Но я не считаю веской причиной для принятия любой данной гипотезы то, что мы не способны вообразить никакой другой, которая объяснила бы факты. Нет необходимости предполагать, что истинное объяснение должно быть таким, которое, с нашим нынешним опытом, мы могли бы вообразить. Среди природных агентов, с которыми мы знакомы, вибрации упругой жидкости могут быть единственным, чьи законы имеют близкое сходство с законами света; но мы не можем сказать, что не существует неизвестной причины, отличной от упругого эфира, рассеянного в пространстве, но производящей эффекты, идентичные в некоторых отношениях тем, которые возникли бы от волн такого эфира. Предполагать, что никакой такой причины не может существовать, кажется мне крайним случаем допущения без доказательств.
Я не хочу осуждать тех, кто занимается детальной разработкой гипотез такого рода; полезно установить, какие из известных явлений, законам которых законы предмета исследования имеют наибольшую, или даже большую, аналогию, поскольку это может предложить (как в случае со светоносным эфиром это действительно произошло) эксперименты для определения того, не распространяется ли аналогия, которая заходит так далеко, еще дальше. Но то, что, делая это, мы должны воображать, будто серьезно исследуем, верна ли гипотеза эфира, электрической жидкости или тому подобного; что мы должны фантазировать о возможности получения уверенности, что явления производятся таким способом и никаким иным; кажется мне, признаюсь, недостойным нынешних улучшенных концепций методов физической науки. И, рискуя быть обвиненным в недостатке скромности, я не могу не выразить удивление, что философ способностей и достижений Уильяма Уэвелла написал обстоятельный трактат по философии индукции, в котором он признает абсолютно никакой другой способ индукции, кроме пробования гипотезы за гипотезой, пока не будет найдена та, которая подходит к явлениям; которая, будучи найдена, должна быть принята как истинная, без иных оговорок, кроме той, что если при повторном рассмотрении окажется, что она предполагает больше, чем нужно для объяснения явлений, излишняя часть допущения должна быть отсечена. И это без малейшего различия между случаями, в которых может быть заранее известно, что две разные гипотезы не могут привести к одному и тому же результату, и теми, в которых, насколько мы можем когда-либо знать, диапазон предположений, все одинаково согласующихся с явлениями, может быть бесконечным. [11]
§ 7. Необходимо, прежде чем оставить предмет гипотез, предостеречь от видимости размышлений о научной ценности нескольких отраслей физического исследования, которые, хотя находятся лишь в младенчестве, я считаю строго индуктивными. Существует большая разница между изобретением агентов для объяснения классов явлений и попыткой, в соответствии с известными законами, предположить, какие прежние сочетания известных агентов могли породить отдельные факты, все еще существующие. Последнее является законной операцией вывода из наблюдаемого эффекта существования в прошлом времени причины, подобной той, посредством которой мы знаем, что он производится во всех случаях, когда у нас есть фактический опыт его происхождения. Это, например, сфера исследований геологии; и они не более нелогичны или фантастичны, чем судебные расследования, которые также направлены на обнаружение прошлого события путем вывода из тех его эффектов, которые все еще существуют. Как мы можем установить, был ли человек убит или умер естественной смертью, по признакам, демонстрируемым трупом, наличию или отсутствию признаков борьбы на земле или на соседних объектах, следам крови, следам предполагаемых убийц и так далее, действуя повсюду на единообразиях, установленных совершенной индукцией без какой-либо примеси гипотезы; так, если мы находим на поверхности нашей планеты и под ней массы, точно подобные отложениям из воды или результатам охлаждения материи, расплавленной огнем, мы можем справедливо заключить, что таково было их происхождение; и если эффекты, хотя и подобные по роду, находятся в гораздо большем масштабе, чем любые, которые производятся сейчас, мы можем рационально и без гипотезы заключить либо что причины существовали ранее с большей интенсивностью, либо что они действовали в течение огромного промежутка времени. Дальше этого ни один геолог с авторитетом не пытался идти с момента возникновения нынешней просвещенной школы геологических спекуляций.
Во многих геологических исследованиях, несомненно, случается, что хотя законы, к которым приписываются явления, являются известными законами, а агенты — известными агентами, не известно, присутствовали ли эти агенты в конкретном случае. В спекуляции относительно магматического происхождения траппа или гранита факт не допускает прямого доказательства того, что эти вещества были действительно подвергнуты интенсивному нагреву. Но то же самое можно сказать обо всех судебных расследованиях, которые основываются на косвенных доказательствах. Мы можем заключить, что человек был убит, хотя показаниями очевидцев не доказано, что какое-то лицо, имевшее намерение убить его, присутствовало на месте. Достаточно, для большинства целей, если никакая другая известная причина не могла породить эффекты, показанные как произведенные.
Знаменитая гипотеза Лапласа о происхождении Земли и планет по существу причастна к индуктивному характеру современной геологической теории. Гипотеза состоит в том, что атмосфера Солнца первоначально простиралась до нынешних границ Солнечной системы; из этого состояния вследствие процесса охлаждения она сжалась до своих нынешних размеров; и поскольку, согласно общим принципам механики, вращение Солнца и его сопутствующей атмосферы должно ускоряться по мере уменьшения объема, возросшая центробежная сила, порожденная более быстрым вращением, перевешивая действие гравитации, заставила Солнце оставить последовательные кольца парообразной материи, которые, как предполагается, сконденсировались при охлаждении и стали планетами. В этой теории не вводится на основании предположения никакого неизвестного вещества, и никакое неизвестное свойство или закон не приписывается известному веществу. Известные законы материи позволяют нам предположить, что тело, которое постоянно излучает такое большое количество тепла, как Солнце, должно постепенно охлаждаться и что в процессе охлаждения оно должно сжиматься; если, следовательно, мы попытаемся, исходя из нынешнего состояния этого светила, сделать вывод о его состоянии в далеком прошлом, мы должны неизбежно предположить, что его атмосфера простиралась гораздо дальше, чем в настоящее время, и мы вправе предположить, что она простиралась настолько далеко, насколько мы можем проследить следствия, которые она могла бы естественным образом оставить после себя при отступлении; таковыми и являются планеты. При принятии этих допущений из известных законов следует, что последовательные зоны солнечной атмосферы могли быть оставлены; что они продолжали бы вращаться вокруг Солнца с той же скоростью, что и тогда, когда составляли часть его субстанции; и что они остыли бы задолго до самого Солнца до любой заданной температуры и, следовательно, до той, при которой большая часть парообразной материи, из которой они состояли, стала бы жидкой или твердой. Известный закон гравитации затем заставил бы их агломерироваться в массы, которые приняли бы форму, которую фактически демонстрируют наши планеты; приобрели бы, каждая вокруг своей оси, вращательное движение; и в этом состоянии вращались бы, как фактически вращаются планеты, вокруг Солнца, в том же направлении, что и вращение Солнца, но с меньшей скоростью, поскольку за тот же период времени, который занимало вращение Солнца, когда его атмосфера простиралась до этой точки. Таким образом, в теории Лапласа нет ничего, строго говоря, гипотетического: это пример правомерного рассуждения от настоящего следствия к возможной прошлой причине в соответствии с известными законами этой причины. Теория поэтому, как я сказал, имеет сходный характер с теориями геологов, но значительно уступает им в отношении доказательств. Даже если бы было доказано (чего нет), что условия, необходимые для определения отрыва последовательных колец, обязательно возникли бы, все равно оставалась бы гораздо большая вероятность ошибки в предположении, что существующие законы природы являются теми же, что существовали при возникновении Солнечной системы, чем в простом допущении (вместе с геологами), что эти законы сохранялись на протяжении нескольких оборотов и трансформаций одного-единственного тела среди тех, из которых состоит эта система.
ГЛАВА XV. О ПРОГРЕССИВНЫХ СЛЕДСТВИЯХ И О ПРОДОЛЖЕННОМ ДЕЙСТВИИ ПРИЧИН.
§ 1. В последних четырех главах мы проследили общие контуры теории порождения производных законов из конечных. В настоящей главе наше внимание будет направлено на частный случай выведения законов из других законов, но случай настолько общий и настолько важный, что он не только окупает, но и требует отдельного рассмотрения. Это случай сложного явления, возникающего из одного простого закона путем постоянного прибавления следствия к самому себе.
Существуют некоторые явления, например, некоторые телесные ощущения, которые по существу мгновенны и чье существование может быть продлено только продлением существования причины, которой они порождаются. Но большинство явлений по своей природе постоянны; начав существовать, они существовали бы вечно, если бы не вмешалась какая-либо причина, имеющая тенденцию изменить или уничтожить их. Таковы, например, все факты или явления, которые мы называем телами. Вода, однажды возникнув, сама по себе не вернется в состояние водорода и кислорода; такое изменение требует некоторого агента, обладающего силой разложения соединения. Таковы, опять же, положения в пространстве и движения тел. Никакой объект в состоянии покоя не меняет своего положения без вмешательства каких-либо условий, внешних по отношению к нему самому; и, однажды придя в движение, никакой объект не возвращается в состояние покоя и не меняет ни своего направления, ни своей скорости, если не наложены какие-либо новые внешние условия. Поэтому постоянно случается, что временная причина дает начало постоянному следствию. Контакт железа с влажным воздухом в течение нескольких часов производит ржавчину, которая может сохраняться столетиями; или сила метания, которая запускает пушечное ядро в пространство, производит движение, которое продолжалось бы вечно, если бы какая-либо другая сила не противодействовала ему.
Между двумя примерами, которые мы здесь привели, существует различие, которое стоит отметить. В первом (в котором произведенное явление является субстанцией, а не движением субстанции), поскольку ржавчина остается навсегда и неизменной, если не возникает новая причина, мы можем говорить о контакте с воздухом сто лет назад как даже о ближайшей причине ржавчины, которая существовала с того времени до сих пор. Но когда следствие есть движение, которое само по себе является изменением, мы должны использовать другой язык. Постоянство следствия теперь есть лишь постоянство ряда изменений. Второй фут, или дюйм, или миля движения — это не просто продленная длительность первого фута, или дюйма, или мили, а другой факт, который следует за ним и который может в некоторых отношениях быть очень непохожим на предыдущий, поскольку он переносит тело через другой регион пространства. Теперь, первоначальная сила метания, которая привела тело в движение, является отдаленной причиной всего его движения, как бы долго оно ни продолжалось, но ближайшей причиной никакого движения, кроме того, которое имело место в первый момент. Движение в любой последующий момент ближайшим образом вызывается движением, которое имело место в предшествующий момент. Именно от него, а не от первоначальной движущей причины, зависит движение в любой данный момент. Ибо предположим, что тело проходит через некоторую сопротивляющуюся среду, которая частично противодействует эффекту первоначального импульса и замедляет движение: это противодействие (вряд ли здесь нужно повторять) является столь же строгим примером подчинения закону импульса, как если бы тело продолжало двигаться со своей первоначальной скоростью; но результирующее движение является иным, будучи теперь соединением следствий двух причин, действующих в противоположных направлениях, вместо единого следствия одной причины. Теперь, какой причине подчиняется тело в своем последующем движении? Первоначальной причине движения или фактическому движению в предшествующий момент? Последней: ибо когда объект выходит из сопротивляющейся среды, он продолжает двигаться не со своей первоначальной, а со своей замедленной скоростью. Движение, будучи однажды уменьшенным, все, что следует за ним, уменьшается. Следствие меняется, потому что причина, которой оно действительно подчиняется, ближайшая причина, реальная причина в действительности, изменилась. Этот принцип признается математиками, когда они перечисляют среди причин, которыми движение тела определяется в любой момент, силу, порожденную предыдущим движением; выражение, которое было бы абсурдным, если бы оно подразумевало, что эта «сила» была промежуточным звеном между причиной и следствием, но которое на самом деле означает лишь само предыдущее движение, рассматриваемое как причина дальнейшего движения. Мы должны, следовательно, если хотим говорить с совершенной точностью, рассматривать каждое звено в последовательности движений как следствие звена, предшествующего ему. Но если для удобства дискурса мы говорим обо всей серии как об одном следствии, это должно быть как о следствии, произведенном первоначальной движущей силой; постоянном следствии, произведенном мгновенной причиной и обладающем свойством самоподдержания.
Предположим теперь, что первоначальный агент или причина, вместо того чтобы быть мгновенной, является постоянной. Какое бы следствие ни было произведено к данному времени, оно (если не предотвращено вмешательством какой-либо новой причины) сохранялось бы постоянно, даже если бы причина погибла. Поскольку, однако, причина не погибает, а продолжает существовать и действовать, она должна продолжать производить все больше и больше следствия; и вместо равномерного следствия мы имеем прогрессивный ряд следствий, возникающих из накопленного влияния постоянной причины. Таким образом, контакт железа с атмосферой заставляет часть его ржаветь; и если бы причина прекратилась, уже произведенное следствие было бы постоянным, но никакого дальнейшего следствия не было бы добавлено. Если, однако, причина, а именно воздействие влажного воздуха, продолжается, все больше и больше железа становится ржавым, пока все, что подвергается воздействию, не превращается в красный порошок, когда одно из условий производства ржавчины, а именно наличие неокисленного железа, прекратилось, и следствие не может более производиться. Опять же, Земля заставляет тела падать к ней, то есть существование Земли в данный момент заставляет неподдерживаемое тело двигаться к ней в следующий момент: и если бы Земля была уничтожена, столько следствия, сколько уже произведено, сохранилось бы; объект продолжал бы двигаться в том же направлении с приобретенной скоростью, пока не был бы перехвачен каким-либо телом или отклонен какой-либо другой силой. Земля, однако, не будучи уничтоженной, продолжает производить во второй момент следствие, сходное и равное по величине первому, каковые два следствия, будучи сложены вместе, дают ускоренную скорость; и эта операция, повторяясь в каждый последующий момент, простое постоянство причины, хотя и без увеличения, дает начало постоянному прогрессивному увеличению следствия, до тех пор, пока все условия, отрицательные и положительные, производства этого следствия продолжают реализовываться.
Очевидно, что это положение дел является лишь случаем сложения причин. Причину, которая продолжает действовать, при строгом анализе следует рассматривать как ряд причин, точно сходных, последовательно введенных и производящих своим сочетанием сумму следствий, которые они произвели бы по отдельности, если бы действовали поодиночке. Прогрессивное ржавление железа в строгом смысле есть сумма следствий многих частиц воздуха, действующих последовательно на соответствующие частицы железа. Продолженное действие Земли на падающее тело эквивалентно ряду сил, приложенных в последовательные моменты, каждая из которых стремится произвести определенное постоянное количество движения; и движение в каждый момент есть сумма следствий новой силы, приложенной в предшествующий момент, и уже приобретенного движения. В каждый момент свежее следствие, ближайшей причиной которого является гравитация, добавляется к следствию, отдаленной причиной которого она была: или (чтобы выразить то же самое иным образом) следствие, произведенное влиянием Земли в последний истекший момент, добавляется к сумме следствий, отдаленными причинами которых были влияния, оказанные Землей во все предыдущие моменты с тех пор, как началось движение. Случай, следовательно, подпадает под принцип совпадения причин, производящих следствие, равное сумме их отдельных следствий. Но поскольку причины вступают в действие не все сразу, а последовательно, и поскольку следствие в каждый момент есть сумма следствий только тех причин, которые вступили в действие к этому моменту, результат принимает форму возрастающего ряда; последовательности сумм, каждая из которых больше предшествующей; и мы имеем, таким образом, прогрессивное следствие от продолженного действия причины.
Поскольку продолжение причины влияет на следствие только путем добавления к его количеству, и поскольку добавление происходит согласно фиксированному закону (равные количества в равные времена), результат может быть вычислен на математических принципах. Фактически, этот случай, будучи случаем бесконечно малых приращений, является именно тем случаем, для которого был изобретен дифференциальное исчисление. Вопросы о том, какое следствие возникнет от постоянного добавления данной причины к самой себе и какое количество причины, постоянно добавляемое к самому себе, произведет данное количество следствия, являются очевидно математическими вопросами и должны, следовательно, рассматриваться дедуктивно. Если, как мы видели, случаи сложения причин редко приспособлены для какого-либо иного, кроме дедуктивного исследования, это особенно верно в случае, который мы сейчас рассматриваем, постоянного сложения причины с ее собственными предыдущими следствиями; поскольку такой случай особенно поддается дедуктивному методу, в то время как неразличимый способ, которым следствия смешиваются друг с другом и с причинами, должен сделать экспериментальную обработку такого примера еще более химерической, чем в любом другом случае.