Герберт Спенсер. Опыты научные, политические и философские. Том 2
страница №3
... -привычка измерять посредством прямого приложения меры. Определение линейных
протяжений посредством этого процесса едва ли может быть названо наукой,
хотя оно и составляет ступень к ней; но определение продолжительности
времени посредством аналогичного процесса можно рассматривать как один из
самых ранних примеров количественного предвидения. Когда уже определено
было, что Луна совершает цикл своих изменений в период времени около
тридцати дней, - а этот факт известен самым нецивилизованным из племен,
которые могут считать далее числа своих пальцев, - тогда, очевидно, стало
возможным предсказывать, через какое число дней возвратится данная фаза
Луны; и очевидно также, что это предвидение совершалось посредством
сопоставления двух времен, по тому же самому способу, как линейное
протяжение измеряется посредством сопоставления двух линий. Выразить лунный
период в днях значит сказать, сколько этих единиц меры содержится в
измеряемом периоде, значит определить расстояние между двумя точками во
времени посредством ряда дней, так точно, как мы определяем расстояние между
двумя точками в пространстве посредством ряда футов или дюймов: в том и в
другом случае ряд совпадает с измеряемой вещью - в одном умственно, в другом
видимо. Таким образом в этом самом простом и, может быть, самом раннем
случае количественного предвидения явления не только ежедневно
представляются вниманию людей, но природа как бы повторяет вечно тот процесс
измерения, через наблюдение которого достигается предвидение.
Факт, что уже на самых ранних ступенях общественного прогресса было
известно, что Луна совершает свои изменения почти в тридцать дней и что
приблизительно через двенадцать лун возвращаются времена года, т. е. тот
факт, что хронологическая астрономия приобретает некоторого рода научный
характер раньше, нежели геометрия, - обязан своим существованием частью тому
обстоятельству, что астрономические деления - день, месяц и год - даны нам
готовыми в природе, частью же тем дальнейшим обстоятельством, что
земледельческие и другие занятия в первое время регулировались
астрономическими данными и что, кроме того, вследствие предполагавшейся
божественности небесных тел, их движения определяли периодические
религиозные празднества. Одно подтверждение представляется в наблюдении
египтян, что возвышение Нила соответствовало гелиакальному восхождению
Сириуса, в наставлении, какое находим у Гезиода, касательно жатвы и
вспахивания согласно положению плеяд и в положении его, что "пятидесятый
день после поворота Солнца есть благополучное время для начала путешествия".
Другого рода подтверждение представляется в названии дней по Солнцу, Луне и
планетам; в ранних попытках восточных народов установить календарь так,
чтобы боги не были оскорбляемы перемещением их жертвоприношений, и в
определении великого годичного празднества перуанцев сообразно положению
Солнца. Во всех этих фактах мы видим, что наука была первоначально простым
орудием религии и промышленности.
После открытий, что лунный период занимает почти тридцать дней и что
около двенадцати лунных периодов составляют год, - открытий, о которых нет
исторического известия, но которые можно считать самыми ранними, опираясь на
тот факт, что ныне существующие нецивилизованные расы знакомы с ними, - мы
переходим к первым известным астрономическим заметкам, к заметкам затмений.
Халдеи были в состоянии предсказывать их. "Они делали это, - говорит Уэвелль
в своей прекрасной истории, из которой извлечена большая часть материалов,
какими мы пользуемся, - вероятно, посредством их цикла 223 месяцев или
приблизительно восемнадцати лет; потому что в конце этого времени затмения
Луны начинают возвращаться с теми же самыми промежутками и в том же самом
порядке, как и вначале." Итак, этот метод вычисления затмений посредством
возвращающегося цикла - Сарос, как они называли его, представляет более
сложный пример предвидения посредством совпадения мер. Посредством каких
наблюдений халдеи открыли этот цикл? Очевидно, как заключает Деламбр,
посредством рассмотрения своих списков; посредством сравнения
последовательных промежутков; посредством усмотрения того, что некоторые из
промежутков одинаковы, что эти равные промежутки имеют отдельно по
восемнадцать лет; посредством открытия того, что все промежутки, которые
имели отдельно по восемнадцать лет, были равны; посредством познания того,
что промежутки составляют ряд, который повторяется, так что если один цикл
наложить на другой, то деления совпадут. Как только это усмотрено, так
становится возможным употреблять цикл как единицу времени для измерения
будущих периодов. Таким образом, видя, что процесс предсказания затмений
есть, в сущности, такой же, как и процесс предсказания месячных изменений
Луны посредством наблюдения числа дней, после которых они повторяются; видя,
что оба они различаются только обширностью и неправильностью промежутков, -
не трудно понять, как можно было столь рано достичь подобной суммы знания.
Еще менее будем мы удивляться, если вспомним, что в этих предвидениях ничего
не заключается, кроме времени и числа, и что время было некоторым образом
самосчисляемо.
Однако способность предсказывать события, случающиеся только после
столь долгого периода, как восемнадцать лет, подразумевает значительный
успех в цивилизации, значительное развитие общего знания; и теперь мы
разберем, какой прогресс в других науках сопровождал эти астрономические
предвидения и был необходим для них. Во-первых, ясно, что должна была
существовать довольно удовлетворительная система счисления. Одного
перечисления по пальцам или по головам, даже с помощью правильного
десятичного означения, было бы недостаточно для счисления дней в одном году,
а тем более для вычисления годов, месяцев и дней между затмениями.
Следовательно, должен был существовать способ записывания чисел, вероятно
даже, что существовала система численных знаков. Самые ранние численные
заметки, насколько мы можем судить по обычаям ныне существующих
нецивилизованных рас, были сохраняемы, вероятно, посредством зарубок на
палках или черт, означенных на стенах, как сохраняются и теперь еще многие
счеты в гостиницах. Кажется, есть основание предполагать, что впервые
употребленные численные знаки были просто группы прямых черт, как некоторые
из римских, доныне еще существующих. Это дает нам повод подозревать, что эти
группы черт были употребляемы, чтобы представить группы пальцев, точно так,
как группы пальцев употреблялись для представления групп предметов, -
предположение, совершенно согласное с первобытной системой картинного
письма. Как бы то ни было, во всяком случае, очевидно, что, прежде чем
халдеи открыли свой Сарос, они должны были иметь как ряд письменных знаков,
служащих для обширного счисления, так и знакомство с простейшими правилами
арифметики.
Не одна абстрактная математика должна была сделать некоторый успех, но
и конкретная. Едва ли возможно, чтобы здания, относящиеся к этой эпохе, были
выстроены без всякого знания геометрии. Во всяком случае, должна была
существовать та элементарная геометрия, которая имеет дело с прямым
измерением, т. е. с приложением линий. Кажется, только после открытия тех
простых построений, посредством которых чертятся прямые углы и определяются
относительные положения, могли явиться такие правильные постройки. Что
касается другого отдела конкретной математики - механики, то мы имеем
определенные доказательства ее прогресса. Мы знаем, что рычаг и наклонная
плоскость употреблялись уже в то время, а это указывает на существование
качественного, если не количественного, предвидения их действий Мало того.
Мы встречаем разновесы в самых ранних памятниках и находим их в развалинах
самой глубокой древности Разновесы предполагают весы, на которые мы также
находим указание. Весы же заключают в себе основную теорему механики в ее
наименее сложной форме, - заключают не только качественное, но и
количественное предвидение механических действий Здесь можно заметить, как
механика, вместе с другими точными науками, берет свое начало от самого
простого приложения идеи равенства. Механическое предложение, заключающееся
в весах, состоит в том, что если на рычаг с равными плечами повешены равные
разновесы, то разновесы будут оставаться травных высотах. Можно заметить
далее, как на этой первой ступени рациональной механики представляется
пояснение той истины, на которую мы недавно указали, а именно что так как
только одни величины линейного протяжения допускают точное определение, то
посредством их определялись, вначале равенства всех других величин, ибо если
равенство разновесов, уравновешивающих друг друга на весах, вполне зависит
от равенства плеч, то мы можем знать, что грузы равны, только доказав
равенство плеч. А когда мы подобным путем установили систему весов,
известный ряд равных единиц силы, тогда сделалась возможной наука механики.
Отсюда необходимо следует, что рациональная механика не могла иметь
какой-либо другой исходной точки, кроме весов.
Далее, вспомним, что в течение того же самого периода существовало уже
некоторое знание химии. Многие ремесла, производившиеся тогда, были бы
невозможны без обобщенного опыта о том, каким образом действуют известные
тела друг на друга при данных условиях. Особенно много примеров представляет
в этом отношении металлургия, которой тогда занимались в обширных размерах.
Мы имеем доказательства, что существовало даже в известном смысле
количественное знание. Так, анализ показывает, что твердый сплав, из
которого египтяне делали свои острые орудия, составлен был из меди и олова в
определенных пропорциях; следовательно, должно было существовать некоторое
установившееся предвидение, что такой сплав мог быть получен только через
смешение металлов именно в этих пропорциях. Справедливо, что это было
простое эмпирическое обобщение, но таково же было обобщение касательно
возвращения затмений, и таковы первые обобщения каждой науки.
Относительно одновременности развития наук в течение этой ранней эпохи
остается заметить только, что даже самая сложная из наук должна была сделать
некоторый успех - может быть, даже относительно больший успех, нежели все
остальные науки, ибо при каких условиях возможно было предшествовавшее
развитие? Прежде всего, нужна была установившаяся и организованная
социальная система. Ряд записанных затмений, постройка дворцов, употребление
весов, занятие металлургией - все это одинаково предполагает сложившуюся и
многолюдную нацию. Существование такой нации предполагает не только законы и
некоторое отправление правосудия - что, как мы знаем, имело место, - но
предполагает даже хорошие законы, законы, сообразные в известной степени с
условиями устойчивости общества, законы, установленные вследствие
очевидности, что действия, ими запрещавшиеся, были опасны для государства.
Мы никак не хотим сказать, чтобы все или даже большая часть этих законов
были таковы, - мы говорим только об основных законах. Нельзя отрицать, что
таковы были законы, касавшиеся жизни и собственности. Нельзя отрицать, что,
как бы ни была незначительна их обязательность в отношениях одного класса к
другому, они были в значительной степени обязательны для членов одного и
того же класса. Едва ли можно оспаривать, что применение этих законов в
среде членов одного и того же класса правители почитали необходимым для
удержания подданных в согласии. Но помимо всяких предположений ясно, что
обыкновенное признание этих требований в тогдашних законах подразумевает
некоторое предвидение общественных явлений. Та же самая идея равенства,
которая, как мы видели, составляет основу всех других наук, составляет также
основу этики и социологии. Понятие правосудия, которое есть основа этики, и
отправление его, составляющее жизненное условие социального существования,
невозможны без признания некоторого сходства в человеческих требованиях в
силу общей человечности людей. Справедливость (equity) буквально значит
ровность (equalness); таким образом, допустив, что в эти первобытные времена
существовала хотя самая неопределенная идея справедливости, должно
допустить, что существовала некоторого рода оценка равенства свободы людей
на добывание себе предметов жизни, а следовательно, определение
существенного принципа национального равновесия.
Таким образом, уже на этой начальной ступени положительных наук, прежде
чем геометрия успела перейти за несколько эмпирических правил, прежде чем
механика пошла далее своей первой теоремы, прежде чем астрономия из чисто
хронологического фазиса перешла в геометрический, - наиболее запутанная из
наук (социология) достигла известной степени развития, развития, без
которого невозможен был прогресс в других науках.
Заметим мимоходом, как уже в этот ранний период прогресс точной науки
шел не только к увеличению числа предвидений, но и к предвидениям более
точно-количественным; как в астрономии период возвращающихся лунных движений
мало-помалу сведен был к более верному количеству времени - двумстам
тридцати пяти лунным периодам, как далее Каллип исправил этот метонический
цикл, опустив один день в конце каждого семьдесят шестого года, как,
наконец, эти последовательные успехи предполагают более продолжительное
записывание наблюдений и соглашение более значительного числа факсов. Указав
на это, перейдем к исследованию вопроса о том, как получила свое начало
геометрическая астрономия. Первым астрономическим инструментом был гномон Он
не только рано был употребляем на Востоке, но найден был и у мексиканцев;
посредством его были сделаны астрономические наблюдения перуанцев. История
говорит, что за 1100 лет до Р. X. китайцы нашли, что на известном месте
длина солнечной тени, в летнее солнцестояние, находится в таком же отношении
к высоте гномона, как полтора к восьми. Здесь опять мы видим не только то,
что инструмент находится готовым, но и то, что природа сама постоянно
совершает процесс измерения; всякий укрепленный стоячий предмет - столб,
сухая пальма, жердь, угол здания - служит гномоном; и нужно только замечать
изменяющееся положение тени, им бросаемой, чтобы сделать первый шаг в
геометрической астрономии. Как незначителен был этот первый шаг, можно
видеть из того, что вначале узнаны были только периоды зимнего и летнего
солнцестояний, соответствовавшие самой меньшей и самой большей длине
полуденной тени, для определения которых стоило только ежедневно отмечать
точку, какой достигла тень. Нельзя не заметить, что в наблюдении в какое
время в течение следующего года тень снова дойдет до крайнего предела, и в
выводе, что Солнце достигло тогда той же самой поворотной точки в своем
годовом пути, мы имеем один из самых простых примеров того совокупного
употребления равных величин нравных отношений, посредством которого
достигается всякая точная наука, всякое количественное предвидение. Когда
замечено было отношение между длиной солнечной тени и положением Солнца на
небе, явился вывод, что если в следующий год оконечность солнечной тени
достигла той же самой точки, то и Солнце заняло то же самое место, т. е.
идеи, заключавшиеся здесь, были: равенство теней и равенство отношений между
тенью и Солнцем в течение нескольких годов подряд. И здесь, как в деле
весов, установившееся равенство отношений было самого простого порядка. Это
не то равенство, с которым обыкновенно имеют дело в высших родах научного
рассуждения и которое соответствует общему типу: отношение между двумя и
тремя равняется отношению между шестью и девятью. Нет, это равенство следует
типу, отношение между двумя и тремя равняется отношению между двумя и тремя,
тут дело идет не просто о равных отношениях, но об отношениях совпадающих. И
здесь, без сомнения, мы видим прекрасное пояснение того, как идея равных
отношений возникает тем же самым путем, как и идея равных величин. Как
показано уже, идея равных величин возникает из наблюдаемого совпадения двух
долгот, сопоставленных рядом; а в данном случае мы имеем не только две
совпадающие длины теней, но и два совпадающих отношения между Солнцем и
тенями.
Из употребления гномона естественно выросло понятие об угловых
измерениях, и с успехом геометрических концепций явились гемисфера Бероса,
равноденственное кольцо, солнцестоятельное кольцо и квадрант Птолемея; во
всех этих приборах тень служила указателем положения Солнца, но в соединении
с угловыми делениями. Следить за этими подробностями прогресса, очевидно,
лежит вне нашей задачи. Достаточно будет заметить, что во всех них мы можем
видеть то понятие равенства отношений более сложного рода, которое лучше
всего выяснилось в астролябии, инструменте, состоявшем "из кругообразных
ободов, движущихся один внутри другого или около полюсов, и содержащем
круги, которые должны приводиться в положение эклиптики и плоскости,
проходящей через Солнце и полюсы эклиптики", - в инструменте, следовательно,
представлявшем как бы в модели относительные положения известных
воображаемых линий и плоскостей на небе; он действовал посредством
приведения этих представляющих линий и плоскостей в параллелизм и совпадение
с небесными, и в своем употреблении основывался на идее, что отношения между
этими представлявшими линиями и плоскостями равны отношениям между
представляемыми линиями и плоскостями. Мы могли бы указать далее, что
понятие о небе, как вращающейся полой сфере, изъяснение фаз Луны и все
последующие шаги предполагают в себе тот же самый умственный процесс. Но мы
должны удовольствоваться указанием на теорию эксцентриков и эпициклов, как
на более отчетливое выяснение этого. Предложенная и доказанная в первый раз
Гиппархом, с целью доставить объяснение главных неправильностей в небесных
движениях, эта теория заключает понятие, что прогрессии, ретрегрессии и
вариации скорости, видимые в небесных телах, могут быть примирены с их
предполагаемым однообразным движением в кругах посредством предположения,
что Земля находится не в центре их орбит, или посредством предположения, что
они обращаются в кругах, которых центры обращаются вокруг Земли, или
посредством того и другого предположения, вместе взятых. Открытие того, что
так должны быть объясняемы явления, было не что иное, как открытие, что в
некоторых геометрических фигурах отношения были таковы, что однообразное
движение точки, если на него смотреть с известного положения, будет
представлять аналогичные неправильности; и вычисления Гиппарха, таким
образом, предполагают верование, что отношения, существующие между этими
геометрическими кривыми, равны отношениям, существующим между небесными
орбитами.
Оставляя здесь эти подробности астрономического прогресса и философию
его, заметим, как относительно конкретная наука геометрическая астрономия,
поддерживаемая до тех пор развитием геометрии вообще, в свою очередь
воздействовала на нее и была также причиной ее успеха - и затем снова
пользовалась ее помощью. Гиппарх, до составления своих солнечных и лунных
таблиц, открыл правила для вычисления отношений между сторонами и углами
треугольников, - открыл тригонометрию, подкласс чистой математики. Далее,
приведение теории о шаре в количественной форме, нужное для астрономических
предположений, требовало образования сферической тригонометрии, которое было
также совершено Гиппархом. Таким образом, и прямолинейная и сферическая
тригонометрия, части весьма абстрактной и простой науки о протяжении,
оставались неразвившимися до тех пор, пока менее отвлеченная и более сложная
наука небесных движений не стала нуждаться в них. Факт, принимаемый Контом,
что со времен Декарта прогресс абстрактного отдела математики определялся
прогрессом конкретного отдела, этот факт стоит в параллели с еще более
знаменательным фактом, что даже и ранее того прогресс математики определялся
прогрессом астрономии. Здесь нам представляется пример той истины, которая
часто выясняется в истории наук, - истины, что, прежде чем абстрактный отдел
подвинется вперед, конкретный отдел должен породить необходимость этого
движения, должен представить новый ряд вопросов, требующих разрешения.
Прежде чем астрономия представила Гиппарху задачу солнечных таблиц, не было
ничего, что возбудило бы вопрос об отношениях между линиями и углами, и
предмет тригонометрии был немыслим.
Заметим также мимоходом, что эпоха, описываемая нами, была свидетелем
развития алгебры, сравнительно абстрактного отдела математики, посредством
соединения менее абстрактных отделов ее, геометрии и арифметики, - факт,
доказанный самыми древними из дошедших до нас проявлений алгебры, наполовину
алгебраических, наполовину геометрических. Заметив это, перейдем к указанию,
как в продолжение той же эпохи, в которую астрономия и математика сделали
так много успехов, рациональная механика сделала свой второй шаг и как
вместе с тем сделан был первый шаг для сообщения количественной формы
гидростатике, оптике, гармонике. Во всех этих случаях мы опять увидим, как
идея равенства лежит в основании всякого количественного предвидения и в
каких простых формах эта идея применялась вначале.
Мы показали уже, что первая установленная теорема в механике была та,
что равные разновесы, повешенные на рычаг с равными плечами, останутся в
равновесии. Архимед открыл, что рычаг с неравными плечами оставался в
равновесии, когда одна тяжесть относилась к своему плечу так, как другое
плечо - к своей тяжести, т. е. когда численное отношение между одной
тяжестью и ее плечом было равно численному отношению между другим плечом и
его тяжестью.
Первым успехом в гидростатике, которым мы также обязаны Архимеду, было
открытие, что жидкости давят равно во всех направлениях, и отсюда следовало
разрешение проблемы погруженных в жидкости тел, именно, что тела эти
находятся в равновесии, когда давления сверху и снизу равны.
В оптике греки нашли, что угол падения равен углу отражения; и познание
их достигло не далее тех простых выводов из этого, какие допускались их
геометрией. В гармонике они узнали тот факт, что три струны равной длины
дадут октаву, квинту и кварту, когда они натянуты тяжестями, имеющими
известные определенные отношения; на этом почти и остановилось дело. В одном
случае мы видим, что геометрия употреблена для изъяснения законов света, а в
другом, что геометрия и арифметика применены к измерению явлений звука.
В то время когда немногие науки достигли таким образом первых ступеней
количественного предвидения, прогресс остальных ограничивался только
качественным предвидением, необходимо ограничиться указанием, что были
сделаны некоторые незначительные обобщения относительно испарения, теплоты,
электричества и магнетизма, - обобщения, которые, как бы они ни были
эмпиричны, не различались в этом отношении от первых обобщений каждой из
наук; что греческие физики сделали успехи в физиологии и патологии, которыми
никак нельзя пренебрегать, имея в виду несовершенство нашего настоящего
познания; что зоология была настолько систематизирована Аристотелем, что, до
некоторой степени, давала ему возможность по присутствию известных органов
предсказывать присутствие других; что в Политике Аристотеля есть некоторый
прогресс к научному пониманию социальных явлений и разные предвидения
относительно таких явлений; и что, наконец, в состоянии греческого общества,
равно как и в сочинениях греческих философов, мы можем признать не только
возрастающую ясность в понятии равенства, на котором основана социальная
наука, но и некоторое признание того факта, что социальная устойчивость
зависит от поддержания справедливых учреждений. Если б позволяло место, мы
могли бы, наконец, остановиться на причинах, замедлявших развитие некоторых
наук, как, например химии, причем указали бы, что относительная сложность
ничего не значит в этом деле, что окисление куска железа есть более простое
явление, чем возвращение затмений, что открытие угольной кислоты менее
трудно, чем открытие предварения равноденствий, - но что относительно
медленный успех химических познаний был следствием частью того факта, что
явления химии не так назойливо представлялись вниманию людей, как явления
астрономии; частью того факта, что природа не всегда доставляет средства и
не всегда указывает способы исследования, как это делается в науках,
занимающихся временем, протяжением и силой, частью того факта, что
значительной доли материалов, с которыми имеет дело химия, не было под
рукой, что они стали известны только через искусства, медленно возраставшие,
и, наконец, частью того факта, что химические свойства их не обнаруживаются
сами собой, но открываются путем опыта.
Но, довольствуясь одним намеком на все эти соображения, перейдем к
рассмотрению прогресса и взаимного влияния наук в новейшее время. Мимоходом
заметим, что после возрождения последовательные ступени их развития
обнаруживали тот же самый закон, который мы здесь указали; что основная идея
динамики, постоянная сила, была отделена Галилеем как сила, которая
производится, равные скорости в равные последовательные времена, что
единообразное действие тяжести было впервые определено опытно, через
показание того, что время, протекшее до тех пор, пока тело, брошенное вверх,
остановилось равно времени, употребленному им на падение, что первый факт в
сложном движении, узнанный Галилеем, был тот, что тело, брошенное
горизонтально, будет иметь равномерное движение вперед и равномерно
ускоренное движение вниз, т. е. будет описывать равные горизонтальные
пространства в равные времена, в связи с равными вертикальными ускорениями в
равные времена; что его открытие относительно маятника состояло в том, что
колебания маятника занимают ровные промежутки времени, какова бы ни была
величина их размахов; что принцип действительных скоростей, установленный
им, состоял в том, что во всякой машине тяжести, уравновешивающие одна
другую, относятся взаимно так, как их действительные скорости, т е.
отношение одного ряда тяжестей к их скоростям равняется отношению другого
ряда скоростей к их тяжестям, - и что, таким образом, его заслуга состояла в
том, что он доказал равенство известных величин и отношений, которое не было
признано до того времени.
И только теперь стала возможна физическая астрономия. Простые законы
силы были высвобождены от трения и атмосферного сопротивления, которыми
опутываются все их земные проявления. Прогрессирующее знание земной физики
дало надлежащее понятие об этих возмущающих причинах, и посредством
некоторого усилия отвлечения усмотрено было, что всякое движение будет
однообразно и прямолинейно, если в него не будут вмешиваться внешние силы.
Геометрия и механика, разошедшиеся от одного общего корня в чувственных
опытах людей, развивавшиеся порознь, соединявшиеся иногда снова, одна -
отчасти в связи с астрономией, другая - только посредством анализирована
земных движений, соединяются теперь в исследованиях Ньютона, чтобы создать
истинную теорию небесных движений. И здесь мы замечаем также тог важный
факт, что в процессе совокупного приведения этих наук в соприкосновение с
астрономическими проблемами они сами поднялись до более высокого фазиса
развития. Только имея дело с вопросами, возбужденными небесной динамикой,
Ньютон и его континентальные преемники положили начало вычислению бесконечно
малых, только из исследований по части механики Солнечной системы получили
свое начало общие теоремы механики, содержащиеся в Principia, из которых
многие имеют чисто земное применение. Таким образом, как показано на
Гиппархе, представление нашему анализу нового ряда конкретных фактов вело к
открытию нового ряда абстрактных фактов, а эти абстрактные факты, будучи
поняты, дали средства достигнуть бесчисленных групп конкретных фактов,
дотоле не допускавших количественного к ним отношения.
Между тем физика достигла того прогресса, без которого, как только что
было показано, рациональная механика не могла выясниться. В гидростатике
Стевин распространил и приложил открытие Архимеда. Торричелли открыл
атмосферное давление, "показав, что это давление поддерживает различные
жидкости на высотах, обратно пропорциональных их плотностям"; а Паскаль
"определил неизбежное уменьшение этого давления на возрастающих высотах в
атмосфере", - открытия, которые отчасти привели эту ветвь науки к
количественной форме. Даниэль Бернулли сделал многое для динамики жидкостей.
Термометр был изобретен, и с его помощью достигли некоторого числа мелких
обобщений. Гюйгенс и Ньютон достигли значительного успеха в оптике; Ньютон
вычислил приблизительную быстроту передачи звука; а континентальные
математики следовали за ним в определении некоторых из законов звуковых
колебаний. Магнетизм и электричество были значительно двинуты вперед
Джильбертам. Химия дошла до взаимной нейтрализации кислот и щелочей.
Леонардо да Винчи достиг в геологии, до вывода, что остатки животных в
отложении морских слоев были причиной появления ископаемых. Для нашей
настоящей цели нет надобности сообщать частности Нас занимает здесь только
выяснение связи (consensus), существующей на этой ступени развития, так же
как и впоследствии. Рассмотрим несколько случаев.
Теоретический закон скорости звука, выраженный Ньютоном на основании
чисто механических соображений, был найден ошибочным на одну шестую. Ошибка
оставалась необъясненной до времен Лапласа, который, подозревая, что
теплота, освобожденная сжатием волнующихся слоев воздуха, сообщает
добавочную упругость воздуху и таким образом производит уклонение, сделал
нужные вычисления и нашел, что он был прав. Таким образом, акустика была
задержана в своем развитии, пока термология не догнала ее и не помогла ей.
Когда Бойль и Мариотт открыли отношение между плотностью газов и давлением,
которому они подвержены, и когда, таким образом, стало возможным вычислить
степень уменьшения плотности в верхних слоях атмосферы, стало также
возможным создать и приблизительные таблицы атмосферного преломления света.
Таким образом, оптика и вместе с нею астрономия двинулись вперед с
барологией. Затем открытие атмосферного давления привело к изобретению
воздушного насоса Отто Герике; и после того как стало известным, что
испарение увеличивается в быстроте по мере уменьшения атмосферного давления,
Лесли получил возможность, посредством испарения в пустое пространство,
произвести величайший из известных холодов и таким образом распространить
наше познание термологии показанием, что нет абсолютного нуля в пределах
наших исследований. Когда Фурье определил законы теплопроводимости и когда
нашли, что температура Земли увеличивается на один градус на каждые сорок
ярдов глубины от поверхности, явились данные для заключения касательно
прошедшего состояния нашего шара; касательно громадного периода,
употребленного им на охлаждение; касательно громадной древности Солнечной
системы, - а это есть уже чисто астрономическое соображение. Когда химия
настолько подвинулась, чтобы доставить нужные материалы, а один
физиологический опыт дал необходимый намек, произошло открытие
гальванического электричества. Гальванизм, действуя обратно на химию, открыл
металлические основания щелочей и щелочных земель и тем осветил
электрохимическую теорию-, в руках Эрстеда и Ампера он привел к законам
магнитного действия; с помощью его Фарадей открыл знаменательные факты
относительно состава света. Брюстерово открытие двойного преломления и
деполяризации доказало существенную верность классификации кристаллических
форм по числу осей, показав, что молекулярный состав зависит от осей. В этих
и многих других случаях взаимное влияние наук было совершенно независимо от
всякого предположенного иерархического порядка Часто также их взаимодействие
было более сложно, нежели представляют эти примеры, т. е. обнимало более
двух наук. Одного пояснения для этого будет достаточно. Мы приведем его
целиком из Истории индуктивных наук. В XI книге, главе II, о Прогрессе
электрической теории Уэвелль говорит:
"Таким образом, в этот период математика была позади опыта, и
представилась задача, для решения которой недоставало теоретически численных
результатов и не могло быть получено их для сравнения с наблюдением; так
было в астрономии с теорией всеобщего тяготения до времени приблизительного
решения проблемы трех тел и следующего затем составления лунных и планетных
таблиц. Спустя некоторое время электрическая теория освободилась от этого
упрека главнейшим образом вследствие прогресса, который астрономия произвела
в чистой математике. Около 1801 г явилось в Bulletin des Sciences точное
решение проблемы распределения электрической жидкости на сфероиде,
полученное Био через приложение особенных методов, изобретенных Лапласом для
проблемы фигуры планет. А в 1811 г. Пуассон приложил прием Лапласа к случаю
двух сфер, действующих одна на другую в соприкосновении, к случаю, к
которому относились многие опыты Кулона, и согласие результатов теории и
наблюдения, выведенное таким образом из чисел Кулона, полученных сорок лет
ранее, было действительно поразительно и убедительно".
Науки действовали друг на друга не только этим прямым способом, но и
косвенным. Там, где нет зависимости, есть все-таки аналогия - равенство
отношений; и открытие отношений, существующих между одним рядом явлений,
постоянно побуждает искать тех же самых отношений между другим рядом. Таким
образом установленный факт, что сила тяготения изменяется обратно
пропорционально квадратам расстояния, будучи признан необходимой
характеристикой всех влияний, идущих от известного центра, возбудил
предположение, что свет и теплота следуют одному и тому же закону, которое
оправдалось на деле и повторилось относительно электрических и магнетических
сил. Далее, открытие поляризации света повело к опытам, окончившимся
открытием поляризации теплоты, открытием, которое никак не могло быть
сделано без предшествующего. Таким же образом преломляемость света и теплоты
недавно повела к исследованию, не преломляется ли также звук, что и
подтверждается опытом. Во многих случаях только с помощью понятий,
полученных из одного класса явлений, становится возможным образование
гипотез относительно других классов. Теория, принимавшая, что испарение есть
растворение воды в воздухе, была предположением, что отношение между
воздухом и водой подобно отношению между водой и солью; а это никак не могло
бы быть представлено, если б не было предварительно узнано отношение между
солью и водой. Подобным же образом теория испарения, приписывающая его
разлитию частиц испаряющейся жидкости в силу их атомистического
отталкивания, не могла бы быть принята без предшествующего опыта
магнетических и электрических отталкиваний. Эта связь между науками,
причиной которой была или естественная запутанность явлений, или аналогия в
отношениях явлений, стала в новейшее время столь полной, что едва ли
встречается какое-нибудь значительное открытие относительно одного порядка
фактов без того, чтобы оно весьма скоро не повело к открытиям относительно
других порядков.
Чтобы дать достаточно полное понятие об этом процессе научного
развития, нужно бы возвратиться к началу и подробно проследить развитие
классификаций и номенклатуры, показать, как они, в качестве помощников
науки, действовали на нее и как она действовала обратно на них. Но здесь мы
можем только заметить, что, с одной стороны, классификации и номенклатура
помогали науке постоянными подразделениями предметов исследований,
сообщением определенности открытым истинам и распространением их и что, с
другой стороны, сами они обязаны науке своей возрастающей количественностью
и тем переходом от соображений, касающихся единичных явлений, к
соображениям, касающимся отношений между несколькими явлениями, который был
указан выше. Касательно последнего влияния необходимо дать несколько
пояснений. В химии из фактов видно, что деление материи на четыре элемента
было основано единственно на свойстве тяжести; что первое истинно химическое
деление на кислоты и щелочи сгруппировало тела, которые просто имели одно
общее свойство, но в которых одно свойство постоянно имело отношение ко
многим другим, и что классификация, принятая теперь, группирует вместе тела
на поддерживающие горение, металлические и неметаллические основания,
кислоты, соли и пр., - тела, которые часто совершенно не одинаковы по своим
ощутительным свойствам, но сходны между собой в большинстве их отношений к
другим телам. Далее, в минералогии первые классификации были основаны на
различиях в виде, строении и других физических атрибутах. Берцелиус сделал
две попытки классификации, основанной единственно на химическом составе.
Классификация, принятая теперь, признает насколько возможно отношения между
физическими и химическими признаками. В ботанике классы, составленные ранее
всех, были деревья, кустарники и травы; основанием различия была величина
Диоскорид разделил растения на ароматические, питательные, целебные и
винные, - деление, имеющее химический характер. Цезальпино классифицировал
их по семенам и семенным сосудам на основании отношений, которые он нашел
между особенностями плодовых частей и общим характером других частей. Тогда
как "естественная система", развившаяся впоследствии, выходя из теории
Линнея, что "естественные порядки должно составлять, обращая внимание не на
одну или две. а не все части растений", основывает свои деления на таких
одинаковых особенностях, которые находятся в постоянном отношении к самому
большому числу других сходных между собою особенностей. Подобным образом и в
зоологии последовательные классификации, определявшиеся первоначально
внешними и часто второстепенными признаками, не указывающими на существенную
природу, с течением времени все более и более стали определяться теми
внутренними и основными особенностями, которые имеют однообразные отношения
к наибольшему числу других различий. Мы не будем удивлены этой аналогией
между видами прогресса положительной науки и классификации, если будем
помнить, что как та, так и другая идут путем образования обобщений, что как
та. так и другая дают нам возможность делать предвидения, различающиеся
только по своей точности, и что, тогда как одна имеет дело с равными
свойствами и отношениями, другая занимается свойствами и отношениями,
которые в различных степенях приближаются к равенству.
Без дальнейших доказательств будет, кажется, достаточно ясно, что ни
одна из наук не развивалась отдельно, что ни одна из них не является
логически или исторически независимой, но что все они, в большей или меньшей
степени, требовали помощи и сами оказывали ее. В самом деле нужно только
устранить гипотезы и рассматривать сложный характер окружающих явлений,
чтобы сразу же увидеть, как в действительности эти понятия о делении и
последовательности в родах знания неверны: это только научные фикции -
полезные, если смотреть на них как на пособия для изучения, вредные, если
считать их представляющими реальности в природе. Рассматривая вопрос
критически, мы не найдем фактов, которые бы представлялись нашим чувствам
вне всякой комбинации, - мы не найдем фактов, которые бы, хотя в некоторой
степени, не были превращены другими сопровождающими фактами, - превращены
таким образом, что должно отчасти понять все, прежде чем может быть понято
что-нибудь одно. Если нам скажут, как это сделал Конт, что сила тяготения
должна быть рассматриваема прежде других сил, потому что все вещи подвержены
ей, то на подобных же основаниях можно сказать, что прежде всего следовало
бы говорить о теплоте так как термические силы действуют повсюду, так как
способность известной доли материи обнаруживать видимые явления тяготения
зависит от свойств ее связи, которые обусловливаются теплотой, так как
только при помощи термологии можно объяснить те кажущиеся уклонения от
закона тяготения, которые представляют пар и дым, и таким образом установить
всеобщность его, и, наконец, так как самое существование Солнечной системы в
твердой форме есть, конечно, настолько же вопрос теплоты, сколько и вопрос
тяготения. Возьмем другие случаи: все явления, познаваемые при помощи
зрения, основного из деятелей, посредством которых узнаются данные точной
науки, усложнены бывают оптическими явлениями и не могут быть всесторонне
узнаны до тех пор, пока неизвестны начала оптики Горение свечи не может быть
объяснено без химии, механики, термологии. Любой ветер определяется
влияниями частью солнечными, частью лунными, частью пирометрическими и для
объяснения своего требует знания равновесия жидкостей и физической
географии. Направление, наклонение и колебания магнитной стрелки суть факты
наполовину земные, наполовину небесные; они обусловлены земными силами,
имеющими циклы изменений, соответствующие астрономическим периодам. Течение
Гольфстрима и ежегодный наплыв ледяных гор к экватору требуют для своего
объяснения знакомства с вращением Земли и ее сфероидальной формой, так же
как и с законами гидростатики, относительными плотностями холодной и теплой
воды и с учением об испарении. Несомненно, справедливо, как говорит Конт,
что "наше положение в Солнечной системе, движения, форма, размеры и
равновесие массы нашего мира между планетами должны быть узнаны прежде, чем
мы можем понять явления, происходящие на его поверхности". Но к большому
несчастью для его гипотезы, справедливо также и то, что мы должны понять
большую часть явлений, происходящих на этой поверхности, прежде чем мы могли
узнать ее положение и пр. в Солнечной системе. Не только те геометрические и
механические начала, посредством которых объясняются небесные явления, были
впервые обобщены на основании земных опытов, но даже само получение точных
данных, на которых основываются астрономические обобщения, предполагает
успехи земной физики. Пока оптика не сделала значительного успеха,
Коперникова система оставалась только умозрением. Всякое новое наблюдение
над звездою должно подвергнуться тщательному анализу общего строя различных
наук, должно перевариться организмом наук, которые порознь уподобят
подлежащие им части наблюдения, и должно подвергнуться этому прежде, чем
факт, содержащийся в нем, станет полезен для дальнейшего развития
астрономии. Это нужно заметить не только относительно нутации земной оси и
предварения равнодействий, но и относительно аберрации и рефракции.
Составление таблиц, по которым вычисляется рефракция, предполагает знание
закона уменьшения плотности в верхних слоях атмосферы, закона уменьшения
температуры и влияния ее на плотность и гигрометрических законов, также
действующих на плотность. Таким образом, чтобы приобрести материалы для
дальнейшего успеха, астрономия требует не только посредственной помощи тех
наук, которые управляют приготовлением усовершенствованных инструментов,
употребляемых ею, но и прямой помощи оптики, барологии, термологии,
гигрометрии. Если мы вспомним, что тонкие наблюдения ее в иных случаях были
записаны посредством электричества и что они были исправлены относительно
"личного уравнения", т. е. относительно времени, проходящего между моментом
наблюдения и записыванием, изменяющегося у различных наблюдателей, - то мы
можем присовокупить к числу помощников даже учение об электричестве и
психологию. Здесь, прежде чем оставить эти пояснения и преимущественно
последнее, надо указать, как ясно они обнаруживают ту возрастающе деятельную
связь (consensus) наук, которая характеризует их успешное развитие. Помимо
того, что в последнее время открытие в одной науке обыкновенно давало толчок
прогрессу в других; помимо того, что большая часть вопросов, с которыми
имеет дело современная наука, так смешаны, что для своего решения требуют
совокупной деятельности многих наук, - помимо всего этого, в последнем
случае мы находим, что для одного хорошего наблюдения в области самой чистой
из естественных наук необходима была соединенная помощь полудюжины других
наук.
Быть может, самого ясного понятия о взаимно обусловливающемся
возрастании наук можно достигнуть рассмотрением развития ремесел и искусств,
развития, с которым этот прогресс строго аналогичен и неразрывно связан. В
разные времена люди наиболее способные должны были поражаться обширным рядом
антецедентов, предполагаемых любым из наших мануфактурных производств.
Проследим производство ситца и рассмотрим все, что предполагается этим
продуктом. Много нужно было последовательных улучшений, пока ткацкий станок
достиг настоящего его совершенства, сюда входит паровая машина, приводящая
его в действие и ведущая свою длинную историю со времен Папена; сюда входят
токарный станок, на котором был приготовлен цилиндр машины, и ряд старинных
орудий, от которых происходит этот станок; сюда входит паровой молот, под
которым заварен был шатун ее; сюда входят пудлинговые и доменные печи,
каменноугольные копи и железные рудники, доставляющие сырой материал; сюда
входят те медленно усовершенствовавшиеся средства и приспособления, при
помощи которых фабрика выстроена, освещена и снабжена вентиляцией; сюда
входит печатная машина, красильня и лаборатория для приготовления красок с
ее запасом материалов со всех частей света, предполагающих, в свою очередь,
возделывание кошенили, порубку кампешевого дерева и разведение индиго; сюда
входят инструменты, употребляемые на плантациях хлопка, снаряды для его
очистки и сложные машины, которыми он прядется; сюда же относятся корабли,
на которых доставляется хлопок и которые предполагают кораблестроение,
канатные и парусные фабрики, якорные заводы; помимо же всех этих прямо
необходимых условий (из которых каждое заключает в себе много других), нужно
иметь в виду те учреждения, в коих приобретаются требуемые сведения,
печатание и распубликование необходимых известий, наконец, социальную
организацию, которая сделала возможным столь сложное участие различных
деятелей. Дальнейший анализ показал бы, что многие искусства, участвующие
таким образом в экономическом производстве детского платья, в свою очередь,
достигли теперешнего состояния своего медленными шагами, при помощи других
искусств; такой анализ показал бы также, как с самого начала эта взаимность
постоянно возрастала. Впрочем, стоит только принять в соображение, с одной
стороны, до какой степени невозможно для дикаря, даже при готовой руде и
угле, сделать такую простую вещь, как железный топор; как, с другой стороны,
даже сто лет тому назад в Англии, за отсутствием гидравлического пресса,
было бы невозможно поднять трубы Британского моста, - чтобы сразу же
увидеть, как искусства взаимно зависят друг от друга и как необходимо
развитие всех для успеха одного из них. Точно таким же образом науки входят
одна в другую. На деле они неразрывно вотканы в ту же самую ткань искусств и
только условно независимы. Первоначально наука и практическое искусство
составляли одно. Как определить религиозные празднества, когда сеять, как
весить товары, каким образом измерить почву - все это чисто практические
вопросы, из которых возникли астрономия, механика и геометрия. С тех пор шло
постоянное сплетение наук и искусств между собой. Наука снабжала искусства
более верными обобщениями и более полными количественными предвидениями.
Искусства снабжали науку лучшими материалами и более совершенными
инструментами. Эта взаимная зависимость становилась все теснее и теснее не
только между наукой и искусством, но и между самими искусствами и между
самими науками. Как полно повсюду выдерживается аналогия, покажется еще
яснее, когда мы убедимся, что науки суть искусства одна для другой. Если,
как это встречается почти на каждом шагу, факт, анализируемый какой-нибудь
наукой, должен быть сперва подготовлен, т. е. освобожден от возмущающих
фактов посредством наперед открытых методов других наук; то понятно, что эти
другие науки, употребляемые таким образом, стоят в положении искусств. Если
при решении какой-нибудь динамической задачи чертится параллелограмм,
которого стороны и диагональ представляют силы, и посредством замещения масс
силы массами протяжения устанавливается измеряемое отношение между
количествами, которые иначе не даются в руки, - то можно смело сказать, что
геометрия играет ту же самую роль относительно механики, какую играет огонь
литейщика относительно металла, который он готовится плавить. Если,
анализируя явления цветных колец, окружающих точку соприкосновения между
двумя выпуклыми стеклами, какой-нибудь Ньютон определяет путем вычисления
известные промежуточные расстояния, слишком мелкие для непосредственного
измерения, то он употребляет науку числа существенно для той же самой цели,
для которой часовщик употребляет инструменты. Если астроном, прежде чем
вычислить орбиту кометы из произведенных наблюдений, отделяет от них все
ошибки, вытекающие из атмосферных и оптических законов, то очевидно, что
таблицы преломления, книги логарифмов и формулы, которыми он последовательно
пользуется, служат ему так же, как реторты, фильтры и тигли служат
пробирщику, желающему отделить чистое золото от всех его примесей. В самом
деле, родство так тесно, что невозможно сказать, где начинается ...
