«Система логики: умозаключающей и индуктивной (Том 1)»

Соответственно, в случаях, к сожалению, очень многочисленных и важных, в которых причины не позволяют отделить себя и наблюдать по отдельности, существует большая трудность в установлении с должной уверенностью индуктивного фундамента, необходимого для поддержки дедуктивного метода. Эта трудность наиболее заметна в случае физиологических явлений; так как невозможно отделить различные агенты, которые коллективно составляют организованное тело, не разрушая самые явления, которые являются нашей целью исследовать:

following life, in creatures we dissect,

We lose it, in the moment we detect.

И по этой причине я склонен к мнению, что физиология обременена большими естественными трудностями и, вероятно, способна к меньшей степени конечного совершенства, чем даже социальная наука; поскольку возможно изучать законы и операции одного человеческого ума отдельно от других умов гораздо менее несовершенно, чем мы можем изучать законы одного органа или ткани человеческого тела отдельно от других органов или тканей.

Было разумно замечено, что патологические факты, или, говоря обычным языком, болезни в их различных формах и степенях, предоставляют в случае физиологического исследования наиболее доступный эквивалент экспериментирования в собственном смысле слова; поскольку они часто демонстрируют нам определенное нарушение в каком-то одном органе или органической функции, причем остальные органы и функции в первом случае, по крайней мере, не затронуты. Верно, что из-за постоянных действий и реакций, которые происходят среди всех частей органической экономии, не может быть длительного нарушения в какой-либо одной функции без того, чтобы в конечном итоге не вовлечь многие другие; и как только это произошло, эксперимент по большей части теряет свою научную ценность. Все зависит от наблюдения ранних стадий расстройства; которые, к сожалению, по необходимости являются наименее выраженными. Если, однако, органы и функции, не нарушенные в первом случае, становятся затронутыми в фиксированном порядке последовательности, некоторый свет тем самым проливается на действие, которое один орган оказывает на другой; и мы иногда получаем ряд эффектов, которые можем отнести с некоторой уверенностью к первоначальному местному расстройству; но для этого необходимо, чтобы мы знали, что первоначальное расстройство было местным. Если оно было тем, что называется конституциональным, то есть если мы не знаем, в какой части животной экономии оно возникло, или точную природу нарушения, которое произошло в этой части, мы не способны определить, какое из различных расстройств было причиной, а какое — эффектом; какие из них были произведены друг другом, а какие — прямым, хотя, возможно, запоздалым действием первоначальной причины.

Помимо естественных патологических фактов, мы можем производить патологические факты искусственно; мы можем проводить эксперименты, даже в популярном смысле этого термина, подвергая живое существо воздействию какого-либо внешнего агента, такого как ртуть из нашего предыдущего примера. Поскольку это экспериментирование не предназначено для получения прямого решения какого-либо практического вопроса, а для обнаружения общих законов, из которых впоследствии условия любого конкретного эффекта могут быть получены путем дедукции; лучшие случаи для выбора — те, обстоятельства которых могут быть лучше всего установлены: и такие обычно не те, в которых есть какая-либо практическая цель. Эксперименты лучше всего пробовать не в состоянии болезни, которое является по существу изменчивым состоянием, а в состоянии здоровья, сравнительно фиксированном состоянии. В одном случае действуют необычные агенты, результаты которых у нас нет средств предсказать; в другом — ход привычных физиологических явлений, можно предположить, остался бы невозмущенным, если бы не возмущающая причина, которую мы вводим.

Таковы, с периодической помощью метода сопутствующих изменений (последний не менее обременен, чем более элементарные методы, специфическими трудностями предмета), наши индуктивные ресурсы для установления законов причин, рассматриваемых отдельно, когда мы не имеем в своей власти испытать их в состоянии фактического разделения. Недостаточность этих ресурсов настолько вопиюща, что никто не может быть удивлен отсталым состоянием науки физиологии; в которой, действительно, наше знание причин настолько несовершенно, что мы не можем ни объяснить, ни могли бы без специфического опыта предсказать многие факты, которые удостоверены нам самым обычным наблюдением. К счастью, мы гораздо лучше информированы об эмпирических законах явлений, то есть единообразиях, относительно которых мы еще не можем решить, являются ли они случаями причинности или просто результатами ее. Не только порядок, в котором факты организации и жизни последовательно проявляются, от первого зародыша существования до смерти, был найден единообразным и очень точно устанавливаемым; но, благодаря большому применению метода сопутствующих изменений ко всем фактам сравнительной анатомии и физиологии, условия органической структуры, соответствующие каждому классу функций, были определены с значительной точностью. Являются ли эти органические условия всеми условиями, и действительно, являются ли они условиями вообще или просто побочными эффектами какой-то общей причины, мы совершенно не знаем: и вряд ли когда-либо узнаем, если бы мы не могли построить организованное тело и попробовать, будет ли оно жить.

При таких невыгодных условиях мы в случаях такого описания предпринимаем начальный, или индуктивный шаг в применении дедуктивного метода к сложным явлениям. Но такой, к счастью, не является обычный случай. В общем, законы причин, от которых зависит эффект, могут быть получены путем индукции из сравнительно простых случаев или, в худшем случае, путем дедукции из законов более простых причин, полученных таким образом. Под простыми случаями подразумеваются, конечно, те, в которых действие каждой причины не было смешано или не было нарушено, или не в значительной степени, другими причинами, законы которых были неизвестны. И только когда индукция, которая предоставила посылки дедуктивному методу, опиралась на такие случаи, применение такого метода к установлению законов сложного эффекта сопровождалось блестящими результатами.

§ 2. Когда законы причин были установлены и первая стадия великой логической операции, обсуждаемой в настоящее время, удовлетворительно завершена, следует вторая часть; определение из законов причин, какой эффект произведет любая данная комбинация этих причин. Это процесс вычисления в более широком смысле термина; и очень часто включает процессы вычисления в самом узком смысле. Это рациональное умозаключение; и когда наше знание причин настолько совершенно, что распространяется на точные численные законы, которые они соблюдают при производстве своих эффектов, рациональное умозаключение может считать среди своих посылок теоремы науки о числе во всем огромном объеме этой науки. Не только высшие истины математики часто требуются, чтобы позволить нам вычислить эффект, численный закон которого мы уже знаем; но даже с помощью этих высших истин мы можем продвинуться лишь недалеко. В столь простом случае, как обычная задача трех тел, тяготеющих друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массе и обратно пропорциональной квадрату расстояния, все ресурсы исчисления до сих пор не были достаточны для получения какого-либо общего решения, кроме приближенного. В случае немного более сложном, но все же одном из самых простых, возникающих на практике, — движении снаряда, — причины, которые влияют на скорость и дальность (например) пушечного ядра, могут быть все известны и оценены; сила пороха, угол возвышения, плотность воздуха, сила и направление ветра; но это одна из самых трудных математических задач — объединить все это, чтобы определить эффект, возникающий из их коллективного действия.

Помимо теорем о числе, теоремы геометрии также входят в качестве посылок, где эффекты происходят в пространстве и включают движение и протяженность, как в механике, оптике, акустике, астрономии. Но когда усложнение возрастает и эффекты находятся под влиянием столь многих и столь изменчивых причин, что не дают места ни для фиксированных чисел, ни для прямых линий и регулярных кривых (как в случае физиологических, не говоря уже о ментальных и социальных явлениях), законы числа и протяженности применимы, если вообще применимы, только в том большом масштабе, в котором точность деталей становится неважной; и хотя эти законы играют заметную роль в самых ярких примерах исследования природы дедуктивным методом, как, например, в ньютоновской теории небесных движений, они отнюдь не являются обязательной частью каждого такого процесса. Все, что в нем существенно, — это рассуждение от общего закона к частному случаю, то есть определение с помощью частных обстоятельств этого случая, какой результат требуется в этом примере, чтобы выполнить закон. Таким образом, в торричеллиевом эксперименте, если бы факт, что воздух имеет вес, был ранее известен, было бы легко, без каких-либо численных данных, вывести из общего закона равновесия, что ртуть будет стоять в трубке на такой высоте, что столбик ртути будет точно уравновешивать столбик атмосферы равного диаметра; потому что иначе равновесие не существовало бы.

Такими рациональными умозаключениями из отдельных законов причин мы можем до определенной степени преуспеть в ответе на любой из следующих вопросов: Дана определенная комбинация причин, какой эффект последует? и Какая комбинация причин, если бы она существовала, произвела бы данный эффект? В одном случае мы определяем эффект, который следует ожидать в любых сложных обстоятельствах, элементы которых известны: в другом случае мы узнаем, согласно какому закону — при каких предшествующих условиях — произойдет данный сложный эффект.

§ 3. Но (здесь можно спросить) не применимы ли те же аргументы, которыми методы прямого наблюдения и эксперимента были отброшены как иллюзорные при применении к законам сложных явлений, с равной силой против метода дедукции? Когда в каждом отдельном случае множество, часто неизвестное множество агентов сталкивается и комбинируется, какая у нас гарантия, что в нашем вычислении априори мы приняли все это в наш расчет? О скольких мы не должны быть вообще осведомлены? Среди тех, которые мы знаем, как вероятно, что некоторые были упущены; и даже если бы все были включены, как тщетна претензия суммировать эффекты многих причин, если мы не знаем точно численный закон каждой — условие в большинстве случаев невыполнимое; и даже когда выполнено, произвести вычисление превосходит, в любых, кроме очень простых случаев, величайшую силу математической науки с ее самыми современными улучшениями.

Эти возражения имеют реальный вес и были бы совершенно неопровержимы, если бы не было теста, по которому, когда мы используем дедуктивный метод, мы могли бы судить, была ли совершена ошибка любого из вышеуказанных описаний или нет. Такой тест, однако, существует: и его применение образует под названием верификации третью существенную составную часть дедуктивного метода; без которой все результаты, которые он может дать, имеют мало иной ценности, чем ценность догадок. Чтобы гарантировать доверие к общим выводам, полученным путем дедукции, эти выводы должны быть найдены при тщательном сравнении согласующимися с результатами прямого наблюдения везде, где оно может быть получено. Если, когда у нас есть опыт для сравнения с ними, этот опыт подтверждает их, мы можем безопасно доверять им в других случаях, для которых наш специфический опыт еще впереди. Но если наши дедукции привели к выводу, что из конкретной комбинации причин возникнет данный эффект, то во всех известных случаях, где эта комбинация, как можно показать, существовала, и где эффект не последовал, мы должны быть способны показать (или по крайней мере сделать вероятное предположение), что помешало ему: если мы не можем, теория несовершенна и ей еще нельзя доверять. Также верификация не является полной, если некоторые из случаев, в которых теория подтверждается наблюдаемым результатом, не являются по крайней мере равной сложности с любыми другими случаями, в которых могло бы потребоваться ее применение.

Едва ли стоит отмечать, что — если прямое наблюдение и сопоставление случаев предоставили нам какие-либо эмпирические законы эффекта, верные во всех наблюдаемых случаях или верные только по большей части, — наиболее эффективной верификацией, которой могла бы быть подвергнута теория, было бы то, что она вела дедуктивно к этим эмпирическим законам; что единообразия, полные или неполные, которые, как наблюдалось, существуют среди явлений, объяснялись законами причин — были такими, которые не могли не существовать, если это действительно те причины, которыми производятся явления. Таким образом, вполне разумно считалось существенным требованием любой истинной теории причин небесных движений, чтобы она вела путем дедукции к законам Кеплера: что, соответственно, ньютоновская теория и сделала.

[pg 473] Чтобы, следовательно, облегчить верификацию теорий, полученных путем дедукции, важно, чтобы как можно больше эмпирических законов явлений было установлено путем сравнения случаев в соответствии с методом согласия: а также (необходимо добавить), чтобы сами явления были описаны самым всеобъемлющим и точным образом; путем сбора из наблюдения частей самых простых возможных правильных выражений для соответствующих целых: как когда ряд наблюдаемых положений планеты был сначала выражен кругом, затем системой эпициклов и впоследствии эллипсом.

Стоит отметить, что сложные случаи, которые не были бы полезны для открытия простых законов, в которые мы в конечном итоге анализируем их явления, тем не менее, когда они послужили для верификации анализа, становятся дополнительным доказательством самих законов. Хотя мы не могли бы получить закон из сложных случаев, все же, когда закон, полученный иным путем, оказывается в соответствии с результатом сложного случая, этот случай становится новым экспериментом над законом и помогает подтвердить то, что он не помог обнаружить. Это новое испытание принципа в другом наборе обстоятельств; и иногда служит для исключения какого-либо обстоятельства, ранее не исключенного, исключение которого могло бы потребовать эксперимента, невозможного для выполнения. Это было поразительно заметно в примере, ранее процитированном, в котором разница между наблюдаемой и вычисленной скоростью звука была установлена как результат тепла, выделяемого конденсацией, которая происходит в каждой звуковой вибрации. Это было испытание в новых обстоятельствах закона развития тепла путем сжатия; и это существенно добавило к доказательству универсальности этого закона. Соответственно, любой закон природы считается выигравшим в плане достоверности, будучи найденным объясняющим какой-то сложный случай, который ранее не рассматривался в связи с ним; и это, действительно, соображение, которому научные исследователи имеют привычку придавать скорее слишком много значения, чем слишком мало.

[pg 474] Дедуктивному методу, охарактеризованному таким образом в трех его составных частях — индукции, рациональном умозаключении и верификации, — человеческий разум обязан своими наиболее выдающимися триумфами в исследовании природы. Ему мы обязаны всеми теориями, посредством которых обширные и сложные явления охватываются несколькими простыми законами, которые, будучи рассмотрены как законы этих великих явлений, никогда не могли бы быть обнаружены путем их прямого изучения. Мы можем составить некоторое представление о том, что этот метод сделал для нас, на примере небесных движений; это один из простейших среди великих примеров сложения причин, поскольку (за исключением нескольких случаев, не имеющих первостепенного значения) каждое из небесных тел можно считать, без существенной неточности, никогда не подвергающимся одновременно воздействию притяжения более чем двух тел — Солнца и одной другой планеты или спутника, что вместе с реакцией самого тела и тангенциальной силой (поскольку я не вижу возражений против того, чтобы называть силу, порожденную собственным движением тела и действующую в направлении касательной, силой) составляет лишь четыре различных агента, от совпадения которых зависят движения этого тела; несомненно, гораздо меньшее число, чем то, которым определяется или модифицируется любое другое из великих явлений природы. И все же как мы могли бы когда-либо установить сочетание сил, от которых зависят движения Земли и планет, просто сравнивая орбиты или скорости различных планет, или различные скорости или положения одной и той же планеты? Несмотря на регулярность, которая проявляется в этих движениях в степени, столь редкой среди следствий совпадения причин; хотя периодическое повторение в точности того же самого эффекта дает положительное доказательство того, что все сочетания причин, которые вообще происходят, повторяются периодически; мы не узнали бы, что это за причины, если бы существование точно таких же воздействий на нашей собственной Земле, к счастью, не сделало сами причины доступными для экспериментирования в простых обстоятельствах. Поскольку у нас будет повод проанализировать далее этот великий пример дедуктивного метода, мы не будем тратить на него время здесь, а перейдем к тому вторичному применению дедуктивного метода, результатом которого является не доказательство законов явлений, а их объяснение.

[pg 476]

ГЛАВА XII. ОБ ОБЪЯСНЕНИИ ЗАКОНОВ ПРИРОДЫ.

§ 1. Дедуктивная операция, посредством которой мы выводим закон следствия из законов причин, совпадение которых порождает его, может быть предпринята либо с целью открытия закона, либо для объяснения уже открытого закона. Слово «объяснение» встречается так постоянно и занимает столь важное место в философии, что немного времени, потраченного на уточнение его значения, будет использовано с пользой.

Отдельный факт считается объясненным, если указана его причина, то есть если сформулирован закон или законы причинности, частным случаем которых является его возникновение. Так, пожар объясняется, когда доказано, что он возник от искры, упавшей в кучу горючих материалов. И подобным же образом закон или единообразие в природе считается объясненным, когда указывается другой закон или законы, частным случаем которых является сам этот закон и из которых он может быть дедуцирован.

§ 2. Существуют три различимых набора обстоятельств, в которых закон причинности может быть объяснен через другие законы или, как часто выражаются, сведен к ним.

Первый — это случай, уже столь подробно рассмотренный: смешение законов, производящее совместный эффект, равный сумме эффектов причин, взятых по отдельности. Закон сложных эффектов объясняется путем сведения его к отдельным законам причин, которые вносят в него свой вклад. Так, закон движения планеты сводится к закону тангенциальной силы, которая стремится произвести равномерное движение по касательной, и закону центростремительной силы, которая стремится произвести ускоряющееся движение к Солнцу; реальное движение является соединением этих двух.

Здесь необходимо заметить, что в этом сведении закона сложного эффекта законы, из которых он составлен, не являются единственными элементами. Он сводится к законам отдельных причин вместе с фактом их сосуществования. Последнее является столь же существенным компонентом, как и первое; независимо от того, состоит ли цель в том, чтобы открыть закон эффекта или только объяснить его. Чтобы дедуцировать законы небесных движений, нам требуется знать не только закон прямолинейной и закон гравитационной силы, но и существование обеих этих сил в небесных регионах, и даже их относительную величину. Сложные законы причинности, таким образом, сводятся к двум различным видам элементов: один — это более простые законы причинности, другой (в удачно подобранном языке д-ра Чалмерса) — коллокации; коллокации состоят в существовании определенных агентов или сил в определенных обстоятельствах места и времени. В дальнейшем у нас будет повод вернуться к этому различию и остановиться на нем настолько подробно, что это избавит от необходимости настаивать на нем здесь. Первый способ объяснения законов причинности, таким образом, заключается в сведении закона эффекта к различным тенденциям, результатом которых он является, и к законам этих тенденций.

§ 3. Второй случай — это когда между тем, что казалось причиной, и тем, что считалось ее следствием, дальнейшее наблюдение обнаруживает непосредственное звено; факт, вызванный антецедентом и, в свою очередь, вызывающий консеквент; так что причина, назначенная вначале, является лишь отдаленной причиной, действующей через промежуточное явление. А казалось причиной С, но впоследствии выяснилось, что А было лишь причиной В, и что именно В было причиной С. Например: человечество знало, что акт прикосновения к внешнему объекту вызывает ощущение. Однако в конце концов было обнаружено, что после того, как мы коснулись объекта, и до того, как мы испытываем ощущение, происходит некоторое изменение в своего рода нити, называемой нервом, которая тянется от наших внешних органов к мозгу. Прикосновение к объекту, следовательно, является лишь отдаленной причиной нашего ощущения; то есть, собственно говоря, не причиной, а причиной причины; реальной причиной ощущения является изменение в состоянии нерва. Будущий опыт может не только дать нам больше знаний, чем мы имеем сейчас, об особой природе этого изменения, но может также интерполировать другое звено: между контактом (например) объекта с нашими внешними органами и возникновением изменения состояния в нерве может произойти некоторое электрическое явление; или некоторое явление природы, не напоминающее эффекты какого-либо известного воздействия. До сих пор, однако, такое промежуточное звено не было обнаружено; и прикосновение к объекту должно рассматриваться, по крайней мере временно, как ближайшая причина аффектации нерва. Последовательность ощущения прикосновения при контакте с объектом, следовательно, установлена как не являющаяся предельным законом; она сводится, как говорится, к двум другим законам — закону, что контакт с объектом вызывает аффектацию нерва, и закону, что аффектация нерва вызывает ощущение.

Приведем другой пример: более сильные кислоты разъедают или окрашивают в черный цвет органические соединения. Это случай причинности, но отдаленной причинности; и говорят, что он объяснен, когда показано, что существует промежуточное звено, а именно отделение некоторых химических элементов органической структуры от остальных и их вступление в соединение с кислотой. Кислота вызывает это отделение элементов, а отделение элементов вызывает дезорганизацию и часто обугливание структуры. Так, опять же, хлор извлекает красящие вещества (отсюда его эффективность при отбеливании) и очищает воздух от инфекции. Этот закон сводится к двум следующим законам. Хлор обладает сильным сродством к основаниям всех видов, особенно к металлическим основаниям и водороду. Такие основания являются существенными элементами красящих веществ и заразных соединений: которые, следовательно, разлагаются и разрушаются хлором.

§ 4. Важно заметить, что когда последовательность явлений таким образом сводится к другим законам, они всегда являются законами более общими, чем она сама. Закон, что за А следует С, менее общ, чем любой из законов, которые связывают В с С и А с В. Это станет ясно из очень простых соображений.

Все законы причинности подвержены противодействию или срыву из-за невыполнения какого-либо отрицательного условия: тенденция, следовательно, В производить С может быть подавлена. Теперь закон, что А производит В, одинаково выполняется, следует ли за В С или нет; но закон, что А производит С посредством В, конечно, выполняется только тогда, когда за В действительно следует С, и поэтому он менее общ, чем закон, что А производит В. Он также менее общ, чем закон, что В производит С. Ибо В может иметь другие причины, помимо А; и поскольку А производит С только посредством В, в то время как В производит С, независимо от того, было ли оно само произведено А или чем-то другим, второй закон охватывает большее число случаев, покрывает, так сказать, большее пространство, чем первый.

Таким образом, в нашем предыдущем примере закон, что контакт с объектом вызывает изменение в состоянии нерва, более общ, чем закон, что контакт с объектом вызывает ощущение, поскольку, насколько нам известно, изменение в нерве может в равной степени происходить, когда из-за противодействующей причины, как, например, сильного душевного волнения, ощущение не следует; как в битве, где ранения часто получаются без какого-либо осознания их получения. И опять же, закон, что изменение в состоянии нерва вызывает ощущение, более общ, чем закон, что контакт с объектом вызывает ощущение; поскольку ощущение в равной степени следует за изменением в нерве, когда оно вызвано не контактом с объектом, а какой-то другой причиной; как в хорошо известном случае, когда человек, потерявший конечность, испытывает то же самое ощущение, которое он привык называть болью в конечности.

Законы более непосредственной последовательности, к которым сводится закон отдаленной последовательности, являются не только законами большей общности, чем этот закон, но (как следствие, или, скорее, как подразумеваемое в их большей общности) на них можно больше полагаться; меньше шансов, что в конечном итоге они окажутся не универсально истинными. С того момента, когда последовательность А и С оказывается не непосредственной, а зависящей от промежуточного явления, тогда, как бы постоянна и неизменна ни была последовательность А и С до сих пор, возникают возможности ее нарушения, превышающие те, которые могут повлиять на любую из более непосредственных последовательностей, А, В и В, С. Тенденция А производить С может быть подавлена всем, что способно подавить либо тенденцию А производить В, либо тенденцию В производить С; поэтому она в два раза более подвержена сбою, чем любая из этих более элементарных тенденций; и обобщение, что за А всегда следует С, в два раза более вероятно окажется ошибочным. И так же с обратным обобщением, что С всегда предшествует и вызывается А; которое будет ошибочным не только если случится второй непосредственный способ производства самого С, но, более того, если будет второй способ производства В, непосредственного антецедента С в последовательности.

Сведение одного обобщения к двум другим не только показывает, что существуют возможные ограничения первого, от которых его два элемента свободны, но также показывает, где их следует искать. Как только мы узнаем, что В вмешивается между А и С, мы также узнаем, что если существуют случаи, в которых последовательность А и С не соблюдается, их скорее всего можно найти, изучая эффекты или условия явления В.

По-видимому, во втором из трех способов, которыми закон может быть сведен к другим законам, последние являются более общими, то есть распространяются на большее число случаев, а также с меньшей вероятностью требуют ограничения последующим опытом, чем закон, который они служат объяснить. Они более близки к безусловным; они подавляются меньшим числом случайностей; они ближе к универсальной истине природы. Те же наблюдения еще более очевидно верны в отношении первого из трех способов сведения. Когда закон эффекта комбинированных причин сводится к отдельным законам причин, природа случая подразумевает, что закон эффекта менее общ, чем закон любой из причин, поскольку он действует только тогда, когда они объединены; в то время как закон любой из причин остается в силе как тогда, так и когда эта причина действует отдельно от остальных. Также очевидно, что сложный закон подвержен невыполнению чаще, чем любой из более простых законов, результатом которых он является, поскольку каждая случайность, которая подавляет любой из законов, предотвращает ту часть эффекта, которая зависит от него, и тем самым подавляет сложный закон. Простая ржавчина, например, какой-то небольшой части большой машины часто оказывается достаточной, чтобы полностью предотвратить эффект, который должен был бы возникнуть в результате совместного действия всех частей. Закон эффекта комбинации причин всегда подчиняется всей совокупности отрицательных условий, которые прилагаются к действию всех причин по отдельности.

Существует еще одна и еще более веская причина, почему закон сложного эффекта должен быть менее общим, чем законы причин, которые объединяются для его производства. Те же причины, действующие согласно тем же законам и различающиеся только пропорциями, в которых они объединены, часто производят эффекты, которые различаются не только по количеству, но и по роду. Сочетание центростремительной силы с силой броска в пропорциях, которые существуют во всех планетах и спутниках нашей солнечной системы, порождает эллиптическое движение; но если бы отношение двух сил друг к другу было слегка изменено, доказуемо, что произведенное движение было бы по кругу, или параболе, или гиперболе: и было высказано предположение, что в случае некоторых комет одно из этих предположений действительно имеет место. Тем не менее закон параболического движения был бы сводим к тем же самым простым законам, к которым сводится закон эллиптического движения, а именно к закону постоянства прямолинейного движения и закону гравитации. Если бы, следовательно, с течением веков проявилось какое-то обстоятельство, которое, не подавляя закон ни одной из этих сил, просто изменило бы их пропорцию друг к другу (такое как удар кометы или даже накапливающийся эффект сопротивления среды, в которой астрономы были приведены к предположению, что происходят движения небесных тел), эллиптическое движение могло бы измениться в движение по другому коническому сечению; и сложный закон, что небесные движения происходят по эллипсам, был бы лишен своей универсальности, хотя открытие нисколько не умалило бы универсальности более простых законов, к которым этот сложный закон сведен. Закон, короче говоря, каждой из сопутствующих причин остается тем же самым, как бы ни варьировались их коллокации; но закон их совместного эффекта варьируется с каждым различием в коллокациях. Не нужно большего, чтобы показать, насколько более общими должны быть элементарные законы, чем любые из сложных законов, которые из них выведены.

§ 5. Помимо двух способов, которые были рассмотрены, существует третий способ, которым законы сводятся друг к другу; и в этом самоочевидно, что они сводятся к законам более общим, чем они сами. Этот третий способ — это подведение (как его называют) одного закона под другой: или (что сводится к тому же самому) собирание нескольких законов в один более общий закон, который включает их все. Самым блестящим примером этой операции было то, когда земная гравитация и центральная сила солнечной системы были объединены под общим законом гравитации. Было доказано заранее, что Земля и другие планеты стремятся к Солнцу; и с древнейших времен было известно, что земные тела стремятся к Земле. Это были подобные явления; и чтобы позволить им обоим быть подведенными под один закон, было необходимо только доказать, что, поскольку эффекты были подобны по качеству, так и они, по количеству, соответствуют одним и тем же правилам. Это было впервые показано как истинное для Луны, которая согласуется с земными объектами не только в стремлении к центру, но и в том факте, что этот центр — Земля. Поскольку было установлено, что стремление Луны к Земле изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, из этого было дедуцировано путем прямого вычисления, что если бы Луна была так же близка к Земле, как земные объекты, и тангенциальная сила была бы приостановлена, Луна падала бы к Земле ровно на столько футов в секунду, на сколько падают эти объекты в силу своего веса. Отсюда вывод был неотразим, что Луна также стремится к Земле в силу своего веса: и что два явления, стремление Луны к Земле и стремление земных объектов к Земле, будучи не только подобными по качеству, но, находясь в тех же обстоятельствах, идентичными по количеству, являются случаями одного и того же закона причинности. Но стремление Луны к Земле и стремление Земли и планет к Солнцу уже были известны как случаи одного и того же закона причинности: и таким образом закон всех этих стремлений и закон земной гравитации были признаны идентичными, или, другими словами, были подведены под один общий закон — закон гравитации.

Подобным же образом законы магнитных явлений были недавно подведены под известные законы электричества. Именно так обычно приходят к самым общим законам природы: мы восходим к ним последовательными шагами. Ибо, чтобы прийти путем правильной индукции к законам, которые действуют при таком огромном разнообразии обстоятельств, законам, столь общим, что они независимы от любых различий пространства или времени, которые мы способны наблюдать, требуется по большей части много отдельных наборов экспериментов или наблюдений, проведенных в разное время и разными людьми. Одна часть закона сначала устанавливается, впоследствии другая часть: один набор наблюдений учит нас, что закон действует при одних условиях, другой — что он действует при других условиях, объединяя которые мы обнаруживаем, что он действует при условиях гораздо более общих или даже универсально. Общий закон в этом случае буквально является суммой всех частных; это признание одной и той же последовательности в разных наборах случаев; и может, по сути, рассматриваться просто как один шаг в процессе элиминации. Та тенденция тел друг к другу, которую мы теперь называем гравитацией, сначала наблюдалась только на поверхности Земли, где она проявлялась только как стремление всех тел к Земле, и могла, следовательно, быть приписана особому свойству самой Земли: одно из обстоятельств, а именно близость Земли, не было элиминировано. Чтобы элиминировать это обстоятельство, потребовался новый набор случаев в других частях Вселенной: их мы не могли создать сами; и хотя природа создала их для нас, мы были поставлены в очень неблагоприятные обстоятельства для их наблюдения. Сделать эти наблюдения выпало на долю другого круга лиц, нежели тех, кто изучал земные явления, и это, действительно, было предметом большого интереса в то время, когда идея объяснения небесных фактов земными законами рассматривалась как смешение незыблемого различия. Когда, однако, небесные движения были точно установлены и были выполнены дедуктивные процессы, из которых следовало, что их законы и законы земной гравитации соответствуют, эти небесные наблюдения стали набором случаев, которые точно элиминировали обстоятельство близости к Земле; и доказали, что в исходном случае, случае земных объектов, не Земля как таковая вызывала движение или давление, а обстоятельство, общее для этого случая с небесными примерами, а именно присутствие какого-то великого тела в определенных пределах расстояния.

§ 6. Существуют, таким образом, три способа объяснения законов причинности, или, что то же самое, сведения их к другим законам. Во-первых, когда закон эффекта комбинированных причин сводится к отдельным законам причин вместе с фактом их комбинации. Во-вторых, когда закон, который связывает любые два звена, не являющиеся ближайшими, в цепи причинности, сводится к законам, которые связывают каждое с промежуточными звеньями. Оба этих случая являются случаями сведения одного закона к двум или более; в третьем два или более сводятся к одному: когда после того, как было показано, что закон действует в нескольких различных классах случаев, мы решаем, что то, что истинно в каждом из этих классов случаев, истинно при некотором более общем предположении, состоящем из того, что все эти классы случаев имеют общего. Мы можем здесь заметить, что эта последняя операция не включает в себя никаких неопределенностей, сопутствующих индукции по методу сходства, поскольку нам не нужно предполагать, что результат распространяется путем вывода на какой-либо новый класс случаев, отличный от тех, путем сравнения которых он был порожден.

Во всех этих трех процессах законы, как мы видели, сводятся к законам более общим, чем они сами; законам, распространяющимся на все случаи, на которые распространяются первые, и на другие помимо них. В первых двух способах они также сводятся к законам более определенным, другими словами, более универсально истинным, чем они сами; они, по сути, доказываются не как законы природы, характер которых — быть универсально истинными, а как результаты законов природы, которые могут быть истинными лишь условно и по большей части. Никакого различия такого рода не существует в третьем случае; поскольку здесь частные законы, по сути, являются тем же самым законом, что и общий, и любое исключение из них было бы исключением и из него.

Всеми тремя процессами расширяется область дедуктивной науки; поскольку законы, сведенные таким образом, могут с тех пор дедуцироваться демонстративно из законов, к которым они сведены. Как уже было замечено, тот же дедуктивный процесс, который доказывает закон или факт причинности, если он неизвестен, служит для объяснения его, когда он известен.

Слово «объяснение» здесь используется в своем философском смысле. То, что называется объяснением одного закона природы другим, есть лишь подмена одной тайны другой; и не делает общий ход природы менее таинственным: мы не можем больше назначить «почему» для более обширных законов, чем для частных. Объяснение может подменить тайну, которая стала привычной и начала казаться не таинственной, той, которая все еще странна. И это значение объяснения в обычном языке. Но процесс, с которым мы здесь имеем дело, часто делает прямо противоположное: он сводит явление, с которым мы знакомы, к тому, о котором мы ранее знали мало или ничего; как когда обычный факт падения тяжелых тел сводится к стремлению всех частиц материи друг к другу. Поэтому необходимо постоянно иметь в виду, что в науке те, кто говорит об объяснении какого-либо явления, имеют в виду (или должны иметь в виду) указание не на какое-то более знакомое, а просто на какое-то более общее явление, частным примером которого оно является; или на некоторые законы причинности, которые производят его своим совместным или последовательным действием и из которых, следовательно, его условия могут быть определены дедуктивно. Каждая такая операция приближает нас на шаг к ответу на вопрос, который был сформулирован в предыдущей главе как охватывающий всю проблему исследования природы, а именно: каковы наименьшие допущения, которые, будучи принятыми, привели бы к порядку природы, как он существует? Каковы наименьшие общие положения, из которых можно было бы дедуцировать все единообразия, существующие в природе?

Законы, объясненные или сведенные таким образом, иногда называют «обоснованными»; но выражение неверно, если понимать его как означающее что-то большее, чем то, что уже было сказано. В умах, не привыкших к точному мышлению, часто существует смутное представление, что общие законы являются причинами частных; что закон всеобщей гравитации, например, вызывает явление падения тел на Землю. Но утверждать это было бы неправильным употреблением слова «причина»: земная гравитация — это не эффект всеобщей гравитации, а случай ее; то есть один вид частных примеров, в которых этот общий закон имеет силу. Обосновать закон природы означает, и может означать, не что иное, как назначить другие законы, более общие, вместе с коллокациями, при допущении которых частный закон следует без какого-либо дополнительного предположения.

[pg 487]

ГЛАВА XIII. РАЗНООБРАЗНЫЕ ПРИМЕРЫ ОБЪЯСНЕНИЯ ЗАКОНОВ ПРИРОДЫ.

§ 1. Некоторые из наиболее примечательных примеров, которые произошли после великого ньютоновского обобщения, объяснения законов причинности, существующих среди сложных явлений, путем сведения их к более простым и более общим законам, можно найти среди спекуляций Либиха в органической химии. Эти спекуляции, хотя они еще недостаточно долго находятся перед миром, чтобы мы могли положительно предположить, что против какой-либо их части не может быть сделано обоснованного возражения, тем не менее дают столь восхитительный пример духа дедуктивного метода, что мне может быть позволено представить здесь некоторые их образцы.

В определенных случаях наблюдалось, что химическое действие является, так сказать, заразительным; то есть вещество, которое само по себе не поддалось бы определенному химическому притяжению (сила притяжения недостаточно велика, чтобы преодолеть сцепление или разрушить какое-то химическое соединение, в котором вещество уже удерживалось), тем не менее сделает это, если будет помещено в контакт с каким-то другим телом, которое находится в процессе подчинения той же силе. Азотная кислота, например, не растворяет чистую платину, которую можно «кипятить с этой кислотой, не будучи окисленной ею, даже когда она находится в состоянии столь тонкого деления, что больше не отражает свет». Но та же кислота легко растворяет серебро. Теперь, если сплав серебра и платины обработать азотной кислотой, кислота не разделяет, как можно было бы естественно ожидать, два металла, растворяя серебро и оставляя платину; она растворяет оба: платина, как и серебро, становится окисленной и в этом состоянии соединяется с неразложившейся частью кислоты. Подобным же образом «медь не разлагает воду, даже когда ее кипятят в разбавленной серной кислоте; но сплав меди, цинка и никеля легко растворяется в этой кислоте с выделением газообразного водорода». Эти явления не могут быть объяснены законами того, что называется химическим сродством. Они указывают на особый закон, согласно которому окисление, которое претерпевает одно тело, заставляет другое, находящееся в контакте с ним, подчиниться тому же изменению. И не только химическое соединение, но и химическое разложение способно распространяться подобным же образом. Перекись водорода, соединение, образованное водородом с большим количеством кислорода, чем количество, необходимое для образования воды, удерживается вместе химическим притяжением столь слабой природы, что малейшего обстоятельства достаточно, чтобы разложить ее; и она даже, хотя и очень медленно, выделяет кислород и спонтанно восстанавливается до воды (будучи, я полагаю, разложенной тенденцией своего кислорода поглощать тепло и принимать газообразное состояние). Теперь было замечено, что если это разложение перекиси водорода происходит в контакте с некоторыми металлическими оксидами, такими как оксиды серебра и перекиси свинца и марганца, оно вызывает соответствующее химическое действие на эти вещества; они также выделяют весь или часть своего кислорода и восстанавливаются до металла или до протоксида; хотя они не претерпевают этого изменения спонтанно, и нет химического сродства, работающего, чтобы заставить их сделать это. Другие подобные явления упоминаются Либихом. «Теперь, — замечает он, — никакого другого объяснения этих явлений нельзя дать, кроме того, что тело в процессе соединения или разложения позволяет другому телу, с которым оно находится в контакте, войти в то же состояние».

Здесь, следовательно, есть закон природы большой простоты, но который, из-за чрезвычайно специального и ограниченного характера явлений, в которых только его можно обнаружить экспериментально (потому что только в них его результаты не смешаны и не слиты с результатами других законов), был очень мало признан химиками, и никто не мог бы рискнуть, на основе экспериментальных доказательств, утверждать его как закон, общий для всего химического действия; из-за невозможности строгого применения метода различия там, где вовлечены свойства различных видов веществ, невозможности, которую мы заметили и охарактеризовали в предыдущей главе. Теперь это чрезвычайно специальное и, по-видимому, ненадежное обобщение было в руках Либиха превращено, мастерским применением дедуктивного метода, в закон, пронизывающий всю природу, таким же образом, как гравитация приняла этот характер в руках Ньютона; и было обнаружено, что оно объясняет, самым неожиданным образом, многочисленные разрозненные обобщения более ограниченного рода, сводя явления, вовлеченные в эти обобщения, к простым случаям самого себя.

Заразное влияние химического действия не является мощной силой и способно преодолевать только слабые сродства: мы можем, следовательно, ожидать, что оно будет главным образом проявляться при разложении веществ, которые удерживаются вместе слабыми химическими силами. Теперь сила, которая удерживает сложное вещество вместе, обычно слабее, чем более сложным является вещество; и органические продукты являются самыми сложными известными веществами, теми, которые имеют наиболее сложную атомную конституцию. Именно на таких веществах самораспространяющаяся сила химического действия, вероятно, будет проявляться наиболее заметным образом. Соответственно, во-первых, это объясняет замечательные законы брожения и некоторые законы гниения. «Немного закваски», то есть тесто в определенном состоянии химического действия, накладывает подобное химическое действие на «весь ком». Контакт любого разлагающегося вещества вызывает распад материи, ранее бывшей здоровой. Опять же, дрожжи — это вещество, фактически находящееся в процессе разложения от действия воздуха и воды, выделяющее углекислый газ. Сахар — это вещество, которое из-за сложности своего состава не обладает большой энергией сцепления в своей существующей форме и способно быть легко превращенным (путем соединения с элементами воды) в углекислый газ и спирт. Теперь простое присутствие дрожжей, простая близость вещества, элементы которого отделяются друг от друга и соединяются с элементами воды, заставляет сахар претерпеть то же самое изменение, выделяя углекислый газ и становясь спиртом. Это не элементы, содержащиеся в дрожжах, делают это. «Водный настой дрожжей можно смешать с раствором сахара и хранить в сосудах, из которых исключен воздух, без того, чтобы то или другое испытало малейшее изменение». Также нерастворимый остаток дрожжей после обработки водой не обладает силой возбуждать брожение. (Здесь у нас метод различия). Это не сами дрожжи, следовательно; это дрожжи в состоянии разложения. Сахар, который не разложился бы и не окислился бы от простого присутствия кислорода и воды, побуждается сделать это, когда другое окисление работает посреди него.

По тому же принципу Либих способен объяснить многие случаи малярии; пагубное влияние гнилостных веществ; разнообразие ядов; заразные болезни; и другие явления. Из всех веществ те, что составляют животное тело, являются наиболее сложными по своему составу и находятся в наименее стабильном состоянии соединения. Кровь, в частности, является самым нестабильным известным соединением. Поэтому неудивительно, что газообразные или другие вещества, находящиеся в процессе претерпевания химических изменений, которые составляют, например, гниение, должны, при контакте с тканями посредством дыхания или иным образом, и еще более при введении путем инокуляции в саму кровь, наложить на некоторые частицы химическое действие, подобное своему собственному; которое распространяется подобным же образом на другие частицы, пока вся система не будет приведена в состояние химического действия, более или менее несовместимое с химическими условиями жизненности.

Из трех способов, которыми мы заметили в последней главе, что сведение специального закона к более общим может иметь место, эта спекуляция иллюстрирует второй. Объясненные законы таковы, как этот, что дрожжи приводят сахар в состояние брожения. Между отдаленной причиной, присутствием дрожжей, и последующим брожением сахара была интерполирована ближайшая причина, химическое действие между частицами дрожжей и элементами воздуха и воды. Специальный закон, таким образом, сводится к двум другим, более общим, чем он сам: первый, что дрожжи разлагаются присутствием воздуха и воды; второй, что материя, претерпевающая химическое действие, имеет тенденцию производить подобное химическое действие в другой материи, находящейся в контакте с ней. Но в то время как исследование таким образом удачно демонстрирует второй способ сведения сложного закона, оно не менее счастливо иллюстрирует третий; подведение специальных законов под более общий закон, путем собирания их в одно более всеобъемлющее выражение, которое включает их все. Ибо любопытный факт заразной природы химического действия только поднимается до закона всего химического действия именно этими исследованиями; точно так же, как ньютоновское притяжение было признано законом всей материи только тогда, когда было обнаружено, что оно объясняет явления земной гравитации. До исследований Либиха рассматриваемое свойство наблюдалось только в нескольких специальных случаях химического действия; но когда его дедуктивные рассуждения установили, что бесчисленные эффекты, произведенные на слабых соединениях веществами, ни одна из известных особенностей которых не объяснила бы их обладания такой силой, могут быть объяснены путем рассмотрения предполагаемого специального свойства как существующего во всех этих случаях, эти многочисленные обобщения по отдельным веществам собираются в один закон химического действия в целом: особенности различных веществ, по сути, элиминируются, точно так же, как ньютоновская дедукция элиминировала из примеров земной гравитации обстоятельство близости к Земле.

§ 2. Другая спекуляция того же химика, которая, если в конечном итоге окажется, что она согласуется со всеми фактами чрезвычайно сложного явления, к которому она относится, будет составлять один из лучших примеров дедуктивного метода в истории, — это его теория дыхания.

Факты дыхания, или, другими словами, специальные законы, которые пытаются объяснить и свести к более общим, заключаются в том, что кровь при прохождении через легкие поглощает кислород и выделяет углекислый газ, изменяя тем самым свой цвет с черновато-пурпурного на ярко-красный. Поглощение и выдыхание являются, очевидно, химическими явлениями; и углерод углекислого газа должен был быть получен из тела, то есть должен был быть поглощен кровью из веществ, с которыми она входила в контакт при своем прохождении через организм. Требуется найти промежуточные звенья — точную природу двух химических действий, которые происходят; во-первых, поглощение углерода или углекислого газа кровью при ее циркуляции через тело; во-вторых, экскреция углерода или обмен углекислого газа на кислород при ее прохождении через легкие.

Д-р Либих считает, что нашел решение этого vexata quæstio в классе химических действий, в котором едва ли какой-либо менее острый и проницательный исследователь подумал бы искать его.

Кровь состоит из двух частей: сыворотки и глобул. Сыворотка поглощает и удерживает в растворе углекислый газ в большом количестве, но не имеет тенденции ни расставаться с ним, ни поглощать кислород. Глобулы, следовательно, считаются той частью крови, которая действует при дыхании. Эти глобулы содержат определенное количество железа, которое, по химическим тестам, считается находящимся в состоянии оксида.

Д-р Либих распознал в известных химических свойствах оксидов железа законы, которые, если следовать им дедуктивно, привели бы к предсказанию точной серии явлений, которые демонстрирует дыхание.

Существует два оксида железа: протоксид и перекись. В артериальной крови железо находится в форме перекиси: в венозной крови у нас нет прямых доказательств, какой из оксидов присутствует, но соображения, которые будут изложены сейчас, приводят к заключению, что это протоксид. Поскольку артериальная и венозная кровь находятся в постоянном состоянии попеременного превращения друг в друга, возникает вопрос, в каких обстоятельствах протоксид железа способен превращаться в перекись и vice versâ. Теперь протоксид легко соединяется с кислородом в присутствии воды, образуя гидратированную перекись: эти условия он находит при прохождении через легкие; он получает кислород из воздуха и находит воду в самой крови. Это уже объяснило бы одну часть явлений дыхания. Но артериальная кровь, покидая легкие, заряжена гидратированной перекисью: каким образом перекись возвращается в свое прежнее состояние?

Химические условия для восстановления гидратированной перекиси в состояние протоксида — это в точности те, с которыми кровь встречается при циркуляции через тело; а именно, контакт с органическими соединениями.

Гидратированная перекись железа при обработке органическими соединениями (где нет серы) выделяет кислород и воду, который, притягивая углерод из органического вещества, становится углекислым газом; в то время как перекись, восстанавливаясь до состояния протоксида, соединяется с углекислым газом и становится карбонатом. Теперь этому карбонату нужно только снова войти в контакт с кислородом и водой, чтобы быть разложенным; углекислый газ выделяется, а протоксид путем поглощения кислорода и воды снова становится гидратированной перекисью.

Таинственные химические явления, связанные с дыханием, теперь, с помощью прекрасного дедуктивного процесса, могут быть полностью объяснены. Артериальная кровь, содержащая железо в форме гидратированной перекиси, проходит в капилляры, где она встречается с разлагающимися тканями, получая также по пути некоторые неазотистые, но высокоуглеродистые животные продукты, в частности желчь. В них она находит точные условия, необходимые для разложения перекиси на кислород и протоксид. Кислород соединяется с углеродом разлагающихся тканей и образует углекислый газ, который, хотя и недостаточен по количеству для нейтрализации всего протоксида, соединяется с его частью (одной четвертью) и возвращается в форме карбоната вместе с остальными тремя четвертями протоксида через венозную систему в легкие. Там он снова встречается с кислородом и водой: свободный протоксид становится гидратированной перекисью: карбонат протоксида расстается со своим углекислым газом и, поглощая кислород и воду, также входит в состояние гидратированной перекиси. Тепло, выделяемое при переходе от протоксида к перекиси, а также при предыдущем окислении углерода, содержащегося в тканях, рассматривается Либихом как причина, которая поддерживает температуру тела. Но в эту часть спекуляции нам нет нужды входить.

Этот пример демонстрирует второй способ сведения сложных законов путем интерполяции промежуточных звеньев в цепи причинности; и некоторые шаги дедукции демонстрируют случаи первого способа, того, который выводит совместный эффект двух или более причин из их отдельных эффектов; но проследить в деталях эти примеры можно оставить на усмотрение интеллекта читателя. Третий способ не используется в этом примере, поскольку более простые законы, к которым сведены законы дыхания (законы химического действия оксидов железа), были уже известными законами и не приобретают никакой дополнительной общности от их использования в данном случае.

§ 3. Свойство, которым обладает соль, сохранять животные вещества от гниения, сводится Либихом к двум более общим законам: сильному притяжению соли к воде и необходимости присутствия воды как условия гниения. Промежуточное явление, которое интерполируется между отдаленной причиной и эффектом, здесь может быть не просто выведено, а увидено; ибо это знакомый факт, что мясо, на которое была брошена соль, быстро оказывается плавающим в рассоле.