Таким образом, в предыдущем примере конечный индуктивный вывод состоял в том, что определенное правительство вряд ли будет свергнуто; этот вывод был сделан согласно формуле, в которой желание общественного блага было записано как признак того, что оно вряд ли будет свергнуто; признаком этого признака было действие определенным образом; а признаком действия таким образом было утверждение об этом умными и незаинтересованными свидетелями: этот признак правительство, обсуждаемое нами, было распознано чувствами как обладающее. Следовательно, это правительство подпало под последнюю индукцию и ею было приведено под действие всех остальных. Воспринятое сходство случая с одним набором наблюдаемых частных случаев привело его в известное сходство с другим набором, а тот — с третьим.
В более сложных отраслях знания дедукции редко состоят, как в примерах, до сих пор представленных, из одной цепи: а — признак b, b — признак с, с — признак d, следовательно, а — признак d. Они состоят (продолжая ту же метафору) из нескольких цепей, соединенных на конце, как например: а — признак d, b — признак е, с — признак f, d, е, f — признаки n, следовательно, а, b, с — признаки n. Предположим, например, следующую комбинацию обстоятельств: 1-е, лучи света, падающие на отражающую поверхность; 2-е, эта поверхность параболическая; 3-е, эти лучи параллельны друг другу и оси поверхности. Должно быть доказано, что совпадение этих трех обстоятельств является признаком того, что отраженные лучи пройдут через фокус параболической поверхности. Теперь, каждое из трех обстоятельств по отдельности является признаком чего-то существенного для случая. Лучи света, падающие на отражающую поверхность, являются признаком того, что эти лучи будут отражены под углом, равным углу падения. Параболическая форма поверхности является признаком того, что из любой ее точки линия, проведенная к фокусу, и линия, параллельная оси, будут составлять равные углы с поверхностью. И, наконец, параллельность лучей оси является признаком того, что их угол падения совпадает с одним из этих равных углов. Три признака, взятые вместе, являются, следовательно, признаком всех этих трех вещей, объединенных вместе. Но три объединенных вместе являются, очевидно, признаком того, что угол отражения должен совпадать с другим из двух равных углов, тем, который образован линией, проведенной к фокусу; и это снова, согласно фундаментальной аксиоме о прямых линиях, является признаком того, что отраженные лучи проходят через фокус. Большинство цепей физической дедукции относятся к этому более сложному типу; и даже в математике такие изобилуют, как во всех суждениях, где гипотеза включает многочисленные условия: «Если взят круг, и если внутри этого круга взята точка, не являющаяся центром, и если проведены прямые линии из этой точки к окружности, тогда» и т. д.
§ 4. Изложенные сейчас соображения устраняют серьезную трудность из взгляда, который мы приняли на рассуждение; который в противном случае мог бы показаться нелегко согласующимся с фактом, что существуют дедуктивные или рассудочные науки. Могло бы показаться, если все рассуждение есть индукция, что трудности философского исследования должны лежать исключительно в индукциях и что, когда они легки и не подвержены сомнению или колебаниям, не могло бы быть науки или, по крайней мере, трудностей в науке. Существование, например, обширной науки математики, требующей высочайшего научного гения у тех, кто внес вклад в ее создание, и призывающей к самому продолжительному и энергичному напряжению интеллекта для того, чтобы усвоить ее, когда она создана, может показаться трудным для объяснения на основе вышеизложенной теории. Но более недавно приведенные соображения устраняют тайну, показывая, что даже когда сами индукции очевидны, может быть много трудностей в нахождении того, подпадают ли под них частный случай, являющийся предметом исследования; и достаточно места для научной изобретательности в таком комбинировании различных индукций, чтобы посредством одной, под которую случай очевидно подпадает, привести его под другие, под которые он не может быть непосредственно виден как включенный.
Когда более очевидные из индукций, которые могут быть сделаны в любой науке из прямых наблюдений, были сделаны и были сформулированы общие формулы, определяющие границы, в которых эти индукции применимы, всякий раз, когда новый случай может быть сразу увиден как подпадающий под одну из формул, индукция применяется к новому случаю, и дело закончено. Но постоянно возникают новые случаи, которые не подпадают очевидно под какую-либо формулу, посредством которой можно было бы ответить на вопрос, который мы хотим решить в отношении них. Возьмем пример из геометрии: и так как он взят только для иллюстрации, пусть читатель уступит нам на данный момент то, что мы постараемся доказать в следующей главе, а именно, что первые принципы геометрии являются результатами индукции. Нашим примером будет пятое суждение первой книги Евклида. Исследование таково: равны или неравны углы при основании равнобедренного треугольника? Первое, что нужно рассмотреть, — какие у нас есть индукции, из которых мы можем вывести равенство или неравенство. Для выведения равенства у нас есть следующие формулы: «Вещи, которые при наложении друг на друга совпадают, равны. Вещи, равные одной и той же вещи, равны. Целое и сумма его частей равны. Суммы равных вещей равны. Разности равных вещей равны». Нет других исходных формул для доказательства равенства. Для выведения неравенства у нас есть следующие: «Целое и его части неравны. Суммы равных вещей и неравных вещей неравны. Разности равных вещей и неравных вещей неравны». Всего восемь формул. Углы при основании равнобедренного треугольника не подпадают очевидно ни под одну из них. Формулы указывают определенные признаки равенства и неравенства, но нельзя интуитивно воспринять, что углы обладают какими-либо из этих признаков. При исследовании оказывается, что они обладают; и мы в конечном итоге преуспеваем в приведении их под формулу «Разности равных вещей равны». Откуда берется трудность распознавания этих углов как разностей равных вещей? Потому что каждый из них является разностью не одной пары, а бесчисленных пар углов; и из них мы должны были вообразить и выбрать две, которые могли бы либо интуитивно восприниматься как равные, либо обладали бы некоторыми из признаков равенства, записанных в различных формулах. Упражнением изобретательности, которое со стороны первого изобретателя заслуживает того, чтобы считаться значительным, были найдены две пары углов, которые объединяли эти требования. Во-первых, можно было интуитивно воспринять, что их разностями были углы при основании; и, во-вторых, они обладали одним из признаков равенства, а именно совпадением при наложении друг на друга. Это совпадение, однако, не было воспринято интуитивно, а выведено в соответствии с другой формулой.
Для большей ясности я прилагаю анализ доказательства. Евклид, как помнится, доказывает свое пятое суждение посредством четвертого. Это нам не позволено делать, потому что мы беремся проследить дедуктивные истины не к предшествующим дедукциям, а к их исходному индуктивному основанию. Мы должны, следовательно, использовать посылки четвертого суждения вместо его заключения и доказать пятое непосредственно из первых принципов. Чтобы сделать это, требуется шесть формул. (Мы должны начать, как у Евклида, с продления равных сторон AB, AC на равные расстояния и соединения концов BE, DC.)
Первая формула. Суммы равных равны.
AD и AE являются суммами равных по предположению. Имея этот признак равенства, они, согласно этой формуле, заключаются как равные.
Вторая формула. Равные прямые линии при наложении друг на друга совпадают.
AC, AB подпадают под эту формулу по предположению; AD, AE были приведены под нее предыдущим шагом. Обе эти пары прямых линий имеют свойство равенства; которое, согласно второй формуле, является признаком того, что, если их наложить друг на друга, они совпадут. Совпадение в целом означает совпадение в каждой части и, конечно, в их концах D, E и B, C.
Третья формула. Прямые линии, имеющие совпадающие концы, совпадают.
BE и CD были приведены под эту формулу предыдущей индукцией; они, следовательно, совпадут.
Четвертая формула. Углы, имеющие совпадающие стороны, совпадают.
Третья индукция показала, что BE и CD совпадают, а вторая — что AB, AC совпадают, углы ABE и ACD тем самым приведены под четвертую формулу и, соответственно, совпадают.
Пятая формула. Вещи, которые совпадают, равны.
Углы ABE и ACD приведены под эту формулу индукцией, непосредственно предшествующей. Эта цепочка рассуждений, будучи также применимой, mutatis mutandis, к углам EBC, DCB, эти также приведены под пятую формулу. И, наконец,
Шестая формула. Разности равных равны.
Угол ABC, являясь разностью ABE, CBE, и угол ACB, являясь разностью ACD, DCB, которые были доказаны как равные; ABC и ACB приведены под последнюю формулу всем предыдущим процессом.
Трудность, встреченная здесь, заключается главным образом в том, чтобы представить себе два угла при основании треугольника ABC как остатки, полученные путем вырезания одной пары углов из другой, в то время как каждая пара должна быть соответствующими углами треугольников, которые имеют две стороны и угол между ними равными. Именно благодаря этой удачной уловке так много различных индукций приводятся к воздействию на один и тот же частный случай. И так как это совсем не очевидная мысль, из примера, столь близкого к порогу математики, можно увидеть, какой простор может быть для научной ловкости в высших отраслях этой и других наук, чтобы так комбинировать несколько простых индукций, чтобы привести под каждую из них бесчисленные случаи, которые не очевидно включены в нее; и как долго, и многочисленно, и сложно могут быть процессы, необходимые для сведения индукций вместе, даже когда каждая индукция сама по себе может быть очень легкой и простой. Все индукции, вовлеченные во всю геометрию, заключены в тех простых, формулы которых являются аксиомами и несколькими так называемыми определениями. Остальная часть науки состоит из процессов, используемых для приведения непредвиденных случаев под эти индукции; или (на силлогистическом языке) для доказательства меньших посылок, необходимых для завершения силлогизмов; большими посылками являются определения и аксиомы. В этих определениях и аксиомах изложены все признаки, посредством искусной комбинации которых было найдено возможным открыть и доказать все, что доказывается в геометрии. Признаков так мало, а индукции, которые их предоставляют, так очевидны и привычны; соединение нескольких из них вместе, которое составляет дедукции или цепочки рассуждений, составляет всю трудность науки и, за ничтожным исключением, весь ее объем; и поэтому геометрия является дедуктивной наукой.
§ 5. В дальнейшем будет показано, что существуют веские научные основания для того, чтобы придавать каждой науке в максимально возможной степени характер дедуктивной науки; для того чтобы стремиться построить науку на основе как можно меньшего числа простейших индукций и сделать их, при любых, даже самых сложных комбинациях, достаточными для доказательства даже таких истин, относящихся к сложным случаям, которые могли бы быть доказаны, если бы мы пожелали того, путем индукций из специфического опыта. Каждая отрасль естественной философии была изначально экспериментальной; каждое обобщение основывалось на специальной индукции и было выведено из своего собственного отдельного набора наблюдений и экспериментов. Из наук чистого эксперимента, как принято выражаться, или, говоря точнее, наук, в которых рассуждения по большей части состоят не более чем из одного шага и выражаются единичными силлогизмами, все эти науки в некоторой степени, а некоторые из них почти полностью, стали науками чистого рассуждения; благодаря чему множество истин, уже известных путем индукции из столь же различных наборов экспериментов, стали представляться как дедукции или следствия из индуктивных положений более простого и универсального характера. Таким образом, механика, гидростатика, оптика, акустика, термология последовательно становились математическими; а астрономия была приведена Ньютоном к законам общей механики. Почему замена этого окольного способа действий процессом, казалось бы, гораздо более легким и естественным, считается, и справедливо, величайшим триумфом исследования природы, мы на данной стадии нашего исследования рассматривать не готовы. Но необходимо отметить, что, хотя в результате этой прогрессивной трансформации все науки стремятся стать все более дедуктивными, они от этого не становятся менее индуктивными; каждый шаг в дедукции по-прежнему является индукцией. Противопоставление здесь идет не между терминами «дедуктивный» и «индуктивный», а между «дедуктивным» и «экспериментальным». Наука является экспериментальной в той мере, в какой каждый новый случай, представляющий какие-либо особые черты, нуждается в новом наборе наблюдений и экспериментов — в новой индукции. Она является дедуктивной в той мере, в какой способна делать выводы относительно случаев нового рода с помощью процессов, которые подводят эти случаи под старые индукции; путем установления того, что случаи, в которых невозможно наблюдать требуемые признаки, тем не менее обладают признаками этих признаков.
Таким образом, мы теперь можем понять, в чем заключается родовое различие между науками, которые могут быть сделаны дедуктивными, и теми, которые пока еще должны оставаться экспериментальными. Различие состоит в том, смогли ли мы или еще не смогли обнаружить признаки признаков. Если с помощью наших различных индукций мы не смогли продвинуться дальше таких положений, как «a — признак b», или «a и b — признаки друг друга», «c — признак d», или «c и d — признаки друг друга», не имея ничего, что связывало бы a или b с c или d, то мы имеем науку об обособленных и взаимно независимых обобщениях, таких как: кислоты окрашивают растительные синие вещества в красный цвет, а щелочи окрашивают их в зеленый; ни из одного из этих положений мы не могли бы прямо или косвенно вывести другое: и наука, насколько она состоит из таких положений, является чисто экспериментальной. Химия в нынешнем состоянии наших знаний еще не избавилась от этого характера. Однако существуют другие науки, положения которых имеют такой вид: «a — признак b», «b — признак c», «c — признак d», «d — признак e» и т. д. В этих науках мы можем подняться по лестнице от a до e с помощью процесса рассуждения; мы можем заключить, что a является признаком e и что каждый объект, обладающий признаком a, обладает свойством e, хотя, возможно, мы никогда не были в состоянии наблюдать a и e вместе, и хотя даже d, наш единственный прямой признак e, может быть невоспринимаем в этих объектах, а лишь выводим. Или, варьируя первую метафору, можно сказать, что мы добираемся от a до e под землей: признаки b, c, d, которые указывают путь, должны все где-то присутствовать у объектов, которые мы исследуем; но они находятся под поверхностью: a — единственный видимый признак, и с его помощью мы можем последовательно проследить все остальные.
§ 6. Теперь мы можем понять, как экспериментальная наука может трансформироваться в дедуктивную благодаря простому прогрессу эксперимента. В экспериментальной науке индукции, как мы уже сказали, лежат обособленно, например: «a — признак b», «c — признак d», «e — признак f» и так далее: теперь новый набор примеров и вытекающая из него новая индукция могут в любой момент перекинуть мост через интервал между двумя этими несвязанными арками; например, может быть установлено, что b является признаком c, что позволяет нам в дальнейшем дедуктивно доказать, что a является признаком c. Или, как иногда случается, какое-нибудь всеобъемлющее обобщение может возвести арку высоко в воздухе, которая перекроет множество из них сразу: b, d, f и все остальные оказываются признаками чего-то одного или вещей, между которыми уже была прослежена связь. Как когда Ньютон обнаружил, что движения — как регулярные, так и кажущиеся аномальными — всех тел Солнечной системы (каждое из которых было выведено отдельной логической операцией из отдельных признаков) все являются признаками движения вокруг общего центра с центростремительной силой, изменяющейся прямо пропорционально массе и обратно пропорционально квадрату расстояния от этого центра. Это величайший пример, который до сих пор встречался, трансформации одним ударом науки, которая все еще в значительной степени была лишь экспериментальной, в дедуктивную науку.
Трансформации того же характера, но в меньшем масштабе, постоянно происходят в менее развитых отраслях физического знания, не позволяя им избавиться от характера экспериментальных наук. Так, в отношении двух упомянутых выше несвязанных положений, а именно: «Кислоты окрашивают растительные синие вещества в красный цвет», «Щелочи окрашивают их в зеленый», Либих отмечает, что все синие красящие вещества, которые краснеют от кислот (как и, взаимно, все красные красящие вещества, которые синеют от щелочей), содержат азот: и вполне возможно, что это обстоятельство однажды создаст связь между двумя рассматриваемыми положениями, показав, что антагонистическое действие кислот и щелочей при создании или разрушении синего цвета является результатом какого-то одного, более общего закона. Хотя это связывание разрозненных обобщений является большим достижением, оно мало способствует приданию дедуктивного характера какой-либо науке в целом; потому что новые курсы наблюдений и экспериментов, которые таким образом позволяют нам связать воедино несколько общих истин, обычно открывают нам еще большее число несвязанных новых истин. Отсюда химия, хотя подобные расширения и упрощения ее обобщений происходят постоянно, в основном остается экспериментальной наукой; и, вероятно, будет оставаться таковой до тех пор, пока в будущем не будет достигнуто какое-либо всеобъемлющее обобщение, которое, подобно ньютоновскому, свяжет воедино огромное количество меньших известных индукций и сразу изменит весь метод науки. В химии уже есть одно великое обобщение, которое, хотя и относится к одному из подчиненных аспектов химических явлений, обладает в своей ограниченной сфере этим всеобъемлющим характером: принцип Дальтона, называемый атомной теорией, или учением о химических эквивалентах; который, позволяя нам до известной степени предвидеть пропорции, в которых будут соединяться два вещества, до того как эксперимент был проведен, несомненно, является источником новых химических истин, получаемых путем дедукции, а также связующим принципом для всех истин того же рода, полученных ранее экспериментальным путем.