因果不对称性：从热力学之箭到因果之箭 _热力学

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目录
摘要
1. 前言
【因果不对称性：从热力学之箭到因果之箭】2. 因果关系
3. 统计力学
4. 知识不对称
5. 干预主义因果论
6. 宏观粗粒化
7. 问题的核心
8. 总结
摘要
我们对世界体验中最直接显著的不对称性（）是因果（）关系的不对称性。过去几十年里，统计力学基础概念的厘清以及干预主义因果概念（of ）的发展，为因果关系的不对称性提供了新启发。本文主要讨论：给定热力学梯度（）和干预主义（）对因果关系解释的情况下，因果箭头的状态（）是什么？我们发现因果关系的不对称根植于热力学梯度，“因”沿着热力学梯度和干预因果路径，循着支撑变量之间概率关系的干预支架，将“果”传向未来，但不能传回过去。这是因为在低熵边界条件的存在下，当前系统的宏观状态将屏蔽与过去的概率相关性。然而，这种不对称性只在宏观粗粒化（ -）的情况下才会出现，这就引出了一个问题：因果之箭是否只是我们透过宏观透镜看世界的产物？我们将这个问题进一步深化，并提出了一个答案。
1. 前言
在牛顿之前，人们普遍认为因果关系是客观世界关系的范例。早期科学把它当作世界的基本秩序关系。1903 年，在论文[1]中，罗素（）首次讨论了物理学中的因果关系。他观察到：“现代物理学在其数学形式的底层并没有因果的逻辑” 。他认为，应用随时间演化的时间对称定律（time- laws）来取代因果概念，并建议不要在科学的语境下讨论“因果”[1] 。虽然罗素的观点被众多原因证明是不可行的，但他确实提出了一个问题：给定潜在动力学的时间对称性（time ），不对称性（）又从何而来？在描述我们对世界的体验的一系列时间不对称性中，因果的不对称性可以说是最重要的。在过去几十年里，有两个发展启发了因果的不对称性：（1）引入干预主义的因果分析；（2）更明晰的统计力学基础。然而，最近的工作在这些发展的基础上发问：不对称性是否（或在何种意义上）是视角性的？（参见[2-7]，特别是[8] 。)
本文试图厘清这一问题。我们要问的是：给定热力学梯度和干预主义对因果关系解释的情况下，因果之箭的状态究竟是什么？我们发现因果的不对称根植于统计力学，“因”沿着热力学梯度和干预因果路径，循着支撑变量之间概率关系的干预支架，将“果”传向未来，但不能传回过去。这是因为在低熵边界条件的存在下，当前系统的宏观状态将屏蔽与过去的概率相关性。这一观察结果直接将因果不对称与产生热力学之箭的不对称边界条件联系起来。然而，这种不对称性只在宏观粗粒化（ -）的情况下才会出现，我们探讨：相对化是否（或在何种意义上）让因果箭头变得主观？
2. 因果关系
为什么罗素是错的？因果语言比相关模式的描述多了些什么？我们为什么需要这些信息？举个吸烟的例子，吸烟和患癌之间存在相关性，吸烟者的口气和患癌之间也有相关性。然而，戒烟可以降低患癌风险，但治疗口臭则不能。为什么呢？因为吸烟是患癌的原因，而口臭不是原因。信息（）不同于影响（），我们要会捕捉其间差异。如 A（某事件）携带 B（另一事件）的信息（A，B 存在相关性），在因果信息的作用下，A 能够影响 B（A，B 也存在相关性）。因果语言是在相关性的基础上加入了影响传播的路径信息。我们需要这些信息，以便有策略地干预有序的事件流。我们不仅观察，而且干预，还希望知道干预的影响。对于我们这种生物来说，因果知识不可或缺。Nancy在1979年对罗素的有影响力的回应中指出了这一点[9] 。在哲学领域，对因果概念的分析热情也高涨起来。人们试图将因果信息（）简化为特殊的相关关系（）。反事实（）叙述也日渐流行，但在为反事实产生语义（）的尝试中陷入困境。我们是否在试图捕捉人们对因果关系的预设直觉？或者，我们是否在提供一个可以与科学中那些积极寻找因果的部分相对应的描述？这两个问题存在一些混淆。至今，这个问题仍未得到解决。