Причинно-следственные отношения явлений и предметов можно глубоко понять, только рассматривая их диалектически.
Для метафизика данное явление может быть или только причиной, или только следствием. Порок метафизического метода состоит в том, что он сводит причинную связь к чисто внешней, механической связи обособленных, но следующих друг за другом явлений. Отрицая всеобщую связь и внутреннюю взаимозависимость явлений, метафизик исключает возможность того, чтобы в различных отношениях причина сама могла стать следствием, а следствие - причиной. Метафизик не видит, что причина и следствие переходят друг в друга, меняются местами.
Как установить причину явления в сложной цепи взаимно связанных явлений? Для этого недостаточно одного эмпирического наблюдения. Одно дело описать явление, другое - найти его причину. Эмпирическое наблюдение может уловить связь между явлениями, например между молнией и громом, цветком и плодом, Солнцем и теплом. Но оно недостаточно для того, чтобы установить, в силу чего возникает такая связь, и тем более предсказать, будет ли повторяться такая связь в будущем. Простое чередование явлений в природе в определённой последовательности не даёт ещё достаточного доказательства существования причинности. В целях познания причинных зависимостей природных явлений недостаточно одного наблюдения. Для этого необходим глубокий научный анализ, опирающийся на эксперимент.
Если мы хотим узнать причину какого-либо явления, Мы должны выделить его из всеобщей связи, из совокупности всех других явлений, рассмотрев только его связь с некоторым другим явлением, которое мы можем предположительно считать причиной. Нам приходится как бы отгородить, изолировать два явления от остальных, с которыми они также связаны, и рассмотреть их изолированно. Выделив из цепи явлений два момента, надо установить, какой из них является причиной и какой следствием.
Известно из физики, что если запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной в 40-50 см. заполнить ртутью и затем осторожно погрузить в вертикальном положении открытым концом вниз в сосуд с ртутью, то ртуть из трубки не вытечет. В чём причина этого явления? Может быть, всё дело в свойствах самой ртути? Может быть, дело в материале трубки?
Средневековые схоласты предполагали, что причиной этого является "боязнь пустоты", якобы существующая у природы. Чтобы научно разрешить вопрос, нужно выделить один из каких-либо факторов и посмотреть, не изменяется ли наблюдаемое явление с изменением этого фактора. Заменим ртуть водой. Вода, как и ртуть, не вытечет из трубки, хотя она весьма сильно отличается от ртути. Возьмём, например, масло или глицерин. Картина не изменится. Значит, причина того, что жидкость не вытекает из трубки, - не в свойствах жидкости. Оставив неизменной жидкость (ртуть), станем менять трубку, заменяя её фарфоровой, металлической и т. п. и меняя её диаметр. Обнаружится, что во всех случаях ртуть не вытекает из трубки. Станем брать всё более и более длинные трубки - длиной в 60, 70 см. Ртуть по-прежнему не будет вытекать из них. Наконец, взяв трубку в 80 см. длиной, мы обнаружим совершенно новое явление: ртуть начинает вытекать из трубки; она уже не заполняет трубку по всей длине, а только до высоты (в обычных условиях) 76 см. Удлиняя трубку дальше, установим, что уровень ртути в трубке далее остаётся неизменным.
Подобный опыт в 1643 г. проделывал Торричелли, ученик великого итальянского учёного Галилея. Тот факт, что ртуть в трубке не поднимается выше 76 см, Торричелли и другие учёные противопоставили лженаучному мнению схоластов, будто "природа боится пустоты". Удивительно, отмечали они, что природа "боится пустоты" только до определённого предела! Заметив, что высота уровня ртути в трубке меняется в связи с изменениями в атмосфере, Торричелли пришёл к выводу, что ртуть не вытекает из трубки по той причине, что её поддерживает давление атмосферы. Таким образом было установлено, что давление атмосферы равно весу столба ртути в трубке. Продолжая опыты Торричелли, Паскаль установил, что с подъёмом в гору, где воздух более разрежен и оказывает меньшее давление, уровень ртути в трубке постепенно падает. Этим он подтвердил взгляд Торричелли. Этот вывод полностью подтвердился и в дальнейшем; тем самым было доказано, что жидкость не вытекает из трубки вследствие атмосферного давления. Опыт Торричелли сыграл важную роль в истории науки. Его трубка с ртутью была первым барометром, измерившим давление атмосферы.
По сути таким же путём, выделяя один фактор за другим и исследуя влияние каждого из них на изучаемое явление, естествоиспытатели приходят к установлению подлинных причин различных явлений природы.
ОТЛИЧИЕ ПРИЧИННОЙ СВЯЗИ ОТ ПРОСТОГО СОСУЩЕСТВОВАНИЯ ДВУХ ЯВЛЕНИЙ. Причинная связь явлений коренным образом отличается от простого сосуществования или следования явлений во времени, повторяющегося, но не имеющего своим основанием то, что одно из этих явлений с необходимостью порождает другое.