Один момент, в котором язык склонен вводить в заблуждение, заключается в том, что слова, символизирующие отношения, сами по себе столь же субстанциальны, как и другие слова. Если мы говорим «Цезарь любит Брута», слово «любит», рассматриваемое как физическое событие, того же рода, что и слова «Цезарь» и «Брут», но предполагается, что оно означает нечто совершенно иного рода. Из этого следует, что отношение слова к его значению должно быть различным в зависимости от категории, к которой принадлежит значение. В приведенном выше предложении есть отношение, которое символизируется отношением, а не словом; это трехчленное отношение любви к Цезарю и Бруту. Оно символизируется порядком слов — то есть трехчленным отношением. Но чтобы упомянуть это отношение, необходимо грамматически рассматривать «любовь» как субстантив, что имеет тенденцию путать различие между субстанцией и отношением. Однако не очень трудно избежать ложных внушений, обусловленных этой особенностью языка, когда опасность их была указана.
Я перехожу теперь ко второй части нашего исследования, касающегося субстанции. Предполагая, что физический мир состоит из субстанций с качествами и отношениями, следует ли рассматривать эти субстанции как постоянные частицы материи или как краткие события? Здравый смысл придерживается первого взгляда, хотя его «вещи» лишь квазипостоянны. Но наука нашла способы разложения «вещей» на группы электронов и протонов, каждый из которых может быть вполне постоянным. Как мы видели в Части I, есть те, кто думает, что электрон и протон могут аннигилировать друг друга, так что даже они не вполне постоянны. Но вопрос о постоянстве — не тот, который нас больше всего заботит. Вопрос в следующем: являются ли электроны и протоны частью предельной материи мира, или они являются группами событий, или каузальными законами событий?
Мы уже видели, что физический объект, как он выводится из восприятия, представляет собой группу событий, расположенных вокруг центра. В центре может быть субстанция, но нет причин так думать, поскольку группа событий будет производить точно такие же перцепты; поэтому субстанция в центре, если она есть, не имеет отношения к науке и принадлежит к области чисто абстрактной возможности. Если мы сможем прийти к такому же выводу в отношении материи в физике, мы уменьшим трудность, связанную с наведением моста от восприятия к физике.
Замена пространства и времени пространством-временем сделала гораздо более естественным, чем раньше, представление куска материи как группы событий. Физика сегодня исходит из четырехмерного многообразия событий, а не, как раньше, из временного ряда трехмерных многообразий, соединенных друг с другом концепцией материи в движении. Вместо постоянного куска материи у нас теперь есть концепция «мировой линии», которая представляет собой ряд событий, соединенных друг с другом определенным образом. Части одного светового луча соединены друг с другом таким образом, что мы можем рассматривать их как образующие вместе один световой луч; но мы не представляем световой луч как субстанцию, движущуюся со скоростью света. Точно такой же вид связи можно считать составляющим единство электрона. У нас есть ряд событий, соединенных каузальными законами; их можно считать электроном, поскольку все остальное — это опрометчивый вывод, который теоретически бесполезен.
Что особенного в цепочке событий, которую физика принимает как принадлежащую одному электрону, так это характеристика, которая присутствует приблизительно в «вещи» здравого смысла, характеристика, которую я определил бы как существование дифференциального закона первого порядка, соединяющего последовательные события вдоль линейного маршрута. То есть, если дано событие, принадлежащее электрону в одном месте пространства-времени, будут другие события в определенных соседних областях пространства-времени, отделенные от первого и друг от друга малыми времениподобными интервалами, такие, что, когда интервалы берутся достаточно малыми, если E1, E2, E3 — три таких события, и интервал между E1 и E2 равен интервалу между E2 и E3, то разница между E1 и E2 стремится к равенству с разницей между E2 и E3 в определенных измеримых отношениях. Это способ сказать, что ускорения всегда конечны — или, там, где они не таковы (как, возможно, в квантовых явлениях), вовлечены другие характеристики, которые подчиняются условию, аналогичному конечному ускорению. Давайте возьмем сначала «вещь» здравого смысла. Если я наблюдаю движущийся объект, у меня есть ряд перцептов, которые меняются постепенно, как в отношении положения, так и в отношении качеств — цвета, формы и т. д. Постепенность изменения — это критерий, по которому я прихожу к выводу, что все перцепты принадлежат одной «вещи». Но на основе здравого смысла есть исключения, такие как взрывы. Наука рассматривает их как быстрые, но не мгновенные изменения, и тем самым устраняет исключения. Таким образом, мы приходим к выводу, что, если дано событие E в момент t, будут близко аналогичные события в соседние моменты. Мы можем символизировать это, сказав, что если есть событие E в момент t, то в любой соседний момент t' будет событие E': E' = f(E, t, t'), где f — непрерывная функция времени, в то время как E определяется дифференциальными уравнениями второго порядка физики. Цепочка событий, соединенная таким образом, называется одним куском материи. В случае внезапных изменений, рассматриваемых квантовой теорией, все еще сохраняется непрерывность во всем, кроме пространственного положения, а пространственное положение претерпевает изменение, которое является одним из небольшого числа возможных изменений. Таким образом, и в этом случае новые явления могут быть каузально связаны со старыми, хотя законы связи несколько отличаются от тех, что существуют в обычном случае.
Таким образом, цепочка событий, составляющая одну материальную единицу, отличается от других существованием внутреннего каузального закона, хотя этот закон является лишь дифференциальным. Световая волна в этом отношении аналогична материальной единице; она отличается тем, что распространяется сферически, а не движется вдоль линейного маршрута [55].
Будет видно, что если кусок материи — это цепочка событий, различие между движением и другими непрерывными изменениями не так просто, как казалось. Мы могли бы сформировать непрерывные ряды событий, которые не все принадлежали бы одному куску материи; поэтому переход от одного к другому не был бы «движением». «Движение» — это цепочка событий, соединенных друг с другом в соответствии с законами движения. Это могло бы показаться порочным кругом, но на самом деле это не так. Что мы утверждаем, так это: существуют цепочки событий, которые соединены друг с другом в соответствии с законами движения; одна такая цепочка называется одним куском материи, а переход от одного события в цепочке к другому называется движением. Это содержит столько, сколько может быть проверяемо в физике, поскольку каждый перцепт — это событие. Нет математического преимущества в утверждении большего, а утверждать большее — значит выходить за пределы доказательств. Поэтому в физике благоразумно рассматривать электрон как группу событий, соединенных друг с другом определенным образом. Электрон может быть «вещью», но абсолютно невозможно получить какие-либо доказательства за или против этой возможности, которая научно неважна, поскольку группа событий обладает всеми необходимыми свойствами.
Свет, пролитый на понятие субстанции связью между физикой и восприятием, которая была третьей ветвью нашей проблемы, уже был затронут. Мы видели в предыдущих главах, что физический объект, который следует вывести из восприятия, — это группа событий, а не единая «вещь». Перцепты — это всегда события, и здравый смысл опрометчив, когда относит их к «вещам» с изменяющимися состояниями. Поэтому есть все основания, с точки зрения восприятия, желать интерпретации физики, которая обходится без постоянной субстанции. Поскольку мы видели, что такая интерпретация возможна, мы отныне будем ее придерживаться.
Существует, однако, взгляд, не редкий в философии и, возможно, более близкий к здравому смыслу, чем тот взгляд, который я принял. Этот взгляд, я думаю, принадлежит доктору Уайтхеду. Он утверждает, что различные события, которые составляют группу — будь то те, что составляют физический объект в один момент времени, или те, что составляют историю физического объекта, — не являются логически самодостаточными, а являются лишь «аспектами», подразумевающими другие аспекты в некотором смысле, который не является просто каузальным или индуктивно выведенным из наблюдаемых корреляций. Я считаю этот взгляд невозможным на чисто логических основаниях и аргументировал это в другом месте. Но в данный момент я предпочитаю утверждать, что он эмпирически бесполезен. Если дана группа событий, доказательство того, что они являются «аспектами» одной «вещи», должно быть индуктивным доказательством, полученным из восприятия, и должно быть точно таким же, как доказательство, на которое мы полагались, собирая их в каузальные группы. Предполагаемые логические импликации, если они существуют, не могут быть обнаружены логикой, а только наблюдением; никто, путем простого рассуждения, не смог бы избежать обмана фокусом с тремя картами. Более того, называя два события «аспектами» одной «вещи», мы подразумеваем, что их сходство важнее их различия; но для науки и то, и другое — факты, и они имеют точно такое же значение. Можно сказать, что теория относительности выросла благодаря вниманию к малым различиям между «аспектами». Я заключаю, поэтому, что «вещь» с «аспектами» так же бесполезна, как постоянная субстанция, и представляет собой вывод, который столь же неоправдан, сколь и ненужен.
СНОСКИ:
[52] Tractatus Logico-Philosophicus.
[53] Ср. «Анализ сознания», гл. X.
[54] См. Principia Mathematica, том I, Введение ко второму изданию.
[55] Несубстанциальный характер электрона проявляется даже более решительно в теории Гейзенберга, упомянутой в Главе IV, чем в старой теории.
ГЛАВА XXIV ЗНАЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ В НАУЧНОМ ВЫВОДЕ
Вывод от восприятия к физике, который мы рассматривали, зависит от определенных постулатов, главным из которых, помимо индукции, является предположение о некотором сходстве структуры между причиной и следствием, когда оба они сложны. Я хочу в этой главе более внимательно исследовать этот постулат, не с целью установления его справедливости, которую я приму как должное, а с целью обнаружения того, что он утверждает и каковы его последствия.
Первый пункт — прояснить, что мы подразумеваем под структурой. Это понятие не применимо к классам, а только к отношениям или системам отношений. Оно полностью определено и сделано основой общего вида арифметики в Principia Mathematica [56]. Но поскольку последние части этой книги не читают, мне можно простить повторение в общих чертах того, что необходимо для наших текущих целей.
Два отношения P и Q называются «подобными», если существует взаимно-однозначное отношение между терминами их полей, такое, что всякий раз, когда два термина имеют отношение P, их корреляты имеют отношение Q, и наоборот. Самый знакомый пример — это примеры рядов: два ряда подобны, когда их термины могут быть соотнесены без изменения порядка. Но было бы большой ошибкой полагать, что ряды — единственное важное применение понятия сходства между отношениями. Карта, например, если она точна, подобна региону, который она отображает. Книга, написанная фонетически, подобна звукам, производимым при чтении вслух. Граммофонная пластинка подобна музыке, которую она производит. И так далее.
Следует заметить, что сходство применимо не только к двухчленным отношениям, но и к отношениям с любым числом членов. Предположим, у нас есть два отношения P и Q, каждое n-адическое; предположим, существует взаимно-однозначное отношение R, которое соотносит все термины в поле P со всеми терминами в поле Q; пусть x1, x2, ... xn будут терминами, которые имеют отношение P, и пусть y1, y2, ... yn будут терминами, соотнесенными с ними отношением R. Тогда P и Q подобны, если существует взаимно-однозначное отношение R такое, что, когда выполняются вышеуказанные условия, y1, y2, ... yn имеют отношение Q, и наоборот.
Два отношения, которые подобны, имеют одну и ту же «структуру» или «число отношений». «Число отношений» отношения — это то же самое, что его «структура», и определяется как класс всех отношений, подобных данному отношению. Числа отношений удовлетворяют всем формальным законам арифметики, которым удовлетворяют трансфинитные порядковые числа; порядковые числа, как конечные, так и трансфинитные, являются особым видом чисел отношений — а именно, числами отношений, которые порождают вполне упорядоченные ряды.
Формальные законы, которым удовлетворяют числа отношений: Они в общем случае не удовлетворяют коммутативному закону, ни другой форме дистрибутивного закона, а именно: (a+b)xc = axc + bxc.
Числа отношений важны по следующей причине. В дополнение к суждениям, которые могут быть доказаны логикой (рассмотренной в Главе XVII), существуют другие суждения, которые могут быть сформулированы логикой, хотя они не могут быть доказаны или опровергнуты иначе, как эмпирическими доказательствами. Таково, например, суждение: «Существуют классы, которые не являются конечными». Это суждение, которое чисто логично по содержанию, но нет априорного способа узнать, истинно оно или ложно. (Многие такие были предложены, но все они ошибочны.) Затем, опять же, существуют суждения, которые содержат некоторый конкретный компонент, но были бы способны к формулировке в логических терминах, если бы этот компонент был превращен в переменную. Возьмем, например: «До — это транзитивное отношение». Это не утверждение, которое чистая логика может сформулировать, потому что «до» — это эмпирическое отношение. Но «xRy — это транзитивное отношение», где R — переменная, может быть сформулировано чистой логикой. Мы скажем, что суждение, содержащее некоторый компонент x, приписывает «логическое свойство» x, если при замене x на переменную результат представляет собой пропозициональную функцию, которая может быть выражена логикой. Тест на логическое свойство очень прост: помимо константы x, не должно быть вовлечено никаких констант — за исключением таких чисто формальных констант, как «несовместимость» и «для всех значений x», которые не являются компонентами суждений, в чьем вербальном или символическом выражении они встречаются. Будет видно, что транзитивность, например, — это логическое свойство отношения; таковы же асимметрия или симметрия; таково же наличие n терминов в его поле; таково же, в случае трехчленного отношения (между), свойство порождения евклидова пространства; таково же, в случае четырехчленного отношения (разделение пар), свойство порождения проективного пространства; и так далее. Теперь мы можем сформулировать суждение, из-за которого структура важна.
Когда два отношения имеют одну и ту же структуру (или число отношений), все их логические свойства идентичны.
Логические свойства включают все те, которые могут быть выражены в математических терминах. Более того, выводы от восприятий к их причинам, если предположить, что такие выводы верны, касаются главным образом, если не исключительно, логических свойств. Это последнее суждение — то, которое мы должны теперь рассмотреть.
Возьмем сначала отношение между пространством физики и пространством восприятия. Внутри частного пространства одного воспринимающего существует различие между воспринимаемыми пространственными отношениями и выводимыми. Существует пространство, в которое вписываются все перцепты одного человека, но это сконструированное пространство, конструирование которого достигается в первые месяцы жизни. Но существуют также воспринимаемые пространственные отношения, наиболее очевидно среди зрительных перцептов. Эти пространственные отношения не идентичны тем, которые физика предполагает между соответствующими физическими объектами, но они имеют определенный вид соответствия с этими отношениями. Если мы представим положение для физики видимых объектов с помощью полярных координат, принимая воспринимающего за начало координат, то две угловые координаты соответствуют воспринимаемым отношениям между зрительными перцептами, в то время как радиус-вектор (за исключением, возможно, очень малых расстояний) выводится с помощью каузальных законов. Давайте ограничимся угловыми координатами. Мой тезис заключается в том, что отношения, которые физика предполагает при назначении угловых координат, не идентичны тем, которые мы воспринимаем в зрительном поле, а лишь соответствуют им таким образом, который сохраняет их логические (математические) свойства. Это следует из предположения, что любая разница между двумя одновременными перцептами подразумевает коррелятивную разницу в их стимулах. Следовательно, предполагая, что свет распространяется по прямым линиям, два объекта, которые производят перцепты, различающиеся по воспринимаемому направлению, должны различаться в некотором отношении, которое соответствует воспринимаемому направлению. Но нам не нужно предполагать, что физическое направление имеет что-то общее со зрительным направлением, кроме логических свойств, подразумеваемых вышеуказанным предположением. Я попытаюсь в Части III сконструировать физическое пространство, которое предоставит некоторые детали этого соответствия; в настоящее время я озабочен тем, чтобы указать, что мы можем вывести только логические (или математические) свойства физического пространства и не должны предполагать, что оно идентично пространству наших восприятий. Действительно, как я попытаюсь доказать позже, все зрительное пространство человека для физики находится внутри его головы; это будет следовать из каузальных соображений.
Такого же рода соображения применимы к цветам и звукам. Цвета и звуки могут быть расположены в порядке по отношению к нескольким характеристикам; мы имеем право предположить, что их стимулы могут быть расположены в порядке по отношению к соответствующим характеристикам, но это само по себе определяет только определенные логические свойства стимулов. Это применимо ко всем разновидностям перцептов и объясняет тот факт, что наше знание физики математично: оно математично, потому что никакие нематематические свойства физического мира не могут быть выведены из восприятия.