21. Чтобы предотвратить ошибки, я могу заметить, что термины «высший» и «низший», когда они используются применительно к обобщениям, неизбежно представлены их противоположностями в наших индуктивных таблицах. Высшее обобщение — это то, которое включает в себя все остальные; и оно стоит самым последним на нашей странице, потому что при чтении сверху вниз это то место, которого мы достигаем в последнюю очередь.
Существует разделение знания, приобретенного посредством научной индукции, на два вида, которое настолько важно, что мы рассмотрим его в следующей главе.
ГЛАВА VII. О законах явлений и о причинах.
Афоризм XXIV.
Индуктивные истины бывают двух видов: законы явлений и теории причин. В каждой науке необходимо начинать с законов явлений; но невозможно, чтобы мы удовлетворились тем, что остановимся, не дойдя до теории причин. В физической астрономии, физической оптике, геологии и других науках у нас есть примеры, показывающие, что мы можем добиться значительного прогресса в исследованиях истинных теорий причин.
1. В первых попытках обрести точное и связное знание о явлениях и процессах, которые представляет природа, люди не шли дальше того, чтобы узнать, что происходит, а не почему это происходит. Они обнаружили порядок, которому следуют явления, правила, которым они подчиняются; но они не увидели сил, которыми определяются эти правила, причин, следствием которых является этот порядок. Так, например, они обнаружили, что многие небесные движения происходят так, как если бы солнце и звезды переносились вращением определенных небесных сфер; но какие причины поддерживали эти сферы в постоянном движении, они так и не смогли объяснить. Подобным же образом в современную эпоху Кеплер обнаружил, что планеты описывают эллипсы, прежде чем Ньютон объяснил, почему они выбирают именно эту кривую и описывают ее определенным образом. Законы отражения, преломления, дисперсии и другие свойства света известны давно; причины этих законов в настоящее время являются предметом дискуссий. И то же самое можно сказать о многих других науках. Открытие законов явлений во всех случаях является первым шагом к точному знанию; эти законы часто могут в течение длительного периода составлять всю нашу науку; и всегда требуется большой талант и огромные усилия, чтобы продвинуться к познанию причин явлений.
Следовательно, большая часть нашего знания о природе, по крайней мере та ее часть, которая является достоверной, состоит из знания законов явлений. В астрономии, действительно, помимо знания правил, которые направляют явления, и сведения их к реальным движениям, из которых они возникают, мы можем отнести эти движения к силам, которые их производят. В оптике мы познакомились с огромным количеством законов, которыми управляются разнообразные и прекрасные явления; и, возможно, мы можем предположить, поскольку доказательства волновой теории были так полно развиты, что мы знаем также причины явлений. Но в большом классе наук, хотя мы узнали многие законы явлений, причины, которыми они производятся, все еще неизвестны или оспариваются. Должны ли мы приписать действию жидкости или жидкостей, и если да, то каким образом, факты тепла, магнетизма, электричества, гальванизма? Каковы силы, которыми удерживаются вместе элементы химических соединений? Каковы силы, более высокого порядка, как мы не можем не верить, которыми поддерживается ход жизненных процессов в организованных телах? В этих и других случаях у нас есть обширные области науки; но мы пока не в состоянии проследить следствия до их причин; и наша наука, поскольку она является позитивной и достоверной, состоит целиком из законов явлений.
2. В тех случаях, когда у нас есть раздел науки, который учит нас доктрине причин, а также раздел, который излагает правила, которым следуют следствия, я в своей «Истории» разделил эти две части науки определенными терминами. Таким образом, я говорил о формальной астрономии и физической астрономии. Последнее выражение уже давно широко используется для описания того раздела астрономии, который имеет дело с силами, направляющими небесные тела в их движениях; первое прилагательное кажется хорошо подходящим для описания совокупности правил, зависящих от тех идей пространства, времени, положения, числа, которые являются, как мы уже сказали, формами нашего постижения явлений. Законы явлений могут рассматриваться как формулы, выражающие результаты в терминах этих идей. Подобным же образом я говорил о формальной оптике и физической оптике; последний раздел включает все спекуляции относительно механизма, с помощью которого производятся эффекты. Формальная акустика и физическая акустика могут быть разделены подобным же образом, хотя эти две части науки были довольно сильно смешаны большинством тех, кто о них писал. Формальная термотика, знание законов явлений тепла, должна подобным же образом привести к физической термотике, или теории тепла в отношении причины, которой производятся его эффекты, — отрасли науки, которая, можно сказать, еще едва существует.
3. Какие виды причин мы должны допускать в науке? Это важный и отнюдь не легкий вопрос. Чтобы ответить на него, мы должны рассмотреть, каким образом до сих пор осуществлялся наш прогресс в познании причин. Безусловно, наиболее заметным примером успеха в таких исследованиях является открытие причин движений небесных тел. В этом случае, после того как стали известны формальные законы движений — их условия относительно пространства и времени, — люди смогли сделать шаг вперед; свести их к знакомой и общей причине движения — механической силе; и определить законы, которым следует эта сила. То, что это был шаг в дополнение к ранее имевшемуся знанию и что это была реальная и особая истина, не будет оспариваться. И шаг в любой другой области, который был бы аналогичен этому в астрономии — открытие причин и сил, столь же достоверное и ясное, как открытие всемирного тяготения, — несомненно, был бы огромным продвижением по сравнению с корпусом науки, состоящим только из законов явлений.
4. Но хотя физическую астрономию вполне можно взять за эталон при оценке ценности и масштаба продвижения от знания явлений к знанию причин, особенности перехода от формальной к физической науке в этом предмете не должны позволять слишком узко ограничивать наши взгляды на природу этого перехода в других случаях. Мы не должны, например, считать, что шаг, который ведет нас к знанию причин в любой области природы, должен обязательно состоять в открытии центров сил и совокупностей таких центров, которыми производятся эффекты. Открытие причин явлений может подразумевать обнаружение жидкости, чьими колебаниями или другими операциями вызываются результаты. Явления акустики, как мы знаем, производятся таким образом воздухом; и в случаях света, тепла, магнетизма и других, даже если мы отвергнем все теории таких жидкостей, которые до сих пор предлагались, мы все же не можем отрицать, что такие теории являются понятными и возможными, как показали дискуссии о них. Нельзя также сомневаться в том, что если бы допущение такой жидкости в каком-либо случае было столь же хорошо обосновано, как доктрина всемирного тяготения, оно должно было бы считаться весьма ценной теорией.
5. Но опять же; стремясь к формированию причинного раздела в каждой науке о явлениях, мы должны не только считать жидкости и их различные способы действия допустимыми, наряду с центрами механической силы; но мы должны быть готовы, если это необходимо, рассматривать силы или способности, к которым мы относим явления, в еще более общих аспектах и наделенными характеристиками, отличными от простой механической силы. Например, силы, которыми связаны химические элементы тел и из которых возникают как их чувственная текстура, их кристаллическая форма, так и их химический состав, безусловно, являются силами совершенно иной природы, чем простое притяжение материи в соответствии с ее массой. Способности ассимиляции и воспроизводства у растений и животных очевидно еще дальше отстоят от простого механизма; однако эти способности от этого не становятся менее реальными и не являются менее подходящим и достойным предметом научного исследования.
6. На самом деле, эти силы — механические, химические и жизненные — по мере нашего продвижения от одной к другой привносят в наше рассмотрение новые характеристики; и что это за характеристики, стало ясно из исторического обзора, который мы сделали относительно фундаментальных идей различных наук. Тогда было показано, что силы, которыми производятся химические эффекты, обязательно включают идею полярности — они являются полярными силами; частицы стремятся друг к другу в силу противоположных свойств, которые при соединении нейтрализуют друг друга. Следовательно, при попытке продвинуться к теории причин в химии наша задача отнюдь не состоит в том, чтобы изобретать законы механической силы и совокупности сил, которыми могут быть произведены эффекты. Мы заранее знаем, что никакая такая попытка не может увенчаться успехом. Наша цель должна состоять в том, чтобы концептуализировать такие новые виды силы, включая полярность в число их характеристик, которые наилучшим образом сделают результаты понятными.
7. Таким образом, при продвижении к науке о причине в любом предмете труд и борьба заключаются не в том, чтобы анализировать явления в соответствии с какими-либо предвзятыми и уже знакомыми идеями, а в том, чтобы сформировать отчетливо новые концепции, такие, которые действительно переносят нас к более глубокому взгляду на процессы природы. Так, в случае астрономии препятствием, которое отсрочило открытие истинных причин со времен Кеплера до времен Ньютона, была трудность овладения механическими концепциями и аксиомами с достаточной ясностью и устойчивостью; что математики учились делать в течение всего этого интервала. В вопросе о причинности, который сейчас лежит наиболее непосредственно на пути науки, — вопросе о причинах электрических и химических явлений, — делом правильной фиксации и ограничения концепции полярности является надлежащий объект усилий первооткрывателей. Соответственно, большая часть недавних трудов г-на Фарадея направлена не на попытку открытия новых законов явлений, а на задачу пролития света на концепцию полярности и показа того, как ее следует понимать, чтобы она включала электрическую индукцию и другие явления, которые обычно приписывались силам, действующим механически на расстоянии. Он отнюдь не довольствуется, да и не отвечало бы целям науки, если бы он довольствовался, изложением результатов своих экспериментов; он постоянно, на каждой странице, указывает на интерпретацию своих экспериментов и показывает, как концепция полярных сил входит в эту интерпретацию. «Я буду, — говорит он, — использовать любую возможность, которая представляется, для возвращения к этому сильному критерию истины — эксперименту; но, — добавляет он, — мне неизбежно придется говорить теоретически и даже гипотетически». Его гипотеза о том, что электрическое индуктивное действие всегда происходит посредством непрерывной линии поляризованных частиц, а не посредством притяжения и отталкивания на расстоянии, если будет установлена, не может не стать большим шагом на нашем пути к знанию причин, а также явлений в предметах, находящихся в поле его рассмотрения.
23 Eleventh, Twelfth, and Thirteenth Series of Researches, Phil. Trans. 1837 and 8.
24 Art. 1318.
8. Процесс получения новых концепций для большинства умов гораздо более неприятен, чем любой труд по использованию старых идей. Усилие действительно болезненно и тягостно; это ощупывание в темноте объекта, который мы не можем найти. Поэтому неудивительно, что мы гораздо охотнее приступаем к поиску новых причин, применяя концепции, заимствованные из старых. Люди были знакомы с твердыми каркасами и с водоворотами жидкости, когда они еще не научились формировать какую-либо ясную концепцию притяжения на расстоянии. Поэтому они поначалу воображали, что небесные движения вызываются кристаллическими сферами и вихрями. Наконец, их научили концептуализировать центральные силы, и тогда они свели солнечную систему к ним. Но, сделав это, они вообразили, что все остальное в механизме природы должно быть центральными силами. Мы находим, что Ньютон выражает эту убежденность, и математики прошлого века действовали в соответствии с ней весьма широко. Мы можем особенно отметить труды Лапласа в этой области. Объяснив с помощью таких сил явления капиллярного притяжения, он попытался применить тот же вид объяснения к отражению, преломлению и двойному лучепреломлению света; к строению газов; к действию тепла. Вскоре стало ясно, что объяснение преломления было произвольным, а двойного лучепреломления — иллюзорным; в то время как поляризация полностью ускользала от охвата этого механизма. Центры силы больше не могли представлять способы причинности, которые принадлежали явлениям. Поляризация требовала какого-то другого устройства, такого, какое предоставила волновая теория. Никакая теория света не может быть полезной, в которой фундаментальная идея полярности не представлена ясно.
25 Multa me movent, &c.,—Pref. to the Principia, already quoted in the History.
9. Науки о магнетизме и электричестве породили теории, в которых это отношение полярности представлено с помощью двух противоположных жидкостей — положительной и отрицательной жидкости, или стекловидной и смолистой для электричества, и бореальной и австральной жидкости для магнетизма. Гипотеза таких жидкостей дает результаты, удивительным образом согласующиеся с фактами и их измерениями, как показали Кулон и другие. Можно спросить, насколько мы можем в таком случае предполагать, что мы открыли истинную причину явлений, и достаточно ли доказано, что эти жидкости действительно существуют. Правильный ответ, по-видимому, заключается в том, что гипотеза, безусловно, представляет истину в том, что касается полярного отношения двух энергий и законов сил притяжения и отталкивания частиц, в которых эти энергии пребывают; но что мы не имеем права предполагать, что носители этих энергий обладают другими атрибутами материальных жидкостей или что силы, таким образом приписываемые частицам, являются первичными элементарными силами, из которых берет начало действие. Мы тем более обязаны установить этот осторожный предел нашему принятию теории Кулона, поскольку в электричестве Фарадей тщетно пытался выявить одну из полярных жидкостей без другой: тогда как такой результат должен был бы быть возможен, если бы существовали две раздельные жидкости. Невозможность этого раздельного проявления одной жидкости, по-видимому, показывает, что жидкости реальны лишь постольку, поскольку они полярны. И взгляд Фарадея, упомянутый выше, согласно которому притяжения на расстоянии сводятся к действию линий поляризованных частиц воздуха, по-видимому, еще более показывает, что концепции, до сих пор существовавшие об электрических силах согласно теории Кулона, не проникают в реальную и сокровенную природу причинности, принадлежащей этому случаю.
26 Hist. Ind. Sc. b. xi. c. ii.
10. Поскольку так трудно узнать, когда мы ухватили истинную причину явлений в какой-либо области науки, некоторым людям может показаться, что исследователи физических явлений неосмотрительны и ненаучны, предпринимая это исследование причин; и что было бы безопаснее и мудрее ограничиться исследованием законов явлений, в каковой области знание, которое мы получаем, является определенным и достоверным. Поэтому не было недостатка в тех, кто провозгласил максиму, что «наука должна изучать только законы явлений, а не способ производства». Но легко видеть, что такая максима ограничила бы широту и глубину научных исследований до самого скудного и жалкого предела. Действительно, такое правило опрокинуло бы свою собственную цель; ибо законы явлений во многих случаях не могут быть даже выражены или поняты без некоторой гипотезы относительно способа их производства. Как можно было бы концептуализировать или рассуждать о явлениях поляризации, кроме как вообразив полярное расположение частиц, или поперечные колебания, или какую-то эквивалентную гипотезу? Доктрины приступов легкого прохождения, доктрина подвижной поляризации и тому подобное, даже будучи ошибочными как представление всех явлений, все же были полезны в объединении некоторых из них в законы; и без некоторых таких гипотез факты не могли бы быть прослежены. Доктрина жидкого калорика может быть ложной; но без воображения такой жидкости как можно было бы концептуализировать движение тепла от одной части тела к другой? Можно ответить, что Фурье, Лаплас, Пуассон, которые в основном культивировали теорию тепла, не концептуализировали его как жидкость, а относили проводимость к излучению молекул тел, которые они предполагают отдельными точками. Но это молекулярное строение тел само по себе является допущением способа, которым производятся явления; и излучение тепла предполагает исследования относительно жидкой эманации не меньше, чем его проводимость. Подобным же образом попытки связать законы явлений тепла и газов привели к гипотезам относительно строения газов и соединения их частиц с частицами калорика, каковые гипотезы могут быть ложными, но, вероятно, являются лучшими средствами открытия истины.
27 Comte, Philosophie Positive.
Запрещать науке подобные исследования на том основании, что ее дело — исследовать факты, а не спекулировать о причинах, — это любопытный пример той бесплодной осторожности, которая надеется на истину, не осмеливаясь пуститься на ее поиски. Этот настрой остановился бы на открытиях Кеплера и отказался бы продолжать вместе с Ньютоном исследование способа, которым производятся явления. Он остановился бы на оптических фактах Ньютона и отказался бы продолжать вместе с ним и его преемниками исследование способа, которым производятся эти явления. И, как мы обильно показали, он по этой самой причине не смог бы увидеть, что представляют собой явления на самом деле.
Во многих предметах попытка изучать законы явлений независимо от каких-либо спекуляций относительно причин, которые их произвели, невозможна ни для человеческого интеллекта, ни для человеческого темперамента. Люди не могут созерцать явления, не облекая их в термины какой-либо гипотезы, и не будут приучены подавлять вопросы, которые в каждый момент возникают внутри них относительно причин явлений. Кто может внимать явлениям, которые попадают в поле зрения геолога — пласты, регулярно залегающие, полные остатков животных, подобных тем, что сейчас живут в глубинах океана, поднятые на вершины гор, разбитые, искривленные, смешанные с породами, подобными тем, что до сих пор изливаются из жерл вулканов, — кто может видеть подобные явления и воображать, что он лучше всего способствует прогрессу нашего знания об истории Земли, записывая факты и воздерживаясь от всякого исследования, являются ли они действительно доказательством прошлых состояний Земли и подземных сил или лишь случайной имитацией эффектов таких причин? В этом и подобных случаях запретить исследование причин означало бы уничтожить науку.