64. Но если «измерение состоит в наложении сравниваемых величин» (стр. 256), не следует ли из этого немедленно, что измерение логически возможно только там, где такое наложение оставляет величины неизменными? И следовательно, что измерение, как определено выше, включает в качестве априорного условия то, что величины неизменны при движении? Это следствие не делается Риманом; действительно, он переходит немедленно (стр. 256–7) к рассмотрению того, что он называет общей частью учения о величине (Grössenlehre), независимой от измерения. Но как возможно какое-либо учение о величине, в котором величины не могут быть измерены? Причина путаницы в том, что определение измерения Римана применимо ни к одному многообразию, кроме пространства, поскольку оно зависит от примечательного свойства, что то, что мы измеряем в геометрии, — это не точки, а отношения между точками, и последние, хотя и не первые, могут, конечно, быть неизменными при движении. Давайте попробуем, в качестве иллюстрации, применить определение измерения Римана к цветам. Мы должны помнить, что движение при работе с многообразием цветов означает — не движение в пространстве, а — движение в самом многообразии цветов. Теперь, поскольку каждая точка многообразия цветов полностью определяется тремя величинами, которые даны фактически и не могут быть произвольно выбраны, ясно, что измерение путем наложения — включающее, как оно делает, движение и, следовательно, изменение в этих определяющих величинах — совершенно исключено. Наложение одного цвета на другой как средство измерения — это чистая бессмыслица. И все же измерение возможно в многообразии цветов посредством закона смешения Гельмгольца (Mischungsgesetz); но измерение касается каждого отдельного элемента, а не отношений между элементами, и, таким образом, радикально отличается от измерения пространства [81]. Элементы не являются, как точки в пространстве, качественно подобными и различаемыми простым фактом их взаимной внешности. Что мы имеем в цветах, так это три фундаментальных качественно различных элемента, из определенных пропорций которых мы можем построить все остальные элементы многообразия — каждый из результирующих элементов имеет ту же комбинацию качественного разнообразия и сходства, что и три исходных элемента. Но в пространстве что мы могли бы сделать из такой процедуры? Даны три точки, как нам объединить их в определенных пропорциях? Фраза бессмысленна. Если кто-то сделает очевидное возражение, что мы должны объединять линии, а не точки, мой ответ столь же очевиден. Для начала, линии не являются элементами. Метафизически пространство не имеет элементов, будучи, как покажет продолжение, просто отношениями между непространственными элементами. Математически этот факт проявляется в самопротиворечивом понятии точки, или нулевой величины в пространстве, как предела в наших тщетных поисках пространственных элементов. Но даже если мы позволим линии сойти за пространственный элемент, что дает нам комбинация трех линий в определенных пропорциях? Она дает нам просто координаты точки. Здесь опять мы видим большую разницу между многообразиями цветов и пространства. В цветах комбинация величин дает новую величину того же рода; в пространстве она определяет не величину вообще, а претендующий на роль элемент иного рода, чем определяющие величины. В многообразии тонов мы нашли бы еще другие условия. Здесь ни одна из измеряющих величин не может исчезнуть без того, чтобы тон тоже не исчез, и все три настолько связаны вместе в едином результирующем ощущении, что ни одна не может существовать без конечного количества других. Они все качественно различны как друг от друга, так и от любого возможного тона, будучи его составляющими, как масса и скорость являются составляющими импульса. Все эти различные условия требуют исследования, прежде чем многообразие может быть полностью определено; и пока мы не провели такое исследование детально, мы не можем высказаться относительно априорной или эмпирической природы законов многообразия. Что касается пространства, я попытался провести такое исследование в третьей и четвертой главах этого эссе.
65. Я не хочу, однако, отрицать большую ценность концепции пространства как многообразия. Напротив, эта концепция, кажется, стала существенной для любого рассмотрения вопроса. Я только хочу настаивать на том, что чисто алгебраическое рассмотрение любого многообразия, каким бы важным оно ни было для вывода свежих следствий из известных посылок, имеет тенденцию скорее скрывать, чем прояснять базис самих посылок, и поэтому вводит в заблуждение в философском исследовании. Для математики, где количество царит безраздельно, концепция Римана доказала свою обильную плодотворность; для философии, напротив, где количество скорее выступает как плащ, скрывающий качества, которые оно абстрагирует, концепция кажется мне более продуктивной для ошибок и путаницы, чем для здравого учения.
Мы таким образом возвращаемся к точке, с которой начали, а именно к ложности исходной дизъюнкции Римана и, как следствие, к ошибке в его доказательстве эмпирической природы аксиом. Его философия в основном испорчена, на мой взгляд, этой ошибкой и некритическим допущением, что метрическая система координат может быть установлена независимо от каких-либо аксиом относительно измерения пространства [82]. Риман не заметил того, что я попытался доказать в следующей главе: что, если бы пространство не имело строго постоянной меры кривизны, геометрия стала бы невозможной; также что отсутствие постоянной меры кривизны влечет абсолютное положение, что есть абсурд. Отсюда он приходит к выводу, что все геометрические аксиомы эмпиричны и могут не соблюдаться в бесконечно малом, где наблюдение невозможно. Так он говорит (стр. 267): «Теперь эмпирические концепции, на которых основаны пространственные измерения, концепции твердого тела и светового луча, по-видимому, теряют свою значимость в бесконечно малом: поэтому вполне мыслимо, что отношения пространственных величин в бесконечно малом не соответствуют предпосылкам геометрии, и это, фактически, должно было бы быть допущено, как только это позволило бы нам объяснить явления проще». С этим выводом я должен полностью не согласиться. В очень больших пространствах могло бы быть отклонение от Евклида; ибо они зависят от аксиомы параллельных, которая не содержится в аксиоме свободной подвижности; но в бесконечно малом отклонения от Евклида могли бы быть обусловлены только отсутствием свободной подвижности, что, как я надеюсь, покажет моя третья глава, раз и навсегда невозможно.
Гельмгольц.
66. Гельмгольц, подобно Риману, был важен как в математике, так и в философии геометрии. С математической точки зрения его работа уже была рассмотрена в главе I; рассмотрение его философии, которое должно занять нас здесь, будет более серьезной задачей. Подобно Риману, он стремился доказать, что все аксиомы эмпиричны, и подобно Риману, он основывал свое доказательство главным образом на метагеометрии. У него был, однако, дополнительный ресурс в физиологии чувств, который впервые привел его к отрицанию Трансцендентальной эстетики и позволил ему атаковать Канта как с психологической, так и с математической стороны [83].
Основные темы для критики Гельмгольца — три: во-первых, его критерий априорного; во-вторых, его дискуссия с Ландом относительно «представимости» неевклидовых пространств; в-третьих — и это, безусловно, самая важная из трех — его теория зависимости геометрии от механики. Давайте обсудим эти три пункта последовательно.
67. Критерий априорности Гельмгольца трудно обнаружить, так как он, насколько мне известно, никогда не дает его точной формулировки. Из его дискуссии о физической и трансцендентальной геометрии [84], однако, следовало бы, что он рассматривает как эмпирическое все, что применяется к эмпирической материи. Ибо он там утверждает, что даже если бы пространство было априорной формой, все же любая геометрия, которая стремилась бы к применению в физике, была бы, поскольку фактические места тел не известны априорно, необходимо эмпирической [85]. Кажется более вероятным, что он рассматривает это как возможный критерий, так как он принят в нескольких местах его учеником Эрдманом [86], и столь странный тест вряд ли мог быть принят философом, если бы он не нашел его у своего учителя. Я назвал это странным тестом, потому что мне кажется, что он полностью игнорирует работу критической философии. Ибо если есть одна вещь, которая, можно было бы надеяться, была сделана достаточно ясной «Критикой» Канта, то это именно то, что знание, которое является априорным, будучи само по себе условием возможного опыта, применяется — и, по мнению Канта, применяется только — к эмпирической материи. Гельмгольц и Эрдман, следовательно, устанавливая этот тест без обсуждения, просто игнорируют существование Канта и возможность трансцендентального аргумента. Гельмгольц всегда предполагает, что эмпирическое знание должно быть полностью эмпирическим, что не может быть никаких априорных условий рассматриваемого опыта, что опыт всегда будет возможен и может дать любой результат. Так, обсуждая «физическую» геометрию, он предполагает, что возможность эмпирического измерения не включает никаких априорных аксиом и что никакой априорный элемент не может содержаться в процессе. Это допущение, как мы увидим в главе III, совершенно неоправданно: определенные свойства пространства, фактически, вовлечены в возможность измерения материи. Несмотря на тот факт, следовательно, что мы применяем измерение к эмпирической материи и что наши результаты, следовательно, эмпиричны, вполне может быть априорный элемент в измерении, который предполагается в его возможности. Такой критерий, следовательно, должен объявить все эмпирическим, но сам должен быть объявлен бесполезным.
Другой и лучший критерий, это правда, также может быть найден у Гельмгольца и также был принят Эрдманом. Все, что могло бы, при другом опыте, стать другим — так утверждает этот критерий — должно само зависеть от опыта и, следовательно, быть эмпирическим. Этот критерий кажется совершенно здравым, но использование его Гельмгольцем обычно испорчено тем, что он пренебрегает доказательством возможности рассматриваемого другого опыта. Он говорит, например, что если бы наш опыт показывал нам только тела, которые меняли свои формы при движении, мы не пришли бы к аксиоме конгруэнтности, которую он провозглашает, соответственно, эмпирической. Но я попытаюсь доказать в главе III, что без аксиомы конгруэнтности опыт пространственной величины был бы невозможен. Если мое доказательство верно, из этого следует, что никакой опыт никогда не может выявить пространственные величины, которые противоречат этой аксиоме — возможность, которую Гельмгольц нигде не обсуждает, устанавливая свой гипотетический опыт. Таким образом, этот второй критерий, хотя и совершенно здравый, требует всегда сопровождающего трансцендентального аргумента относительно условий возможного опыта. Но это сопровождение редко можно найти у Гельмгольца.
68. Один из немногих случаев, в которых Гельмгольц пытался дать такое сопровождение, встречается в связи с нашим вторым пунктом, представимостью неевклидовых пространств. Аргумент по этому пункту был вызван кантовскими оппонентами Гельмгольца, которые утверждали, что чисто логическая возможность этих пространств нерелевантна, поскольку базисом геометрии была не логика, а созерцание. Аксиомы, говорили они, являются синтетическими положениями, и их противоположности, следовательно, не являются самопротиворечивыми; они тем не менее являются аподиктическими положениями, поскольку никакое другое созерцание, кроме евклидова, для нас невозможно [87]. Я уже критиковал эту линию аргументации в начале настоящей главы. Критика Гельмгольца, однако, была иной: допуская внутреннюю непротиворечивость аргумента, он отрицал одну из его посылок. Мы можем представить неевклидовы пространства, сказал он, хотя их непривычность делает это трудным. Из этого взгляда следовало, конечно, что аргумент Канта, даже если бы он был формально верным, не мог доказать априорность евклидова пространства в частности, а только того общего пространства, которое включало Евклида и не-Евклида в равной степени [88].
Хотя я согласен с Гельмгольцем в том, что различие между евклидовыми и неевклидовыми пространствами эмпирично, я не могу считать его аргумент о «представимости» последних очень удачным. Значимость любого доказательства должна зависеть, очевидно, от определения представимости. Определение, которое Гельмгольц дает в своем ответе Ланду, следующее: представимость требует «die vollständige Vorstellbarkeit derjenigen Sinneseindrücke, welche das betreffende Object in uns nach den bekannten Gesetzen unserer Sinnesorgane unter allen denkbaren Bedingungen der Beobachtung erregen, und wodurch es sich von anderen ähnlichen Objecten unterscheiden würde» (Wiss. Abh. II. стр. 644). Это определение не очень ясно из-за двусмысленности слова «Vorstellbarkeit». Следующее определение кажется менее двусмысленным: «Wenn die Reihe der Sinneseindrücke vollständig und eindeutig angegeben werden kann, muss man m. E. die Sache für anschaulich vorstellbar erklären» (Vorträge und Reden, II. стр. 234). Это проясняет, что также видно из его манеры доказательства, что он рассматривает как представимые вещи, которые могут быть описаны в концептуальных терминах. Такое, как отмечает Ланд (Mind, Vol. II. стр. 45), «не является смыслом, требуемым для аргументации в данном случае». Что критика Ланда справедлива, показывает доказательство Гельмгольца для неевклидовых пространств, ибо оно состоит только в аналогии с объемом внутри сферы, которая математически получена так: мы берем символы, представляющие величины в «псевдосферическом» (гиперболическом) пространстве, и придаем им новое евклидово значение; таким образом, все наши символические положения становятся способными к двум интерпретациям, одной для псевдосферического пространства и одной для объема внутри сферы. Однако достаточно очевидно, что эта процедура, хотя она позволяет нам описать наше новое пространство, не позволяет нам представить его в смысле вызова образов того, как вещи выглядели бы в нем. Мы действительно извлекаем из этой аналогии не больше знания, чем человек, рожденный слепым, может извлечь относительно света из аналогии с теплом. Диктум «Nihil est in intellectu quod non fuerit ante in sensu» был бы, несомненно, истинным, если бы вместо «интеллекта» мы подставили «воображение»; тщетно, следовательно, если наше фактическое пространство евклидово, надеяться на способность воображения неевклидова пространства. То, что Гельмгольц мог бы, я верю, с полной истиной возразить Ланду, — это то, что образ, который мы фактически имеем о пространстве, недостаточно точен, чтобы исключить в фактическом пространстве, которое мы знаем, всякую возможность небольшого отклонения от евклидова типа. Но в утверждении, что мы не можем представить, хотя можем мыслить и описать пространство, отличное от того, которое мы фактически имеем, Ланд, по моему мнению, несомненно прав. Для чистого кантианца, который утверждает вместе с Ландом, что ни одна из аксиом не может быть доказана, этот вопрос имеет большое значение. Но если, как я утверждал, некоторые из аксиом восприимчивы к трансцендентальному доказательству, в то время как другие могут быть верифицированы эмпирически, вопрос освобождается от психологических импликаций, и представимость или непредставимость метагеометрических пространств становится неважной.
69. Мы подходим теперь к третьему и самому важному вопросу, отношению геометрии к механике. Есть три смысла, в которых может быть принято обращение Гельмгольца к твердым телам: первый, я думаю, — это смысл, в котором он первоначально намеревался его использовать; второй, кажется, — это смысл, который он принял в своей защите против Ланда; в то время как третий признается Ландом и будет признан в следующей аргументации. Эти три смысла следующие:
(1) Может быть утверждено, что фактическое значение аксиомы свободной подвижности заключается в утверждении эмпирических твердых тел и что эти два положения эквивалентны друг другу. Это, безусловно, ложно.
(2) Аксиома свободной подвижности, можно сказать, логически отличима от утверждения твердых тел и может даже не быть эмпирической; но она бесплодна, даже для чистой геометрии, без помощи мер, которые сами должны быть эмпирическими твердыми телами. Этот смысл более правдоподобен, чем первый, но я верю, что мы можем показать, что в этом смысле также положение ложно.
(3) Для чистой геометрии и абстрактного изучения пространства, можно сказать, свободная подвижность, как она применяется к абстрактной геометрической материи, дает достаточную возможность количественного сравнения; но в момент, когда мы расширяем наши результаты до смешанной математики и применяем их к эмпирически данной материи, мы требуем также, в качестве мер, эмпирически данные твердые тела или тела, по крайней мере, чьи отклонения от жесткости эмпирически известны. В этом смысле, я признаю, положение верно [89].
Обсуждая эти три значения, я не буду ограничиваться строго текстом Гельмгольца или Ланда: если бы я попытался это сделать, я столкнулся бы с трудностью, что ни один из них не определяет априорное и что каждый слишком склонен, по моему мнению, проверять его психологическими критериями. Я, следовательно, возьму три значения по очереди, не делая упора на их историческую адекватность взглядам Ланда или Гельмгольца.
70. (1) Конгруэнтность может быть принята в значении — как Гельмгольц, безусловно, хотел бы — что мы находим фактические тела в нашем механическом опыте, сохраняющие свои формы с приблизительным постоянством, и что мы выводим из этого опыта однородность пространства. Этот взгляд, по моему мнению, радикально неверно понимает природу измерения и аксиом, вовлеченных в него. Ибо что имеется в виду под нежесткостью тела? Мы имеем в виду просто, что оно изменило свою форму. Но это включает возможность сравнения с его прежней формой, иными словами, измерения. Чтобы, следовательно, мог возникнуть какой-либо вопрос о жесткости или нежесткости, измерение пространственных величин должно быть уже возможным. Из этого следует, что измерение не может, без порочного круга, быть само выведено из опыта твердых тел. Геометрическое измерение, фактически, есть сравнение пространственных величин, и такое сравнение включает, как будет доказано подробно в главе III, однородность пространства. Это, следовательно, логическая предпосылка всякого опыта твердых тел и не может быть результатом такого опыта. Без однородности пространства само понятие жесткости или нежесткости не могло бы существовать, поскольку они означают, соответственно, постоянство или непостоянство пространственной величины в кусках материи, и оба, следовательно, предполагают возможность пространственного измерения. Из однородности пространства мы узнаем, что тело, когда оно движется, не будет менять свою форму без какой-либо физической причины; что оно фактически не меняет свою форму, никогда не утверждается и, действительно, известно как ложное. Как только измерение возможно, фактические изменения формы могут быть оценены, и их эмпирические причины могут быть найдены. Но если бы пространство не было однородным, измерение было бы невозможным, постоянная форма была бы бессмысленной фразой, и жесткость никогда не могла бы быть испытана. Конгруэнтность утверждает, короче говоря, что тело может, насколько касается просто пространства, двигаться без изменения формы; жесткость утверждает, что оно фактически так движется — очень разное положение, включающее очевидно, как свой логический prius, первое геометрическое положение.