(104.) Но, как решающий признак великого начинающегося изменения в направлении человеческих способностей, астрономия, единственная наука, в которой древние достигли какого-либо реального прогресса и поднялись до чего-то вроде широких и общих концепций, начала снова изучаться в лучшем духе беспристрастной философии; и коперниканская или пифагорейская система возникла или возродилась и быстро приобрела сторонников. Наконец появился Галилей и открыто атаковал и опроверг аристотелевские догмы относительно движения путем прямого обращения к свидетельству чувств и с помощью экспериментов самого убедительного рода. Преследования, которые такой шаг навлек на него, запись его упорства и страданий, а также окончательный триумф его мнений и рассуждений были слишком недавно и слишком хорошо описаны, чтобы требовать повторения здесь.
(105.) Открытиями Коперника, Кеплера и Галилея ошибки аристотелевской философии были эффективно опровергнуты на простом обращении к фактам природы; но оставалось показать на широких и общих принципах, как и почему Аристотель был неправ; сделать очевидной особую слабость его метода философствования и заменить его более сильным и лучшим. Эту важную задачу выполнил Фрэнсис Бэкон, лорд Верулам, который поэтому будет справедливо рассматриваться во все будущие века как великий реформатор философии, хотя его собственные фактические вклады в запас физических истин были малы, а его идеи по частным пунктам были сильно окрашены ошибками и заблуждениями, которые были виной скорее общего недостатка физической информации той эпохи, чем какой-либо узости взглядов с его стороны; и об этом он был полностью осведомлен. Некоторые пытались умалить заслугу этого великого достижения, показывая, что индуктивный метод практиковался во многих случаях, как древних, так и современных, простым инстинктом человечества; но не введение индуктивного рассуждения как нового и доселе неиспытанного процесса характеризует бэконовскую философию, а его острое восприятие и его широкое и волнующее, почти восторженное провозглашение его первостепенной важности как альфы и омеги науки, как великой и единственной цепи для связывания физических истин и конечного ключа к каждому открытию и каждому применению. Те, кто хотел бы отказать ему в его заслуженной славе на таких основаниях, отказали бы Дженнеру или Говарду в их гражданских коронах, потому что несколько фермеров в отдаленной провинции с незапамятных времен были знакомы с вакцинацией или филантропы во все времена время от времени посещали заключенного в его темнице.
(106.) Огромный импульс был теперь дан науке, и казалось, что гений человечества, долго сдерживаемый, наконец с жадностью бросился на Природу и начал, по общему согласию, великую работу по вспашке ее доселе нетронутой почвы и обнажению сокровищ, так долго скрытых. Общее чувство теперь преобладало относительно бедности и недостаточности существующего знания в вопросах факта; и, по мере того как информация быстро текла, началась эра волнения и удивления, которой летописи человечества не предоставляли ничего подобного. Казалось также, что сама Природа поддерживала этот импульс; и, пока она поставляла новые и необычайные вспомогательные средства тем чувствам, которые отныне должны были упражняться в ее исследовании, — пока телескоп и микроскоп открывали бесконечность в обоих направлениях, — как бы для привлечения внимания к своим чудесам и ознаменования эпохи, она продемонстрировала самую редкую, самую великолепную и таинственную из всех астрономических явлений: появление и последующее полное исчезновение новой и яркой неподвижной звезды дважды в течение жизни самого Галилея.
(107.) Непосредственные последователи Бэкона и Галилея обыскивали всю природу в поисках новых и удивительных фактов с чем-то вроде той жажды чудесного, которую можно было бы рассматривать как остаток эпохи алхимии и естественной магии, но которая при надлежащем регулировании является мощнейшим и полезнейшим стимулом к экспериментальному исследованию. Бойль, в частности, казалось, был воодушевлен энтузиазмом пыла, который бросал его от предмета к предмету и от эксперимента к эксперименту без единого мгновения передышки и с своего рода неразборчивым аппетитом; в то время как Гук (великий современник и почти достойный соперник Ньютона) нес более острый взгляд исследующего разума в круг исследований, еще более обширный. По мере того как факты множились, ведущие явления становились заметными, законы начали появляться, а обобщения — начинаться; и столь стремительной была карьера открытий, столь значительным был триумф индуктивной философии, что одного поколения и усилий одного ума хватило для установления системы вселенной на основе, которая никогда больше не будет поколеблена.
(108.) Мы теперь попытаемся перечислить и объяснить в деталях основные шаги, с помощью которых достигаются законные и обширные индукции, и процессы, посредством которых ум при исследовании законов природы очищает себя последовательными степенями от излишеств и обременений, которые висят на частностях и скрывают восприятие их точек сходства и связи. Мы изложим помощь, которая может быть оказана нам в работе столь большого размышления и труда методичным курсом действий и тщательным вниманием к тем средствам, которые когда-либо оказывались успешными, с целью их лучшего понимания и адаптации к другим случаям: вид умственной индукции, не лишенный полезности и масштаба сам по себе; поскольку, преследуя только его, мы можем достичь более близкого знания, чем то, которым мы фактически обладаем, о законах, которые регулируют наше открытие истины, и о правилах, насколько они простираются, к которым сводится изобретение. Делая это, мы начнем с самого начала, с самого опыта, рассматриваемого как накопление знания об отдельных объектах и фактах.
ГЛ. IV.
О НАБЛЮДЕНИИ ФАКТОВ И СБОРЕ ПРИМЕРОВ.
(109.) Природа предлагает нам два рода предметов для созерцания во внешнем мире — объекты и их взаимные действия. Но после того, что было сказано на предмет ощущения, читатель не затруднится заметить, что мы ничего не знаем об объектах самих по себе, которые составляют вселенную, кроме как через посредство впечатлений, которые они возбуждают в нас, каковые впечатления являются результатами определенных действий и процессов, в которых непосредственно участвуют чувственные объекты и материальные части нас самих. Таким образом, наше наблюдение внешней природы ограничено взаимным действием материальных объектов друг на друга; и фактами, то есть ассоциациями явлений или появлений. Мы не получаем никакой информации, просто воспринимая, что объект черный; но если мы также воспринимаем, что он жидкий, мы по крайней мере приобретаем знание, что чернота не несовместима с жидкостью, и таким образом сделали шаг, пусть и незначительный, к знанию более сокровенной природы этих двух качеств. Всякий раз, следовательно, когда мы хотим либо проанализировать явление на более простые, либо установить, каков ход или закон природы при любой предложенной общей случайности, первым шагом является накопление достаточного количества хорошо установленных фактов или записанных примеров, относящихся к рассматриваемому пункту. Здравый смысл диктует это как предоставление нам средств для рассмотрения одного и того же предмета с нескольких точек зрения; и он также продиктовал бы, что чем более различны эти собранные факты во всех других обстоятельствах, кроме той, которая составляет предмет исследования, тем лучше; потому что они тогда в некотором роде приводятся в контраст друг с другом в своих точках разногласия и, таким образом, стремятся сделать те, в которых они согласуются, более заметными и поразительными.
(110.) Единственные факты, которые когда-либо могут стать полезными в качестве оснований физического исследования, — это те, которые происходят единообразно и неизменно при одних и тех же обстоятельствах. Это очевидно: ибо если они не имеют этого характера, они не могут быть включены в законы; им не хватает той универсальности, которая делает их пригодными для вхождения в качестве элементарных частиц в состав тех универсальных аксиом, которые мы стремимся открыть. Если один и тот же результат не происходит постоянно при данной комбинации обстоятельств, по-видимому, той же самой, нужно предположить одно из двух — каприз (т. е. произвольное вмешательство умственного агента) или различия в самих обстоятельствах, действительно существующие, но не замеченные нами. В любом случае, хотя мы можем записывать такие факты как курьезы или как ожидающие объяснения, когда различие обстоятельств будет понято, мы не можем использовать их в научном исследовании. Следовательно, всякий раз, когда мы замечаем примечательный эффект любого рода, нашим первым вопросом должно быть: можно ли его воспроизвести? Каковы обстоятельства, при которых он произошел? И будет ли он всегда происходить снова, если эти обстоятельства, насколько мы смогли их собрать, сосуществуют?
(111.) Обстоятельства, следовательно, которые сопровождают любой наблюдаемый факт, являются главными чертами в его наблюдении, по крайней мере до тех пор, пока не будет установлено достаточным опытом, какие обстоятельства не имеют к нему никакого отношения и, следовательно, могли бы быть оставлены без наблюдения, не жертвуя фактом. При наблюдении и записи факта, следовательно, совершенно нового, мы не должны упускать ни одного обстоятельства, способного быть отмеченным, чтобы какое-либо из опущенных обстоятельств не оказалось существенно связанным с фактом, и его опущение, следовательно, не свело бы подразумеваемое утверждение закона природы к простой записи исторического события. Например, при падении метеоритных камней видны вспышки огня, исходящие из облака, и слышен громкий дребезжащий шум, похожий на гром. Эти обстоятельства, а также внезапный удар и последующее разрушение долгое время заставляли их путать с эффектом молнии и называть громовыми стрелами. Но одного обстоятельства достаточно, чтобы отметить разницу: вспышка и звук иногда воспринимались исходящими из очень маленького облака, изолированного в чистом небе; комбинация обстоятельств, которая никогда не случается во время грозы, но которая, несомненно, тесно связана с их реальным происхождением.
(112.) Записанное наблюдение состоит из двух различных частей: во-первых, точного уведомления о наблюдаемой вещи и обо всех подробностях, которые могут считаться имеющими какую-либо естественную связь с ней; и, во-вторых, правдивой и верной записи их. Поскольку наши чувства являются единственными входами, через которые мы получаем впечатления о фактах, мы должны позаботиться при наблюдении, чтобы все они были в активности, и не позволить ускользнуть от внимания ничему, что влияет на любое из них. Таким образом, если бы молния ударила в дом, в котором мы живем, мы должны были бы заметить, какой свет мы видели — лист пламени, мечущуюся искру или ломаный зигзаг; в каком направлении движущийся, к каким объектам прилипающий, его цвет, его продолжительность и т. д.; какие звуки были слышны — взрывные, грохочущие, дребезжащие, мгновенные или постепенно усиливающиеся и затихающие и т. д.; был ли ощутим какой-либо запах гари, и если сернистый, металлический или такой, который возник бы просто от веществ, опаленных вспышкой, и т. д.; чувствовали ли мы какой-либо шок, удар или особое ощущение, или испытали ли какой-либо странный вкус во рту. Затем, помимо детализации эффектов удара, следует отметить все обстоятельства, которые могли бы в какой-либо степени казаться способными привлечь, произвести или модифицировать его, такие как наличие проводников, соседние объекты, состояние атмосферы, барометр, термометр и т. д., и расположение облаков; и после всей этой обстоятельности вопрос о том, как дом оказался пораженным, может в конечном итоге зависеть от факта, что вспышка молнии в двадцати милях отсюда прошла в тот конкретный момент от земли к облакам, в результате эффекта того, что было названо возвращающимся ударом.
(113.) Автор в «Эдинбургском философском журнале» заявляет, что был приведен к серии исследований химической природы особой кислоты, заметив случайно горький вкус в жидкости, которую собирались вылить. Химия полна таких инцидентов.
(114.) В преходящих явлениях, если число подробностей велико, а время для их наблюдения коротко, мы должны проконсультироваться со своей памятью, прежде чем они успеют угаснуть, или освежить ее, поместив себя как можно ближе в те же обстоятельства снова; вернуться на место, например, и проверить слова нашего утверждения апелляцией ко всем оставшимся признакам и т. д. Это особенно необходимо там, где мы не наблюдали сами, а только собираем и записываем наблюдения других, особенно неграмотных или предвзятых лиц, о любом редком явлении, таком как прохождение большого метеора, падение камня с неба, шок землетрясения, необычайный град и т. д.
(115.) Во всех случаях, допускающих исчисление или измерение, крайне важно получать точные численные данные, будь то при измерении времени, пространства или любого рода величин. Пренебрежение этим, во-первых, подвергает нас иллюзиям чувств, которые могут привести к грубейшим ошибкам. Так, в альпийских странах мы постоянно обманываемся в оценке высот и расстояний; и когда мы преодолеваем первое впечатление, заставляющее нас недооценивать их, мы едва ли не склонны впадать в противоположную крайность. Но численная точность желательна не только для того, чтобы уберечь нас от преувеличенных впечатлений. Она — сама душа науки; и ее достижение дает единственный, или, по крайней мере, лучший критерий истинности теорий и правильности экспериментов. Так, именно отсутствием точных численных определений величин объяснялись ошибки и путаница в стальской химии — путаница, которая рассеялась, подобно утреннему туману, как только точность в этом отношении стала считаться необходимой. Химия в высшей степени является наукой о количестве; и перечисление открытий, возникших в ней из простого определения весов и мер, было бы почти равносильно составлению синопсиса этой области знания. Нам достаточно упомянуть закон определенных пропорций, который фиксирует состав каждого тела в природе в определенных пропорциональных весах его ингредиентов.
(116.) Действительно, характерной чертой всех высших законов природы является принятие ими формы точного количественного выражения. Так, закон тяготения, самая универсальная истина, к которой до сих пор пришел человеческий разум, выражает не просто общий факт взаимного притяжения всей материи; не просто расплывчатое утверждение о том, что его влияние уменьшается по мере увеличения расстояния, но точную численную скорость, с которой происходит это уменьшение; так что, когда его величина известна на любом одном расстоянии, она может быть точно вычислена для любого другого. Так же и законы кристаллографии, которые ограничивают формы, принимаемые природными веществами, когда они предоставлены своим собственным внутренним силам агрегации, точными геометрическими фигурами с фиксированными углами и пропорциями, имеют тот же существенный характер строгого математического выражения, без которого из них невозможно было бы вывести никаких точных частных заключений.
(117.) Но чтобы прийти к законам такого рода, очевидно, что каждый шаг нашего исследования должен быть совершенно свободен от малейшей степени небрежности и нерешительности и нести в себе всю силу строгого численного объявления; и что, следовательно, сами наблюдения, на которых в конечном счете покоятся все законы, должны обладать тем же свойством. Ни одно из наших чувств, однако, не дает нам прямой информации для точного сравнения величин. Число, действительно, то есть целое число, является объектом чувств, потому что мы можем считать; но мы не можем ни взвесить, ни измерить, ни составить какое-либо точное представление о дробных частях с помощью одних лишь чувств. Едва ли кто-нибудь мог бы отличить двадцать фунтов от того же веса, увеличенного или уменьшенного на несколько унций; еще меньше он мог бы судить о пропорции между унцией золота и сотней гран хлопка, взвешивая их на руках. Приведем другой пример: глаз не является судьей пропорции различных степеней освещенности, даже когда они видны рядом; и если проходит время и обстоятельства меняются, нет ничего более расплывчатого, чем его суждения. Когда мы с восхищением смотрим на великолепное зрелище золотых облаков на закате, которые кажутся пропитанными светом и светящимися, как языки настоящего пламени, нам с трудом удается убедить себя рассматривать их как те же самые объекты, которые в полдень проходят незамеченными как простые белые облака, купающиеся в солнце, лишь участвуя, из-за своего большого горизонтального расстояния, в красноватом оттенке, который светила приобретают, просвечивая сквозь большое количество атмосферных паров, и тем самым даже теряя часть своего света. Так обстоит дело и с нашими оценками времени, скорости и всех других вопросов количества; они абсолютно расплывчаты и неадекватны для того, чтобы служить фундаментом для какого-либо точного заключения.
(118.) В этой чрезвычайной ситуации мы вынуждены прибегать к инструментальным вспомогательным средствам, то есть к приспособлениям, которые заменят расплывчатые впечатления чувств точными впечатлениями числа и сведут все измерения к счету. В качестве первого предварительного шага к осуществлению этого мы фиксируем удобные эталоны веса, размера, времени и т. д. и изобретаем приспособления для легкого и правильного их повторения столько раз, сколько нам угодно, и подсчета того, сколько раз такая стандартная единица содержится в предмете — будь то вес, пространство, время или угол, — который мы хотим измерить; и если остается дробная часть, мы измеряем ее как новую величину с помощью аликвотных частей прежнего эталона.
(119.) Если бы каждый научный исследователь наблюдал только для собственного удовлетворения и рассуждал только на основе собственных наблюдений, не имело бы большого значения, какие эталоны он использовал или какие приспособления (если только они верны) он применял для этой цели; но если предполагается (а это крайне важно), чтобы наблюдения, однажды сделанные, оставались как записи для всего человечества и для всего потомства, очевидно, что имеет высочайшее значение, чтобы все исследователи согласились на использовании общего эталона и чтобы он не был подвержен изменениям с течением времени. Выбор и проверка таких эталонов, однако, легко могут быть поняты как дело чрезвычайной трудности, хотя бы уже из того простого обстоятельства, что для проверки постоянства одного эталона мы должны сравнивать его с другими, которые, возможно, сами по себе неточны или, по крайней мере, нуждаются в проверке.