Причинності принцип у фізиці, один з найбільш загальних принципів, що встановлює допустимі межі впливу фізичних подій один на одного: П. п. виключає вплив даної події на всі вже минулі події («майбутнє не впливає на минуле», «подія-причина передує за часом події-слідству»). П. п. вимагає також відсутності взаємного впливу таких подій, стосовно яких поняття «раніше», «пізніше» не мають сенсу: раніше для одного спостерігача подія представляється іншому спостерігачеві пізнішою; згідно спеціальної теорії відносності (див. Відносності теорія ) , саме такий ситуація виникає, коли просторова відстань між подіями настільки велика, а часовий інтервал між ними настільки малий, що ці події могли б бути зв'язані лише сигналом, що поширюється швидше за світло. Вимога відсутність причинного зв'язку між ними, який міг би здійснити що сполучає ці події сигнал, і веде до відомого виводу про неможливість рухів з швидкістю, що перевищує швидкість світла у вакуумі.
В апараті фізичної теорії П. п. використовується перш за все для вибору граничних умов до відповідних рівнянь динаміки, що забезпечує однозначність їх рішення. Так, при рішенні електродинамічних Максвелла рівнянь П. п. робить вибір між тими, що випереджають і потенціалами, що запізнюються, на користь останніх. Аналогічно в квантовій теорії поля П. п. робить однозначною техніку Фейнмана діаграм — важливий інструмент теоретичного опису взаємодіючих полів або часток. Крім того, П. п. дозволяє встановити загальні властивості величин, що описують реакцію фізичної системи на зовнішні дії. Сюди відносяться аналітичні властивості діелектричній проникності системи як функції частоти (т.з. дисперсійні співвідношення Крамерса — Кроніга). Ін.(Древн) важливий приклад — дисперсійні співвідношення в теорії розсіяння сильно взаємодіючих часток (адронів ) . Ці співвідношення — унікальний зразок точної залежності між безпосередньо спостережуваними величинами (амплітудою пружного розсіяння вперед і повним перерізом), виведеної без використання яких-небудь модельних уявлень про елементарні частки. Особливо зросла роль П. п. в теорії елементарних часток з виникненням в ній особливого аксіоматичного підходу, що ставить своєю за мету опис взаємодій часток безпосередньо на основі загальних принципів (постулатів) теорії. У аксіоматичному підході, до досягнень якого належить виведення дисперсійних співвідношень, П. п. відводиться конструктивна роль одного з головних (поряд з вимогами теорії відносності і квантової теорії) постулатів. (Див. Квантова теорія поля, V.)
П. п. безумовно підтверджується експериментом в макроскопічної області і загальнолюдською практикою. Проте його справедливість в області суб'ядерних масштабів, фізикою елементарних часток, що вивчається, не очевидна. Це пов'язано з тим, що під подією у формулюванні П. п. розуміється «точкова» подія, що відбувається в даній точці простору в даний момент часу; відповідно П. п., про який до цих пір йшла мова, називається також принципом мікроскопічної причинності (див. Мікропричинності умова ) . Тим часом обмеження, витікаючі з квантової теорії і теорії відносності, роблять неможливою фізичну реалізацію точкової події: будь-яка подія, тобто будь-який акт взаємодії часток, неминуче має кінцеву протяжність у просторі та часі. Тому в області малих масштабів П. п. втрачає свій безпосередній фізичний вміст і стає формальною вимогою. Це дозволяє говорити про можливе порушення П. п. «в малому», зрозуміло, при збереженні його справедливості у великих масштабах простору-часу. Такий «ослаблений» П. п. називається «Принципом макроскопічної причинності»; його кількісні формулювання, адекватно тієї, що відображає вказані вище обмеження, ще немає. Цей принцип лежить в основі багаточисельних спроб узагальнення квантової теорії поля, що відносяться до нелокальній квантовій теорії поля .
П. п., з яким має справу сучасна фізика, є конкретно-фізичним твердженням, істотно вужчим за своїм змістом, ніж загальне філософське поняття причинності — взаємної обумовленості, детермінованій послідовності подій. Проблема причинності придбала велику гостроту в період становлення квантової механіки, коли широко обговорювалося питання, чи протіворечит детермінізму імовірнісний опис мікроявищ. До негативної відповіді на це питання привело розуміння необхідності відмовитися від прямолінійного детермінізму класичної механіки при розгляді статистичних закономірностей мікросвіту. Протиріччя, що здається, із загальним П. п. пояснюється непридатністю класичної фізики для опису мікрооб'єктів. Перехід до адекватного опису на мові хвилевих функцій приводить до того, що і в квантовій механіці початковий стан системи повністю визначає всю подальшу її еволюцію (при відомих взаємодіях системи).
Проблема дотримання причинності у філософському сенсі («загального П. п.») зберігає свою гостроту і зараз при аналізі можливих форм порушення фізичного П. п. «в малому»; такий аналіз стимулюється розробкою нелокальної теорії поля, дослідженням проблеми руху з надсвітовими швидкостями, а також спеціальними експериментами з метою перевірки П. п. Цей аналіз повинен з'ясувати, які форми порушення П. п. ведуть до незвичної, а які — до недопустимої, з точки зору загального П. п., ситуаціям. Наприклад, заміна вихідного П. п. на протилежне затвердження («минуле не впливає на майбутнє») не протіворечит загальному П. п., хоча і веде до вкрай незвичних следствіям. В цьому випадку ланцюжок причинно-наслідкових зв'язків не розривається, а з'являється в оберненому в часі вигляді. Протиріччя із загальним П. п. виникає у випадку, якщо передбачити, що причинний зв'язок може бути направлена і вперед і назад в часі. При цьому можна було б здійснити замкнутий цикл причинно-наслідкового зв'язку, що привело б до порушення принципу «подію-слідство не впливає на ту, що породила його подію-причину». Цей принцип має істотно ширшу і адекватнішу загальному П. п. формулювання, чим вихідний П. п. Якби слідство було здатне впливати на свою власну причину, то цей вплив міг би виразитися в зникненні події-причини, що, очевидно, спричинило б розрив причинно-наслідкового зв'язку. Наприклад, випущена випромінювачем хвиля, якби вона була здатна повернутися після віддзеркалення назад в раніший момент часу, могла б висадити випромінювач ще до того, як він почав працювати. З цих же міркувань виходить принципова неможливість подорожі на «машині часу» в минуле.
З П. п. в сучасній фізиці зв'язаний комплекс складних і глибоких проблем, які ще чекають свого рішення.
Літ.: Киржніц Д. А., Сазонов Ст Н. (ред.), Надсвітові рухи і спеціальна теорія відносності, в кн.: Ейнштейновський збірка, М., 1974; див.(дивися) також літ.(літературний) при ст. Квантова теорія поля, Нелокальна квантова теорія поля .
