeigt, wie Determinismus streng falsch sein kann, und dennoch ist die Welt deterministisch genug, damit unsere Bedenken hinsichtlich des freien Handelns unverändert bleiben.

2.4 Naturgesetze

In der losen Erklärung des Determinismus, nach der wir arbeiten, werden Metaphern wie „regieren“und „unter dem Einfluss von“verwendet, um die starke Kraft anzuzeigen, die den Naturgesetzen zugeschrieben wird. Ein Teil des Verständnisses des Determinismus - und insbesondere, ob und warum er metaphysisch wichtig ist - besteht darin, den Status der vermuteten Naturgesetze klar zu machen.

In den Naturwissenschaften bleibt die Annahme, dass es grundlegende, außergewöhnliche Naturgesetze gibt und dass sie eine starke Art von Modalkraft haben, normalerweise unbestritten. In der Tat ist die Rede von Gesetzen, die „regieren“und so weiter, so alltäglich, dass es einer Willensanstrengung bedarf, sie als metaphorisch zu betrachten. Wir können die üblichen Annahmen über Gesetze folgendermaßen charakterisieren: Es wird angenommen, dass die Naturgesetze aufdringliche Erklärungen sind. Sie lassen Dinge auf bestimmte Weise geschehen, und indem sie diese Kraft haben, können wir durch ihre Existenz erklären, warum Dinge auf bestimmte Weise geschehen. (Für eine aktuelle Verteidigung dieser Perspektive auf Gesetze siehe Maudlin (2007)). Gesetze, könnte man sagen, werden implizit als Ursache für alles angesehen, was geschieht. Wenn die Gesetze, die unsere Welt regieren, deterministisch sind,dann kann im Prinzip alles, was passiert, so erklärt werden, dass es aus früheren Zuständen der Welt folgt. (Wiederum stellen wir fest, dass wir, obwohl die Folge normalerweise auch in der zukünftigen Vergangenheit funktioniert, Schwierigkeiten haben, dies als legitime erklärende Folge zu betrachten. Auch in dieser Hinsicht sehen wir, dass Naturgesetze implizit als Ursachen von behandelt werden Was passiert: Kausalität kann intuitiv nur über die Zukunft hinausgehen.)

Es ist eine bemerkenswerte Tatsache, dass Philosophen dazu neigen, die offensichtliche Bedrohung anzuerkennen, die der Determinismus für den freien Willen darstellt, selbst wenn sie ausdrücklich die Ansicht ablehnen, dass Gesetze aufdringliche Erklärungen sind. Earman (1986) nimmt zum Beispiel explizit eine Theorie der Naturgesetze an, die sie einfach als das beste System von Regelmäßigkeiten betrachtet, das alle Ereignisse in der Universalgeschichte systematisiert. Dies ist die beste Systemanalyse (BSA) mit Wurzeln in der Arbeit von Hume, Mill und Ramsey, die zuletzt von David Lewis (1973, 1994) und Earman (1984, 1986) verfeinert und verteidigt wurde. (vgl. Eintrag zu Naturgesetzen). Dennoch beendet er seine umfassende Einführung in den Determinismus mit einer Diskussion über das Problem des freien Willens, wobei er es als ein immer noch wichtiges und ungelöstes Problem betrachtet. Zumindest auf den ersten Blick ist das ziemlich rätselhaft,denn die BSA basiert auf der Idee, dass die Naturgesetze ontologisch abgeleitet und nicht primär sind; Es sind die Ereignisse der Universalgeschichte als rohe Tatsachen, die die Gesetze zu dem machen, was sie sind, und nicht umgekehrt. Wenn man diese Idee ernst nimmt, sind die Handlungen jedes menschlichen Agenten in der Geschichte einfach Teil des universellen Ereignismusters, das bestimmt, welche Gesetze für diese Welt gelten. Es ist dann schwer zu erkennen, wie die eleganteste Zusammenfassung dieses Musters, die BSA-Gesetze, als Determinanten menschlichen Handelns angesehen werden kann. Die Bestimmungs- oder Zwangsbeziehungen können anscheinend in die eine oder andere Richtung gehen, nicht in beide!Die Handlungen jedes menschlichen Agenten in der Geschichte sind einfach ein Teil des universumsweiten Ereignismusters, das bestimmt, welche Gesetze für diese Welt gelten. Es ist dann schwer zu erkennen, wie die eleganteste Zusammenfassung dieses Musters, die BSA-Gesetze, als Determinanten menschlichen Handelns angesehen werden kann. Die Bestimmungs- oder Zwangsbeziehungen können anscheinend in die eine oder andere Richtung gehen, nicht in beide!Die Handlungen jedes menschlichen Agenten in der Geschichte sind einfach ein Teil des universumsweiten Ereignismusters, das bestimmt, welche Gesetze für diese Welt gelten. Es ist dann schwer zu erkennen, wie die eleganteste Zusammenfassung dieses Musters, die BSA-Gesetze, als Determinanten menschlichen Handelns angesehen werden kann. Die Bestimmungs- oder Zwangsbeziehungen können anscheinend in die eine oder andere Richtung gehen, nicht in beide!

Beim zweiten Gedanken ist es jedoch nicht so überraschend, dass im Großen und Ganzen humeanische Philosophen wie Ayer, Earman, Lewis und andere immer noch ein potenzielles Problem für die Freiheit sehen, das sich aus dem Determinismus ergibt. Denn selbst wenn menschliches Handeln Teil dessen ist, was die Gesetze zu dem macht, was sie sind, bedeutet dies nicht, dass wir automatisch die Freiheit haben, die wir zu haben glauben, insbesondere die Freiheit, angesichts bestimmter Sachverhalte in der Vergangenheit etwas anderes getan zu haben. Es ist eine Sache zu sagen, dass alles, was in und um meinen Körper und überall sonst vorkommt, den Maxwellschen Gleichungen entspricht und somit die Maxwell-Gleichungen echte außergewöhnliche Ausnahmen sind, und dass sie sich als einfach und stark herausstellen, weil sie zusätzlich einfach und stark sind Rechtsvorschriften. Es ist noch etwas ganz anderes hinzuzufügen: Daher hätte ich mich an bestimmten Punkten in meinem Leben möglicherweise dazu entschlossen, etwas anderes zu tun, und wenn ja, dann Maxwell 's Gleichungen wären keine Gesetze gewesen. Man könnte versuchen, diese Behauptung zu verteidigen - unangenehm, wie es intuitiv erscheint, um uns gesetzeswidrige Macht zuzuschreiben -, aber sie folgt nicht direkt aus einer humanen Herangehensweise an Naturgesetze. Stattdessen müssen bei solchen Ansichten, die den Gesetzen den größten Teil ihrer Aufdringlichkeit und Erklärungskraft verweigern, Fragen zu Determinismus und menschlicher Freiheit einfach neu angegangen werden.

Ein zweites wichtiges Genre von Theorien der Naturgesetze besagt, dass die Gesetze in gewissem Sinne notwendig sind. Für einen solchen Ansatz sind Gesetze genau die Art von aufdringlichen Erklärungen, die in der traditionellen Sprache von Physikern und Theoretikern des freien Willens angenommen werden. Aber eine dritte und wachsende Klasse von Philosophen ist der Ansicht, dass (universelle, ausnahmslose, wahre) Naturgesetze einfach nicht existieren. Zu denjenigen, die dies vertreten, gehören einflussreiche Philosophen wie Nancy Cartwright, Bas van Fraassen und John Dupré. Für diese Philosophen gibt es eine einfache Konsequenz: Determinismus ist eine falsche Lehre. Wie bei den Humeans bedeutet dies nicht, dass Bedenken hinsichtlich des freien Handelns des Menschen automatisch ausgeräumt werden. Stattdessen müssen sie im Lichte der Darstellung der physischen Natur ohne Gesetze neu angesprochen werden. Siehe Dupré (2001) für eine solche Diskussion.

2.5 Behoben

Wir können jetzt unsere noch vagen Teile zusammenfügen. Der Determinismus erfordert eine Welt, die (a) zu jedem Zeitpunkt einen genau definierten Zustand oder eine genau definierte Beschreibung hat, und (b) Naturgesetze, die an allen Orten und zu allen Zeiten wahr sind. Wenn wir all dies haben, dann ist die Welt deterministisch, wenn (a) und (b) zusammen logisch den Zustand der Welt zu allen anderen Zeiten (oder zumindest alle Zeiten später als in (b)) beinhalten. Die logische Konsequenz, die in einem Sinne breit genug ist, um mathematische Konsequenzen zu erfassen, ist die Modalität hinter der Bestimmung im „Determinismus“.

3. Die Erkenntnistheorie des Determinismus

Wie könnten wir jemals entscheiden, ob unsere Welt deterministisch ist oder nicht? Angesichts der Tatsache, dass einige Philosophen und einige Physiker feste Ansichten vertreten haben - mit vielen prominenten Beispielen auf jeder Seite -, würde man denken, dass dies zumindest eine klar entscheidbare Frage sein sollte. Leider ist auch so viel nicht klar, und die Erkenntnistheorie des Determinismus stellt sich als heikles und facettenreiches Thema heraus.

3.1 Wieder Gesetze

Wie wir oben gesehen haben, muss es einige Naturgesetze geben, damit der Determinismus wahr ist. Die meisten Philosophen und Wissenschaftler seit dem 17. - ^ten Jahrhundert haben in der Tat gedacht, dass es. Aber wie kann angesichts der neueren Skepsis nachgewiesen werden, dass es solche gibt? Und wenn diese Hürde überwunden werden kann, müssen wir dann nicht mit Sicherheit genau wissen, was die Gesetze unserer Welt sind, um die Frage nach der Wahrheit oder Falschheit des Determinismus anzugehen?

Die erste Hürde kann vielleicht durch eine Kombination aus metaphysischem Argument und Appell an das Wissen, das wir bereits über die physische Welt haben, überwunden werden. Philosophen verfolgen dieses Thema derzeit aktiv, was zum großen Teil auf die Bemühungen der Minderheit gegen Gesetze zurückzuführen ist. Die Debatte wurde zuletzt von Cartwright in The Dappled World (Cartwright 1999) in Bezug auf psychologisch vorteilhafte Gründe für ihre Anti-Gesetze-Sache umrahmt. Diejenigen, die an die Existenz traditioneller, universeller Naturgesetze glauben, sind Fundamentalisten; diejenigen, die nicht glauben, sind Pluralisten. Diese Terminologie scheint zum Standard zu werden (siehe Belot 2001), daher besteht die erste Aufgabe in der Erkenntnistheorie des Determinismus darin, dass Fundamentalisten die Realität der Naturgesetze etablieren (siehe Hoefer 2002b).

Selbst wenn die erste Hürde überwunden werden kann, mag die zweite, nämlich die genaue Festlegung der tatsächlichen Gesetze, tatsächlich entmutigend erscheinen. In einem gewissen Sinn für das, was wir fordern ist genau das, was 19 ^th und 20 ^thManchmal haben sich Physiker des Jahrhunderts zum Ziel gesetzt: die endgültige Theorie von allem. Aber vielleicht, wie Newton sagte, um die absolute Bewegung des Sonnensystems zu etablieren, "ist das Ding nicht ganz verzweifelt." Viele Physiker waren in den letzten 60 Jahren von der Falschheit des Determinismus überzeugt, weil sie davon überzeugt waren, dass (a) was auch immer die endgültige Theorie ist, es eine erkennbare Variante der Familie der quantenmechanischen Theorien sein wird; und (b) alle quantenmechanischen Theorien sind nicht deterministisch. Sowohl (a) als auch (b) sind höchst umstritten, aber der Punkt ist, dass man sehen kann, wie Argumente für diese Positionen vorgebracht werden könnten. Das gleiche galt am 19 ^..Jahrhundert, als Theoretiker argumentiert haben könnten, dass (a) was auch immer die endgültige Theorie ist, es wird nur kontinuierliche Flüssigkeiten und Feststoffe beinhalten, die durch partielle Differentialgleichungen gesteuert werden; und (b) alle diese Theorien sind deterministisch. (Hier ist (b) mit ziemlicher Sicherheit falsch; siehe Earman (1986), Kap. XI). Selbst wenn wir es jetzt nicht sind, könnten wir in Zukunft in der Lage sein, ein glaubwürdiges Argument für oder gegen Determinismus auf der Grundlage von Merkmalen zu liefern, von denen wir glauben, dass sie die endgültige Theorie haben müssen.

3.2 Erfahrung

Der Determinismus könnte möglicherweise auch eine direkte Bestätigung der Unterstützung im Sinne einer Wahrscheinlichkeitserhöhung erhalten, nicht ein Beweis aus Erfahrung und Experiment. Für Theorien (dh potenzielle Naturgesetze), wie wir sie in der Physik gewohnt sind, ist es typischerweise so, dass, wenn sie deterministisch sind, in dem Maße, in dem man ein System perfekt isolieren und wiederholt identische Ausgangsbedingungen auferlegen kann, die Das spätere Verhalten der Systeme sollte ebenfalls identisch sein. Im Großen und Ganzen ist dies in vielen Bereichen der Fall, mit denen wir vertraut sind. Ihr Computer startet jedes Mal, wenn Sie ihn einschalten, und (wenn Sie keine Dateien geändert haben, keine Antivirensoftware haben, stellen Sie das Datum vor dem Herunterfahren auf dieselbe Zeit zurück usw.) immer genau in der auf die gleiche Weise, mit der gleichen Geschwindigkeit und dem resultierenden Zustand (bis die Festplatte ausfällt). Das Licht leuchtet genau 32 µs nach dem Schließen des Schalters auf (bis zu dem Tag, an dem die Glühbirne ausfällt). Diese Fälle von wiederholtem, zuverlässigem Verhalten erfordern offensichtlich einige schwerwiegende ceteris paribus-Klauseln, sind niemals vollkommen identisch und unterliegen immer einem katastrophalen Versagen. Wir neigen jedoch dazu zu glauben, dass es für die kleinen Abweichungen wahrscheinlich Erklärungen für unterschiedliche Startbedingungen oder fehlgeschlagene Isolation gibt, und für die katastrophalen Fehler gibt es definitiv Erklärungen für unterschiedliche Bedingungen. Wahrscheinlich gibt es Erklärungen für sie in Bezug auf unterschiedliche Startbedingungen oder fehlgeschlagene Isolierung, und für die katastrophalen Ausfälle gibt es definitiv Erklärungen in Bezug auf unterschiedliche Bedingungen. Wahrscheinlich gibt es Erklärungen für sie in Bezug auf unterschiedliche Startbedingungen oder fehlgeschlagene Isolierung, und für die katastrophalen Ausfälle gibt es definitiv Erklärungen in Bezug auf unterschiedliche Bedingungen.

Es gab sogar Studien zu paradigmatisch „chancy“-Phänomenen wie dem Münzwurf, die zeigen, dass identische Verhaltensweisen resultieren, wenn Startbedingungen genau gesteuert und Störungen von außen ausgeschlossen werden können (siehe Diaconis, Holmes & Montgomery 2004). Die meisten dieser Beweise für Determinismus scheinen jedoch aufgrund des Glaubens an die Quantenmechanik und ihren Indeterminismus nicht mehr viel Eis zu schneiden. Indeterministische Physiker und Philosophen sind bereit anzuerkennen, dass makroskopische Wiederholbarkeit normalerweise erreichbar ist, wenn Phänomene so groß sind, dass die Quantenstochastizität verwaschen wird. Sie würden jedoch behaupten, dass diese Wiederholbarkeit nicht in Experimenten auf mikroskopischer Ebene zu finden ist und dass zumindest einige Fehler in der Wiederholbarkeit (auf Ihrer Festplatte,oder Münzwurfversuche) sind wirklich auf Quantenindeterminismus zurückzuführen, nicht nur auf Fehler bei der ordnungsgemäßen Isolierung oder bei der Herstellung identischer Anfangsbedingungen.

Wenn Quantentheorien zweifellos unbestimmt wären und deterministische Theorien die Wiederholbarkeit einer starken Form garantieren, könnte es möglicherweise weitere experimentelle Beiträge zur Frage der Wahrheit oder Falschheit des Determinismus geben. Leider wirft die Existenz böhmischer Quantentheorien starke Zweifel an dem ersteren Punkt auf, während die Chaostheorie starke Zweifel an letzterem aufwirft. Zu jeder dieser Komplikationen wird weiter unten mehr gesagt.

3.3 Determinismus und Chaos

Wenn die Welt von streng deterministischen Gesetzen regiert würde, könnte es dann immer noch so aussehen, als ob Indeterminismus herrscht? Dies ist eine der schwierigen Fragen, die die Chaostheorie für die Erkenntnistheorie des Determinismus aufwirft.

Ein deterministisches chaotisches System weist grob gesagt zwei hervorstechende Merkmale auf: (i) Die Entwicklung des Systems über einen langen Zeitraum ahmt effektiv einen zufälligen oder stochastischen Prozess nach - es fehlt in einem angemessenen Sinne Vorhersagbarkeit oder Berechenbarkeit; (ii) Zwei Systeme mit nahezu identischen Anfangszuständen werden innerhalb einer endlichen (und typischerweise kurzen) Zeitspanne radikal unterschiedliche zukünftige Entwicklungen aufweisen. Wir werden "Zufälligkeit" verwenden, um das erste Merkmal zu bezeichnen, und "empfindliche Abhängigkeit von Anfangsbedingungen" (SDIC) für letzteres. Definitionen von Chaos können sich auf eine oder beide dieser Eigenschaften konzentrieren; Batterman (1993) argumentiert, dass nur (ii) eine geeignete Grundlage für die Definition chaotischer Systeme bietet.

Ein einfaches und sehr wichtiges Beispiel für ein chaotisches System in Zufalls- und SDIC-Begriffen ist die Newtonsche Dynamik eines Billardtisches mit einem konvexen Hindernis (oder Hindernissen) (Sinai 1970 und andere). Siehe Abbildung 1:

Abbildung 1: Billardtisch mit konvexem Hindernis

Die üblichen idealisierenden Annahmen werden getroffen: keine Reibung, perfekt elastische Kollisionen, keine äußeren Einflüsse. Die Flugbahn des Balls wird durch seine Ausgangsposition und Bewegungsrichtung bestimmt. Wenn wir uns eine etwas andere Anfangsrichtung vorstellen, wird die Flugbahn zunächst nur geringfügig anders sein. Und Kollisionen mit den geraden Wänden erhöhen den Unterschied zwischen den Flugbahnen nicht sehr schnell. Kollisionen mit dem konvexen Objekt verstärken jedoch die Unterschiede. Nach mehreren Kollisionen mit dem konvexen Körper oder den konvexen Körpern sind Flugbahnen, die sehr nahe beieinander begannen, völlig anders geworden - SDIC.

Im Beispiel des Billardtisches wissen wir, dass wir mit einem Newtonschen deterministischen System beginnen - so wird das idealisierte Beispiel definiert. Chaotische dynamische Systeme gibt es jedoch in einer Vielzahl von Typen: diskret und kontinuierlich, zweidimensional, dreidimensional und höher, partikelbasiert und flüssigkeitsflussbasiert und so weiter. Mathematisch können wir annehmen, dass alle diese Systeme SDIC gemeinsam haben. Im Allgemeinen zeigen sie jedoch auch Eigenschaften wie Unvorhersehbarkeit, Nichtberechnbarkeit, Kolmogorov-Zufallsverhalten usw. an, zumindest wenn sie richtig oder auf der richtigen Detailebene betrachtet werden. Dies führt zu der folgenden epistemischen Schwierigkeit: Wenn wir in der Natur einen Systemtyp finden, der einige oder alle dieser letzteren Eigenschaften aufweist, wie können wir dann entscheiden, welche der folgenden beiden Hypothesen wahr ist?

1. Das System unterliegt wirklich stochastischen, unbestimmten Gesetzen (oder überhaupt keinen Gesetzen), dh seine scheinbare Zufälligkeit ist tatsächlich echte Zufälligkeit.

2. Das System unterliegt den zugrunde liegenden deterministischen Gesetzen, ist jedoch chaotisch.

Mit anderen Worten, wenn man die Vielfalt der existierenden chaotischen dynamischen Systeme mathematisch gesehen einmal zu schätzen weiß, scheint es für uns schwierig - vielleicht unmöglich - zu entscheiden, ob scheinbar zufälliges Verhalten in der Natur aus echter Stochastizität oder vielmehr aus deterministischem Chaos resultiert. Patrick Suppes (1993, 1996) argumentiert auf der Grundlage von Theoremen, die von Ornstein (1974 und später) bewiesen wurden: „Es gibt Prozesse, die ebenso gut als deterministische Systeme der klassischen Mechanik oder als unbestimmte semi-Markov-Prozesse analysiert werden können, egal wie Es werden viele Beobachtungen gemacht. “Und er kommt zu dem Schluss, dass "deterministische Metaphysiker bequem an ihrer Ansicht festhalten können, weil sie wissen, dass sie nicht empirisch widerlegt werden können, sondern auch unbestimmte." (Suppes (1993), S. 254)

Hier gibt es sicherlich einen interessanten Problembereich für die Erkenntnistheorie des Determinismus, der jedoch mit Vorsicht behandelt werden muss. Es mag richtig sein, dass es einige deterministische dynamische Systeme gibt, die bei richtiger Betrachtung ein Verhalten zeigen, das nicht von dem eines wirklich stochastischen Prozesses zu unterscheiden ist. Wenn man beispielsweise anhand der obigen Billardtabelle seine Oberfläche in Quadranten unterteilt und in Intervallen von 30 Sekunden untersucht, in welchem Quadranten sich der Ball befindet, ist die resultierende Sequenz zweifellos sehr zufällig. Dies bedeutet jedoch nicht, dass dasselbe System, wenn es anders betrachtet wird (möglicherweise mit einer höheren Genauigkeit), nicht aufhört, zufällig auszusehen, sondern stattdessen seine deterministische Natur verrät. Wenn wir unseren Billardtisch in Quadrate von 2 Zentimetern pro Seite unterteilen und in Intervallen von 0,1 Sekunden untersuchen, in welchem Quadranten sich der Ball befindet,Die resultierende Sequenz ist alles andere als zufällig. Und schließlich, wenn wir den Billardtisch einfach mit unseren Augen betrachten und ihn als Billardtisch betrachten, gibt es natürlich keine offensichtliche Möglichkeit zu behaupten, dass es sich eher um einen wirklich zufälligen Prozess als um ein deterministisches dynamisches System handelt. (Siehe Winnie (1996) für eine schöne technische und philosophische Diskussion dieser Themen. Winnie erläutert die Ergebnisse von Ornstein und anderen ausführlich und bestreitet die philosophischen Schlussfolgerungen von Suppes.)Winnie erläutert die Ergebnisse von Ornstein und anderen ausführlich und bestreitet Suppes 'philosophische Schlussfolgerungen.)Winnie erläutert die Ergebnisse von Ornstein und anderen ausführlich und bestreitet Suppes 'philosophische Schlussfolgerungen.)

Die dynamischen Systeme, die normalerweise unter der Bezeichnung "Chaos" untersucht werden, sind normalerweise entweder rein abstrakte, mathematische Systeme oder klassische Newtonsche Systeme. Es ist natürlich zu fragen, ob sich chaotisches Verhalten auch auf Systeme der Quantenmechanik überträgt. Interessanterweise ist es viel schwieriger, natürliche Korrelate des klassischen chaotischen Verhaltens in echten Quantensystemen zu finden. (Siehe Gutzwiller (1990)). Zumindest einige der Interpretationsschwierigkeiten der Quantenmechanik müssten gelöst werden, bevor eine aussagekräftige Bewertung des Chaos in der Quantenmechanik erreicht werden könnte. Zum Beispiel ist SDIC in der Schrödinger-Entwicklung einer Wellenfunktion für ein System mit endlichen Freiheitsgraden schwer zu finden; In der böhmischen Quantenmechanik ist dies jedoch auf der Grundlage von Teilchenbahnen recht einfach zu handhaben. (Siehe Dürr,Goldstein und Zhangì (1992)).

Die Popularisierung der Chaostheorie in den letzten anderthalb Jahrzehnten hat vielleicht den Eindruck erweckt, dass die Natur voller wirklich chaotischer Systeme ist. Tatsächlich ist es keineswegs selbstverständlich, dass solche Systeme existieren, außer in einem ungefähren Sinne. Die mathematische Erforschung des Chaos in dynamischen Systemen hilft uns jedoch, einige der Fallstricke zu verstehen, die bei unseren Bemühungen auftreten können, zu wissen, ob unsere Welt wirklich deterministisch ist oder nicht.

3.4 Metaphysische Argumente

Nehmen wir an, dass wir - zumindest in unserem Leben - niemals die endgültige Theorie von allem vor uns haben werden und dass wir auch (aus physikalischen / experimentellen Gründen) unklar bleiben, ob diese endgültige Theorie von einem Typ sein wird, der kann oder nicht deterministisch sein. Gibt es nichts mehr, was unseren Glauben an oder gegen Determinismus beeinflussen könnte? Es gibt natürlich: metaphysische Argumentation. Metaphysische Argumente zu diesem Thema sind derzeit nicht sehr beliebt. Aber die philosophische Mode ändert sich mindestens zweimal im Jahrhundert, und eines Tages könnte die großartige systemische Metaphysik der Leibnizschen Art wieder in Gunst geraten. Umgekehrt könnte auch die von Cartwright (1999) vorgeschlagene antisystemische, anti-fundamentalistische Metaphysik überwiegen. So wahrscheinlich wie nicht,auf absehbare Zeit kann das metaphysische Argument eine ebenso gute Grundlage sein, um die Perspektiven des Determinismus zu diskutieren wie Argumente aus der Mathematik oder Physik.

4. Der Status des Determinismus in physikalischen Theorien

John Earmans Primer on Determinism (1986) ist nach wie vor das reichhaltigste Informationslager über die Wahrheit oder Falschheit des Determinismus in verschiedenen physikalischen Theorien, von der klassischen Mechanik über die Quantenmechanik bis hin zur allgemeinen Relativitätstheorie. (Siehe auch sein jüngstes Update zum Thema „Aspekte des Determinismus in der modernen Physik“(2007)). Hier werde ich nur eine kurze Diskussion einiger Schlüsselthemen geben und den Leser für weitere Einzelheiten auf Earman (1986) und andere Ressourcen verweisen. Herauszufinden, ob etablierte Theorien deterministisch sind oder nicht (oder inwieweit, wenn sie nur ein wenig zu kurz kommen), hilft uns nicht viel zu wissen, ob unsere Welt wirklich von deterministischen Gesetzen regiert wird; alle unsere derzeit besten Theorien, einschließlich der Allgemeinen Relativitätstheorie und des Standardmodells der Teilchenphysik,sind zu fehlerhaft und schlecht verstanden, um mit etwas verwechselt zu werden, das einer endgültigen Theorie nahe kommt. Dennoch ist die Erforschung, wie Earman (1986) betonte, sehr wertvoll, da sie unser Verständnis des Reichtums und der Komplexität des Determinismus bereichert.

4.1 Klassische Mechanik

Trotz der allgemeinen Überzeugung, dass die klassische Mechanik (die Theorie, die Laplace in seiner Artikulation des Determinismus inspirierte) vollkommen deterministisch ist, gibt es in der Theorie viele Möglichkeiten, dass der Determinismus zusammenbricht. Eine Klasse von Problemen ergibt sich aus dem Fehlen einer Obergrenze für die Geschwindigkeiten sich bewegender Objekte. Unten sehen wir die Flugbahn eines Objekts, das unbegrenzt beschleunigt wird und dessen Geschwindigkeit in einer endlichen Zeit unendlich wird. Siehe Abbildung 2:

Abbildung 2: Ein Objekt beschleunigt, um in endlicher Zeit die räumliche Unendlichkeit zu erreichen

Zum Zeitpunkt t = t * ist das Objekt buchstäblich von der Welt verschwunden - seine Weltlinie erreicht niemals die t = t * -Oberfläche. (Egal, wie das Objekt auf diese Weise beschleunigt wird; es gibt Mechanismen, die perfekt mit der klassischen Mechanik übereinstimmen, die diese Aufgabe erfüllen kann. Tatsächlich hat Xia (1992) gezeigt, dass eine solche Beschleunigung durch Gravitationskräfte von nur 5 endlichen Objekten erreicht werden kann In diesen Diagrammen ist kein Mechanismus dargestellt.) Diese „Flucht ins Unendliche“ist zwar störend, sieht aber noch nicht wie eine Verletzung des Determinismus aus. Aber erinnern Sie sich jetzt daran, dass die klassische Mechanik zeitsymmetrisch ist: Jedes Modell hat eine Zeitinverse, die auch ein konsistentes Modell der Theorie ist. Die Zeitumkehr unseres entkommenden Körpers wird spielerisch als "Space Invader" bezeichnet.

Abbildung 3: Ein "Space Invader" kommt aus der räumlichen Unendlichkeit

Es ist klar, dass eine Welt mit einem Space Invader nicht deterministisch ist. Vor t = 0 gab es im Stand der Dinge nichts, was die Vorhersage des Auftretens des Eindringlings bei t = 0+ ermöglichte. ^[2] Man könnte denken, dass die Unendlichkeit des Raums für dieses seltsame Verhalten verantwortlich ist, aber dies ist offensichtlich nicht richtig. In endlichen, "aufgerollten" oder zylindrischen Versionen von Newtonschen Raum-Zeit-Raum-Invasoren-Trajektorien können konstruiert werden, obwohl nicht klar ist, ob ein "vernünftiger" Mechanismus existiert, um sie anzutreiben. ^[3]

Eine zweite Klasse von determinismusbrechenden Modellen kann auf der Grundlage von Kollisionsphänomenen konstruiert werden. Das erste Problem ist das von Mehrteilchenkollisionen, für die die Newtonsche Teilchenmechanik einfach keine Vorschrift dafür hat, was passiert. (Betrachten Sie drei identische Punktteilchen, die sich in einem Winkel von 120 Grad nähern und gleichzeitig kollidieren. Es ist möglich, dass sie entlang ihrer Annäherungsbahnen zurückprallen. Es ist jedoch ebenso möglich, dass sie in andere Richtungen springen (wiederum mit einem Winkel von 120 Grad zwischen ihren Pfaden)), solange die Impulserhaltung eingehalten wird.)

Darüber hinaus gibt es eine aufkeimende Literatur über physikalische oder quasi-physikalische Systeme, die üblicherweise im Kontext der klassischen Physik angesiedelt sind und Supertasks ausführen (siehe Earman und Norton (1998) und den Eintrag zu Supertasks für eine Übersicht). Häufig besteht das vorgestellte Rätsel darin, auf der Grundlage des genau definierten Verhaltens vor dem Zeitpunkt t = a zu entscheiden, in welchem Zustand sich das System zum Zeitpunkt t = a selbst befindet. Ein Versagen von CM, ein genau definiertes Ergebnis zu diktieren, kann dann als ein Versagen des Determinismus angesehen werden.

Bei Supertasks stößt man häufig auf unendlich viele Partikel, unendliche (oder unbegrenzte) Massendichten und andere zweifelhafte unendliche Phänomene. In Verbindung mit einigen anderen Zusammenbrüchen des Determinismus in CM beginnt man das Gefühl zu bekommen, dass die meisten, wenn nicht alle Zusammenbrüche des Determinismus auf einer Kombination der folgenden (physikalisch) zweifelhaften mathematischen Begriffe beruhen: {unendlicher Raum; unbegrenzte Geschwindigkeit; Kontinuität; Punktteilchen; Singularfelder}. Das Problem ist, dass es schwierig ist, sich eine erkennbare Physik (viel weniger CM) vorzustellen, die alles im Set meidet.

Schließlich hat John Norton (2003) ein elegantes Beispiel für eine offensichtliche Verletzung des Determinismus in der klassischen Physik geschaffen. Stellen Sie sich, wie in Abbildung 4 dargestellt, eine Kugel vor, die am Scheitelpunkt einer reibungsfreien Kuppel sitzt, deren Gleichung als Funktion des radialen Abstands vom Scheitelpunkt angegeben wird. Dieser Ruhezustand ist unsere Ausgangsbedingung für das System; Wie sollte sein zukünftiges Verhalten sein? Eine Lösung besteht eindeutig darin, dass der Ball unbegrenzt an der Spitze ruht.

Abbildung 4: Ein Ball kann spontan über diese Kuppel rutschen, ohne dass die Newtonschen Gesetze verletzt werden.

(Wiedergabe mit freundlicher Genehmigung von John D. Norton und Philosopher's Imprint

Aber seltsamerweise ist dies nicht die einzige Lösung nach den Newtonschen Standardgesetzen. Der Ball kann auch in Bewegung geraten, indem er die Kuppel hinuntergleitet - zu jedem Zeitpunkt und in jeder radialen Richtung. In diesem Beispiel wird "nicht verursachte Bewegung" angezeigt, ohne dass Norton gegen Newtons Gesetze, einschließlich des Ersten Gesetzes, verstößt. Und es erfordert im Gegensatz zu einigen Supertask-Beispielen nicht unendlich viele Partikel. Dennoch fühlen sich viele Philosophen mit der Moral, die Norton aus seinem Kuppelbeispiel zieht, nicht wohl und weisen auf Gründe hin, den Status der Kuppel als Newtonsches System in Frage zu stellen (siehe z. B. Malament (2007)).

4.2 Spezielle relativistische Physik

Zwei Merkmale der speziellen relativistischen Physik machen sie möglicherweise zur gastfreundlichsten Umgebung für Determinismus in einem wichtigen theoretischen Kontext: Die Tatsache, dass kein Prozess oder Signal schneller als die Lichtgeschwindigkeit laufen kann, und die statische, unveränderliche Raumzeitstruktur. Das erstere Merkmal, einschließlich eines Verbots gegen Tachyonen (hypothetische Teilchen, die sich schneller als Licht fortbewegen) ^[4]) schließt Space Invaders und andere Systeme mit unbegrenzter Geschwindigkeit aus. Das letztere Merkmal macht die Raumzeit selbst schön und stabil und nicht singulär - im Gegensatz zur dynamischen Raumzeit der Allgemeinen Relativitätstheorie, wie wir weiter unten sehen werden. Für quellenfreie elektromagnetische Felder in der speziell-relativistischen Raumzeit ist eine schöne Form des Laplace-Determinismus nachweisbar. Leider braucht die interessante Physik mehr als quellenfreie elektromagnetische Felder. Earman (1986) ch. IV untersucht eingehend die Fallstricke für Determinismus, die entstehen, wenn die Dinge interessanter werden (z. B. durch Hinzufügen von Partikeln, die durch Gravitation interagieren).

4.3 Allgemeine Relativitätstheorie (GTR)

Die Definition einer geeigneten Form des Determinismus für den Kontext der allgemeinen relativistischen Physik ist äußerst schwierig, sowohl aufgrund grundlegender Interpretationsprobleme als auch aufgrund der Fülle von seltsam geformten Raum-Zeit-Modellen, die die Feldgleichungen der Theorie zulassen. Der einfachste Weg, das Problem des Determinismus in der GTR zu behandeln, wäre eine flache Aussage: Determininsim schlägt häufig und in einigen der interessantesten Modelle fehl. Dies zu belassen, würde jedoch eine wichtige Gelegenheit verpassen, den Determinismus zu nutzen, um physikalische und philosophische Fragen von großer Bedeutung zu untersuchen (eine Verwendung des Determinismus, die häufig von Earman betont wird). Hier werden wir kurz einige der wichtigsten Herausforderungen beschreiben, die sich für den Determinismus ergeben, und den Leser noch einmal auf Earman (1986) und auch Earman (1995) für mehr Tiefe hinweisen.

4.3.1 Determinismus und vielfältige Punkte

In GTR spezifizieren wir ein Modell des Universums, indem wir ein Dreifach von drei mathematischen Objekten <M, g, T > angeben. M stellt eine kontinuierliche „Mannigfaltigkeit“dar: Dies bedeutet eine Art unstrukturierten Raum (Zeit), der aus einzelnen Punkten besteht und Glätte oder Kontinuität und Dimensionalität (normalerweise 4-dimensional) aufweist, jedoch keine weitere Struktur. Was ist die weitere Struktur, die eine Raumzeit benötigt? Zumindest erwarten wir, dass die Zeitrichtung von den Raumrichtungen unterschieden wird. und wir erwarten genau definierte Abstände zwischen verschiedenen Punkten; und auch eine bestimmte Geometrie (wobei bestimmte kontinuierliche Pfade in M gerade Linien usw. sind). All diese zusätzliche Struktur ist in g codiert. M und g repräsentieren also zusammen Raum-Zeit. T. repräsentiert die Materie und den Energieinhalt, die in der Raumzeit verteilt sind (falls vorhanden, natürlich).

Aus mathematischen Gründen, die hier nicht relevant sind, stellt sich heraus, dass es möglich ist, eine gegebene Modellraumzeit zu nehmen und eine mathematische Operation durchzuführen, die als "Lochdiffeomorphismus" h * bezeichnet wird. Der Effekt des Diffeomorphismus besteht darin, sich um den Materiegehalt T und die Metrik g relativ zur kontinuierlichen Mannigfaltigkeit M zu verschieben. ^[5] Wenn der Diffeomorphismus angemessen gewählt wird, kann er sich nach einer bestimmten Zeit t = 0 um T und g bewegen, aber vor dieser Zeit alles in Ruhe lassen. Somit repräsentiert das neue Modell den Materiegehalt (jetzt h * T) und die Metrik (h * g)) als unterschiedlich lokalisiert relativ zu den Punkten von M, die Raum-Zeit bilden. Das neue Modell ist jedoch auch ein vollkommen gültiges Modell der Theorie. Dies sieht auf den ersten Blick wie eine Form des Indeterminismus aus: Die Gleichungen von GTR geben nicht an, wie sich die Dinge in Zukunft in Raum-Zeit verteilen werden, selbst wenn die Vergangenheit vor einer bestimmten Zeit t festgehalten wird. Siehe Abbildung 5:

Abbildung 5: Der Diffeomorphismus „Loch“verschiebt den Inhalt der Raumzeit

Normalerweise beschränkt sich die Verschiebung auf einen endlichen Bereich, der als Loch bezeichnet wird (aus historischen Gründen). Dann ist leicht zu erkennen, dass der Zustand der Welt zum Zeitpunkt t = 0 (und die gesamte vorhergehende Geschichte) nicht ausreicht, um festzustellen, ob die Zukunft die unseres ersten Modells oder seines verschobenen Gegenstücks sein wird, in dem sich Ereignisse im Inneren befinden Das Loch ist anders.

Dies ist eine Form des Indeterminismus, die erstmals von Earman und Norton (1987) als interpretative philosophische Schwierigkeit für den Realismus in Bezug auf die Beschreibung der Welt durch GTR hervorgehoben wurde, insbesondere den Punkt Mannigfaltigkeit M. Sie zeigten, dass der Realismus über die Mannigfaltigkeit als Teil der Möbel des Universums (den sie als „Mannigfaltigkeitssubstantivalismus“bezeichneten) uns zu einem radikalen, automatischen Indeterminismus in der GTR verpflichtet, und sie argumentierten, dass dies inakzeptabel ist. (Siehe das Lochargument und Hoefer (1996) für eine Antwort im Namen des Raum-Zeit-Realisten und die Diskussion anderer Antworten.) Im Moment werden wir einfach feststellen, dass dieser Indeterminismus im Gegensatz zu den meisten anderen, die wir in diesem Abschnitt diskutieren, ist empirisch leer: unsere beiden Modelle <M, g, T > und das verschobene Modell <M, h * g, h * T > sind empirisch nicht zu unterscheiden.

4.3.2 Singularitäten

Die Trennung von Raum-Zeit-Strukturen in Mannigfaltigkeit und Metrik (oder Verbindung) erleichtert in vielerlei Hinsicht die mathematische Klarheit, öffnet aber auch die Büchse der Pandora, wenn es um Determinismus geht. Der Indeterminismus des Earman- und Norton-Loch-Arguments ist nur die Spitze des Eisbergs; Singularitäten machen einen Großteil des restlichen Berges aus. Im Allgemeinen kann eine Singularität im Raum-Zeit-Modell auf die eine oder andere Weise als „Ort, an dem die Dinge schlecht laufen“betrachtet werden. In der Nähe des Zentrums eines Schwarzschild-Schwarzen Lochs nimmt beispielsweise die Krümmung ungebunden zu, und im Zentrum selbst ist sie undefiniert, was bedeutet, dass nicht gesagt werden kann, dass Einsteins Gleichungen gelten, was (wohl) bedeutet, dass dieser Punkt nicht als a existiert überhaupt ein Teil der Raumzeit! Einige spezifische Beispiele sind klar, geben aber eine allgemeine Definition einer Singularität. Wie die Definition des Determinismus selbst in der GTR ist dies ein problematisches Thema (siehe Earman (1995) für eine erweiterte Behandlung; Callender und Hoefer (2001) geben einen kurzen Überblick). Wir werden hier nicht versuchen, die verschiedenen Definitionen und Arten der Singularität zu katalogisieren.

Verschiedene Arten von Singularität bringen verschiedene Arten von Bedrohungen für den Determinismus mit sich. Bei den oben erwähnten gewöhnlichen Schwarzen Löchern befindet sich alles weit außerhalb des sogenannten „Ereignishorizonts“, der die sphärische Oberfläche des Schwarzen Lochs darstellt: Sobald ein Körper- oder Lichtsignal durch den Ereignishorizont in den inneren Bereich von gelangt Dem Schwarzen Loch kann es nie wieder entkommen. Im Allgemeinen zeichnet sich keine Verletzung des Determinismus außerhalb des Ereignishorizonts ab. aber was ist mit drinnen? Einige Schwarzlochmodelle haben sogenannte „Cauchy-Horizonte“innerhalb des Ereignishorizonts, dh Oberflächen, hinter denen der Determinismus zusammenbricht.

Eine andere Möglichkeit, dass eine Modellraumzeit singulär ist, besteht darin, Punkte oder Regionen zu verlieren, in einigen Fällen durch einfache Exzision. Die vielleicht dramatischste Form davon ist die Aufnahme eines schönen Modells mit einer raumartigen Oberfläche t = E (dh einem genau definierten Teil der Raumzeit, der als „Zustandszustand der Welt zum Zeitpunkt E“betrachtet werden kann). und diese Oberfläche und alle Punkte zeitlich später herauszuschneiden und wegzuwerfen. Die resultierende Raumzeit erfüllt Einsteins Gleichungen; aber leider für alle Bewohner kommt das Universum zum Zeitpunkt E zu einem plötzlichen und unvorhersehbaren Ende. Dies ist ein zu trivialer Schritt, um als echte Bedrohung für den Determinismus in der GTR angesehen zu werden. Wir können eine vernünftige Anforderung auferlegen, dass die Raumzeit auf diese Weise nicht ohne physischen Grund „abläuft“(die Raumzeit sollte „maximal verlängert“werden). Zur Diskussion genauer Versionen einer solchen Anforderung und ob es ihnen gelingt, unerwünschte Singularitäten zu beseitigen, siehe Earman (1995, Kapitel 2).

Die problematischsten Arten von Singularitäten im Sinne des Determinismus sind nackte Singularitäten (Singularitäten, die nicht hinter einem Ereignishorizont verborgen sind). Wenn sich aus dem Gravitationskollaps eine Singularität bildet, beinhaltet das übliche Modell eines solchen Prozesses die Bildung eines Ereignishorizonts (dh eines Schwarzen Lochs). Ein Universum mit einem gewöhnlichen Schwarzen Loch hat eine Singularität, aber wie oben erwähnt, passiert (zumindest außerhalb des Ereignishorizonts) nichts Unvorhersehbares. Eine nackte Singularität hat dagegen keine solche Schutzbarriere. In der Art und Weise, wie alles verschwinden kann, indem es in eine Singularität der ausgeschnittenen Region fällt oder aus einem weißen Loch heraus erscheint (weiße Löcher selbst sind tatsächlich technisch nackte Singularitäten), besteht die Sorge, dass überhaupt etwas herausspringen könnte eine nackte Singularität ohne Vorwarnung (daher Verstoß gegen den Determinismus en passant). Während die meisten Modelle mit weißen Löchern Cauchy-Oberflächen haben und daher wohl deterministisch sind, fehlt anderen nackten Singularitätsmodellen diese Eigenschaft. Physiker, die durch die unvorhersehbaren Möglichkeiten solcher Singularitäten gestört sind, haben versucht, verschiedene kosmische Zensurhypothesen zu beweisen, die unter (hoffentlich) plausiblen physikalischen Annahmen zeigen, dass solche Dinge nicht durch Sternkollaps in der GTR entstehen (und daher nicht auftreten können) Existenz in unserer Welt). Bisher wurden keine sehr allgemeinen und überzeugenden Formen der Hypothese bewiesen, so dass die Aussichten für Determinismus in der GTR als mathematische Theorie nicht besonders gut aussehen. Physiker, die durch die unvorhersehbaren Möglichkeiten solcher Singularitäten gestört sind, haben versucht, verschiedene kosmische Zensurhypothesen zu beweisen, die unter (hoffentlich) plausiblen physikalischen Annahmen zeigen, dass solche Dinge nicht durch Sternkollaps in der GTR entstehen (und daher nicht auftreten können) Existenz in unserer Welt). Bisher wurden keine sehr allgemeinen und überzeugenden Formen der Hypothese bewiesen, so dass die Aussichten für Determinismus in der GTR als mathematische Theorie nicht besonders gut aussehen. Physiker, die durch die unvorhersehbaren Möglichkeiten solcher Singularitäten gestört sind, haben versucht, verschiedene kosmische Zensurhypothesen zu beweisen, die unter (hoffentlich) plausiblen physikalischen Annahmen zeigen, dass solche Dinge nicht durch Sternkollaps in der GTR entstehen (und daher nicht auftreten können) Existenz in unserer Welt). Bisher wurden keine sehr allgemeinen und überzeugenden Formen der Hypothese bewiesen, so dass die Aussichten für Determinismus in der GTR als mathematische Theorie nicht besonders gut aussehen. Die Aussichten für Determinismus in der GTR als mathematische Theorie sehen also nicht besonders gut aus. Die Aussichten für Determinismus in der GTR als mathematische Theorie sehen also nicht besonders gut aus.

4.4 Quantenmechanik

Wie oben angegeben, wird QM allgemein als stark nicht deterministische Theorie angesehen. Die weit verbreitete Meinung (selbst unter den meisten Physikern) besagt, dass Phänomene wie radioaktiver Zerfall, Photonenemission und -absorption und viele andere so sind, dass nur eine probabilistische Beschreibung von ihnen gegeben werden kann. Die Theorie sagt nicht, was in einem bestimmten Fall passiert, sondern nur, wie hoch die Wahrscheinlichkeiten verschiedener Ergebnisse sind. So reicht laut QM beispielsweise die vollständigste Beschreibung eines Radiumatoms (oder eines Radiumstücks) nicht aus, um zu bestimmen, wann ein bestimmtes Atom zerfällt oder wie viele Atome im Stück zerfallen sind zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Theorie gibt nur die Wahrscheinlichkeiten für einen Zerfall (oder eine Anzahl von Zerfällen) innerhalb eines bestimmten Zeitraums an. Einstein und andere dachten vielleicht, dass dies ein Defekt der Theorie sei, der schließlich durch eine ergänzende Theorie der versteckten Variablen beseitigt werden sollte^[6] das den Determinismus wiederherstellt; Nachfolgende Arbeiten zeigten jedoch, dass kein solches Konto für versteckte Variablen existieren konnte. Auf mikroskopischer Ebene ist die Welt letztendlich mysteriös und ungewöhnlich.

So geht die Geschichte; aber wie viel populäre Weisheit ist es teilweise falsch und / oder irreführend. Ironischerweise ist die Quantenmechanik eine der besten Perspektiven für eine wirklich deterministische Theorie in der Neuzeit! Noch mehr als im Fall von GTR und dem ganzen Argument hängt alles davon ab, welche interpretatorischen und philosophischen Entscheidungen man trifft. Das Grundgesetz im Herzen des nicht-relativistischen QM ist die Schrödinger-Gleichung. Die Entwicklung einer Wellenfunktion, die ein physikalisches System unter dieser Gleichung beschreibt, wird normalerweise als vollkommen deterministisch angesehen. ^[7]Wenn man eine Interpretation des QM annimmt, nach der es das ist - dh nichts unterbricht jemals die Schrödinger-Evolution, und die Wellenfunktionen, die durch die Gleichung gesteuert werden, erzählen die vollständige physikalische Geschichte - dann ist die Quantenmechanik eine perfekt deterministische Theorie. Es gibt verschiedene Interpretationen, die Physiker und Philosophen von QM gegeben haben, die diesen Weg gehen. (Siehe den Eintrag zur Quantenmechanik.)

Häufiger - und dies ist ein Teil der Grundlage für die populären Weisheitsphysiker - haben das Problem der Quantenmessung gelöst, indem sie postulierten, dass von Zeit zu Zeit (insbesondere während Messungen und Beobachtungen) ein Prozess des „Zusammenbruchs der Wellenfunktion“auftritt, der die Schrödinger-Evolution unterbricht. Es wird normalerweise postuliert, dass der Kollaps-Prozess unbestimmt ist, wobei die Wahrscheinlichkeiten für verschiedene Ergebnisse über die Bornsche Regel auf der Grundlage der Wellenfunktion eines Systems berechnet werden können. Die einstige Kopenhagener Interpretation von QM setzt einen solchen Zusammenbruch voraus. Es hat den Vorteil, bestimmte Paradoxe wie das berüchtigte Schrödingers Katzenparadoxon zu lösen, aber nur wenige Philosophen oder Physiker können es sehr ernst nehmen, es sei denn, sie sind entweder Idealisten oder Instrumentalisten. Der Grund ist einfach: Der Kollaps-Prozess ist physikalisch nicht genau definiert.und fühlt sich zu ad hoc, um ein grundlegender Bestandteil der Naturgesetze zu sein.^[8]

1952 schuf David Bohm eine alternative Interpretation von QM - vielleicht besser als alternative Theorie gedacht -, die Einsteins Traum von einer Theorie versteckter Variablen verwirklicht und Determinismus und Bestimmtheit in der Mikrorealität wiederherstellt. In der böhmischen Quantenmechanik wird im Gegensatz zu anderen Interpretationen postuliert, dass alle Teilchen zu jeder Zeit eine bestimmte Position und Geschwindigkeit haben. Zusätzlich zur Schrödinger-Gleichung stellte Bohm eine Führungsgleichung auf, die auf der Grundlage der Wellenfunktion des Systems und der Anfangspositionen und -geschwindigkeiten der Partikel bestimmt, wie ihre zukünftigen Positionen und Geschwindigkeiten aussehen sollten. So wie jede klassische Theorie von Punktteilchen, die sich unter Kraftfeldern bewegen, ist Böhms Theorie deterministisch. Erstaunlicherweise konnte er das auch zeigen,Solange die statistische Verteilung der Anfangspositionen und Geschwindigkeiten von Partikeln so gewählt wird, dass sie eine „Quantengleichgewichtsbedingung“erfüllen, entspricht seine Theorie empirisch dem Standard-QM in Kopenhagen. In gewisser Hinsicht ist dies der Albtraum eines Philosophen: Mit einer echten empirischen Äquivalenz, die so stark ist wie die von Böhm, scheinen experimentelle Beweise niemals zu sagen, welche Beschreibung der Realität richtig ist. (Glücklicherweise können wir davon ausgehen, dass beides nicht vollkommen korrekt ist, und hoffen, dass unsere Endgültige Theorie keine solchen empirisch äquivalenten Rivalen hat.) Mit anderen Sinnen ist die Böhm-Theorie ein wahr gewordener Traum eines Philosophen, der viel (aber nicht alles) der Verrücktheit des Standard-QM und Wiederherstellung des Determinismus in der Physik von Atomen und Photonen. Der interessierte Leser kann mehr über den obigen Link und die darin enthaltenen Referenzen erfahren.

Diese kleine Übersicht über den Status des Determinismus in einigen prominenten physikalischen Theorien, wie oben angegeben, sagt nichts darüber aus, ob der Determinismus für unsere Welt gilt. Stattdessen wirft es einige weitere störende Möglichkeiten für die Zeit auf, in der wir die endgültige Theorie vor uns haben (falls diese Zeit jemals kommt): Erstens können wir Schwierigkeiten haben, festzustellen, ob die endgültige Theorie deterministisch ist oder nicht - abhängig davon, ob die Die Theorie ist voller ungelöster interpretativer oder mathematischer Rätsel. Zweitens können wir Grund zur Sorge haben, dass die Endtheorie, wenn sie unbestimmt ist, einen empirisch äquivalenten, aber deterministischen Rivalen hat (wie die böhmische Quantenmechanik zeigt).

5. Zufall und Determinismus

Einige Philosophen behaupten, wenn Determinismus in unserer Welt gilt, gibt es in unserer Welt keine objektiven Chancen. Und oft wird das Wort "Zufall" hier als Synonym für "Wahrscheinlichkeit" verstanden, so dass diese Philosophen behaupten, dass es keine nicht trivialen objektiven Wahrscheinlichkeiten für Ereignisse in unserer Welt gibt. (Die Einschränkung „nicht trivial“wird hier hinzugefügt, da in einigen Fällen alle zukünftigen Ereignisse, die tatsächlich eintreten, eine Wahrscheinlichkeit haben, die von der Vergangenheit abhängig ist und gleich 1 ist, und zukünftige Ereignisse, die nicht eintreten, eine Wahrscheinlichkeit von Null haben. Nicht triviale Wahrscheinlichkeiten sind Wahrscheinlichkeiten streng zwischen null und eins.) Umgekehrt wird häufig behauptet, wenn es Naturgesetze gibt, die irreduzibel probabilistisch sind, muss der Determinismus falsch sein.(Einige Philosophen würden weiter hinzufügen, dass solche irreduzibel probabilistischen Gesetze die Grundlage für alle echten objektiven Chancen sind, die in unserer Welt erhalten werden.)

Die Diskussion der Quantenmechanik in Abschnitt 4 zeigt, dass es schwierig sein kann zu wissen, ob eine physikalische Theorie wirklich irreduzible Wahrscheinlichkeitsgesetze postuliert oder nicht. Wenn eine böhmische Version von QM korrekt ist, sind die durch die Born-Regel vorgegebenen Wahrscheinlichkeiten nicht irreduzibel. Wenn dies der Fall ist, sollten wir sagen, dass die von der Quantenmechanik diktierten Wahrscheinlichkeiten nicht objektiv sind? Oder sollten wir sagen, dass wir doch zwischen „Zufall“und „Wahrscheinlichkeit“unterscheiden müssen - und der Meinung sind, dass nicht alle objektiven Wahrscheinlichkeiten als objektive Chancen betrachtet werden sollten? Die erste Option scheint angesichts der Genauigkeit mit vielen Dezimalstellen schwer zu schlucken zu sein, mit der wahrscheinlichkeitsbasierte Größen wie Halbwertszeiten und Querschnitte mit QM zuverlässig vorhergesagt und experimentell verifiziert werden können.

Ob objektiver Zufall und Determinismus wirklich unvereinbar sind oder nicht, hängt möglicherweise davon ab, welche Auffassung von der Natur der Gesetze vertreten wird. Aus Sicht von „aufdringlichen Erklärern“von Gesetzen wie dem von Maudlin (2007) verteidigten werden probabilistische Gesetze als irreduzible dynamische Übergangschancen zwischen erlaubten physischen Zuständen interpretiert, und die Unvereinbarkeit solcher Gesetze mit dem Determinismus ist unmittelbar. Aber was sollte ein Verfechter einer humanen Sicht der Gesetze wie der BSA-Theorie (Abschnitt 2.4 oben) über probabilistische Gesetze sagen? Das erste, was getan werden muss, ist zu erklären, wie probabilistische Gesetze überhaupt in das BSA-Konto passen können, und dies erfordert eine Änderung oder Erweiterung der Sichtweise, da die einzigen Kandidaten für Naturgesetze echte universelle Verallgemeinerungen sind. Wenn 'Wahrscheinlichkeit' eindeutig wäre,klar verstandene Vorstellung dann könnte dies einfach sein: Wir erlauben universelle Verallgemeinerungen, deren logische Form so etwas wie ist: "Wann immer Bedingungen Y erhalten, ist Pr (A) = x". Es ist jedoch keineswegs klar, wie die Bedeutung von 'Pr' in einer solchen Verallgemeinerung zu verstehen ist. und es ist noch weniger klar, welche Merkmale das humane Muster tatsächlicher Ereignisse aufweisen muss, damit eine solche Verallgemeinerung wahr bleibt. (Siehe den Eintrag über Interpretationen von Wahrscheinlichkeit und Lewis (1994).)(Siehe den Eintrag über Interpretationen von Wahrscheinlichkeit und Lewis (1994).)(Siehe den Eintrag über Interpretationen von Wahrscheinlichkeit und Lewis (1994).)

Menschen über Gesetze glauben, dass es bei den Gesetzen darum geht, welche Muster im Gesamtmosaik der Ereignisse in der Geschichte der Welt zu erkennen sind. Es erscheint plausibel genug, dass die zu erkennenden Muster nicht nur strenge Assoziationen (wann immer X, Y), sondern auch stabile statistische Assoziationen enthalten können. Wenn die Naturgesetze beide Arten von Assoziationen beinhalten können, scheint eine natürliche Frage zu sein: Warum kann es keine nicht-probabilistischen Gesetze geben, die stark genug sind, um Determinismus zu gewährleisten, und darüber hinaus auch probabilistische Gesetze? Wenn ein Humeaner nicht nur die Gesetze grundlegender Theorien, sondern auch nicht fundamentale Zweige der Physik wie die (klassische) statistische Mechanik erfassen wollte, wäre eine solche friedliche Koexistenz deterministischer Gesetze und weiterer probabilistischer Gesetze wünschenswert. Loewer (2004) argumentiert, dass dieses friedliche Zusammenleben innerhalb von Lewis 'Version des BSA-Gesetzesberichts erreicht werden kann.

6. Determinismus und menschliches Handeln

In der Einleitung haben wir die Bedrohung festgestellt, die der Determinismus für die freie Hand des Menschen zu bedeuten scheint. Es ist schwer zu sehen, wie ich, wenn der Zustand der Welt vor 1000 Jahren alles regelt, was ich in meinem Leben tue, sinnvoll sagen kann, dass ich ein freier Agent bin, der Autor meiner eigenen Handlungen, für deren Ausführung ich mich frei hätte entscheiden können anders. Schließlich habe ich weder die Macht, die Naturgesetze zu ändern, noch die Vergangenheit zu ändern! Inwiefern kann ich mir die Wahlfreiheit zuschreiben?

Den Philosophen hat es nicht an Einfallsreichtum gefehlt, Antworten auf diese Frage zu finden. Es gibt eine lange Tradition von Kompatibilisten, die argumentieren, dass Freiheit vollständig mit physischem Determinismus vereinbar ist. Hume ging so weit zu argumentieren, dass Determinismus eine notwendige Bedingung für die Freiheit ist - oder zumindest argumentierte er, dass ein Kausalitätsprinzip im Sinne von „gleiche Ursache, gleiche Wirkung“erforderlich ist. Es gab ebenso zahlreiche und energische Antworten von denen, die nicht überzeugt sind. Kann ein klares Verständnis dessen, was Determinismus ist und wie er in realen physikalischen Theorien zum Erfolg oder Misserfolg führt, Licht in die Kontroverse bringen?

Physik, insbesondere 20 - ^ten Jahrhunderts Physik, tut eine Lektion zu erteilen, um die freien Willen Debatte hat; eine Lektion über die Beziehung zwischen Zeit und Determinismus. Denken Sie daran, dass wir festgestellt haben, dass die uns bekannten fundamentalen Theorien, wenn sie überhaupt deterministisch sind, zeitsymmetrisch deterministisch sind. Das heißt, frühere Zustände der Welt können als Fixierung aller späteren Zustände angesehen werden; Ebenso können spätere Zustände als Fixierung aller früheren Zustände angesehen werden. Wir tendieren dazu, uns nur auf die frühere Beziehung zu konzentrieren, aber wir werden nicht von den Theorien selbst dazu geführt.

Auch nicht 20 ^th (21 ^st) -Jahrhundert Physik Antlitz der Idee, dass es etwas ontologisch besondere über die Vergangenheit ist, in Bezug auf die Gegenwart und die Zukunft gegenüber. Tatsächlich werden diese Kategorien in keiner Hinsicht verwendet und es wird gelehrt, dass sie in gewisser Hinsicht wahrscheinlich illusorisch sind. ^[9]In der Physik gibt es also keine Unterstützung für die Idee, dass die Vergangenheit in irgendeiner Weise „fixiert“ist, wie es Gegenwart und Zukunft nicht sind, oder dass sie eine ontologische Kraft hat, um unsere Handlungen einzuschränken, die Gegenwart und Zukunft nicht haben. Es ist nicht schwer, die Gründe aufzudecken, warum wir die Vergangenheit von Natur aus als etwas Besonderes betrachten und davon ausgehen, dass sowohl die physikalische Verursachung als auch die physikalische Erklärung nur in der gegenwärtigen / zukünftigen Richtung der Vergangenheit funktionieren (siehe den Eintrag zur thermodynamischen Asymmetrie in der Zeit). Diese pragmatischen Fragen haben jedoch nichts mit grundlegendem Determinismus zu tun. Wenn wir uns von der Tendenz lösen, die Vergangenheit als etwas Besonderes zu betrachten, wenn es um die Beziehungen des Determinismus geht, kann es sich als möglich erweisen, sich eine deterministische Welt als eine Welt vorzustellen, in der jeder Teil eine bestimmende oder teilweise bestimmende Beziehung zu hat andere Teile,aber in dem kein bestimmter Teil (dh Region der Raum-Zeit) eine besondere, stärkere bestimmende Rolle spielt als jeder andere. Hoefer (2002) verwendet diese Überlegungen, um auf neuartige Weise für die Vereinbarkeit von Determinismus mit menschlicher Handlungsfreiheit zu argumentieren.

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Andere Internetquellen

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• Determinismus / Indeterminismus im PhilSci-Archiv / Universität Pittsburgh.