Хотя ученые работают с гипотезами, используют воображение и даже становятся догматичными в своих утверждениях, степень достоверности всегда проверяется в лаборатории. Если истина открыта сегодня, она должна быть проверена в лаборатории или показана как неверная или лишь частичная истина. Наука была построена на основе исследования природных процессов. Она все время спрашивает: «Что мы находим под микроскопом, через телескоп, в химических и физических реакциях, при изучении земли и ее продуктов, при наблюдении функций животных и растений или в структуре мозга человека и законах его ментального функционирования?» Если она устанавливает гипотезу как средство процедуры, она должна быть определена как истинная или отброшена. Если воображение осмеливается быть дальновидным, наблюдение, экспериментирование и открытие фактов должны прийти ему на поддержку, прежде чем это можно будет назвать научным.
Научные методы. Мы уже упоминали о повороте умов греков от силы богов к взгляду на природные процессы. Мы видели, как им не хватало научного метода, а также научных данных, достаточных для проверки их предположений. Мы наблюдали, как, сделав большой шаг вперед, их выводы были потеряны в Темные века и в ранний средневековый период, и как они были выведены на свет в поздний средневековый период и помогли сформировать схоластическую философию и стимулировать свободное исследование, и как слабость всех систем проявлялась во все эти периоды человеческой жизни из-за неспособности использовать простой процесс наблюдения фактов природы, получения их и классификации для демонстрации истины. В этой главе невозможно пересказать полное описание развития науки и научной мысли. Нельзя сделать больше, чем упомянуть поворотные моменты в ее развитии и расширении.
Хотя можно упомянуть и другие влияния второстепенного значения, стоит отметить, что Роджер Бэкон (1214–1294) выделяется как первый философ средневекового периода, который серьезно обратил свой ум к природе. Правда, он не был свободен от налета догматического богословия и схоластической философии, которые так сильно преобладали в то время, но он выступал за открытие истины путем наблюдения и эксперимента, что было смелым предположением для того времени. Он установил в качестве одного из своих главных принципов, что экспериментальная наука «исследует тайны природы своей собственной компетенцией и из своих собственных качеств, независимо от какой-либо связи с другими науками». Таким образом, он не универсализировал свой метод как применимый ко всем наукам.
Несомненно, Роджер Бэкон черпал вдохновение у греческих и арабских ученых, с которыми был знаком. Интересно, что, следуя путями наблюдения и открытия в очень примитивном ключе, он позволил своему воображению устремиться в будущее, предсказав многие вещи, которые уже произошли. Так он говорит: «Возможны машины для навигации без гребцов, как великие корабли, приспособленные для реки или океана, идущие с большей скоростью, чем если бы они были полны гребцов; точно так же повозки могут двигаться cum impetu inaestimabili, как мы полагаем, двигались колесницы древности. И могут быть летательные аппараты, сделанные так, что человек может сидеть в середине машины и направлять ее каким-либо устройством; и опять же, машины для поднятия больших грузов».
В продолжение идей Роджера Бэкона Фрэнсис Бэкон (1561–1626) дал классификацию человеческого знания и заложил реальный фундамент, на котором была построена надстройка науки. Между этими двумя жизнями многое было сделано Коперником, который учил, что Земля не является центром Вселенной и что она вращается вокруг своей оси с запада на восток. Это нанесло сильный удар по традициям четырнадцати веков и заложило основу для развития гелиоцентрической системы астрономии. Классификация всех знаний Бэкона показала связь отраслей с всеобъемлющим целым. Его фундаментальная теория заключалась в том, что природа контролируется и модифицируется человеком. Он признавал влияние натурфилософии, но настаивал на том, что «механическая история» является ее сильной опорой.
Его полезность, по-видимому, заключалась в представлении широкого спектра знаний, отчетливо связанных между собой, демонстрации полезности знаний и предложении нерешенных проблем, которые должны быть исследованы путем наблюдения и эксперимента. Не приводя его полную классификацию человеческого обучения, стоит изложить его наиболее интересную классификацию физической науки, чтобы показать среднюю позицию, которую он занимал между средневековой мыслью и нашей современной концепцией науки. Эта классификация выглядит следующим образом:
1. Небесные явления. 2. Атмосфера. 3. Глобус. 4. Субстанция земли, воздуха, огня и воды. 5. Роды, виды и т. д.
Декарт, следуя за Бэконом, имел много общего с установлением метода, хотя он придавал больше значения дедукции, чем индукции. Вместе с Бэконом он считал, что существует необходимость в лучшем методе поиска истины, чем логика. Он был тверд в своем отказе признавать истинным то, чего он не понимал, и не имел веры в простое допущение истины, настаивая на абсолютном доказательстве, полученном через интеллектуальный порядок. Возможно, также его идеей было установление универсальной математики, ибо он признавал измерения и линии повсюду во Вселенной и признавал универсальность всех природных явлений, придавая большое значение решению проблем путем измерения. Он был предшественником Ньютона и многих других ученых и как таковой представляет собой эпохальный период в научном развитии.
Поскольку ход мысли нескольких лидеров был направлен на наблюдение природы и экспериментирование с природными явлениями, путь был открыт для смещения центра мысли всего мира. Теперь оставалось только каждому ученому по-своему проводить свои эксперименты. Дифференциация знаний породила множество фаз мысли и выстроила отдельные разделы науки. Хотя каждый из них имел свою собственную эволюцию, все вместе они проработали больший прогресс целого. Так, Гильберт (1540–1603) проводил практические эксперименты и наблюдения с магнитом, тем самым сделав слабое начало изучения электрических явлений, которые в последние годы сыграли такую важную роль в прогрессе мира. Гарвей (1578–1657) путем тщательного изучения крови определил ее циркуляцию через сердце с помощью артериальной и венозной систем. Это был важный шаг, ведущий к анатомическим исследованиям, и он продвинул мир далеко вперед по сравнению с медицинскими исследованиями арабов.
Галилей (1564–1642), в своем изучении небесных тел и Вселенной, осуществил предположение Коперника, сделанное веком ранее, о вращении Земли вокруг своей оси, чтобы заменить старую теорию о том, что Солнце вращается вокруг Земли. Действительно, это был такой тревожный фактор среди церковников, теологов и псевдофилософов, что Галилей был вынужден отречься от своих заявлений. В 1632 году он опубликовал во Флоренции «Диалог о двух главнейших системах мира: птолемеевой и коперниковой». За это он был вызван в Рим, его книга была приказана к сожжению, а он сам был приговорен к тюремному заключению, к отречению от своих ошибок и в качестве покаяния к чтению семи покаянных псалмов раз в неделю.
Кажется очень странным, что человек, который мог сделать телескоп для изучения небесных тел и проводить эксперименты с таким мастерством, что его называли основателем экспериментальной науки, мог быть вынужден отречься от вещей, которые, как он был убежден экспериментами и наблюдениями, были истинными. Однако следует помнить, что средневековая доктрина авторитета овладела умами мыслителей мира до такой степени, что открыто противостоять ей казалось не только святотатством, но и разрушением стен веры и уничтожением постоянной структуры общества. Более того, умы всех мыслителей пытались удержаться за старое, развивая новое, и никто не мог думать о разрушении веры церкви. Но церковь не смотрела на это так и использовала любую возможность, чтобы подавить все новое как разрушительное для церкви.
Никто не мог созерцать огромные изменения, которые могли бы произойти в истории мира, если бы церковь могла отказаться от своих теологических догм настолько, чтобы приветствовать всю новую истину, которая была открыта в мастерской Бога. Нам в двадцатом веке, обладающим такой свободой выражения как истины, так и неправды, трудно осознать, до какой степени власти Средневековья пытались запечатать источники истины. Представьте человека, стоящего на коленях перед властями в Риме и заявляющего: «С искренним сердцем и нелицемерной верой я отрекаюсь, проклинаю и ненавижу указанные ошибки и ереси. Я клянусь, что в будущем я никогда не буду говорить или утверждать что-либо устно или письменно, что может вызвать подобное подозрение против меня». Таким образом, он был вынужден отречься и отрицать свою теорию о том, что Земля движется вокруг Солнца.
Измерение в научных исследованиях. Все научные исследования включают пересчет повторяющихся явлений в течение определенного времени и в пределах определенного пространства. Поэтому для проведения систематических исследований необходимы методы измерения. Мы можем таким образом видеть, как математика, хотя и развитая в значительной степени благодаря изучению астрономии, была необходима для всех исследований. Можно сказать, что Тихо Браге и Кеплер подчеркнули фазу точного измерения в исследованиях. Они специализировались на химии и астрономии, причем все измерения применялись к небесным телам. Их главная заслуга заключалась в точных записях данных. Кеплер утверждал, «что каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце». Он также придерживался мнения, «что квадрат периода обращения любой планеты пропорционален кубу ее среднего расстояния от Солнца», и «что площадь, описываемая радиус-вектором от планеты к Солнцу, пропорциональна времени». Ему очень помогло в измерениях использование системы логарифмов, изобретенной Джоном Непером (1614). Было установлено много измерений относительно тепла, давления воздуха и соотношения твердых тел и жидкостей.
Исаак Ньютон, связав единое явление падения тела на расстояние нескольких футов на Земле со всеми подобными явлениями, через закон всемирного тяготения открыл единство Вселенной. Хотя Ньютон проводил важные исследования в астрономии, изучал преломление света через оптические стекла, был президентом Королевского общества, его главным вкладом в науки было связывание Солнца, планет и лун Солнечной системы силой тяготения. Ньютон смог сочетать свои научные исследования с глубоким почтением к христианству. То, что на него не нападали, показывает, что был достигнут значительный прогресс в терпимости к новым идеям. При всем своем величии видения он обладал смирением истинного ученого. Незадолго до своей смерти он сказал: «Я не знаю, каким я могу казаться миру; но самому себе я кажусь лишь мальчиком, играющим на морском берегу и развлекающим себя тем, что время от времени нахожу более гладкий камешек или более красивую ракушку, чем обычные, в то время как великий океан истины лежал передо мной неисследованным».
Наука развивается из центров. Тела истины в мире все связаны друг с другом. Следовательно, когда ученый исследует и экспериментирует по определенной линии, он должен в той или иной степени вступать в контакт с другими линиями. И хотя существует большая дифференциация в открытии знаний путем исследования, ни одна истина никогда не может быть установлена без той или иной связи со всеми другими истинами. Точно так же ученые, хотя и работающие из разных центров, каждый вносит свой вклад в установление универсальной истины. Даже в XVI веке ученые начали сотрудничать и обмениваться мнениями, и как только их работы публиковались, каждый питался другими по мере необходимости в продвижении своей собственной конкретной отрасли знаний.
Говорят, что Бэкон в своей «Новой Атлантиде» дал такую великолепную мечту о возможности развития науки и обучения, что это стало средством формирования Королевского общества в Англии. Эта ассоциация стала средством распространения научной истины и поощрения исследований и публикации результатов. Это было колоссальным продвижением дела науки и послужило образцом для формирования сотен других организаций по продвижению научной истины.
Наука и демократия. Стремясь распространить знания на все классы людей, наука прокладывает путь к признанию равных прав и привилегий. Наука все время работает над тем, чтобы быть свободной от рабства природы, и результатом ее деятельности является освобождение человечества от рабства человека. Поэтому свобода и наука идут рука об руку в своем развитии. Интересно отметить в этой связи, что так много ученых вышли из групп, формирующих обычные занятия жизни, а не, как мы могли бы ожидать, из привилегированных классов, которые имели досуг и возможности для развития. Так, «Пастер был сыном дубильщика, Пристли — суконщика, Дальтон — ткача, Ламберт — портного, Кант — седельщика, Уатт — судостроителя, Смит — фермера, а Джон Рэй был, как и Фарадей, сыном кузнеца. Джоуль был пивоваром. Дэви, Шееле, Дюма, Балар, Либих, Вёлер и ряд других выдающихся химиков были учениками аптекарей».
Наука также является великим уравнителем, потому что все ученые склоняются перед одной и той же истиной, открытой путем экспериментирования или наблюдения, и, более того, ученые работают в лабораториях и не могут быть догматичными в течение какого-либо длительного времени. Но ученые происходят из всех слоев общества, насколько это касается религиозных или политических убеждений. Многие из ведущих ученых были распределены среди римских католиков, англикан, кальвинистов, квакеров, унитариев и агностиков. Единственный тест, который знает наука, — это признание истины.
Бенджамин Франклин был печатником, чьи научные исследования были тесно переплетены с проблемами прав человека. Его эксперименты в науке были подчинены экспериментам человеческого общества. Его великим вкладом в науку была идентификация молнии и искры от лейденской банки. За идентификацию и контроль молнии он получил медаль от Королевского общества. Обсуждение свободы и та роль, которую он сыграл в независимости колоний Америки, представляют собой его величайший вклад в мир. Для нас он важен, ибо он воплотил в одном уме выражение научной и политической истины, показывая, что наука способствует демократии, а демократия — науке. В каждом случае это выбор либерализованного ума.
Изучение биологических и физических наук. Последнее столетие отмечено научным развитием по нескольким довольно четким направлениям, а именно: изучение земли, или геология; жизнь животных и растений, или биология; атомный анализ, или химия; биохимия; физика, особенно та часть, которая относится к электричеству и радиоактивности; и в последнее время можно сказать, что исследования проводятся в психологии и социологии, в то время как математика и астрономия достигли прогресса.
Основным обобщенным пунктом исследований, если можно так выразиться, является открытие закона и порядка. Это было продемонстрировано в развитии химии в рамках атомной теории; физики — в молекулярной теории; закона электронов в электричестве и эволюционной теории в изучении биологии. Большой прогресс был достигнут в медицинских науках, включая знание природы и предотвращения болезней. Хотя появилось множество новых открытий и, на основе новых открытий, новых изобретений по конкретным направлениям, и различные науки продвинулись с точностью и аккуратностью, возможно, эволюционная теория изменила мышление мира больше, чем любая другая. Она соединила человека с остальной Вселенной и сделала его определенной ее частью.
Эволюционная теория. География Земли, представленная Лайеллем, теория народонаселения Мальтуса, а также «Происхождение видов» и «Происхождение человека» Дарвина изменили предвзятые представления о сотворении человека. Медленно и без хвастовства наука повсюду принуждала всю природу к единству, контролируемому универсальными законами. Традиционная вера не была готова к смелому утверждению Дарвина о том, что человек является частью медленного развития животной жизни на протяжении веков.
В течение 2000 лет или более философский мир был привязан к идее особого сотворения человека, совершенно независимого от сотворения остальной Вселенной. Все концепции Бога, человека и его судьбы покоились на признании отдельного сотворения. Отрицание этого означало реконструкцию значительной части религиозной философии мира. Люди были излишне встревожены и начали атаковать доктрину на том основании, что все, что мешает давно признанной интерпретации отношения человека к творению, является неправильным и было установлено с целью разрушения древних ориентиров.
Дарвин в целом принял ламарковскую доктрину о том, что каждое последующее поколение будет иметь новые признаки, добавленные к нему путем модификации факторов окружающей среды и использования или неиспользования органов и функций. Таким образом, постепенно при таком отборе виды будут улучшаться. Но Дарвин подчеркивал отбор через наследственные признаки.
Впоследствии Вейсман и другие переосмыслили теорию Дарвина и укрепили ее основные положения, отказавшись от ламарковской теории использования и неиспользования. Мендель, Де Фриз и другие биологи добавили к дарвиновской теории путем тщательных исследований наследственности растений и животных, но поскольку Дарвин был первым, кто дал ясное выражение теории эволюции, «дарвинизм» используется для выражения общей теории.
Космическая эволюция, или развитие Вселенной, была в целом признана принятием результатов исследований геологии, астрономии и физики. История жизни растений и животных навсегда записана в камнях, а их эволюционный процесс настолько полно продемонстрирован в лаборатории, что немногие осмеливаются подвергать его сомнению.
Современная полемика вращается вокруг предположения, что человек как животное не подчиняется естественным законам других животных и растений, а имел особое сотворение. Поддержание этого убеждения привело ко многим грубым и ненаучным представлениям о происхождении человека и значении эволюции.
Эволюция очень проста в своих общих чертах, но очень сложна в деталях. Это теория процесса, а не теория сотворения. Это непрерывное, прогрессивное изменение, вызванное естественными силами и в соответствии с естественными законами. Эволюционист изучает эти изменения и записывает полученные результаты. Ученый таким образом открывает новые истины, устанавливает связь одной истины с другой, расширяет границы знаний, расширяет горизонт неизвестного и оставляет тайну начала жизни неразгаданной. Его лаборатория всегда открыта для повторной проверки и прояснения своей работы и для добавления новых знаний так быстро, как они приобретаются.