И все же никто не может сомневаться, что исторически эти законы были собраны из опыта. Что это так, не является предметом догадок. Мы знаем время, лиц, обстоятельства, относящиеся к каждому шагу каждого открытия. Я в «Истории» дал отчет об этих открытиях; и в предыдущих главах настоящей работы я далее исследовал природу и значение принципов, которые были таким образом выявлены.
Здесь, следовательно, имеется кажущееся противоречие. Опыт, казалось бы, сделал то, что мы доказали, что она сделать не может. Она привела людей к предложениям, по крайней мере универсальным, и к принципам, которые кажутся некоторым лицам необходимыми. Каково объяснение этого противоречия, решение этого парадокса? Истинно ли, что опыт может открыть нам универсальные и необходимые истины? Обладает ли она какой-то тайной добродетелью, какой-то не подозреваемой силой, с помощью которой она может обнаружить связи и следствия, которые мы объявили вне ее сферы? Может ли она видеть больше, чем просто явления, и наблюдать больше, чем просто факты? Может ли она проникнуть каким-то образом в природу вещей? — спуститься ниже поверхности явлений к их причинам и истокам, чтобы быть в состоянии сказать, что может и что не может быть; — какие события частичны, а какие универсальны? Если это так, мы действительно ошиблись в ее характере и силах; и весь ход наших рассуждений становится сомнительным и неясным. Но тогда, когда мы возвращаемся на свой путь, мы не можем найти точку, в которой отклонились, мы не можем обнаружить ложный шаг в нашей дедукции. Все еще кажется, что через опыт, строго называемый таковым, мы не можем открыть необходимые и универсальные истины. Наши чувства не могут дать нам никаких доказательств необходимой связи в явлениях. Наше наблюдение должно быть ограничено и не может свидетельствовать о чем-либо, что находится за его пределами. Общий взгляд на наши способности, по-видимому, доказывает, что невозможно, чтобы люди делали то, что история науки механики показывает, что они сделали.
2. Но чтобы попытаться решить этот парадокс, давайте снова обратимся к истории механики. В случаях, относящихся к этой науке, в которых были достигнуты предложения наиболее бесспорной универсальности и наиболее приближающиеся к характеру необходимых истин (как, например, законы движения), каков источник аксиоматического характера, который принимают таким образом предложения? Ответ на этот вопрос, мы можем надеяться, прольет некоторый свет на недоумение, в котором мы, по-видимому, находимся.
Теперь ответ на этот вопрос заключается в том, что законы движения заимствуют свой аксиоматический характер из того, что они являются лишь интерпретациями аксиом причинности. Эти аксиомы, будучи проявлениями идеи причины под различными аспектами, обладают наиболее строгой универсальностью и необходимостью. И поскольку законы движения являются примерами этих аксиом, эти законы должны быть не менее универсальными и необходимыми. Как следует понимать эти аксиомы; — в каком смысле следует принимать «причину» и «эффект», «действие» и «противодействие», опыт и наблюдение, по сути, учили исследователей по этому предмету; и без этого обучения законы движения никогда не могли бы быть отчетливо известны. Если две силы действуют вместе, каждая должна произвести свой эффект, согласно аксиоме причинности; и, следовательно, эффекты отдельных сил должны быть сложены. Но долгий курс дискуссий и экспериментов должен научить людей, какого рода это сложение сил. Опять же; действие и противодействие должны быть равны; но много размышлений и некоторые испытания потребовались, чтобы показать, что такое действие и противодействие. Те метафизики, которые формулировали законы движения без обращения к опыту, предлагали только такие законы, которые были расплывчатыми и неприменимыми. Но все же эти лица проявляли неистребимое убеждение, принадлежащее спекулятивной природе человека, что существуют законы движения, то есть универсальные формулы, связывающие причины и эффекты, когда происходит движение. Те механики, опять же, которые наблюдали факты, включающие равновесие и движение, и формулировали некоторые узкие правила, не пытаясь подняться к какому-либо универсальному и простому принципу, получали законы не менее бесплодные и бесполезные, чем метафизики; ибо они не могли сказать, в каких новых случаях, или будут ли вообще, их законы будут подтверждены; — им требовалось более общее правило, чтобы показать им пределы правила, которое они открыли. Они ошибались в каждой попытке решить новую проблему, потому что их интерпретация терминов аксиом, хотя и верная, возможно, в определенных случаях, не была верной в целом.
Таким образом, Папп ошибся, пытаясь интерпретировать как случай рычага задачу поддержки веса на наклонной плоскости; таким образом Аристотель ошибся, интерпретируя доктрину, что вес тел является причиной их падения; таким образом Кеплер ошибся, интерпретируя правило, что скорость тел зависит от силы; таким образом Бернулли ошибся, интерпретируя равенство действия и противодействия на рычаге в движении. В каждом из этих случаев истинные доктрины, уже установленные (будь то экспериментом или иным образом), были ошибочно применены. И ошибка была исправлена дальнейшим размышлением, которое указало, что необходим другой способ интерпретации, чтобы аксиома, к которой апеллировали в каждом случае, могла сохранить свою силу в наиболее общем смысле. И в рассуждениях, которые избегали или исправляли такие ошибки и которые вели к существенным общим истинам, целью спекулятора всегда было придать признанным максимам, которые подсказывала идея причины, такое значение, которое было бы согласовано с их универсальной значимостью. Правило не принималось как частное вначале, а впоследствии обобщалось все шире и шире; но с самого начала предполагалась универсальность правила, и вопрос был в том, как его следует понимать, чтобы оно было универсально истинным. На каждой стадии спекуляции закон рассматривался как общий закон. Это не был аспект, который он постепенно приобретал благодаря накапливающимся вкладам опыта, а черта его первоначального и врожденного характера. Что должно происходить универсально, опыт, возможно, был нужен, чтобы показать: но что то, что происходило, должно происходить универсально, было подразумеваемо в природе знания. Универсальность законов движения не была собрана из опыта, как бы сильно сами законы могли быть таковыми.
39 Hist. Ind. Sc. b. vi. c. v. sect. 2.
3. Таким образом, мы получаем решение нашего парадокса, насколько касается рассматриваемого нами случая. Законы движения заимствуют свою форму из идеи причинности, хотя их материя может быть дана опытом: и, следовательно, они обладают универсальностью, которую опыт дать не может. Они, безусловно, и универсально значимы; и единственный вопрос для наблюдения — решить, как их следует понимать. Они подобны общим математическим формулам, которые известны как истинные, даже когда мы не знаем, каковы неизвестные величины, которые они включают. С другой стороны, должно быть признано, что до тех пор, пока эти формулы не интерпретируются реальным изучением природы, они не только бесполезны, но и вредны; наполняя умы людей расплывчатыми общими терминами, пустыми максимами и непонятными абстракциями, которые они принимают за знание. Такого извращения спекулятивных склонностей человеческой природы мир видел слишком много во все века. И все же мы не должны по этой причине презирать эти формы истины, поскольку без них никакое общее знание невозможно. Без общих терминов, максим и абстракций мы не можем иметь никакой науки, никакой спекуляции; едва ли, действительно, последовательную мысль или упражнение разума. Курс реального знания состоит в том, чтобы получить из мысли и опыта правильную интерпретацию наших общих терминов, реальное значение наших максим, истинные обобщения, которые включают наши абстракции.
4. Если спросят, как опыт способен научить нас правильно интерпретировать общие термины, которые включают аксиомы причинности; — откуда она черпает свет, который она должна пролить на эти общие понятия; ответ очевиден; — а именно, что отношения причинности являются условиями опыта; — что общие понятия иллюстрируются в частных случаях, о которых она берет на себя знание. События, которые происходят вокруг нас и которые являются объектами нашего наблюдения, мы не можем представить иначе, как подчиненными законам причины и эффекта. Каждое событие должно иметь причину; — каждый эффект должен быть определен своей причиной; — эти максимы истинны в отношении явлений, которые формируют материалы нашего опыта. Именно к ним эти истины и относятся. Именно в мире, который мы имеем перед глазами, эти предложения универсально подтверждаются; и поэтому именно наблюдением того, что мы видим, мы должны научиться тому, как эти предложения следует понимать. Каждый факт, каждый эксперимент является примером этих утверждений; и поэтому именно вниманием к фактам и экспериментам и знакомством с ними мы узнаем значение выражений, в которых сделаны утверждения; точно так же, как в любом другом случае мы узнаем значение языка, наблюдая способ, которым он применяется в известных случаях. Опыт — это интерпретатор природы; при этом подразумевается, что она должна делать свою интерпретацию на той всеобъемлющей фразеологии, которая является подлинным языком науки.
5. Мы можем на мгновение вернуться к возражению, что опыт не может дать нам общих истин, поскольку после любого количества испытаний, подтверждающих правило, мы можем, насколько можем предвидеть, иметь одно, которое нарушает правило. Когда мы видели тысячу камней, падающих на землю, мы можем увидеть один, который не падает при тех же кажущихся обстоятельствах. Как тогда, спрашивается, может опыт научить нас, что все камни, строго говоря, упадут, если не поддерживаются? И на это мы отвечаем, что неправда, что мы можем представить один камень подвешенным в воздухе, в то время как тысяча других падают, не веря в какую-то особую причину, поддерживающую его; и что, следовательно, такое предположение не составляет исключения из закона, что тяжесть есть сила, которой все тела побуждаются вниз. Несомненно, мы можем представить тело, когда оно брошено или упало, движущимся по линии, совершенно отличной от других тел: так, определенный снаряд, используемый туземцами Австралии и недавно привезенный в эту страну, когда его бросают из руки надлежащим образом, описывает кривую и возвращается к месту, откуда был брошен. Но разве кто-нибудь поэтому хотя бы на мгновение предположил, что законы движения различны для этого и для других тел? Напротив, разве не каждый человек спекулятивного склада немедленно был побужден спросить, как это было, что известные причины, которые модифицируют движение, сопротивление воздуха и другие причины, произвели в этом случае столь своеобразный эффект? И если бы движение было еще более необъяснимым, это не вызвало бы никакой неуверенности, было ли оно согласовано с действием тяжести и законами движения. Если тело внезапно изменяет свое направление или движется каким-либо другим неожиданным образом, мы никогда не сомневаемся, что есть причина изменения. Мы можем оставаться в полном неведении относительно природы этой причины, но это невежество никогда не вызывает ни на мгновение сомнения, что причина существует и точно соответствует эффекту. И таким образом опыт может доказать или открыть нам общие правила, но она никогда не может доказать, что общие правила не существуют. Аномалии, исключения, необъяснимые явления могут напомнить нам, что нам еще многое предстоит узнать, но они никогда не могут заставить нас предположить, что истины не являются универсальными. Мы можем наблюдать факты, которые показывают нам, что мы не полностью поняли значение наших общих законов, но мы никогда не можем найти факты, которые показывают, что наши законы не имеют значения. Наш опыт ограничен пределами причины и эффекта и не может дать нам никакой информации относительно какого-либо региона, где это отношение не преобладает. Весь ряд внешних событий и объектов, через все время и пространство, существует только и представляется только как подчиненный этому отношению; и поэтому мы тщетно пытаемся представить себе, когда, где и как могут возникнуть исключения из этого отношения. Допущение связи причины и эффекта существенно для нашего опыта, как признание максим, которые выражают эту связь, существенно для нашего знания.
40 Called the Bo-me-rang.
6. Я таким образом попытался объяснить в некоторой мере, как, по крайней мере в области нашего механического знания, опыт может открыть универсальные истины, хотя она не может дать им их универсальность; и как такие истины, хотя и заимствуют свою форму из наших идей, не могут быть поняты иначе, как путем реального изучения внешней природы. И таким образом, в отношении законов движения и других фундаментальных принципов механики, анализ наших идей и история прогресса науки хорошо иллюстрируют друг друга.
Если парадокс открытия универсальных истин опытом таким образом решен в одном случае, гораздо более широкий вопрос предлагает себя нам; — насколько трудность и насколько решение применимы к другим предметам. Легко видеть, что этот вопрос включает самые серьезные и обширные доктрины относительно всего компаса человеческого знания: и взгляды, к которым мы были приведены в настоящей книге этой работы, мы верим, приспособлены пролить много света на общий аспект предмета. Но после дискуссий столь абстрактных и, возможно, неясных, как те, в которых мы были заняты в течение нескольких глав, я охотно откладываю на будущее исследование, которое, возможно, покажется большинству читателей еще более сокровенным и трудным. И мы имеем, по сути, много других специальных областей знания для обзора, прежде чем мы будем приведены порядком нашего предмета к тем общим вопросам и доктринам, тем антитезам, приведенным в поле зрения и снова разрешенным, которые предполагает взгляд на всю территорию человеческого знания и которыми демонстрируются природа и условия знания.
Прежде чем мы оставим предмет механической науки, мы сделаем несколько замечаний по другой доктрине, которая составляет часть установленных истин науки, а именно, доктрине всемирного тяготения.
ГЛАВА IX. Об установлении закона всемирного тяготения.
Доктрина всемирного тяготения является чертой столь большого значения в истории науки, что мы не пройдем мимо нее без нескольких замечаний о природе и доказательствах доктрины.
1. В некоторой степени доктрина притяжения тел согласно закону обратного квадрата расстояния демонстрирует в своем прогрессе среди людей те же общие черты, которые мы заметили в истории законов движения. Эта доктрина поддерживалась априори на основании своей простоты и утверждалась положительно, даже прежде чем была ясно понята: — несмотря на это предвосхищение, ее установление на основании фактов было задачей огромного труда и проницательности: — когда она была так установлена в общем виде, в более поздние периоды возникало случайное подозрение, что она может быть только приблизительно верной: — эти подозрения вели к дальнейшим исследованиям, которые показали, что правило является строго точным: — и в настоящее время есть математики, которые утверждают не только то, что она истинна, но и то, что это необходимое свойство материи. Очень немногих слов по каждому из этих пунктов будет достаточно.
2. Я показал в «Истории науки», что притяжение солнца согласно обратному квадрату расстояния было угадано Буллиальдом, Гуком, Галлеем и другими, прежде чем было доказано Ньютоном. Вероятно, причина, которая подсказала это предположение, заключалась в том, что тяжесть можно было рассматривать как своего рода эманацию; и что, таким образом, подобно свету или любому другому эффекту, диффундирующему из центра, она должна следовать закону, только что сформулированному, причем эффективность силы ослабляется при удалении от центра в точном соответствии с пространством, через которое она диффундирует. Нельзя отрицать, что такой взгляд представляется сильно рекомендованным аналогией.
41 B. vii. c. i.
Когда Ньютоном было доказано, что планеты действительно удерживаются на своих эллиптических орбитах центральной силой, его расчеты также показали, что вышеуказанный закон силы должен быть, по крайней мере, весьма приближенно верным, поскольку в противном случае афелии орбит не могли бы оставаться столь почти неподвижными, как это наблюдалось. И все же, когда казалось, что движение лунного апогея невозможно объяснить без какого-либо нового предположения, априорный аргумент в пользу закона обратных квадратов не помешал Клеро проверить гипотезу о добавлении малого члена к выражению древнего закона: но когда для проверки точности этой гипотезы расчет движения лунного апогея был доведен до большей степени точности, чем это было достигнуто ранее, оказалось, что новый член исчезает сам собой, и что закон обратных квадратов теперь объясняет все движение в целом. И таким образом, как и в случае со вторым законом движения, самое тщательное исследование привело к выводу, что простейшее правило является строго истинным.
3. Подобные события произошли в истории другой части закона тяготения: а именно, что притяжение пропорционально количеству притягиваемой материи. Эту часть закона можно также сформулировать следующим образом: вес тел, возникающий вследствие гравитации, пропорционален их инерции; и, следовательно, ускоряющая сила, действующая на все тела при одних и тех же обстоятельствах, одинакова. Ньютон провел эксперименты, которые доказали это применительно к земным телам; он обнаружил, что на нитях равной длины шары из всех веществ — золота, серебра, свинца, стекла, дерева и т. д. — совершают колебания за равные промежутки времени. Но несколько лет назад среди немецких астрономов возникли сомнения в том, является ли этот закон строго верным применительно к планетарным телам. Некоторые расчеты, по-видимому, доказывали, что притяжение Юпитера, проявляющееся в возмущениях, которые он производит в малых планетах Юноне, Весте и Палладе, отличается от притяжения, которое он оказывает на свои собственные спутники. И этим философам не казалось немыслимым предположение, что притяжение планеты может быть таким избирательным. Но когда г-н Эри получил более точное определение массы Юпитера, исходя из его влияния на свои спутники, выяснилось, что это подозрение было необоснованным и что в данном случае не было никакого исключения из универсальности правила, согласно которому это космическое притяжение пропорционально притягиваемой массе.