Изображение на обложке было создано составителем и является общественным достоянием.
НАТУРФИЛОСОФИЯ
ВИЛЬГЕЛЬМ ОСТВАЛЬД
ПЕРЕВОД ТОМАСА ЗЕЛЬЦЕРА
С особой редакцией автора для американского издания
НЬЮ-ЙОРК HENRY HOLT AND COMPANY 1910
Авторское право, 1910, HENRY HOLT AND COMPANY
Published November, 1910
ТИПОГРАФИЯ THE QUINN & BODEN CO. РАУЭЙ, НЬЮ-ДЖЕРСИ
Оригинал этой книги был опубликован в качестве первого тома в серии «Книги о естествознании» (Bücher der Naturwissenschaft) издательства Reclam.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Начало двадцатого века отмечено внезапным ростом интереса к философии. Это особенно заметно по значительному увеличению философской литературы. Примечательно, что нынешнее движение отнюдь не является возрождением академической философии, традиционно представленной в университетах, а скорее носит самобытный характер натурфилософии. Оно обязано своим возникновением тому факту, что после специализации последнего полувека синтетические факторы науки вновь решительно заявляют о себе. Потребность наконец рассмотреть все многочисленные частные науки с общей точки зрения и найти связь между собственной деятельностью и работой человечества в его совокупности должна рассматриваться как самый плодотворный источник нынешнего философского движения, точно так же, как это было источником натурфилософских устремлений сто лет назад.
Но в то время как та старая натурфилософия вскоре закончилась в безбрежном море спекуляций, нынешнее движение обещает постоянные результаты, поскольку оно построено на чрезвычайно широкой базе опыта. Законы энергии в неорганическом мире и законы эволюции в органическом мире предоставляют ментальные инструменты для концептуальной разработки материала, предоставляемого наукой, — инструменты, способные не только объединить нынешнее знание, но и вызвать к жизни знание будущего. Если и нельзя считать это объединение исчерпывающим и достаточным на все времена, то все же нам предстоит еще так много сделать в переработке имеющегося у нас материала с только что упомянутых общих точек зрения, что потребность в систематизации должна быть удовлетворена, прежде чем мы сможем обратить свой взор на более отдаленные вещи.
Настоящая работа призвана служить первым пособием и руководством в приобретении этих всеобъемлющих понятий о внешнем мире и внутренней жизни. Она не предназначена для развития или отстаивания какой-либо «системы философии». Благодаря долгому опыту преподавания автор узнал, что лучшие ученики — это те, кто вскоре идет своим путем. Однако она призвана отстаивать определенный метод, а именно научный (или, если хотите, естественно-научный), который берет свои проблемы и стремится решить их из опыта и для опыта. Если в результате возникают несколько точек зрения, отличающихся от современных и, следовательно, требующих иного отношения к важным вопросам в ближайшем будущем, то сам этот факт служит доказательством того, что наша нынешняя натурфилософия не уводит от жизни, а стремится стать частью нашей жизни, и имеет на это право.
CONTENTS
PAGE
Introduction 1
PART I
General Theory of Knowledge 11
1. The Formation of Concepts 11
2. Science 13
3. The Aim of Science 13
4. Concrete and Abstract 16
5. The Subjective Part 17
6. Empirical Concepts 18
7. Simple and Complex Concepts 19
8. The Conclusion 24
9. The Natural Laws 28
10. The Law of Causation 31
11. The Purification of the Causal Relation 34
12. Induction 38
13. Deduction 40
14. Ideal Cases 44
15. The Determinateness of Things 47
16. The Freedom of the Will 50
17. The Classification of the Sciences 53
18. The Applied Sciences 57
PART II
Logic, the Science of the Manifold, and Mathematics 61
19. The Most General Concept 61
20. Association 63
21. The Group 65
22. Negation 68
23. Artificial and Natural Groups 69
24. Arrangement of the Members 75
25. Numbers 78
26. Arithmetic, Algebra, and the Theory of Numbers 79
27. Co-ordination 80
28. Comparison 82
29. Numbers 85
30. Signs and Names 86
31. The Written Language 89
32. Pasigraphy and Sound Writing 92
33. Sound Writing 96
34. The Science of Language 97
35. Continuity 101
36. Measurement 107
37. The Function 109
38. The Application of the Functional Relation 112
39. The Law of Continuity 113
40. Time and Space 118
41. Recapitulation 124
PART III
The Physical Sciences 127
42. General 127
43. Mechanics 128
44. Kinetic Energy 132
45. Mass and Matter 136
46. Energetic Mechanics 138
47. The Mechanistic Theories 140
48. Complementary Branches of Mechanics 144
49. The Theory of Heat 147
50. The Second Fundamental Principle 150
51. Electricity and Magnetism 154
52. Light 156
53. Chemical Energy 159
PART IV
The Biologic Sciences 163
54. Life 163
55. The Storehouse of Free Energy 168
56. The Soul 171
57. Feeling, Thinking, Acting 174
58. Society 179
59. Language and Intercourse 182
60. Civilization 184
Index 187
ВВЕДЕНИЕ
Естествознание и натурфилософия — это не две взаимно исключающие друг друга области. Они принадлежат друг другу. Они подобны двум дорогам, ведущим к одной цели. Эта цель — господство человека над природой, которого различные естественные науки достигают путем сбора всех индивидуальных фактических отношений между природными явлениями, сопоставления их и стремления обнаружить их взаимозависимость, на основе которой одно явление может быть предсказано по другому с большей или меньшей степенью уверенности. Натурфилософия сопровождает эти специализированные труды и обобщения аналогичными трудами и обобщениями, только более универсального характера. Например, в то время как наука об электричестве, как отрасль физики, имеет дело с отношением электрических явлений друг к другу и к явлениям в других отраслях физики, натурфилософия не только озабочена вопросом взаимной связи всех физических отношений, но и стремится включить в сферу своего изучения химические, биологические, астрономические, короче говоря, все известные явления. Другими словами, натурфилософия — это самая общая отрасль естествознания.
Здесь обычно задают два вопроса. Во-первых, как мы можем определить границу между натурфилософией и специальными науками, поскольку, очевидно, о четких разграничительных линиях не может быть и речи? Во-вторых, как мы можем исследовать и преподавать натурфилософию, когда невозможно, чтобы один человек полностью овладел всеми науками и таким образом получил представление с высоты птичьего полета об общих связях между всеми отраслями знания? Особенно начинающему, который должен сначала изучить различные науки, кажется совершенно безнадежным посвятить себя изучению того, что предполагает владение ими.
Поскольку обсуждение этих двух вопросов даст отличный предварительный обзор предстоящей работы, будет полезно рассмотреть их подробно. Прежде всего, отсутствие полных и точных границ является общей характеристикой всех природных вещей, а наука — это природная вещь. Если, например, мы попытаемся провести четкое различие между физикой и химией, мы столкнемся с той же трудностью. Так же и в биологии, если мы попытаемся вне всякого сомнения установить линию разделения между животным и растительным мирами.
Если, несмотря на эту общеизвестную невозможность, мы считаем деление природных вещей на классы и порядки отнюдь не бесполезным и не отбрасываем его, а рассматриваем как важную научную работу, то это практическое доказательство того, что такая классификация сохраняет свою существенную полезность, даже если она не достигает идеальной определенности. Ибо, несмотря на это несовершенство, классификация достигает своей цели, которая заключается в целостном видении, а следовательно, и в овладении многообразием явлений. Например, в подавляющем большинстве органических существ нет сомнений, являются ли они животными или растениями. Точно так же большинство явлений неорганической природы можно легко обозначить как физические или химические. Для всех таких случаев, следовательно, существующая классификация хороша и полезна. Те немногие случаи, которые представляют трудность, вполне могут быть рассмотрены отдельно, где бы они ни возникали, и нам достаточно лишь принять их к сведению. Из этого, конечно, следует, что классификация будет тем лучше соответствовать своей цели, чем реже возникают такие сомнительные случаи, и что мы заинтересованы в неоднократной проверке существующих классификаций с целью выяснить, нельзя ли заменить их более подходящими.
В этих вопросах дело обстоит почти так же, как когда мы смотрим на волны на поверхности большого водоема. Наш первый взгляд говорит нам, что там катится множество волн; и с точки зрения, дающей нам достаточно широкий обзор, мы можем сосчитать их и измерить их ширину. Но где линия разделения между одной волной и следующей? Мы, несомненно, видим, как одна волна следует за другой, но нам невозможно точно указать конец одной и начало следующей. Должны ли мы тогда сделать вывод, что излишне или невыполнимо обозначать волны как разные? Отнюдь нет. Напротив, в строго научной работе мы будем стремиться найти какое-то подходящее определение границы между двумя последовательными волнами. Ее можно тогда назвать произвольной линией, и в некоторой степени произвольной она, безусловно, будет. Но исследователю это не важно. Что его заботит, так это то, можно ли с помощью этого определения однозначно определить длины волн, и если это возможно, он будет использовать определение как подходящее для целей науки, не отбрасывая от себя мысль, что, возможно, какое-то другое определение может обеспечить еще более легкое или четкое определение. Такому он мгновенно отдал бы предпочтение перед старым.
Таким образом, мы видим, что эти вопросы классификации — это не вопросы так называемой «сущности» вещи, а относятся лишь к чисто практическим договоренностям для более легкого и успешного овладения научными проблемами. Это чрезвычайно важная точка зрения, гораздо более далеко идущая, чем кажется здесь при ее первом применении.
Что касается второго возражения, я признаю его обоснованность. Но и здесь мы имеем явление, проявляющееся во всех отраслях и формах науки. Поэтому мы должны заранее ознакомиться с ним. Наука была создана человеком для целей человека и, следовательно, как и все достижения человечества, обладает неистребимым качеством несовершенства. Но сам факт существования успешной работающей науки, с помощью которой человеческая жизнь была фундаментально изменена, означает, что качество неполноты в человеческом познании не является препятствием для его эффективности. Ибо то, что наука однажды разработала, всегда содержит долю истины, а значит, и долю эффективности. Старая корпускулярная теория света, которая сейчас кажется нам такой по-детски неполной, тем не менее была адекватна для удовлетворительного объяснения явлений отражения и преломления, и с ее помощью были построены лучшие телескопы. Это объясняется истинными элементами в ней, которые научили нас правильно рассчитывать направление лучей света при отражении и преломлении. Остальное было лишь произвольным дополнением, которое должно было отпасть, когда были обнаружены новые, противоречивые факты. Эти факты не могли быть приняты во внимание, когда теория была выдвинута, потому что они были еще не известны. Но когда корпускулярная теория света была заменена теорией волн упругого эфира, геометрическая оптика поначалу осталась совершенно неизменной, потому что теория прямых линий лучей могла быть выведена и из новых взглядов, хотя и не так легко и гладко. А геометрическая оптика тогда занималась только этими прямыми линиями, отнюдь не вопросом их распространения. Только недавно стало ясно, что эта концепция прямых линий лучей неполна, хотя, правда, она сделала первый шаг к представлению реальных явлений. Она терпит неудачу, когда дело доходит до характеристики поведения пучка лучей с большой апертурой. Старая идея прямой линии лучей должна была быть заменена более сложным понятием с более разнообразными характеристиками, а именно волновой поверхностью. Большее разнообразие этого понятия делает возможным представление большего разнообразия только что упомянутых оптических явлений. И из него проистекают весьма значительные успехи, достигнутые с момента выдвижения новой теории в оптических инструментах, особенно в микроскопе и фотографическом объективе, для целей которых требуются пучки лучей с большой апертурой. Астрономический объектив с его малым углом апертуры не претерпел особенно важных улучшений.
Опыт в каждой области науки такой же, как и в этой. Наука не похожа на цепь, которая рвется, когда лишь одно звено оказывается слабым. Она похожа на дерево, или, еще лучше, на лес, в котором происходят всякого рода изменения или опустошения, не заставляя целое исчезнуть или перестать быть активным. Отношения между различными явлениями, как только они становятся известными, продолжают существовать как неистребимые компоненты всей будущей науки. Может случиться, на самом деле, случается очень часто, что форма, в которой те отношения были впервые выражены, оказывается несовершенной, и что отношения не могут поддерживаться вполне общо. Оказывается, что они подвержены другим влияниям, которые изменяют их, потому что они были неизвестны и не могли быть приняты во внимание при открытии и первой формулировке этих отношений. Но какие бы изменения ни претерпевала наука, определенный остаток того первого знания останется и никогда не будет потерян. В этом смысле истина, которую наука однажды обрела, имеет жизнь вечную, то есть она будет существовать до тех пор, пока существует человеческая наука.
Применяя это общее понятие к нашему случаю, мы имеем следующее. Насколько и насколько общо в любое данное время отношения различных явлений суммируются в фиксированных формах, то есть в естественных законах, будет зависеть от стадии, достигнутой каждой из специальных наук. Но с тех пор, как наука существует, она дала определенное количество таких общих законов, и они, хотя и были изрядно отшлифованы в форме и выражении и претерпели много исправлений относительно пределов их применения, тем не менее сохранили свою сущность, с тех пор как начали свое существование в мозгу человеческих исследователей. Сеть отношений явлений становится все шире и разнообразнее, но ее главные черты сохраняются.
То же самое верно и для индивида. Как бы ни был ограничен круг его знаний, это часть великой сети, и поэтому обладает качеством, в силу которого другие части легко присоединяются к ней, как только они достигают сознания и знания индивида. Человек, который таким образом входит в сферу науки, приобретает преимущества, которые можно сравнить с преимуществами телефона в его доме. Если он захочет, он может быть соединен со всеми остальными, хотя он будет крайне ограниченно пользоваться своей привилегией, поскольку будет пытаться связаться только с теми, с кем у него есть личные отношения. Но как только такие отношения установлены, возможность телефонной связи устанавливается одновременно и автоматически. Точно так же каждая крупица знания, которую индивид присваивает, окажется регулярной частью центральной организации, весь объем которой он никогда не сможет охватить, хотя каждая отдельная часть была сделана доступной для него, при условии, что он хочет принять ее к сведению.
Начинающий в обучении, следовательно, получая самое элементарное образование в школе, или от своих родителей, или даже из своего личного опыта в своем окружении, схватывает одну или несколько нитей могучей сети и может пробираться дальше по ней, чтобы втянуть все большую область ее в свою жизнь и поле своей деятельности. И эта сеть обладает ценным, даже драгоценным качеством быть той же самой, что соединяет величайшие и самые всеобъемлющие умы человечества друг с другом. Истины, которые человек однажды постиг, ему никогда не нужно изучать заново, что касается их фактического содержания, хотя нередко — особенно в новых науках — ему приходится видеть, как меняется форма их представления и обобщения. По этой причине для каждого индивида с самого начала особенно важно воспринимать эти неизменные факты и осознавать, что они неизменны, и учиться отличать их от изменяемых форм их представления. Именно в этом отношении наиболее ясно обнаруживается неполнота человеческого знания. Раз за разом в истории науки форму принимали за содержание, а необходимые изменения формы — чисто практический вопрос — путали с революционными модификациями содержания.
Таким образом, каждое представление науки имеет свою натурфилософскую часть. В учебниках, будь то элементарных или продвинутых, глава по натурфилософии обычно находится в начале книги, иногда в конце, в форме «общего введения» или «общего резюме». В специальных работах, в которых исследователи сообщают о последних достижениях науки, натурфилософские части обычно встречаются в форме тезисов, принципов, которые не обсуждаются, часто даже не формулируются явно, но от принятия которых зависят все специальные выводы, которые делаются в данном случае из сообщаемых новых фактов или мыслей. Будь то в начале или в конце книги, эти самые общие принципы не совсем занимают то место, которое им подобает. Если во введении к учебнику, они практически лишены содержания, поскольку факты, которые они призваны суммировать, еще предстоит раскрыть в ходе изложения. Если в конце, они приходят слишком поздно, поскольку они уже были применены в многочисленных случаях, хотя и без ссылки на их общую природу. Лучший метод — и хороший учитель всегда использует этот метод, будь то в устном или письменном слове — позволять обобщениям приходить всякий раз, когда сообщаемые индивидуальные факты требуют и оправдывают их.
Таким образом, все обучение естественным наукам обязательно перемежается натурфилософией, хорошей или плохой, в зависимости от ясности ума учителя. Если мы хотим получить идеальный обзор сложной структуры, как, например, путаница улиц в большом городе, нам лучше не пытаться узнать каждую улицу, а изучить общий план, из которого мы узнаем сравнительное расположение улиц. Так и нам при изучении специальной науки полезно взглянуть на наш общий план, хотя бы для того, чтобы не сбиться с пути, когда он может случайно привести через квартал, доселе неизвестный. В этом цель настоящей работы.
ЧАСТЬ I ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ПОЗНАНИЯ
1. Формирование понятий.
Для человеческого разума, как он медленно пробуждается в каждом ребенке, мир поначалу кажется хаосом, состоящим из одних лишь индивидуальных переживаний. Единственная связь между ними заключается в том, что они следуют друг за другом последовательно. Из этих переживаний, каждое из которых поначалу отличается от другого, определенные части начинают выделяться тем фактом, что они повторяются чаще, и поэтому получают особый характер — характер «быть знакомым». Знакомость обусловлена тем, что мы вспоминаем прежнее похожее переживание; другими словами, тем, что мы чувствуем, что существует связь между настоящим переживанием и некоторыми прежними переживаниями. Причина этого явления, которое лежит в основе всей ментальной жизни, — это качество, общее для всех живых существ и проявляющееся во всех их функциях, в то время как в неорганической природе оно появляется лишь редко или случайно. Это качество, в силу которого чем чаще какой-либо процесс происходил в живом организме, тем легче он повторяется. Здесь еще не место показывать, как почти все характерные качества живых существ, от сохранения вида до высших интеллектуальных достижений, обусловлены этой особой особенностью. Достаточно сказать, что из-за этого качества все те процессы, которые часто повторяются в любом данном живом организме, спонтанно, то есть по физиологическим причинам, принимают характер, существенно отличающий их от тех, которые появляются только в единичных случаях или спорадически.