Возвращаясь теперь к словам Кирхгофа, мы можем прийти к некоторому согласию относительно их смысла. Ничего нельзя построить без строительных камней, раствора, лесов и мастерства строителя. И все же, безусловно, желание обосновано, которое покажет потомству полное сооружение в его законченном виде, лишенное неприглядных лесов. Это чисто логическое и эстетическое чувство математика говорит из слов Кирхгофа. Современные изложения физики стремятся к его идеалу; это тоже понятно. Но было бы плохим дидактическим приемом для того, чьим делом было обучать архитекторов, сказать: «Вот великолепное здание; если бы ты действительно хотел строить, иди и делай так же».
Барьеры между специальными науками, которые делают возможными разделение труда и концентрацию, но которые кажутся нам в конце концов холодными и условными ограничениями, постепенно исчезнут. Мост за мостом перебрасывается через пропасти. Содержание и методы, даже самых отдаленных отраслей, сравниваются. Когда Конгресс естествоиспытателей соберется через сто лет, мы можем ожидать, что они будут представлять единство в более высоком смысле, чем это возможно сегодня, не только в настроении и цели, но и в методе тоже. Тем временем этому великому изменению поможет то, что мы будем постоянно держать перед своим умом факт внутренней связи всех исследований, который Кирхгоф охарактеризовал с такой классической простотой.
РОЛЬ СЛУЧАЙНОСТИ В ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИИ.
Характерно для наивных и оптимистичных начал мысли у юных людей и наций, что все проблемы считаются разрешимыми и фундаментально постижимыми при первом появлении успеха. Мудрец из Милета, видя, как растения берут свое начало из влаги, полагал, что постиг всю природу, а тот из Самоса, обнаружив, что определенные числа соответствуют длинам гармонических струн, воображал, что может исчерпать природу мира с помощью чисел. Философия и наука в такие периоды смешаны. Более широкий опыт, однако, быстро раскрывает ошибку такого курса, дает повод к критике и ведет к разделению и разветвлению наук.
В то же время необходимость широкого и общего взгляда на мир остается; и чтобы удовлетворить эту потребность, философия расстается со специальным исследованием. Правда, их часто находят объединенными в гигантских личностях. Но как правило, их пути расходятся все шире и шире друг от друга. И если отчуждение философии от науки может достичь точки, где данные, недостойные детской, не считаются слишком скудными в качестве оснований мира, с другой стороны, дотошный специалист может дойти до крайности, отвергая наотрез возможность более широкого взгляда или, по крайней мере, считая его излишним, забывая афоризм Вольтера, нигде не применимый более, чем здесь: Le superflu — chose très nécessaire.
Правда, история философии, в силу недостаточности ее конструктивных данных, является и должна быть по большей части историей ошибок. Но было бы верхом неблагодарности с нашей стороны забывать, что семена мыслей, которые до сих пор приносят плоды на почве специальных исследований, такие как теория иррациональных чисел, концепции сохранения, доктрина эволюции, идея специфических энергий и так далее, могут быть прослежены в далеких веках до философских источников. Более того, отложить или оставить попытку широкого философского взгляда на мир из-за полного осознания недостаточности наших материалов — это совсем не то же самое, что никогда не предпринимать ее вовсе. К тому же, месть за пренебрежение философией постоянно настигает специалиста в виде совершения им тех самых ошибок, которые философия давно разоблачила. На самом деле, в физике и физиологии, особенно в первой половине этого столетия, можно встретить интеллектуальные произведения, которые по своей наивной простоте ни на йоту не уступают произведениям ионийской школы, или платоновским идеям, или тому многократно порицаемому онтологическому доказательству.
В последнее время появились признаки постепенного изменения ситуации. Недавняя философия поставила перед собой более скромные и достижимые цели; она больше не враждебна специальным исследованиям; на самом деле, она ревностно принимает участие в этих исследованиях. С другой стороны, специальные науки, математика и физика, не меньше, чем филология, стали в высшей степени философскими. Представленный материал больше не принимается некритически. Взгляд исследователя устремлен на соседние области, откуда этот материал был почерпнут. Различные специальные отделы стремятся к более тесному союзу, и постепенно укрепляется убеждение, что философия может состоять только из взаимной, дополняющей критики, взаимопроникновения и объединения специальных наук в консолидированное целое. Как кровь, питающая тело, разделяется на бесчисленные капилляры, чтобы затем снова собраться и встретиться в сердце, так и в науке будущего все ручейки знания будут все больше собираться в общий и нераздельный поток.
Именно этот взгляд — не такой уж незнакомый нынешнему поколению — я намерен отстаивать. Не питайте надежды, или, скорее, опасения, что я буду строить для вас системы. Я останусь исследователем природы. И не ждите, что я намерен охватить все области естествознания. Я могу попытаться быть вашим проводником только в той области, которая мне знакома, и даже там я могу содействовать продвижению лишь небольшой части отведенной задачи. Если мне удастся прояснить для вас взаимосвязи физики, психологии и теории познания, чтобы вы могли извлечь из каждой пользу и свет, способствующие преимуществу каждой из них, я буду считать, что моя работа не была напрасной. Поэтому, чтобы проиллюстрировать на примере, как, сообразуясь с моими силами и взглядами, я представляю себе проведение таких исследований, я сегодня, в форме краткого очерка, рассмотрю следующий специальный и ограниченный предмет — роль, которую случайные обстоятельства играют в развитии изобретений и открытий.
Когда мы, немцы, говорим о человеке, что он не был изобретателем пороха, мы тем самым бросаем серьезную тень на его способности. Но это выражение не совсем удачно, так как, вероятно, нет такого изобретения, в котором сознательная мысль имела бы меньшую, а чистая случайность — большую долю, чем в этом. Стоит спросить: оправданы ли мы, низко оценивая достижение изобретателя, потому что случай помог ему в работе? Гюйгенс, чьи открытия и изобретения по праву дают ему право на мнение в таких вопросах, придает этому фактору большое значение. Он утверждает, что человек, способный изобрести телескоп без участия случая, должен был обладать сверхчеловеческим гением.
Человек, живущий в центре цивилизации, окружен множеством удивительных изобретений, считая их не чем иным, как средствами удовлетворения потребностей повседневной жизни. Представьте себе такого человека, перенесенного в эпоху, предшествующую изобретению этих остроумных приспособлений, и вообразите, что он всерьез берется постичь их происхождение. Сначала интеллектуальная мощь людей, способных создавать такие чудеса, покажется ему невероятной, или, если мы примем древний взгляд, божественной. Но его изумление значительно смягчается разочаровывающими, но проясняющими откровениями истории первобытной культуры, которые в значительной степени доказывают, что эти изобретения возникали очень медленно и незаметными шагами.
Небольшая яма в земле с разведенным в ней огнем составляла первобытную печь. Мясо добычи, завернутое вместе с водой в ее шкуру, варилось при контакте с нагретыми камнями. Варка на камнях также производилась в деревянных сосудах. Полые тыквы защищались от огня слоями глины. Таким образом, из обожженной глины случайно возник обволакивающий горшок, который сделал тыкву излишней, хотя долгое время после этого глину все еще намазывали на тыкву или вдавливали в плетеные корзины, прежде чем гончарное искусство обрело свою окончательную независимость. Даже тогда плетеное украшение сохранялось как своего рода свидетельство его происхождения.
Мы видим, таким образом, что именно благодаря случайным обстоятельствам, или таким, которые лежат вне наших целей, предвидения и власти, человек постепенно знакомится с улучшенными средствами удовлетворения своих потребностей. Пусть читатель представит себе гений человека, который мог бы предвидеть без помощи случая, что глина, с которой обращаются обычным образом, создаст полезную кухонную утварь! Большинство изобретений, сделанных на ранних стадиях цивилизации, включая язык, письменность, деньги и остальное, не могли быть продуктом сознательного методического размышления по той простой причине, что никакого представления об их ценности и значении нельзя было получить иначе, как из практического использования. Изобретение моста могло быть подсказано стволом дерева, упавшим поперек горного потока; изобретение инструмента — использованием камня, случайно взятого в руку, чтобы колоть орехи. Использование огня, вероятно, началось в регионах, где вулканические извержения, горячие источники и горящие струи природного газа давали возможность спокойно наблюдать и использовать свойства огня на практике, и оттуда распространилось. Только после этого можно было оценить значение огненного сверла — инструмента, который, вероятно, был открыт при сверлении отверстия в куске дерева. Предположение выдающегося исследователя о том, что изобретение огненного сверла произошло по случаю религиозной церемонии, является одновременно фантастическим и невероятным. А что касается использования огня, мы не должны пытаться вывести его из изобретения огненного сверла, так же как мы не должны выводить его из изобретения серных спичек. Несомненно, обратный путь был реальным.
Подобные явления, хотя все еще в значительной степени окутанные неясностью, знаменуют начальный переход народов от охотничьего образа жизни к кочевому и к земледелию. Мы не будем умножать примеры, а удовлетворимся замечанием, что те же явления повторяются в исторические времена, в эпохи великих технических изобретений, и, далее, что относительно них распространялись самые причудливые представления — представления, которые приписывают случаю чрезмерно преувеличенную роль, причем такую, которая в психологическом отношении абсолютно невозможна. Наблюдение за паром, выходящим из чайника, и за дребезжанием крышки, как предполагается, привело к изобретению паровой машины. Только подумайте о пропасти между этим зрелищем и концепцией выполнения большой механической работы паром для человека, совершенно несведущего в паровых машинах! Предположим, однако, что инженер, сведущий в практическом устройстве насосов, случайно окунет в воду перевернутую бутылку, которая была наполнена паром для сушки и все еще сохраняла его. Он увидит, как вода с силой устремится в бутылку, и идея очень естественно подскажет ему основать на этом опыте удобный и полезный атмосферный паровой насос, который затем незаметными шагами, психологически возможными и непосредственными, претерпит естественную и постепенную трансформацию в паровую машину Уатта.
Но если допустить, что самые важные изобретения становятся известны человеку случайно и способами, которые лежат за пределами его предвидения, из этого не следует, что одного случая достаточно для создания изобретения. Роль, которую играет человек, отнюдь не пассивна. Даже первый гончар в первобытном лесу должен был чувствовать в себе некоторые проблески гениальности. Во всех таких случаях изобретатель обязан заметить новый факт, он должен обнаружить и уловить его преимущественную особенность и должен обладать силой использовать эту особенность для реализации своей цели. Он должен изолировать новую особенность, запечатлеть ее в своей памяти, соединить и переплести ее с остальными своими мыслями; короче говоря, он должен обладать способностью извлекать пользу из опыта.
Способность извлекать пользу из опыта вполне могла бы быть установлена как тест на интеллект. Эта сила значительно варьируется у людей одной и той же расы и колоссально возрастает по мере продвижения от низших животных к человеку. Первые в этом отношении ограничены почти исключительно рефлекторными действиями, которые они унаследовали со своим организмом; они почти полностью неспособны к индивидуальному опыту и, учитывая их простые потребности, едва ли нуждаются в нем. Слоновая улитка (Eburna spirata) никогда не учится избегать плотоядной актинии, как бы часто она ни вздрагивала под ее дождем из игл, по-видимому, вообще не имея памяти на боль. Паука можно неоднократно выманивать из его норы, касаясь его паутины камертоном. Мотылек снова и снова бросается в пламя, которое его обожгло. Бражник-языкан раз за разом бросается на нарисованные розы на обоях, подобно несчастному и отчаявшемуся мыслителю, который не устает атаковать одну и ту же неразрешимую химерическую проблему. Почти так же бесцельно, как газовые молекулы Максвелла, и таким же неразумным образом обычные мухи в поисках света и воздуха устремляются против стеклянной панели полуоткрытого окна и остаются там из-за чистого неумения найти путь вокруг узкой рамы. Но щука, отделенная от пескарей в своем аквариуме стеклянной перегородкой, через несколько месяцев учится, хотя и после того, как едва не разбилась насмерть, что она не может атаковать этих рыб безнаказанно. Более того, она оставляет их в покое даже после удаления перегородки, хотя чужую рыбу проглотит сразу. Значительную память следует приписать перелетным птицам, память, которая, вероятно, из-за отсутствия беспокоящих мыслей действует с точностью памяти некоторых идиотов. Наконец, восприимчивость к дрессировке, проявляемая высшими позвоночными, является неоспоримым доказательством способности этих животных извлекать пользу из опыта.
Мощно развитая механическая память, которая живо и верно вспоминает старые ситуации, достаточна для избежания определенных конкретных опасностей или для использования определенных конкретных возможностей. Но для развития изобретений требуется большее. Здесь необходимы более обширные цепи образов, возбуждение при взаимном контакте широко различных потоков идей, более мощная, более многообразная и богатая связь содержания памяти, более мощная и впечатлительная психическая жизнь, усиленная использованием. Человек стоит на берегу горного потока, который является для него серьезным препятствием. Он помнит, что уже пересекал такой же поток по стволу упавшего дерева. Рядом растут деревья. Он часто перемещал стволы упавших деревьев. Он также валил деревья раньше, а затем перемещал их. Чтобы валить деревья, он использовал острые камни. Он отправляется на поиски такого камня, и поскольку старые ситуации, которые теснятся в его памяти и удерживаются там в живой реальности благодаря определенному мощному интересу, который он имеет в пересечении именно этого потока, — поскольку эти впечатления заставляются проходить перед его разумом в обратном порядке, в котором они были здесь вызваны, он изобретает мост.
Нет сомнений в том, что высшие позвоночные адаптируют свои действия в некоторой умеренной степени к обстоятельствам. Тот факт, что они не дают заметных доказательств прогресса путем накопления изобретений, удовлетворительно объясняется разницей в степени или интенсивности интеллекта по сравнению с человеком; предположение о разнице в роде не является необходимым. Человек, который откладывает немного каждый день, пусть даже совсем немного, имеет неисчислимое преимущество перед тем, кто ежедневно растрачивает эту сумму или не способен сохранить то, что накопил. Небольшая количественная разница в таких вещах объясняет огромные различия в прогрессе.
Правила, которые справедливы в доисторические времена, также справедливы в исторические времена, и замечания, сделанные об изобретении, могут быть применены почти без изменений к открытию; ибо они различаются исключительно использованием, которому подвергается новое знание. В обоих случаях исследователь имеет дело с некоторым вновь наблюдаемым отношением новых или старых свойств, абстрактных или конкретных. Наблюдается, например, что вещество, которое дает химическую реакцию А, также является причиной химической реакции Б. Если это наблюдение не выполняет никакой цели, кроме цели содействия пониманию ученого или устранения источника интеллектуального дискомфорта, мы имеем открытие; но изобретение — если при использовании вещества, дающего реакцию А для получения желаемой реакции Б, мы имеем практическую цель и стремимся устранить источник материального дискомфорта. Фраза «раскрытие связи реакций» достаточно широка, чтобы охватить открытия и изобретения во всех областях. Она охватывает теорему Пифагора, которая является комбинацией геометрической и арифметической реакции, открытие Ньютоном связи движений Кеплера с законом обратных квадратов, так же идеально, как и обнаружение некоторого незначительного, но подходящего изменения в конструкции инструмента или некоторого подходящего изменения в методах красильного предприятия.
Раскрытие новых областей фактов, ранее неизвестных, может быть вызвано только случайными обстоятельствами, при которых замечаются факты, обычно остающиеся незамеченными. Достижение первооткрывателя здесь состоит в его обостренном внимании, которое обнаруживает необычные черты события и их определяющие условия по их самым мимолетным признакам и открывает средства для их подчинения точному и полному наблюдению. К этой категории относятся первые раскрытия электрических и магнитных явлений, наблюдение Гримальди интерференции, открытие Араго усиленного торможения, испытываемого магнитной стрелкой, вибрирующей в медной оболочке, по сравнению с тем, что наблюдалось в картонной коробке, наблюдение Фуко устойчивости плоскости вибрации стержня, случайно ударенного во время вращения на токарном станке, наблюдение Майера повышенной красноты венозной крови в тропиках, наблюдение Кирхгофа усиления D-линии в солнечном спектре при введении натриевой лампы, открытие Шёнбейном озона по фосфорному запаху, испускаемому при разрушении воздуха электрическими искрами, и множество других. Все эти факты, из которых, несомненно, многие были увидены множество раз, прежде чем были замечены, являются примерами инаугурации важных открытий случайными обстоятельствами и ставят важность напряженного внимания в блестящий свет.