Из этой же первоначальной истины можно вывести и тот принцип, что движение, однажды возникшее вдоль какой-либо линии, само становится причиной последующего движения вдоль этой линии. Механическая аксиома о том, что, если оставить материю в покое, движущаяся в каком-либо направлении материя будет продолжать двигаться в этом направлении с неизменной скоростью, есть лишь косвенное утверждение постоянства силы; поскольку это утверждение того, что сила, проявленная при перемещении тела на определенное расстояние вдоль определенной линии за определенное время, не может исчезнуть, не произведя какого-то равного проявления — проявления, которое при отсутствии конфликтующих сил должно быть дальнейшим перемещением в том же направлении с той же скоростью. В случае материи, проходящей сквозь материю, подобный вывод является необходимым. Здесь, правда, действия гораздо сложнее. Жидкость, которая следует по определенному каналу сквозь твердое тело или поверх него, как вода вдоль поверхности Земли, теряет часть своего движения в виде тепла из-за трения и столкновения с веществами, образующими ее русло. Дальнейшее количество ее движения может быть поглощено при преодолении сил, которые она высвобождает; как, например, когда она размывает массу, которая падает в ее канал и блокирует его. Но после этих вычетов путем трансформации в другие виды силы любой дальнейший вычет из движения воды происходит за счет реакции на русло, что настолько же уменьшает его препятствующую силу: такая реакция проявляется в движении, приобретенном отделенными частями, которые уносятся потоком. Прорезание речных русел является постоянной иллюстрацией этой истины. Еще более запутанным является случай движения, проходящего через материю посредством импульса от части к части; как нервный разряд через животную ткань. Вдоль пройденного пути может произойти некоторое химическое изменение, которое может сделать его менее пригодным, чем прежде, для передачи тока. Или само движение может быть частично метаморфизировано в некоторую препятствующую форму силы; как в металлах, проводимость которых на время снижается из-за тепла, которое порождает само прохождение электричества. Реальный вопрос, однако, заключается в том, какая структурная модификация, если таковая имеется, производится во всей пройденной материи, помимо случайных возмущающих сил — помимо всего, кроме необходимого сопротивления материи: а именно того, которое является результатом инерции ее единиц. Если мы ограничим наше внимание той частью движения, которая, избежав трансформации, продолжает свой путь, то следствием из постоянства силы будет то, что та часть этого оставшегося движения, которая расходуется на изменение положения единиц, должна оставить их настолько менее способными препятствовать последующему движению в том же направлении.
Таким образом, во всех изменениях, которые до сих пор и в настоящее время проявляются в Солнечной системе; во всех тех, что происходили и продолжают происходить в земной коре; во всех процессах органического развития и функционирования; во всех ментальных действиях и эффектах, которые они оказывают на тело; и во всех модификациях структуры и активности в обществах — подразумеваемые движения по необходимости определяются образом, изложенным выше. Каждое изменение в расположении частей, составляющее Эволюцию в каждой из ее фаз, должно соответствовать этому универсальному принципу. Везде, где мы видим движение, его направление должно быть направлением наибольшей силы. И везде, где мы видим, что наибольшая сила действует в данном направлении, в этом направлении должно последовать движение.
13. Этот параграф является пересказом, несколько дополненным, идеи, изложенной в Medico-Chirurgical Review за январь 1859 года (стр. 189 и 190); и содержит зародыш предполагаемой пятой части «Основ психологии», которая была удержана по причинам, указанным в предисловии к этой работе.
14. Подробности см. в статье «Физиология смеха», опубликованной в Macmillan’s Magazine за март 1860 года.
ГЛАВА XI. РИТМ ДВИЖЕНИЯ.
§ 93. Когда вымпел судна, лежащего в штиле, впервые показывает приближающийся бриз, он делает это посредством легких волн, которые проходят от его закрепленного конца к свободному. Вскоре паруса начинают хлопать; и их удары о мачту учащаются по мере усиления бриза. Даже когда, будучи полностью надутыми, они по большей части стабилизируются натяжением рей и такелажа, их свободные края дрожат при каждом более сильном порыве. И если налетает шторм, дрожь, ощущаемая при захвате за ванты, показывает, что такелаж вибрирует; в то время как шум и свист ветра доказывают, что в нем также порождаются быстрые волны. На берегу конфликт между потоком воздуха и предметами, которые он встречает, приводит к подобному ритмическому действию. Листья дрожат на ветру; каждая ветвь колеблется; и каждое открытое дерево раскачивается из стороны в сторону. Травы и сухие стебли на лугах, а еще лучше стебли на соседних хлебных полях, демонстрируют то же самое движение вверх и вниз. Не остаются без подобного движения и более устойчивые объекты, хотя и в менее явной форме; свидетельством тому служит дрожь, которую можно ощутить во всем доме во время пароксизмов сильного шторма. Потоки воды производят в противостоящих объектах тот же общий эффект, что и потоки воздуха. Погруженные водоросли, растущие посреди ручья, волнуются от конца до конца. Ветви, принесенные последним паводком и запутавшиеся на дне, где течение быстрое, приходят в состояние движения вверх и вниз, которое медленно или быстро в зависимости от того, велики они или малы; и там, где, как в великих реках вроде Миссисипи, удерживаются целые деревья, название «sawyers» (пильщики), под которым они известны на местном уровне, достаточно описывает ритм, производимый в них. Заметьте снова эффект антагонизма между течением и его руслом. На мелководье, где действие дна на текущую над ним воду видно, мы видим рябь — серию волн. И если мы изучим действие и противодействие, происходящее между движущейся жидкостью и ее берегами, мы все еще найдем этот принцип проиллюстрированным, хотя и другим способом. Ибо в каждом ручье, как и в нанесенном на карту русле каждой великой реки, изгибы потока из стороны в сторону на всем его извилистом пути составляют боковую волну — волну настолько неизбежную, что даже искусственно выпрямленное русло в конечном итоге превращается в извилистое. Аналогичные явления можно наблюдать там, где вода неподвижна, а твердое вещество движется. Палка, с большой силой протянутая в воде в боковом направлении, доказывает дрожью, которую она передает руке, что она находится в состоянии вибрации. Даже там, где движущееся тело массивно, требуется лишь приложение большой силы, чтобы получить ощутимый эффект подобного рода: пример — винт парохода, который вместо плавного вращения переходит в быстрый ритм, посылающий дрожь по всему судну. Звук, который возникает, когда смычок проводят по струне скрипки, показывает нам вибрации, производимые движением твердого тела по твердому. В токарных и строгальных станках попытка снять толстую стружку вызывает сильную дрожь всего аппарата и образование серии волн на железе или дереве, которое режут. Каждый мальчик, соскабливая карандаш для грифельной доски, обнаруживает, что ему едва ли удается избежать создания ребристой поверхности. Если вы катите мяч по земле или по льду, всегда есть большее или меньшее движение вверх и вниз — движение, которое видно, пока скорость значительна, но становится слишком малым и быстрым, чтобы быть увиденным невооруженным глазом по мере уменьшения скорости. Какими бы гладкими ни были рельсы и какими бы идеально построенными ни были вагоны, железнодорожный поезд неизбежно входит в колебания, как боковые, так и вертикальные. Даже там, где движущаяся материя внезапно останавливается при столкновении, закон все еще иллюстрируется; ибо и ударяющее тело, и тело, по которому ударили, заставляются дрожать; а дрожь — это ритмическое движение. Как бы мало мы обычно это ни наблюдали, все же несомненно, что импульсы, которые наши действия накладывают из момента в момент на окружающие объекты, распространяются через них в вибрациях. Достаточно посмотреть в телескоп большой мощности, чтобы убедиться, что каждая пульсация сердца дает толчок всей комнате. Если мы перейдем к движениям другого порядка — а именно тем, которые происходят в эфирной среде, — мы все еще находим то же самое. Каждое новое открытие подтверждает гипотезу о том, что свет состоит из волн. Лучи тепла, как теперь выясняется, также имеют такую же фундаментальную природу; их волны отличаются от волн света только своей относительной длиной. Не остаются без иллюстрации и движения электричества; хотя и другого порядка. Можно часто наблюдать, как северное сияние пульсирует волнами большей яркости; а электрический разряд через вакуум показывает нам своим слоистым видом, что ток не является равномерным, а приходит всплесками большей и меньшей интенсивности. Если сказать, что, во всяком случае, существуют некоторые движения, как движения снарядов, которые не являются ритмическими, ответ будет таков, что исключение является лишь кажущимся; и что эти движения были бы ритмическими, если бы они не прерывались. Принято утверждать, что траектория пушечного ядра — это парабола; и верно, что (опуская атмосферное сопротивление) описываемая кривая настолько незначительно отличается от параболы, что ее практически можно считать таковой. Но, строго говоря, это часть чрезвычайно эксцентричного эллипса, имеющего центр тяжести Земли своим более удаленным фокусом; и если бы не его остановка веществом Земли, пушечное ядро двигалось бы вокруг этого фокуса и вернулось бы в точку, откуда оно начало; чтобы снова повторить этот медленный ритм. Действительно, хотя на первый взгляд кажется, что происходит обратное, выстрел из пушки дает одну из лучших иллюстраций сформулированного принципа. Взрыв производит сильные волны в окружающем воздухе. Свист снаряда, летящего к своей цели, обусловлен другой серией атмосферных волн. А движение к центру Земли и от него, которое пушечное ядро начинает совершать, будучи остановленным твердым веществом, трансформируется в ритм другого порядка; а именно в вибрацию, которую удар посылает через соседние тела.
Ритм, как правило, не простой, а сложный. Обычно действуют различные силы, вызывающие волны, различающиеся по быстроте; и поэтому постоянно случается, что помимо первичных ритмов существуют вторичные ритмы, производимые периодическим совпадением и антагонизмом первичных. Таким образом генерируются двойные, тройные и даже четверные ритмы. Один из простейших примеров дают то, что в акустике известно как «биения»: повторяющиеся интервалы звука и тишины, которые воспринимаются, когда два звука почти одной и той же высоты берутся вместе; и которые обусловлены чередующимся соответствием и антагонизмом атмосферных волн. Подобным образом различные явления, обусловленные тем, что называется интерференцией света, по отдельности являются результатом периодического согласия и несогласия эфирных волн — волн, которые, поочередно усиливая и нейтрализуя друг друга, производят интервалы увеличенного и уменьшенного света. На морском берегу можно отметить различные примеры сложного ритма. У нас есть ритм приливов, в котором ежедневный подъем и спад претерпевает двухнедельное увеличение и уменьшение, обусловленное чередующимся совпадением и антагонизмом солнечного и лунного притяжений. У нас есть снова тот, который постоянно предоставляется поверхностью моря: каждая большая волна несет меньшие на своих склонах, а те — еще меньшие; с результатом, что каждая частица пены, вместе с частью воды, несущей ее, претерпевает малые подъемы и спуски нескольких порядков, в то время как она поднимается и опускается большими валами. Совершенно другой и очень интересный пример сложного ритма встречается в маленьких ручейках, которые во время отлива бегут по песку из галечных берегов выше. Там, где русло одного из них узкое, а поток течет сильно, песок на дне поднимается в серию гребней, соответствующих ряби воды. При наблюдении в течение короткого времени будет видно, что эти гребни поднимаются выше, а рябь становится сильнее; пока, наконец, действие не становится бурным, вся серия гребней внезапно смывается, поток течет плавно, и процесс начинается заново. Можно было бы добавить примеры еще более сложных ритмов; но они будут более уместны в связи с различными формами Эволюции, которые будут рассмотрены далее.
Из совокупности фактов, изложенных выше, будет видно, что ритм возникает везде, где есть конфликт сил, не находящихся в равновесии. Если антагонистические силы в какой-либо точке сбалансированы, наступает покой; и при отсутствии движения, конечно, не может быть никакого ритма. Но если вместо баланса существует избыток силы в одном направлении — если, как неизбежно следует, в этом направлении возникает движение; то для того, чтобы это движение продолжалось равномерно в этом направлении, требуется, чтобы движущаяся материя, несмотря на свое непрекращающееся изменение места, представляла неизменные отношения к источникам силы, которыми ее движение производится и которым оно противостоит. Это, однако, невозможно. Каждое дальнейшее перемещение в пространстве должно изменять соотношение между задействованными силами — должно увеличивать или уменьшать преобладание одной силы над другой — должно препятствовать равномерности движения. И если движение не может быть равномерным, то при отсутствии ускорения или замедления, продолжающихся бесконечное время и пространство (результаты, которые невозможно представить), единственной альтернативой является ритм.
Нельзя упустить и вторичный вывод. В последней главе мы видели, что движение никогда не бывает абсолютно прямолинейным; и здесь остается добавить, что, как следствие, ритм неизбежно является неполным. Поистине прямолинейный ритм может возникнуть только тогда, когда противодействующие силы находятся точно на одной линии; и вероятности против этого бесконечно велики. Чтобы породить идеально круговой ритм, две задействованные силы должны находиться точно под прямым углом друг к другу и должны иметь точно определенное соотношение; и против этого вероятности также бесконечно велики. Все другие пропорции и направления двух сил будут производить эллипс с большей или меньшей эксцентричностью. И когда, как это действительно всегда бывает, задействовано более двух сил, описываемая кривая должна быть более сложной и не может точно повторять себя. Так что, по сути, во всей природе это действие и противодействие сил никогда не приводит к полному возврату к предыдущему состоянию. Там, где движение очень запутанное, и особенно там, где это движение какого-то агрегата, единицы которого частично независимы, что-либо вроде правильной кривой уже не прослеживается; мы не видим ничего, кроме общего колебания. И по завершении любого периодического движения степень, в которой достигнутое состояние отличается от состояния, из которого вышли, обычно заметна пропорционально тому, насколько многочисленны действующие влияния.
§ 94. То спиральное расположение, столь общее среди более диффузных туманностей — расположение, которое должно приниматься материей, движущейся к центру тяжести через сопротивляющуюся среду, — показывает нам прогрессирующее установление вращения, а следовательно, и ритма; в тех отдаленных пространствах, которые занимают туманности. Двойные звезды, движущиеся вокруг общих центров тяжести в периоды, некоторые из которых теперь установлены, демонстрируют установившиеся ритмические действия в отдаленных частях нашей звездной системы. И другой факт, который, хотя и иного порядка, имеет такое же общее значение, предоставляется переменными звездами — звездами, которые попеременно светлеют и тускнеют.
Периодичности планет, спутников и комет настолько привычны, что было бы непростительно называть их, если бы не было необходимости здесь указать, что они являются столь многими грандиозными иллюстрациями этого общего закона движения. Но помимо обращений этих тел по своим орбитам (все более или менее эксцентричным) и их вращений вокруг своих осей, Солнечная система представляет нам различные ритмы менее явного и более сложного рода. В каждой планете и спутнике существует обращение узлов — медленное изменение положения плоскости орбиты, которое после завершения начинается заново. Существует постепенное изменение длины большой оси орбиты; а также ее эксцентричности: оба они ритмичны как в том смысле, что они чередуются между максимумами и минимумами, так и в том смысле, что прогресс от одной крайности к другой не является равномерным, а совершается с колеблющейся скоростью. Затем, также, существует обращение линии апсид, которая с течением времени движется вокруг небес — не регулярно, а посредством сложных колебаний. И далее у нас есть вариации в направлениях планетных осей — то, что известно как нутация, и то большее вращение, которое в случае Земли вызывает прецессию равноденствий. Эти ритмы, уже более или менее сложные, соединяются друг с другом. Такой пример, как вековое ускорение и замедление Луны, следующее из изменяющейся эксцентричности земной орбиты, является одним из простейших. Другой, имеющий более важные последствия, является результатом изменяющегося направления осей вращения у планет, чьи орбиты решительно эксцентричны. Каждая планета в течение определенного долгого периода представляет больше своего северного, чем южного полушария Солнцу во время своего ближайшего приближения к нему; а затем снова, в течение подобного периода, представляет больше своего южного полушария, чем северного — повторяющееся совпадение, которое, хотя и не вызывающее в некоторых планетах заметных изменений климата, влечет в случае Земли эпоху в 21 000 лет, в течение которой каждое полушарие проходит через цикл умеренных сезонов и сезонов, экстремальных в своей жаре и холоде. И это еще не все. Существует даже вариация этой вариации. Ибо лето и зима всей Земли становятся более или менее сильно контрастирующими, по мере того как эксцентричность ее орбиты увеличивается и уменьшается. Следовательно, во время увеличения эксцентричности эпохи умеренно контрастирующих сезонов и эпохи сильно контрастирующих сезонов, через которые попеременно проходит каждое полушарие, должны становиться все более и более различными по степеням своих контрастов; и наоборот во время уменьшения эксцентричности. Так что в количестве света и тепла, которое любая часть Земли получает от Солнца, происходит четверной ритм: ритм дня и ночи; ритм лета и зимы; ритм, обусловленный изменяющимся положением оси в перигелии и афелии, завершающийся за 21 000 лет; и ритм, вовлеченный вариацией эксцентричности орбиты, проходящий за миллионы лет.