52 The explanation is, that the force is due to the sudden development of a large volume of nitrogen and carbonic acid gases, which at the ordinary temperature of the air would occupy a space equal to about 300 times the bulk of the powder used, but from the intense heat developed at the moment of the explosion, the dilatation amounts to at least 1500 times the volume of the gunpowder employed.
11. Таким образом, научная теория, будучи однажды установленной, постоянно находит новые применения в явлениях природы; и те, кто делает такие применения, хотя, как мы сказали, они не стремятся быть поставленными в один ряд с великими первооткрывателями, устанавливающими новые и истинные теории, часто получают более быстрые и общие аплодисменты, чем великие первооткрыватели; потому что им не приходится бороться с недоумением и неприязнью, которые часто встречают провозглашение новых истин.
12. Наряду с верификацией и расширением научных истин нас естественно приводит к рассмотрению их полезного применения. Пример всех лучших авторов, которые ранее рассматривали философию наук, от Бэкона до Гершеля, обращает наше внимание на те примеры применения научных истин, которые служат нуждам практической жизни; поддержке, безопасности, удовольствию человека. Хорошо известно, в какой значительной степени содействие этим целям составляло заслугу «Novum Organon» в глазах его автора; и энтузиазм, с которым люди относятся к этим видимым и осязаемым проявлениям силы и преимущества, которые может принести знание, продолжал расти вплоть до наших дней. И, несомненно, такие применения открытий науки для содействия сохранению, комфорту, силе и достоинству человека всегда должны быть объектами большого философского, а также практического интереса. Тем не менее мы можем заметить, что те практические изобретения, которые наиболее важны в искусствах, обычно в прошлые века мира не были результатами теоретического знания, и они не способствовали в значительной степени продвижению такого знания. Использование хлеба и вина существовало с самого начала социальной истории человека; однако люди не имели — мы можем усомниться, имеют ли они до сих пор — удовлетворительной теории состава и изготовления хлеба и вина. С очень раннего периода существовали работники по металлу: но кто мог сказать, на каких принципах зависело очищение золота и серебра огнем или разница между железом и сталью? В некоторых случаях, как в истории о латуни, полученной в результате коринфского пожара, какой-то конкретный шаг в искусстве приписывается особому случаю; но почти никогда — вдумчивой деятельности научного спекулятора. Крашение тканей, изготовление и раскрашивание глиняных и стеклянных сосудов были доведены до очень высокой степени завершенности; однако кто имел какие-либо здравые теоретические знания относительно этих процессов? Разве все эти искусства до сих пор не практикуются с той степенью мастерства, которую мы едва ли или вовсе не можем превзойти, народами, которые, строго говоря, не имеют науки? По крайней мере до недавнего времени, если даже сейчас дело обстоит иначе, операции, посредством которых производились комфорт, роскошь и инструменты человека, были либо чисто практическими процессами, которые художник практикует, но которые ученый не может объяснить; либо, как в астрономии и оптике, они зависели лишь от небольшой части теоретических наук и не стремились иллюстрировать или привести к каким-либо более широким истинам. Бэкон упоминает как недавние открытия, которые дали ему мужество и надежду в отношении будущего прогресса человеческого знания, изобретение пороха, стекла и книгопечатания, введение шелка и открытие Америки. Однако о каких из них можно сказать, что они были результатами теоретического расширения человеческого знания? за исключением, возможно, открытия Нового Света, которое было в некоторой степени результатом убеждения Колумба в шарообразной форме Земли. Это, однако, было не недавним, а очень древним учением всех здравых астрономов. И какое из этих открытий было причиной значительного расширения наших теоретических знаний? — если только кто-то не претендует на такую заслугу для открытия книгопечатания; в каком смысле результат достигается очень косвенным образом, таким же, каким прогресс свободы и религии может быть приписан как следствия тому же открытию. Как бы велики или поразительны ни были такие открытия, они, вообще говоря, не произвели никакого заметного продвижения индуктивных наук в том смысле, в каком мы здесь о них говорим. Они увеличили силу человека, может быть: то есть его способность увеличивать свой комфорт и общаться со своими собратьями. Но они не обязательно или вообще не увеличили его теоретические знания. И поэтому, с каким бы восхищением мы ни смотрели на такие открытия, как эти, мы не должны восхищаться ими как шагами в индуктивной науке.
А с другой стороны, мы не должны требовать от индуктивной науки, как необходимого результата ее прогресса, таких дополнений к средствам наслаждения и действия человека. Говорят с чувством триумфа, что знание — это сила: но в каком бы смысле это ни было справедливо, мы ценим знание не потому, что оно — сила, а потому, что оно — знание; и мы неправильно оцениваем как природу, так и достоинство того вида науки, с которым мы здесь имеем дело, если ожидаем, что каждое новое продвижение в теории немедленно будет иметь рыночную стоимость: — что наука отметит рождение новой истины каким-то новым подарком ко дню рождения, таким как более мягкая ткань, чтобы укутать наши конечности, более яркий сосуд, чтобы украсить наш стол, новый способ общения с нашими друзьями и миром, новый инструмент для уничтожения наших врагов или новый регион, который может быть источником богатства и интереса.
13. И все же, хотя, как мы сказали, многие из самых замечательных процессов, которые мы считаем триумфами искусства, не были результатом предыдущего прогресса науки, мы имеем во многих точках истории науки применения новых взглядов, чтобы позволить человеку действовать так же хорошо, как и видеть. Когда Архимед получил ясные взгляды на теорию машин, он немедленно выразил их в своем смелом практическом хвастовстве: «Дайте мне, где стоять, и я сдвину Землю». И его машины, с помощью которых, как говорят, он обращался с римскими кораблями как с игрушками, и его зажигательные зеркала, с помощью которых, как сообщается, он поджигал их, являются по крайней мере возможными применениями теоретических принципов. Когда он увидел, как вода поднимается в ванне, когда его тело опускалось, и выбежал с криком: «Я нашел способ»; то, что он нашел, было решением практического вопроса о количестве серебра, смешанного с золотом короны Гиерона. Но механические изобретения Герона Александрийского, которые двигались силой воздуха или пара, вероятно, не включали никаких точных теоретических представлений о свойствах воздуха или пара. Он изобрел игрушку, которая вращалась под действием пара; но силой пара, выходящего из отверстия, а не его давлением или конденсацией. И у римлян не было искусств, производных от науки, в дополнение к тем, которые они унаследовали от греков. Они строили акведуки, вовсе не из-за незнания принципов гидростатики, как иногда говорят; ибо мы, знающие нашу гидростатику, строим акведуки до сих пор; но их практика иллюстрировала только архимедову гидростатику. Их клепсидры или водяные часы регулировались только пробой. Они использовали арки и своды более обильно, чем греки, но принцип арки, согласно самым последним исследованиям, был известен грекам. Купола и крестовые своды, такие как мы имеем в Пантеоне и в Термах Каракаллы, возможно, они изобрели; конечно, они практиковали их в благородном масштабе. И все же это было скорее практическое мастерство, чем теоретическое знание; и оно преследовалось их преемниками в средние века таким же образом, как практическое мастерство, а не теоретическое знание. Так были созданы аркбутаны, пересекающиеся стрельчатые своды и другие чудеса средневековой архитектуры. Инженеры пятнадцатого века, такие как Леонардо да Винчи, начали превращать свое практическое знание механики в теоретическое; но все же часы, летающие машины и печатные прессы не включали никаких новых механических принципов.
14. Но с этого времени достижения в науке обычно приводили в качестве своего результата к новым изобретениям практического рода. Так, доктрина веса воздуха привела к таким изобретениям, как барометр, используемый как погодный прибор, воздушный насос с его рядом любопытных экспериментов, водолазный колокол, воздушный шар. Телескоп был, возможно, в некоторой степени открытием, обязанным случаю, но его принципы были преподаны Роджером Бэконом и еще более ясно Декартом. Ньютон изобрел устойчивый термометр, обращая внимание на устойчивые законы природы. И в случае улучшений паровой машины, сделанных Уаттом, мы имеем восхитительный пример того, насколько метод улучшения искусства наукой превосходит слепые блуждания простой практической привычки.
Об этой истине история большинства полезных искусств в наше время предлагает обильные доказательства и иллюстрации. Все улучшения и применения сил и агентов, которые человек использует для своих целей, теперь обычно делаются не слепой пробой, а с самым ясным теоретическим, а также практическим пониманием свойств агентов, которые он использует. Таким образом он сконструировал (используя теорию и расчет на каждом шагу своего строительства) паровые машины, пароходы, гребные винты, локомотивы, железные дороги и мосты и структуры всех видов. Молниеотводы были улучшены и применены для сохранения зданий, и особенно кораблей, с восхитительным эффектом сэром Уильямом Сноу Харрисом, экспериментатором, который с большой тщательностью изучил теорию электричества. Измерение количества кислорода, то есть жизненной силы, в воздухе было преподано Кавендишем и доктором Юром, искусным химиком нашего времени. Методы измерения отбеливающей способности вещества были разработаны выдающимися химиками-философами Гей-Люссаком и мистером Грэмом. Дэви использовал свои открытия относительно законов пламени, чтобы сконструировать свою безопасную лампу: — свои открытия относительно гальванической батареи, чтобы защитить днища кораблей от коррозии. Квалифицированный геолог неоднократно давал тем, кто собирался копать уголь там, где он не мог иметь геологического места, советы, которые спасли их от разорительных расходов. Сэр Родерик Мурчисон, исходя из геологических данных, заявил о вероятности нахождения золота в изобилии в Австралии за много лет до того, как начались раскопки.
Даже тонкие свойства света, как показано в недавних открытиях его интерференции и поляризации, были применены для полезных целей. Юнг изобрел эриометр, инструмент, который должен измерять тонкость нитей шерсти по цветным полосам, которые они производят; и вещества, которые важно различать в производстве сахара, различаются по их эффекту вращения плоскости поляризации света. Одно вещество было названо декстрином из-за того, что оно вызывает правостороннее вращение плоскости поляризации.
И в большом количестве искусств и производств необходимость знания теории для правильного ведения практики привычно признается и принимается. В тестировании и плавке металлов, в производстве мыла, свечей, сахара; в крашении и печати шерстяных, льняных, хлопчатобумажных и шелковых тканей; главный производитель всегда имеет научного химика под рукой; — либо «консультирующего химика», к которому он может обратиться по особому случаю (ибо это теперь регулярная профессия); либо химика, который изо дня в день контролирует, управляет и улучшает процессы, которые его рабочие ежедневно выполняют. В этих случаях, хотя искусство долго предшествовало науке, наука теперь направляет, управляет и продвигает искусство.
15. Другие искусства и производства, которые возникли в современную эпоху, были новыми творениями, созданными наукой и требующими полного знакомства с научными процессами, чтобы вести их эффективно и надежно. Таковы фотографические искусства, теперь столь разнообразные в своей форме; начиная с тех, которые по их авторам называются дагерротипией и тальботипией. Таковы искусства электротипного моделирования и электротипного покрытия. Таковы искусства приготовления гремучих веществ; пироксилина; фульмината серебра и ртути; и применение этих искусств в производстве капсюлей для ружей. Таково искусство электрической телеграфии, от ее первого начала до ее последней великой попытки, электрического кабеля, который соединяет Англию и Америку. Таково искусство имитации с помощью химии лаборатории растительной химии природы и, таким образом, получения аромата груши, яблока, ананаса, дыни, айвы. Таково искусство вызывания у человека временной нечувствительности к боли, которое было осуществлено сначала с помощью серного эфира доктором Джексоном из Америки, а затем с помощью хлороформа доктором Симпсоном из Эдинбурга. В этих случаях и многих других наука наделила человека новыми искусствами. И хотя даже в этих искусствах, которые являются таким образом последними результатами науки, есть много того, что наука не может полностью понять и объяснить; все же такие случаи нельзя не рассматривать как примечательные подтверждения ожиданий тех, кто в прежние времена ожидал от прогресса науки урожая материальных преимуществ для человека.
Мы должны теперь завершить нашу задачу несколькими словами на тему индукций, включающих идеи, выходящие за рамки тех, что уже были рассмотрены.
ГЛАВА X. Об индукции причин.
Афоризм LX.
В индукции причин главная максима заключается в том, что мы должны быть осторожны, чтобы обладать и применять с совершенной ясностью фундаментальную идею, от которой зависит индукция.
Афоризм LXI.
Индукция субстанции, силы, полярности выходят за рамки простых законов явлений и могут рассматриваться как индукция причин.
Афоризм LXII.
Поскольку причина определенных явлений выведена, мы приводимся к исследованию причины этой причины, которое должно проводиться таким же образом, как и предыдущее; и таким образом мы имеем индукцию дальнейших причин.
Афоризм LXIII.
Созерцая ряд причин, которые сами являются следствиями других причин, мы неизбежно приводимся к предположению о Верховной причине в порядке причинности, как мы предполагаем Первопричину в порядке последовательности.
1. Мы ранее заявляли, что объектами исследований науки являются законы явлений и причины; и показали уместность и необходимость не останавливаться на первом объекте, а распространить наши исследования и на последний. Индукции, в которых явления связаны отношениями пространства, времени, числа и сходства, принадлежат к первому классу; и о методах, применимых к таким индукциям, мы уже говорили. Переходя к индукциям, управляемым какими-либо дальнейшими идеями, мы больше не можем изложить какие-либо специальные методы, которыми может направляться наша процедура. Несколько общих замечаний — это все, что мы предложим.
53 B. ii. c. vii.
Главная максима в таких случаях индукции является очевидной: — что мы должны быть осторожны, чтобы обладать и применять с совершенной ясностью и точностью фундаментальную идею, от которой зависит индукция.
Мы можем проиллюстрировать это в нескольких случаях.
2. Индукция субстанции. — Идея субстанции включает в себя аксиому, что вес всего соединения должен быть равен весу отдельных элементов, какие бы изменения ни вызвали состав или разделение элементов. Применение этой максимы мы можем назвать методом весов. Мы видели в другом месте, как памятная революция в химии, свержение флогистона и установление кислородной теории были произведены применением этого метода. Мы видели также, что та же идея приводит нас к этой максиме: — что невесомые жидкости не должны допускаться в качестве химических элементов тел.
54 Hist. Sc. Ideas, Book vi. c. iii.
55 Ibid. b. vi. c. iv.
56 Ibid.
Существуют ли на самом деле те, что были названы невесомыми жидкостями, — предполагаемые жидкости, которые производят явления света, тепла, электричества, гальванизма, магнетизма, — вопрос не только законов, но и причин явлений. Это, как уже было показано, вопрос, который мы не можем не обсуждать, но который в настоящее время окутан большой неясностью. И не кажется совсем вероятным, что мы получим истинный взгляд на причину света, тепла и электричества, пока не откроем точные и общие законы, связывающие оптические, термотические и электрические явления с теми химическими доктринами, к которым необходимо применяется идея субстанции.
3. Индукция силы. — Вывод механических сил из явлений практиковался настолько обильно, что он совершенно знаком среди научных исследователей. Со времен Ньютона это было самой распространенной целью математиков; и среди них возникло убеждение, что механические силы — притяжение и отталкивание — являются единственными способами действия частиц тел, которые нам в конечном итоге придется рассматривать. Я пытался показать, что этот способ концепции неадекватен целям здравой философии; — что частицы кристаллов и элементы химических соединений должны предполагаться соединенными каким-то иным способом, чем просто механическим притяжением и отталкиванием. Доктор Фарадей пошел дальше в расшатывании обычных концепций силы, проявляемой в хорошо известных случаях. Среди наиболее известных и заметных примеров притяжения и отталкивания, проявляемых на расстоянии, были те, которые происходят между наэлектризованными телами. Но выдающийся электрик, только что упомянутый, попытался установить с помощью экспериментов, вес которых очень трудно опровергнуть, что действие в этих случаях не происходит на расстоянии, а является результатом цепи промежуточных частиц, соединенных в каждой точке силами иного рода.
4. Индукция полярности. — Силы, к которым доктор Фарадей приписывает действие в этих случаях, являются полярными силами. Мы уже пытались объяснить идею полярных сил; которая подразумевает, что в каждой точке силы, точно равные, действуют в противоположных направлениях; и таким образом, в большей части своего пути, нейтрализуют и скрывают друг друга; в то время как на концах линии, будучи по какой-то причине освобожденными, они проявляются, все еще равные и противоположные. И критерий, по которому этот полярный характер сил распознается, подразумевается в рассуждении Фарадея по вопросу об одном или двух электричествах, о которых мы говорили ранее. Максима такова: — что в действии полярных сил, наряду с каждым проявлением силы или свойства, существует соответствующее и одновременное проявление равной и противоположной силы или свойства.