Например, с помощью электрической машины мы можем произвести среди известных обстоятельств явления, которые природа демонстрирует в более крупном масштабе в виде молнии и грома. Теперь пусть кто-нибудь подумает, какой объем знаний о следствиях и законах электрического воздействия человечество могло бы получить из простого наблюдения гроз, и сравнит его с тем, что оно получило и может ожидать получить от электрических и гальванических экспериментов. Этот пример тем более поразителен, что теперь у нас есть основания полагать, что электрическое действие является из всех природных явлений (кроме тепла) самым всепроникающим и универсальным, которое, следовательно, априори можно было бы предположить, меньше всего нуждается в искусственных средствах производства, чтобы его можно было изучать; в то время как факт настолько противоположен, что без электрической машины, лейденской банки и вольтова столба мы, вероятно, никогда не заподозрили бы существование электричества как одного из великих агентов в природе; те немногие электрические явления, о которых мы знали бы, продолжали бы рассматриваться либо как сверхъестественные, либо как своего рода аномалии и эксцентричности в порядке вселенной.
Когда нам удалось изолировать явление, которое является предметом исследования, поместив его среди известных обстоятельств, мы можем производить дальнейшие вариации обстоятельств в любой степени и таких видов, которые, по нашему мнению, лучше всего подходят для того, чтобы пролить ясный свет на законы явления. Вводя одно хорошо определенное обстоятельство за другим в эксперимент, мы получаем уверенность в том, как явление ведет себя при бесконечном разнообразии возможных обстоятельств. Таким образом, химики, получив какое-либо вновь открытое вещество в чистом состоянии (то есть убедившись, что не присутствует ничего, что может помешать его действию и изменить его), вводят различные другие вещества, одно за другим, чтобы установить, будет ли оно соединяться с ними или разлагать их, и с каким результатом; а также применяют тепло, электричество или давление, чтобы обнаружить, что произойдет с веществом при каждом из этих обстоятельств.
Но если, с другой стороны, мы не в состоянии произвести явление и должны искать случаи, в которых природа производит его, задача, стоящая перед нами, очень отличается.
Вместо того чтобы иметь возможность выбирать, какими будут сопутствующие обстоятельства, мы теперь должны обнаружить, каковы они; что, когда мы выходим за пределы самых простых и доступных случаев, почти невозможно сделать с какой-либо точностью и полнотой. Возьмем в качестве примера явления, которое у нас нет средств искусственно создать, человеческий разум. Природа производит много таких; но следствие того, что мы не способны производить их искусственно, заключается в том, что в каждом случае, когда мы видим, как человеческий разум развивается или действует на другие вещи, мы видим его окруженным и скрытым неопределенным множеством неустановимых обстоятельств, делающих использование обычных экспериментальных методов почти обманчивым. Мы можем представить, до какой степени это верно, если учтем, среди прочего, что всякий раз, когда природа производит человеческий разум, она производит в тесной связи с ним тело; то есть огромное усложнение физических фактов, ни в каких двух случаях, возможно, не являющихся точно одинаковыми, и большинство из которых (кроме самой структуры, которую мы можем исследовать своего рода грубым способом после того, как она перестала действовать) радикально находятся вне досягаемости наших средств исследования. Если вместо человеческого разума мы предположим, что предметом исследования является человеческое общество или государство, все те же трудности повторяются в значительно увеличенной степени.
Таким образом, мы уже подошли к выводу, который, как я думаю, прогресс исследования представит нам с яснейшими доказательствами: а именно, что в науках, имеющих дело с явлениями, в которых искусственные эксперименты невозможны (как в случае с астрономией), или в которых они имеют очень ограниченный диапазон (как в ментальной философии, социальной науке и даже физиологии), индукция из прямого опыта практикуется в невыгодном положении, в большинстве случаев равносильном непрактичности; из чего следует, что методы этих наук, чтобы достичь чего-либо достойного, должны быть в значительной степени, если не преимущественно, дедуктивными. Это уже известно как случай с первой из упомянутых нами наук, астрономией; то, что это не признается общепризнанно верным для других, вероятно, является одной из причин, почему они не находятся в более продвинутом состоянии.
§ 4. Если то, что называется чистым наблюдением, находится в столь невыгодном положении по сравнению с искусственным экспериментированием в одной области прямого исследования явлений, то есть другая ветвь, в которой преимущество полностью на стороне первого.
Поскольку индуктивное исследование имеет своей целью установить, какие причины связаны с какими следствиями, мы можем начать этот поиск с любого конца пути, который ведет от одной точки к другой: мы можем либо исследовать следствия данной причины, либо причины данного следствия. Тот факт, что свет чернит хлорид серебра, мог быть обнаружен либо путем экспериментов со светом, пробуя, какой эффект он произведет на различные вещества, либо путем наблюдения того, что части хлорида неоднократно становились черными, и исследования обстоятельств. Следствие яда урали могло стать известным либо путем введения его животным, либо путем изучения того, как случалось, что раны, которые индейцы Гвианы наносят своими стрелами, оказываются столь неизменно смертельными. Теперь из самого изложения примеров, без какого-либо теоретического обсуждения, очевидно, что искусственное экспериментирование применимо только к первому из этих способов исследования. Мы можем взять причину и попробовать, что она произведет; но мы не можем взять следствие и попробовать, чем оно будет произведено. Мы можем только наблюдать, пока не увидим, что оно произведено, или не получим возможность произвести его случайно.
Это не имело бы большого значения, если бы всегда зависело от нашего выбора, с какого из двух концов последовательности мы предпримем наши исследования. Но у нас редко есть выбор. Поскольку мы можем путешествовать только от известного к неизвестному, мы обязаны начинать с того конца, с которым мы лучше всего знакомы. Если агент нам более знаком, чем его следствия, мы наблюдаем или придумываем случаи действия агента при таких вариациях обстоятельств, которые нам доступны, и наблюдаем результат. Если, напротив, условия, от которых зависит явление, неясны, но само явление знакомо, мы должны начинать наше исследование со следствия. Если нас поражает факт, что хлорид серебра почернел, и у нас нет подозрения о причине, у нас нет иного выхода, кроме как сравнивать случаи, в которых этот факт случайно произошел, пока путем этого сравнения мы не обнаружим, что во всех этих случаях вещества подвергались воздействию света. Если бы мы ничего не знали об индейских стрелах, кроме их смертельного эффекта, только случай мог бы обратить наше внимание на эксперименты с урали; в обычном ходе исследования мы могли бы только спрашивать или пытаться наблюдать, что было сделано со стрелами в конкретных случаях.
Везде, где, не имея ничего, что могло бы направить нас к причине, мы обязаны исходить из следствия и применять правило варьирования обстоятельств к следствиям, а не к предшествующим явлениям, мы неизбежно лишены ресурса искусственного экспериментирования. Мы не можем по своему выбору получать следствия, как мы можем получать предшествующие явления, при любом наборе обстоятельств, совместимых с их природой. Нет никаких средств производства следствий, кроме как через их причины, а по предположению причины рассматриваемого следствия нам не известны. У нас, следовательно, нет иного средства, кроме как изучать его там, где оно предлагает себя спонтанно. Если природа случайно представляет нам случаи, достаточно варьирующиеся в своих обстоятельствах, и если мы способны обнаружить, либо среди непосредственных предшествующих явлений, либо среди какого-то другого порядка предшествующих явлений, нечто, что всегда обнаруживается, когда обнаруживается следствие, как бы ни варьировались обстоятельства, и никогда не обнаруживается, когда оно не обнаруживается, мы можем обнаружить путем простого наблюдения без эксперимента реальное единообразие в природе.
Но хотя это, безусловно, наиболее благоприятный случай для наук чистого наблюдения, в отличие от тех, в которых возможны искусственные эксперименты, в действительности нет случая, который более поразительно иллюстрировал бы присущее несовершенство прямой индукции, когда она не основана на экспериментировании. Предположим, что путем сравнения случаев следствия мы нашли предшествующее явление, которое кажется, а возможно, и является неизменно связанным с ним: мы еще не доказали, что это предшествующее явление является причиной, пока не обратили процесс и не произвели следствие с помощью этого предшествующего явления. Если мы можем произвести предшествующее явление искусственно, и если, когда мы это делаем, следует следствие, индукция завершена; это предшествующее явление является причиной этого следствия. Но тогда мы добавили доказательство эксперимента к доказательству простого наблюдения. Пока мы этого не сделали, мы доказали только неизменное предшествование в пределах опыта, но не безусловное предшествование или причинность. Пока не было показано путем фактического производства предшествующего явления при известных обстоятельствах и последующего возникновения следствия, что предшествующее явление действительно было условием, от которого оно зависело; единообразие последовательности, которое, как было доказано, существует между ними, могло, насколько мы знаем, быть (как последовательность дня и ночи) вовсе не случаем причинности; как предшествующее явление, так и следствие могли быть последовательными стадиями следствия какой-то дальнейшей причины. Наблюдение, короче говоря, без эксперимента (предполагая отсутствие помощи со стороны дедукции) может установить последовательности и сосуществования, но не может доказать причинность.
Чтобы увидеть, как эти замечания подтверждаются фактическим состоянием наук, нам достаточно подумать о состоянии естественной истории. В зоологии, например, установлено огромное количество единообразий, некоторые — сосуществования, другие — последовательности, ко многим из которых, несмотря на значительные вариации сопутствующих обстоятельств, мы не знаем никаких исключений: но предшествующие явления, по большей части, таковы, что мы не можем искусственно произвести их; или если можем, то только путем приведения в движение точного процесса, посредством которого природа производит их; а поскольку это для нас таинственный процесс, главные обстоятельства которого не только неизвестны, но и не поддаются наблюдению, мы не преуспеваем в получении предшествующих явлений при известных обстоятельствах. Каков результат? Что в этой обширной области, которая предоставляет так много и столь разнообразных возможностей для наблюдения, мы достигли самого скудного прогресса в установлении каких-либо законов причинности. Мы не знаем с уверенностью, в случае большинства явлений, которые мы находим соединенными, что является условием другого; что является причиной, а что следствием, или является ли что-либо из них таковым, или они не являются ли скорее соединенными следствиями причин, которые еще предстоит открыть, сложными результатами законов, до сих пор неизвестных.
Хотя некоторые из вышеизложенных наблюдений могут быть, в технической строгости расположения, преждевременными в этом месте, казалось, что несколько общих замечаний о различии между науками простого наблюдения и науками экспериментирования, а также о чрезвычайном невыгодном положении, в котором прямое индуктивное исследование неизбежно ведется в первых, были лучшей подготовкой для обсуждения методов прямой индукции; подготовкой, делающей излишним многое, что в противном случае пришлось бы ввести, с некоторым неудобством, в самую суть этого обсуждения. К рассмотрению этих методов мы теперь и переходим.
Глава VIII.
О четырех методах экспериментального исследования.
§ 1. Самые простые и наиболее очевидные способы выделения из числа обстоятельств, которые предшествуют явлению или следуют за ним, тех, с которыми оно действительно связано неизменным законом, числом два. Один — путем сравнения различных случаев, в которых явление происходит. Другой — путем сравнения случаев, в которых явление действительно происходит, со случаями, в других отношениях сходными, в которых оно не происходит. Эти два метода могут быть соответственно названы методом согласия и методом различия.
При иллюстрировании этих методов необходимо будет иметь в виду двойственный характер исследований законов явлений; которые могут быть либо исследованиями причины данного следствия, либо следствий или свойств данной причины. Мы рассмотрим методы в их применении к любому порядку исследования и будем черпать наши примеры в равной степени из обоих.
Мы будем обозначать предшествующие явления большими буквами алфавита, а соответствующие им следствия — маленькими. Пусть А, таким образом, будет агентом или причиной, и пусть целью нашего исследования будет установление того, каковы следствия этой причины. Если мы можем либо найти, либо произвести агента А в таких вариациях обстоятельств, что различные случаи не имеют общего обстоятельства, кроме А; тогда любое следствие, которое мы обнаружим как производимое во всех наших испытаниях, указывается как следствие А. Предположим, например, что А испытывается вместе с B и C, и что следствие есть a b c; и предположим, что А затем испытывается с D и E, но без B и C, и что следствие есть a d e. Тогда мы можем рассуждать так: b и c не являются следствиями А, ибо они не были произведены им во втором эксперименте; не являются ими и d и e, ибо они не были произведены в первом. Все, что действительно является следствием А, должно было быть произведено в обоих случаях; теперь это условие выполняется никаким обстоятельством, кроме a. Явление a не может быть следствием B или C, так как оно было произведено там, где их не было; ни D или E, так как оно было произведено там, где их не было. Следовательно, оно является следствием А.
Например, пусть предшествующим явлением А будет контакт щелочного вещества и масла. Эта комбинация, будучи испытанной при нескольких вариациях обстоятельств, не похожих друг на друга ни в чем другом, результаты согласуются в производстве жирного и очищающего или мылоподобного вещества: поэтому делается вывод, что комбинация масла и щелочи вызывает производство мыла. Именно так мы исследуем, методом согласия, следствие данной причины.
Подобным образом мы можем исследовать причину данного следствия. Пусть a будет следствием. Здесь, как показано в последней главе, у нас есть только ресурс наблюдения без эксперимента: мы не можем взять явление, происхождение которого мы не знаем, и пытаться найти его способ производства путем производства его: если бы мы преуспели в такой случайной попытке, это могло бы быть только случайно. Но если мы можем наблюдать a в двух различных комбинациях, a b c и a d e; и если мы знаем или можем обнаружить, что предшествующими обстоятельствами в этих случаях соответственно были A B C и A D E, мы можем заключить путем рассуждения, подобного тому, что в предыдущем примере, что А является предшествующим явлением, связанным со следствием a законом причинности. B и C, мы можем сказать, не могут быть причинами a, так как при его втором возникновении они не присутствовали; не являются ими и D и E, так как они не присутствовали при его первом возникновении. А, единственное из пяти обстоятельств, было найдено среди предшествующих явлений a в обоих случаях.
Например, пусть следствием a будет кристаллизация. Мы сравниваем случаи, в которых тела, как известно, принимают кристаллическую структуру, но которые не имеют другого пункта согласия; и мы находим, что они имеют одно, и насколько мы можем наблюдать, только одно, предшествующее явление в общем: осаждение твердого вещества из жидкого состояния, либо состояния плавления, либо состояния раствора. Мы заключаем, следовательно, что затвердевание вещества из жидкого состояния является неизменным предшествующим явлением его кристаллизации.
В этом примере мы можем пойти дальше и сказать, что это не только неизменное предшествующее явление, но и причина; или, по крайней мере, непосредственное событие, которое завершает причину. Ибо в этом случае мы способны, после обнаружения предшествующего явления А, произвести его искусственно, и, обнаружив, что a следует за ним, верифицировать результат нашей индукции. Важность такого обращения доказательства была поразительно проявлена, когда, держа флакон с водой, заряженной кремнистыми частицами, нетронутым в течение многих лет, химик (я полагаю, д-р Волластон) преуспел в получении кристаллов кварца; и в столь же интересном эксперименте, в котором сэр Джеймс Холл произвел искусственный мрамор путем охлаждения его материалов из плавления под огромным давлением: два восхитительных примера света, который может быть пролит на самые тайные процессы природы путем хорошо продуманного допроса ее.
Но если мы не можем искусственно произвести явление А, вывод о том, что оно является причиной a, остается подверженным очень значительным сомнениям. Хотя это неизменное, оно может не быть безусловным предшествующим явлением a, но может предшествовать ему, как день предшествует ночи или ночь дню. Эта неопределенность возникает из невозможности убедиться в том, что А является единственным непосредственным предшествующим явлением, общим для обоих случаев. Если бы мы могли быть уверены в том, что установили все неизменные предшествующие явления, мы могли бы быть уверены, что безусловное неизменное предшествующее явление, или причина, должно быть найдено где-то среди них. К сожалению, почти никогда невозможно установить все предшествующие явления, если только явление не является таким, которое мы можем произвести искусственно. Даже тогда трудность лишь облегчается, а не устраняется: люди знали, как поднимать воду в насосах, задолго до того, как они обратили внимание на то, что было действительно действующим обстоятельством в средствах, которые они использовали, а именно, давление атмосферы на открытую поверхность воды. Однако гораздо легче полностью проанализировать набор мероприятий, сделанных нами самими, чем всю сложную массу воздействий, которые природа случайно оказывает в момент производства данного явления. Мы можем упустить из виду некоторые из существенных обстоятельств в эксперименте с электрической машиной; но мы будем, в худшем случае, лучше знакомы с ними, чем с обстоятельствами грозы.