Различие между полной и неполной индукцией.
Мы не можем с пользой продолжить, не отметив крайнее различие, существующее между случаями полной и неполной индукции. Мы называем индукцию полной, когда были исследованы все объекты или события, которые могут подпадать под рассматриваемый класс. Но в большинстве случаев невозможно собрать вместе или каким-либо образом исследовать свойства всех частей вещества или всех индивидов рода. Количество объектов часто было бы практически бесконечным, и большая их часть могла бы находиться вне нашей досягаемости — в недрах земли или в самых отдаленных частях Вселенной. Во всех таких случаях индукция является неполной и подвержена большей или меньшей неопределенности. Поскольку некоторые авторы впали в большие заблуждения относительно функций и относительной важности этих двух ветвей рассуждения, мне придется указать, что —
1. Полная индукция — это процесс, абсолютно необходимый как при выполнении неполной индукции, так и при обработке больших массивов фактов, о которых наши знания являются полными.
2. Неполная индукция основывается на полной индукции, но включает в себя другой процесс вывода совершенно иного характера.
Несомненно, что если я вообще могу сделать какой-либо вывод относительно неисследованных объектов, это должно быть сделано на основе данных, предоставленных объектами, которые были исследованы. Если я сужу, что далекая звезда подчиняется закону тяготения, это должно быть потому, что все другие материальные объекты, достаточно известные мне, подчиняются этому закону. Если я осмеливаюсь утверждать, что все жвачные животные имеют раздвоенные копыта, это потому, что все жвачные животные, которые попадались мне на глаза, имеют раздвоенные копыта. С другой стороны, я не могу с уверенностью сказать, что все тайнобрачные растения обладают чисто клеточной структурой, потому что некоторые тайнобрачные растения, исследованные ботаниками, имеют частично сосудистую структуру. Вероятность того, что новое тайнобрачное растение будет только клеточным, может быть оценена, если вообще может, на основании сравнительного количества известных тайнобрачных растений, которые являются и которые не являются клеточными. Таким образом, первый шаг в каждой индукции будет состоять в точном суммировании количества случаев определенного явления, которые попали в поле нашего наблюдения. Адамс и Леверье, например, должны были сделать вывод, что неоткрытая планета Нептун будет подчиняться закону Боде, потому что все планеты, известные в то время, подчинялись ему. На каких принципах оправдан переход от известного к якобы неизвестному, должно быть тщательно обсуждено в следующем разделе и в различных частях этой работы.
Однако было бы большой ошибкой полагать, что полная индукция сама по себе бесполезна. Даже когда перечисление объектов, принадлежащих к какому-либо классу, является полным и не допускает никакого вывода к неисследованным объектам, изложение наших знаний в общем суждении является процессом такой важности, что мы можем считать его необходимым. Во многих случаях мы можем сделать наши исследования исчерпывающими; все зубы или кости животного; все клетки в мельчайшем растительном органе; все пещеры на склоне горы; все пласты в геологическом разрезе; все монеты в найденном кладе могут быть изучены настолько полно, что мы можем сделать некоторое общее утверждение относительно них без страха ошибки. Каждая кость может быть доказана как содержащая фосфат извести; каждая клетка — как заключающая в себе ядро; каждая пещера — как скрывающая останки вымерших животных; каждый пласт — как проявляющий признаки морского происхождения; каждая монета — как имеющая римское происхождение. Это случаи, когда наше исследование ограничено определенной частью материи или определенной областью на поверхности земли.
Существует другой класс случаев, где индукция естественно и необходимо ограничена определенным числом альтернатив. О правильных многогранниках мы можем сказать без малейшего сомнения, что ни один из них не имеет более двадцати граней, тридцати ребер и двадцати углов; ибо из принципов геометрии мы узнаем, что не может существовать более пяти правильных многогранников, для каждого из которых мы легко замечаем, что вышеуказанные утверждения истинны. В теории чисел может быть сделано бесконечное разнообразие полных индукций; мы можем показать, что ни одно число меньше шестидесяти не обладает таким количеством делителей, и то же самое верно для 360; ибо не требуется большого труда, чтобы установить и сосчитать все делители чисел до шестидесяти или 360. Я могу утверждать, что между 60 041 и 60 077 не встречается ни одного простого числа, потому что исчерпывающее исследование тех, кто составил таблицы простых чисел, доказывает, что это так.
В делах, установленных людьми, или в истории мы часто можем иметь полное ограничение числа случаев, которые должны быть включены в индукцию. Мы могли бы показать, что суждения третьей книги Евклида трактуют только о кругах; что ни одна часть трудов Галена не упоминает четвертую фигуру силлогизма; что никто из других королей Англии не правил так долго, как Георг III; что Великая хартия вольностей не была отменена никаким последующим статутом; что цена на зерно в Англии никогда не была такой высокой после 1847 года, как она была в том году; что цена английских фондов никогда не была ниже, чем она была 23 января 1798 года, когда она упала до 47 1/4.
Против этого процесса полной индукции выдвигалось возражение, что он не дает никакой новой информации и является лишь суммированием в краткой форме множества частностей. Но простое сокращение умственного труда является одним из самых важных вспомогательных средств, которыми мы можем пользоваться при приобретении знаний. Силы человеческого разума настолько ограничены, что одно лишь множество деталей достаточно, чтобы предотвратить его прогресс во многих направлениях. Мышление было бы практически невозможным, если бы каждый отдельный факт нужно было отдельно обдумывать и обрабатывать. Экономию умственной энергии можно считать одним из главных условий, от которых зависит наше высокое интеллектуальное положение. Математические процессы по большей части являются лишь сокращениями более простых актов сложения и вычитания. Изобретение логарифмов было одним из самых поразительных дополнений, когда-либо сделанных к человеческой силе: однако это было лишь сокращение операций, которые могли быть выполнены и раньше, если бы имелось достаточное количество труда. Подобные дополнения к нашей силе, как можно надеяться, будут делаться время от времени; ибо количество математических задач, решенных до сих пор, является лишь бесконечно малой долей тех, которые ожидают решения, потому что труд, которого они до сих пор требовали, делает их непрактичными. Так обстоит дело во всех областях мысли. Объем наших знаний зависит от нашей способности привести их в практические рамки. Если мы не упорядочиваем и не классифицируем факты и не конденсируем их в общие истины, они вскоре превосходят наши способности памяти и служат лишь для того, чтобы вносить путаницу. Следовательно, полная индукция, даже как процесс сокращения, абсолютно необходима для любого высокого уровня умственных достижений.
Переход от полной к неполной индукции.
Вопрос о том, на каких основаниях мы вправе делать вывод о будущем из настоящего или о природе неоткрытых объектов из тех, которые мы исследовали нашими чувствами, является чрезвычайно трудным. Мы переходим от полной к неполной индукции, как только позволяем нашему заключению применяться, во всяком случае по-видимому, за пределами данных, на которых оно было основано. Делая такой шаг, мы, кажется, получаем чистое приращение к нашим знаниям; ибо мы узнаем природу того, что было неизвестно. Мы пожинаем там, где никогда не сеяли. Мы, по-видимому, обладаем божественной силой создавать знания и достигать нашими ментальными руками далеко за пределы сферы нашего собственного наблюдения. Мне, действительно, придется указать на определенные методы рассуждения, в которых мы выходим совершенно за пределы сферы чувств и приобретаем точные знания, которые наблюдение никогда не могло бы дать; но не неполная индукция совершает такую задачу. О самой неполной индукции я осмеливаюсь утверждать, что она никогда не делает никакого реального приращения к нашим знаниям в значении этого выражения, иногда принимаемом. Как и в других случаях вывода, она лишь раскрывает информацию, содержащуюся в прошлых наблюдениях; она лишь делает явным то, что было неявным в предыдущем опыте. Она трансформирует, но, безусловно, не создает знания.
Нет факта, который я буду более постоянно держать перед умом читателя на следующих страницах, чем тот, что результаты неполной индукции, как бы хорошо они ни были подтверждены и проверены, никогда не являются более чем вероятными. Мы никогда не можем быть уверены, что будущее будет таким же, как настоящее. Мы всегда зависим от воли Творца: и только в той мере, в какой Он создал две вещи похожими или поддерживает структуру мира неизменной от момента к моменту, наши самые тщательные выводы могут быть оправданы. Все предсказания, все выводы, которые выходят за пределы своих данных, являются чисто гипотетическими и исходят из предположения, что новые события будут соответствовать условиям, обнаруженным в нашем наблюдении прошлых событий. Никакой опыт конечной продолжительности не может дать исчерпывающего знания о силах, которые находятся в действии. Таким образом, существует двойная неопределенность; даже предполагая, что Вселенная в целом продолжает оставаться неизменной, мы на самом деле не знаем Вселенную в целом. Мы знаем только точку в ее бесконечном пространстве и момент в ее бесконечной длительности. Мы не можем быть уверены, следовательно, что наши наблюдения не упустили какой-то факт, который заставит будущее быть по-видимому отличным от прошлого; не можем мы быть уверены и в том, что будущее действительно будет результатом прошлого. Мы действуем тогда во всех наших выводах к неисследованным объектам и временам на предположениях —
1. Что наше прошлое наблюдение дает нам полное знание того, что существует.
2. Что условия вещей, которые существовали, будут продолжать оставаться условиями, которые будут существовать.
Нам часто нужно будет иллюстрировать характер нашего знания о природе подобием избирательной урны, так часто используемой математическими авторами в теории вероятностей. Природа для нас подобна бесконечной избирательной урне, содержимое которой постоянно извлекается, шар за шаром, и демонстрируется нам. Наука — это лишь тщательное наблюдение последовательности, в которой появляются шары различного характера; мы регистрируем комбинации, замечаем те, которые, по-видимому, исключены из появления, и из пропорциональной частоты тех, которые появляются, мы делаем вывод о вероятном характере будущих извлечений. Но при таких обстоятельствах достоверность предсказания зависит от двух условий: —
1. Что мы приобретаем совершенное знание сравнительных количеств шаров каждого вида внутри урны.
2. Что содержимое избирательной урны остается неизменным.
Об этом последнем предположении, или, скорее, о том, что касается устройства мира, которое оно иллюстрирует, логик или физик не может ничего сказать. Поскольку Сотворение Вселенной является по необходимости актом, превосходящим всякий опыт и всякое понятие, так и любое изменение в этой Вселенной, или, может быть, ее прекращение, должно точно так же быть бесконечно за пределами границ наших умственных способностей. Никакая наука, никакое рассуждение на эту тему не могут иметь никакой силы; ибо без опыта мы лишены основы и материалов знания. Соответственно, фундаментальным постулатом всякого вывода относительно будущего является то, что не должно быть никакого произвольного изменения в предмете вывода; о вероятности или невероятности такого изменения, я полагаю, наши способности не могут дать никакой оценки.
Другое условие индуктивного вывода — что мы приобретаем приблизительно полное знание комбинаций, в которых действительно происходят события, — в некоторой степени находится в нашей власти. Существуют отрасли науки, в которых явления, по-видимому, управляются условиями самого фиксированного и общего характера. У нас есть основания в таких случаях верить, что будущее появление таких явлений может быть вычислено и предсказано. Но весь вопрос теперь становится вопросом вероятности и невероятности. Мы, кажется, покидаем область логики, чтобы войти в ту, в которой количество событий является основанием вывода. Мы на самом деле не покидаем область логики; мы только покидаем ту, где достоверность, утвердительная или отрицательная, является результатом, а согласие или несогласие качеств — средством вывода. В будущем число и количество обычно будут входить в наши процессы рассуждения; но тогда я утверждаю, что число и количество являются лишь частями великой логической области. Я осмеливаюсь утверждать, что число является полностью логическим как по своей фундаментальной природе, так и по своим развитиям. Количество во всех своих формах является лишь развитием числа. То, что является математическим, не менее логично; если что, оно более логично в том смысле, что оно представляет логические результаты в более высокой степени сложности и разнообразия.
Прежде чем переходить тогда от полной к неполной индукции, я должен посвятить часть этой работы рассмотрению логических условий числа. Затем я буду использовать число для оценки разнообразия комбинаций, в которых могут представляться природные явления, и вероятности или невероятности их появления при определенных обстоятельствах. Именно в более поздних частях работы я должен попытаться обосновать понятия, которые я изложил по вопросу о неполной индукции, как она применяется в исследовании Природы, которые понятия могут быть кратко сформулированы так: —
1. Неполная индукция полностью опирается на полную индукцию в отношении своих материалов.
2. Логический процесс, посредством которого мы, по-видимому, переходим непосредственно от исследованных к неисследованным случаям, состоит в обратном применении дедуктивного вывода, так что можно сказать, что всякое рассуждение является либо прямо, либо обратно дедуктивным.
3. Результат всегда носит гипотетический характер и никогда не является более чем вероятным.
4. Никакого чистого приращения к нашим знаниям никогда не делается путем рассуждения; то, что мы знаем о будущих событиях или неисследованных объектах, является лишь раскрытым содержанием нашего предыдущего знания, и оно становится менее вероятным по мере того, как оно более смело распространяется на отдаленные случаи.
КНИГА II. ЧИСЛО, РАЗНООБРАЗИЕ И ВЕРОЯТНОСТЬ.
ГЛАВА VIII. ПРИНЦИПЫ ЧИСЛА.
Не без причины Пифагор представлял мир управляемым числом. Почти во все наши акты мышления входит число, и в той мере, в какой мы можем определить численно, мы наслаждаемся точным и полезным знанием Вселенной. Наука о числах также до сих пор представляла собой самую широкую и практичную подготовку в логике. Столь свободным и энергичным было изучение математических форм по сравнению с формами логики, что математики ушли далеко вперед чистых логиков. Иногда в последнее время они снисходили до применения своего алгебраического инструмента к рефлексивному рассмотрению первичной логической науки. Именно так мы обязаны глубоким математикам, таким как Джон Гершель, Уэвелл, Де Морган или Буль, возрождением логики в нынешнем столетии. Я не сомневаюсь, что именно в поддержании тесного союза с количественным рассуждением мы должны искать дальнейший прогресс в нашем понимании качественного вывода.
Я не могу согласиться, действительно, с обычным представлением, что достоверность начинается и заканчивается числовым определением. Нет ничего более достоверного, чем логическая истина. Законы тождества и различия являются критериями всего, что достоверно во всем диапазоне мысли, и математическое рассуждение убедительно только тогда, когда оно соответствует этим условиям, из которых логика является первым развитием. И если ошибочно полагать, что всякая достоверность является математической, то столь же ошибочно воображать, что все, что является математическим, достоверно. Многие процессы математического рассуждения имеют весьма сомнительную обоснованность. Существуют пункты математической доктрины, которые должны долго оставаться делом мнения; например, наилучшая форма определения и аксиомы относительно параллельных линий или истинная природа предела. При использовании символического рассуждения возникают вопросы, по которым лучшие математики могут расходиться во мнениях, как Бернулли и Лейбниц непримиримо расходились во мнениях относительно существования логарифмов отрицательных величин. В самом деле, как только мы покидаем простые логические условия числа, мы обнаруживаем, что вовлечены в запутанную и таинственную науку символов.
Математическая наука не пользуется монополией и даже не превосходством в достоверности результатов. Именно безграничный объем и разнообразие количественных вопросов восхищают математического студента. Когда простая логика может дать лишь скупой ответ «Да» или «Нет», алгебраист поднимает множество тонких вопросов и выдает толпу любопытных результатов. Цветок и плод, все, что привлекательно и восхитительно, достается на долю математика, который слишком часто презирает простой, но необходимый стебель, из которого все возникло. Ни в одной области мысли рассуждающий не может освободиться от предварительных условий логической правильности. Математик силен и истинен лишь до тех пор, пока он логичен, и если число правит миром, то именно логика правит числом.
Почти все авторы до сих пор странным образом довольствовались тем, что рассматривали числовое рассуждение как нечто отдельное от логического вывода. Долгий развод существовал между качеством и количеством, и было не редкостью рассматривать их как противопоставленные по природе и ограниченные независимыми ветвями мысли. Что касается меня, я верю, что все науки встречаются где-то. Ни одна часть знания не может стоять полностью оторванной от других частей вселенной мысли; невероятно, прежде всего, что две великие ветви абстрактной науки, переплетаясь и сотрудничая в каждом дискурсе, должны покоиться на совершенно различных основаниях. Я предполагаю, что связь существует, и забочусь лишь о том, чтобы спросить: какова ее природа? Покоится ли наука о количестве на науке о качестве; или, наоборот, покоится ли наука о качестве на науке о количестве? Можно было бы мыслимо предположить третий взгляд, что они обе покоятся на каком-то еще более глубоком наборе принципов.