«Предварительное рассуждение об изучении естественной философии»

(196.) О «решающих примерах» мы также уже говорили как о предоставляющих самые быстрые и надежные средства устранения посторонних причин и принятия решения между конкурирующими гипотезами. Вследствие склонности ума формировать гипотезы и предвзято судить о случаях, постоянно случается так, что среди всех возможных предположений, которые могут возникнуть, два или три основных занимают нас, исключая остальные; или же может быть, что, если мы были менее поспешны, из множества, отвергнутых из-за очевидной неприменимости к тому или иному случаю, остаются два или три с лучшими претензиями для решения; и это такие примеры позволяют нам сделать. Один из примеров, приведенных Бэконом для иллюстрации его решающего класса, весьма примечателен, будучи ничем иным, как предложением прямого эксперимента для определения того, является ли стремление тяжелых тел вниз результатом некоторого особого механизма в них самих или притяжения Земли «ее телесной массой, как совокупностью тел той же природы». Если это так, говорит он, «то последует, что чем ближе все тела приближаются к Земле, тем сильнее и с большей силой и скоростью они будут стремиться к ней; но чем дальше они, тем слабее и медленнее»: и его эксперимент состоит в сравнении действия пружины и веса в поддержании движений двух «часов», отрегулированных вместе и перемещаемых попеременно на вершины высоких зданий и в глубочайшие шахты. Под «часами» он не мог иметь в виду маятниковые часы, которые тогда еще не были известны (первые были изготовлены в Англии в 1662 году), а «часы с крыльчаткой», так что сравнение, хотя и слишком грубое, не противоречило здравым механическим принципам. Короче говоря, его принцип заключался в сравнении действия пружины с действием веса при производстве определенных движений за определенное время на высотах и в шахтах. Теперь, это в точности то же самое, что было действительно сделано в недавних экспериментах профессоров Эри и Уэвелла в шахте Долкоат: маятник (вес, приводимый в движение силой тяжести) был сравнен с балансиром хронометра, приводимым в движение и регулируемым пружиной. В своем 37-м афоризме Бэкон также говорит о гравитации как о бестелесной силе, действующей на расстоянии и требующей времени для своей передачи; соображение, которое пришло на ум в более поздний период Лапласу в одном из его тончайших исследований.

(197.) Хорошо выбранный и ярко выраженный решающий пример иногда имеет высочайшее значение; когда две теории, которые идут параллельно друг другу (как это иногда бывает) в своем объяснении больших классов явлений, в конце концов оказываются поставленными на карту из-за одного факта. Прекрасный пример этого будет приведен в следующем разделе. Мы можем добавить к приведенным выше примерам таких случаев пример применения химических реактивов, которые почти повсеместно являются решающими экспериментами.

(198.) «Путешествующие примеры» Бэкона — это те, в которых природа или качество, находящиеся под исследованием, «путешествуют» или варьируются по степени; и, таким образом (согласно § 152), дают указание на причину посредством градации интенсивности в эффекте. Один из его примеров весьма удачен, а именно пример «бумаги, которая бела, когда суха, но оказывается менее таковой, когда влажна, и приближается к состоянию прозрачности при исключении воздуха и допущении воды». Читая это и многие другие примеры в «Новом Органоне», можно было бы почти предположить (если бы он был написан), что его автор взял их из «Оптики» Ньютона.

(199.) Путешествующие примеры, так же как и то, что Бэкон называет «пограничными примерами», — это случаи, в которых мы способны проследить тот общий закон, который, по-видимому, пронизывает всю природу, — закон, как его называют, непрерывности, который выражен в хорошо известном предложении: «Natura non agit per saltum» (Природа не делает скачков). Преследование этого закона в случаях, где его применение не является очевидным с первого взгляда, оказалось плодотворным источником физических открытий и привело нас к знанию аналогии и тесной связи явлений, между которыми мы сначала никогда не ожидали бы найти никакой связи.

(200.) Например, прозрачность золотого листа, который позволяет сине-зеленому свету проходить сквозь него, является пограничным примером между прозрачностью прозрачных тел и непрозрачностью металлов, и он предотвращает нарушение закона непрерывности между прозрачными и непрозрачными телами, показывая тело класса, обычно считающегося наиболее непрозрачным в природе, все еще обладающим некоторой слабой степенью прозрачности. Это доказывает, что качество непрозрачности не является противоположным или антагонистическим качеством по отношению к прозрачности, а лишь ее крайней низшей степенью.

ГЛАВА VII.

О ВЫСШИХ СТЕПЕНЯХ ИНДУКТИВНОГО ОБОБЩЕНИЯ, А ТАКЖЕ О ФОРМИРОВАНИИ И ВЕРИФИКАЦИИ ТЕОРИЙ.

(201.) Как частные индукции и законы первой степени общности получаются из рассмотрения отдельных фактов, так и теории являются результатом рассмотрения этих законов и ближайших причин, выявленных в предыдущем процессе, рассматриваемых все вместе как составляющие новый набор явлений, порождения разума, а не чувств, и каждое из которых представляет на общем языке бесчисленные частные факты. При возведении этих высших индукций, следовательно, дается больше простора для упражнения чистого разума, чем при медленном нащупывании наших первых результатов. Ум более освобожден от материи и движется, как если бы в своей собственной стихии. То, что теперь перед ним, он воспринимает более глубоко и менее через посредство чувств, или, по крайней мере, не таким образом, как когда он фактически работает над непосредственными объектами чувств. Но не следует поэтому полагать, что при формировании теорий мы предоставлены неограниченному упражнению воображения или свободны устанавливать произвольные принципы или предполагать существование чисто причудливых причин. Свобода спекуляции, которой мы обладаем в областях теории, не похожа на дикую распущенность раба, сорвавшегося с цепей, но скорее на свободу свободного человека, который усвоил уроки самоограничения в школе справедливого подчинения. Конечные объекты, которые мы преследуем в высших теориях, те же, что и в низших индукциях; и средства, которыми мы можем наиболее надежно достичь их, имеют близкую аналогию с теми, которые мы нашли успешными в таких низших случаях.

(202.) Непосредственная цель, которую мы ставим перед собой в физических теориях, — это анализ явлений и знание скрытых процессов природы в их производстве, насколько они могут быть прослежены нами. Важная часть этого знания состоит в открытии фактического строения или механизма вселенной и ее частей, посредством которых и благодаря которым эти процессы осуществляются; и агентов, которые вовлечены в их исполнение. Теперь, механизм природы по большей части находится либо в слишком большом, либо в слишком малом масштабе, чтобы быть непосредственно познаваемым нашими чувствами; и ее агенты подобным же образом ускользают от прямого наблюдения и становятся известными нам только по их эффектам. Тщетно поэтому мы желаем стать свидетелями процессов, осуществляемых такими средствами, и быть допущенными в тайные убежища и лаборатории, где они совершаются. Были сконструированы микроскопы, которые увеличивают более чем в тысячу раз в линейном измерении, так что мельчайшее видимое зерно песка может быть увеличено до вида чего-то в тысячу миллионов раз более громоздкого; однако единственное впечатление, которое мы получаем, рассматривая его через такой увеличитель, состоит в том, что оно напоминает нам какой-то огромный фрагмент скалы, в то время как интимное строение, от которого зависят его цвет, его твердость и его химические свойства, остается все еще скрытым: нам не кажется, что мы даже приблизились к более близкому анализу его посредством такого исследования.

(203.) С другой стороны, механизм великой системы, частью которой является наша планета, ускользает от непосредственного наблюдения из-за необъятности своего масштаба, более того, даже из-за медленности своих эволюций. Движение минутной стрелки часов едва ли можно заметить без самого пристального внимания, а часовой — и вовсе нет. Но что это по сравнению с впечатлением медленности, которое они производят в наших умах, по сравнению с вращательным движением, которое занимает целый год, или двенадцать, тридцать или восемьдесят лет для завершения, как это имеет место с планетами в их обращениях вокруг Солнца. И все же, как только мы начинаем размышлять о линейных размерах этих светил (которые, однако, мы не видим, и не можем измерить их иначе, как долгим, окольным и трудным процессом), мы теряемся в изумлении от быстроты самих движений, которые прежде казались такими медленными. Движение крыльев ветряной мельницы предлагает (в малом масштабе) иллюстративный случай. На расстоянии вращение кажется медленным и устойчивым, но когда мы стоим близко к одному из крыльев в его размахе, мы удивляемся быстроте, с которой оно проносится мимо нас.

(204.) Далее, агенты, используемые природой для воздействия на материальные структуры, невидимы и могут быть прослежены только по эффектам, которые они производят. Теплота расширяет материю с непреодолимой силой; но что такое теплота, остается еще проблемой. Ток электричества, проходящий по проводу, перемещает намагниченную стрелку на расстоянии; но, за исключением этого эффекта, мы не замечаем никакой разницы между состоянием провода, когда он передает, и когда он не передает поток: и мы применяем термины «ток» или «поток» к электричеству только потому, что в некоторых своих отношениях оно напоминает нам нечто, что мы наблюдали в потоке воздуха или воды. Подобным же образом мы видим, что Луна обращается вокруг Земли; и поскольку мы верим, что она является твердой массой, и никогда не видели, чтобы одно твердое вещество вращалось вокруг другого в пределах нашей досягаемости, чтобы потрогать и исследовать, если только оно не удерживается силой или не соединено связью, мы заключаем, что существует сила и способ связи между Луной и Землей; хотя, каким может быть этот способ, мы не имеем представления и не можем вообразить, как такая сила может быть приложена на расстоянии, при пустом пространстве или, в крайнем случае, невидимой жидкости между ними. (См. § 148.)

(205.) И все же мы не должны отчаиваться, поскольку видим регулярные и прекрасные результаты, достигаемые в человеческих трудах средствами, о которых никто с первого взгляда не подумал бы, что они могут иметь к ним какое-либо отношение. Лист чистой бумаги помещается на раму и сдвигается вперед, и, проделав свой путь последовательно над и под полудюжиной роликов и совершив много других странных эволюций, выходит напечатанным с обеих сторон. И, в конце концов, действующая причина в этом процессе — не что иное, как несколько галлонов воды, вскипяченных в железном сосуде на расстоянии от места операций. Но почему вода, так вскипяченная, должна быть способна производить активную энергию, которая приводит в движение весь аппарат, есть и, вероятно, долго останется для нас секретом.

(206.) Это, однако, вовсе не мешает нам иметь весьма совершенное понимание всего последующего процесса. Мы могли бы посещать типографии и сформировать теорию печатания, и, проработав свой путь до точки, где начиналось механическое действие (котел паровой машины), и верифицировав ее путем разборки и сборки поезда колес и прессов, и путем здравого теоретического исследования всех передач движения от одной части к другой; мы бы, в конце концов, объявили нашу теорию хорошей и заявили, что понимаем печатание досконально. Более того, мы могли бы даже уйти и применить принципы механизма, которые мы изучили в этом исследовании, к другим широко отличающимся целям; сконструировать другие машины и привести их в движение той же движущей силой, и все это без прихода к какой-либо правильной идее относительно конечного источника используемой силы. Но если бы мы были склонны теоретизировать дальше, мы могли бы это сделать; и легко представить, как два теоретика могли бы сформировать очень разные гипотезы относительно происхождения силы, которая попеременно поднимала и опускала поршневой шток двигателя. Один, например, мог бы утверждать, что котел (содержимое которого, предположим, ни одному из теоретиков не было позволено исследовать) был логовом какого-то мощного неизвестного животного, и он не был бы лишен правдоподобных аналогий в тепле, подаче топлива и воды, дыхательных шумах, дыме и, прежде всего, прилагаемой механической силе. Он сказал бы (не без видимости разума), что там, где есть положительный и удивительный эффект и много сильных аналогий, таких как потребляемые материалы и все обычные признаки поддерживаемой жизни, мы не должны отрицать существование животной жизни, потому что не знаем животного, которое потребляет такую пищу. Более того, он мог бы заметить с истиной, что топливо фактически состоит из химических ингредиентов, которые составляют главную пищу всех животных и т. д.; в то время как, с другой стороны, его брат-теоретик, который мельком увидел огонь и обнаружил специфические звуки кипения, мог бы приобрести лучшее понятие о случае и сформировать теорию, более согласующуюся с фактом.

(207.) Теперь, нет ничего более обычного в физике, чем находить две или даже многие теории, поддерживаемые относительно происхождения естественного явления. Например, в случае самой теплоты, один рассматривает ее как реально существующую материальную жидкость, столь чрезвычайной тонкости, что она проникает во все тела и даже способна соединяться с ними химически; в то время как другой рассматривает ее как не что иное, как быстрое вибрационное или вращательное движение в конечных частицах нагретых тел; и производит удивительно остроумный ряд механических рассуждений, чтобы показать, что в таком учении нет ничего противоречащего здравым динамическим принципам. Так, опять же, со светом: один рассматривает его как состоящий из действительных частиц, выбрасываемых из светящихся тел и подвергающихся в своем движении воздействию сил чрезвычайной интенсивности, пребывающих в веществах, на которые они ударяются; другой — как вибрационное движение частиц светящихся тел, сообщаемое особой тонкой и высокоэластичной эфирной среде, заполняющей все пространство, и передаваемое через нее в наши глаза, как звуки в наши уши, посредством волнообразных движений воздуха.

(208.) Теперь, должны ли мы удерживаться от создания гипотез и построения теорий, потому что встречаем такие дилеммы и часто обнаруживаем себя вне нашей глубины? Несомненно, нет. Est quodam prodire tenus si non datur ultra (Есть предел, до которого можно дойти, если не дано идти дальше). Гипотезы по отношению к теориям — это то же, что предполагаемые ближайшие причины по отношению к частным индукциям: они дают нам мотивы для поиска аналогий; основания для цитирования, чтобы представить перед нами все случаи, которые, кажется, имеют к ним отношение, для исследования. Хорошо воображенная гипотеза, если она была предложена справедливым индуктивным рассмотрением общих законов, едва ли не сможет, по крайней мере, позволить нам обобщить на шаг дальше и сгруппировать вместе несколько таких законов под более универсальным выражением. Но это очень ограниченный взгляд на ценность и важность гипотез: может случиться (и это случилось в случае волновой доктрины света), что такой вес аналогии и вероятности может накопиться на стороне гипотезы, что мы вынуждены признать одно из двух: либо что это фактическое утверждение того, что действительно происходит в природе, либо что реальность, какова бы она ни была, должна идти столь близко параллельно ей, чтобы допускать некоторый способ выражения, общий для обоих, по крайней мере в той мере, в какой затронуты фактически известные явления. Теперь, это очень большой шаг, не только ради него самого, как ведущего нас к высокой точке в философской спекуляции, но и для его приложений; потому что любые выводы, которые мы дедуцируем из гипотезы, так поддержанной, должны иметь, по крайней мере, сильную презумпцию в свою пользу: и мы можем быть таким образом приведены к испытанию многих любопытных экспериментов и к воображению многих полезных и важных приспособлений, о которых мы никогда иначе не подумали бы, и которые, во всяком случае, если верифицированы на практике, являются реальными дополнениями к нашему запасу знаний и к искусствам жизни.

(209.) При создании теории, которая должна дать рациональный отчет о любом естественном явлении, мы должны сначала рассмотреть агентов, от которых оно зависит, или причины, к которым мы рассматриваем его как в конечном счете относимое. Эти агенты не должны быть произвольно приняты; они должны быть такими, о которых у нас есть веские индуктивные основания полагать, что они существуют в природе и действительно играют роль в явлениях, аналогичных тем, о которых мы хотели бы дать отчет; или такими, чье присутствие в фактическом случае может быть продемонстрировано недвусмысленными знаками. Они должны быть verae causae (истинными причинами), короче говоря, которые мы можем не только показать существующими и действующими, но законы действия которых мы можем вывести независимо, путем прямой индукции, из экспериментов, специально организованных; или, по крайней мере, сделать такие предположения относительно них, которые не будут противоречить нашему опыту и которые останутся верифицированными совпадением выводов, которые мы дедуцируем из них, с фактами. Например, в теории гравитации мы предполагаем агента — а именно силу или механическую мощь — действовать на любое материальное тело, которое помещено в присутствии любого другого, и побуждать их обоих взаимно друг к другу. Это vera causa; ибо тяжелые тела (то есть все тела, но некоторые в большей, некоторые в меньшей степени) стремятся или пытаются достичь Земли и требуют приложения силы, чтобы противодействовать этому стремлению или удерживать их. Теперь, то, что противостоит и нейтрализует силу, есть сила. И далее, отвес, который, когда ему позволяют висеть свободно, всегда висит перпендикулярно, обнаруживается висящим заметно в стороне от перпендикуляра, когда находится в соседстве со значительной горой; тем самым доказывая, что на него оказывается сила, которая тянет его к горе. Более того, поскольку фактом является то, что Луна обращается вокруг Земли, она должна быть притягиваема к Земле силой; ибо если бы на нее не действовала никакая сила, она продолжала бы двигаться по прямой линии, не сворачивая, чтобы обращаться по орбите, и, следовательно, вскоре ушла бы и потерялась в пространстве. Эта сила, которую мы называем силой гравитации, есть реальная причина.

(210.) Мы должны далее рассмотреть законы, которые регулируют действие этих наших первичных агентов; и к ним мы можем прийти только тремя путями: 1-й, путем индуктивного рассуждения; то есть путем исследования всех случаев, в которых мы знаем, что они осуществляются, выводя, насколько обстоятельства позволят, их величину или интенсивность в каждом частном случае, а затем соединяя вместе, так сказать, эти disjecta membra (разбросанные члены), обобщая из них и таким образом приходя к желаемым законам; 2-й, путем формирования сразу смелой гипотезы, детализируя закон и испытывая его истинность путем следования его следствиям и сравнения их с фактами; или 3-й, путем процесса, участвующего в обоих этих и сочетающего преимущества обоих без их дефектов, а именно путем принятия действительно законов, которые мы хотели бы открыть, но выраженных столь общо, что они будут включать неограниченное разнообразие частных законов; — следуя следствиям этого допущения, путем применения таких общих принципов, как случай допускает; — сравнивая их последовательно со всеми частными случаями в пределах нашего знания; и, наконец, на этом сравнении, модифицируя и ограничивая общее изложение наших законов так, чтобы сделать результаты согласующимися.

(211.) Все эти три процесса для открытия тех общих элементарных законов, на которых основаны высшие теории, применимы с разным преимуществом в разных обстоятельствах. Мы могли бы проиллюстрировать их последовательное применение к случаю гравитации: но поскольку это скорее привело бы к рассуждению, слишком частному для целей этого дискурса, и увело бы нас слишком далеко в область технической математики, мы удовлетворимся замечанием, что метод, упомянутый последним, есть тот, который математики (особенно такие, которые имеют значительное владение теми общими способами представления и рассуждения о количестве, которые составляют высший анализ) находят наиболее универсально применимым и наиболее эффективным; и что он применим с особым преимуществом в случаях, где подчиненные индукции того рода, который описан в последнем разделе, уже привели к законам определенной общности, допускающим математическое выражение. Таким случаем, например, является эллиптическое движение планеты, которое есть общее положение, включающее утверждение бесконечного числа частных мест, в которых законы ее движения позволяют ей быть когда-нибудь найденной, и для которых, конечно, закон силы должен быть так принят, чтобы объяснить это.

(212.) Что касается первого процесса из трех вышеперечисленных, то это, по сути, индукция того рода, который описан в § 185; и все замечания, которые мы там сделали об этом виде индукции, применимы к нему на этой стадии. Прямое принятие частной гипотезы практиковалось время от времени весьма успешно. В качестве примеров мы можем упомянуть теории электричества и магнетизма Кулона и Пуассона, в обеих из которых явления весьма сложного и интересного характера относятся к действиям притягательных и отталкивательных сил, следуя закону, подобному по своему выражению закону гравитации. Но трудность и работа, которые в больших теориях всегда сопровождают преследование фундаментального закона в его отдаленные следствия, эффективно препятствуют тому, чтобы этот метод был обычно используем как средство открытия, если только у нас нет какой-либо веской причины, из аналогии или иным образом, верить, что попытка окажется успешной, или мы не были сначала приведены частичными индукциями к частным законам, которые естественно указывают его для испытания.

(213.) В этом случае закон принимает все характеристики общего явления, являющегося результатом индукции частностей, но еще не верифицированного сравнением со всеми частностями, ни распространенного на все, что он способен включать. (См. § 171.) Именно верификация таких индукций составляет теорию в ее широчайшем смысле и которая охватывает оценку влияния всех таких обстоятельств, которые могут модифицировать эффект причины, законы действия которой мы достигли и хотели бы верифицировать. Возвращаясь к нашему примеру: частные индукции, извлеченные из движений нескольких планет вокруг Солнца и спутников вокруг их первичных тел и т. д., приведя нас к общему понятию притягательной силы, оказываемой каждой частицей материи во вселенной на каждую другую согласно закону, которому мы придаем имя гравитации; когда мы хотим верифицировать эту индукцию, мы должны начать с принятия этого закона, рассматривая всю систему как подчиненную его влиянию и имплицитно повинующуюся ему, и ничто не мешает его действию; мы тогда, в первый раз, воспринимаем ряд модифицирующих обстоятельств, которые не приходили нам в голову, когда мы рассуждали вверх от частностей, чтобы получить фундаментальный закон; мы воспринимаем, что все планеты должны притягивать друг друга, должны поэтому вытягивать друг друга из орбит, которые они имели бы, если бы на них действовало только Солнце; и поскольку это никогда не рассматривалось в индуктивном процессе, его обоснованность становится вопросом, который может быть решен только путем точного установления того, насколько велико отклонение, которое этот новый класс взаимных действий произведет. Сделать это — нелегкая задача, или, скорее, это самая трудная задача, которую гений человека когда-либо до сих пор выполнял: все же она была выполнена простым применением общих законов динамики; и результат (несомненно, самый прекрасный и удовлетворительный) состоит в том, что все те наблюдаемые отклонения в движениях нашей системы, которые выделялись как исключения (§ 154) или были замечены как остаточные явления и зарезервированы для дальнейшего исследования (§ 158) в том несовершенном взгляде на предмет, который мы получили в подчиненном процессе, посредством которого мы поднялись к нашему общему заключению, оказываются непосредственными следствиями вышеупомянутых взаимных действий. Как таковые, они не являются ни исключениями, ни остаточными фактами, но выполнениями общих правил и существенными чертами в изложении случая, без которых наша индукция была бы недействительной, а закон гравитации — положительно неверным.

(214.) В теории гравитации закон есть все во всем, применяя себя сразу к материалам и непосредственно производя результат. Но во многих других случаях мы должны рассматривать не только законы, которые регулируют действия наших конечных причин, но систему механизма или структуру частей, посредством вмешательства которых их эффекты становятся ощутимыми для нас. Так, в тонкой и любопытной электродинамической теории Ампера взаимное притяжение или отталкивание двух магнитов относится к более универсальному явлению, взаимному действию электрических токов, согласно некоторому фундаментальному закону. Но чтобы привести случай магнита в пределы этого закона, он вынужден сделать предположение об особой структуре или механизме, который составляет тело магнитом, а именно, что вокруг каждой частицы тела должен постоянно циркулировать в определенном установленном направлении малый ток электрической жидкости.

(215.) Это, мы можем сказать, слишком сложно; это искусственно и не может быть допущено: однако, если допущение этой или любой другой структуры в десять раз более искусственной и сложной позволит кому-либо представить в общем виде большое количество частных фактов — сделать их частью одной системы и позволить нам рассуждать от известного к неизвестному и фактически предсказывать факты до испытания, — мы бы спросили, почему это не должно быть допущено? Когда мы исследуем те примеры мастерства природы, которые мы можем разобрать и понять, мы находим их в высшей степени искусственными в нашем собственном смысле слова. Возьмем, например, строение глаза или скелета животного — какая сложность и какая искусность! В одном — прозрачная мышца; линза, сформированная эллиптическими поверхностями; круглое отверстие, способное к увеличению или сокращению без потери формы. В другом — каркас из самой любопытной столярной работы; в котором не встречается ни одной прямой линии или какой-либо известной геометрической кривой, но все очевидно систематично и сконструировано по правилам, которые бросают вызов нашему исследованию. Или исследуйте кристаллизованный минерал, который мы можем в некоторой мере рассечь и таким образом получить прямое доказательство внутреннего строения. Ни искусности, ни сложности здесь не недостает; и хотя легко утверждать, что эти явления, в конце концов, произведены чем-то, что было бы очень простым, если бы мы только знали это, ясно, что то же самое можно было бы сказать о паровой машине, исполняющей самые сложные движения, до любого исследования ее природы или любого знания источника ее силы.

(216.) При оценке, однако, ценности теории мы не должны смотреть в первую очередь на вопрос, устанавливает ли она удовлетворительно или нет частный процесс или механизм; ибо об этом, в конце концов, мы никогда не можем получить больше, чем то косвенное доказательство, которое состоит в том, что она ведет к тем же результатам. Что в текущем состоянии науки для нас гораздо важнее знать, так это то, действительно ли наша теория представляет все факты и включает все законы, к которым ведут наблюдение и индукция. Теория, которая делала бы это, несомненно, прошла бы долгий путь к установлению любой гипотезы механизма или структуры, которая могла бы составлять ее существенную часть: но это очень далеко от того, чтобы быть так, за исключением нескольких ограниченных случаев; и пока это так, придавать большое значение гипотезам такого рода, кроме как в той мере, в какой они служат лесами для возведения общих законов, — значит «совершенно перепутать леса со зданием». Рассматриваемые в этом свете, гипотезы часто имеют выдающееся применение: и легкость в их создании, если сопровождается равной легкостью в откладывании их в сторону, когда они сослужили свою службу, является одним из самых ценных качеств, которыми может обладать философ; в то время как, с другой стороны, фанатичная приверженность им или, действительно, к особым взглядам любого рода, в оппозиции к духу фактов, по мере того как они возникают, есть бич всей философии.

(217.) Нет сомнения, однако, что самый безопасный курс, когда ему можно следовать, — это подниматься посредством индукций, проводимых среди законов, как среди фактов, от закона к закону, воспринимая, по мере того как мы идем, как законы, которые мы рассматривали как несвязанные, становятся частными случаями, либо один другого, либо все одного еще более общего, и, в конце концов, сливаются вместе в точке зрения, с которой мы учимся рассматривать их. Пример проиллюстрирует то, что мы имеем в виду. Это общий закон, что все горячие тела выбрасывают или излучают тепло во всех направлениях (под чем мы понимаем не то, что тепло есть действительное вещество, выбрасываемое из горячих тел, а только то, что законы передачи тепла к отдаленным объектам подобны тем, которые регулировали бы распределение частиц, выброшенных во всех направлениях), и что другие более холодные тела, помещенные в их соседстве, становятся горячими, как если бы они получали тепло, так излученное. Далее, все твердые тела, которые нагреваются в одной части, проводят или диффундируют тепло от этой части через все свое вещество. Здесь мы имеем два способа передачи тепла — посредством излучения и посредством проведения; и оба они имеют свои специфические и, по всем признакам, очень разные законы. Теперь, давайте приближать горячее и холодное тело (одного вещества) постепенно все ближе и ближе друг к другу — по мере их приближения тепло будет передаваться от горячего к холодному по законам излучения; и от ближней к дальней части более холодного, по мере того как оно постепенно становится теплым, по законам проведения. Пусть их расстояние будет уменьшено до тех пор, пока они не коснутся друг друга слегка. Как тепло теперь проходит от одного к другому? Несомненно, посредством излучения; ибо может быть доказано, что в таком контакте все еще есть интервал. Пусть они затем будут прижаты друг к другу, и покажется ясным, что это теперь должно быть посредством проведения. И все же их интервал должен уменьшаться постепенно, по мере того как сила, с которой они прижимаются друг к другу, возрастает, пока они фактически не сцепятся и не образуют одно целое. Закон непрерывности, таким образом, о котором мы говорили ранее (§ 199), запрещает нам предполагать, что интимная природа процесса передачи изменяется в этом переходе от легкого к сильному контакту и от него к фактическому соединению. Если так, мы могли бы спросить, в какой точке происходит изменение? Особенно поскольку также доказуемо, что частицы самого твердого тела не находятся, в действительности, в контакте. Поэтому законы проведения и излучения имеют взаимную зависимость, и первые являются лишь крайними случаями последних. Если, следовательно, мы хотим правильно понять, что происходит или каков процесс природы в медленной передаче тепла через вещество твердого тела, мы должны основывать наши исследования на том, что происходит на расстоянии, а затем продвигать законы, к которым мы пришли, до их крайнего случая.

(218.) Когда две теории идут параллельно друг другу и каждая объясняет множество фактов в общем с другой, любой эксперимент, который предоставляет решающий пример для решения между ними или посредством которого одна или другая должна пасть, имеет большое значение. При такой верификации теорий, поскольку они основаны на общих законах, мы можем апеллировать не просто к частным случаям, но к целым классам фактов; и мы поэтому имеем большой диапазон среди индивидов этих для выбора некоторого частного эффекта, который должен произойти противоположно в случае, если одно из двух предположений, находящихся на рассмотрении, является правильным, а другое — неверным. Любопытный пример приведен М. Френелем как решающий, в его уме, вопроса между двумя великими мнениями о природе света, которые со времен Ньютона и Гюйгенса разделяли философов. (См. § 207.) Когда два очень чистых стекла положены одно на другое, если они не идеально плоские, а одно или оба в почти незаметной степени выпуклые или выступающие, красивые и яркие цвета будут видны между ними; и если они будут рассматриваться через красное стекло, их вид будет видом чередующихся темных и ярких полос. Эти полосы сформированы между двумя поверхностями в кажущемся контакте, как любой может убедиться сам, используя вместо плоской пластины стекла для верхней треугольную деталь, называемую призмой, подобную трехгранной палке, и глядя через наклонную сторону ее, ближайшую к глазу, посредством чего предотвращается смешивание отражения света от верхней поверхности с отражением от поверхностей в контакте. Теперь, цветные полосы, таким образом произведенные, объяснимы на обеих теориях и апеллируются обеими как сильные подтверждающие факты; но есть разница в одном обстоятельстве в зависимости от того, используется ли одна или другая теория для их объяснения. В случае доктрины Гюйгенса интервалы между яркими полосами должны казаться абсолютно черными; в другой — наполовину яркими, когда так рассматриваются через призму. Этот любопытный случай различия был испытан, как только противоположные следствия двух теорий были отмечены М. Френелем, и результат заявлен им как решающий в пользу той теории, которая делает свет состоящим из вибраций эластичной среды.

(219.) К теориям лучше всего приходить путем рассмотрения общих законов; но наиболее надежно верифицировать их путем сравнения с частными фактами, потому что это служит верификацией всего ряда индукции, от низшего члена до высшего. Но тогда сравнение должно быть сделано с фактами, специально отобранными так, чтобы включать каждое разнообразие случая, не опуская крайние, и в достаточном количестве, чтобы предоставить всякую разумную вероятность обнаружения ошибки. Одиночного численного совпадения в окончательном заключении, как бы поразительно ни было совпадение или важен предмет, недостаточно. Теория звука Ньютона, например, ведет к численному выражению для фактической скорости звука, отличающемуся лишь немного от того, которое предоставлено правильной теорией, впоследствии объясненной Лагранжем, и (когда некоторые соображения, не предусмотренные им, приняты во внимание) согласующемуся с фактом; однако это совпадение не является верификацией взгляда Ньютона на общий предмет звука, который является дефектным в существенном пункте, как великий геометр, названный последним, весьма удовлетворительно показал. Этот пример достаточен, чтобы внушить осторожность в том, чтобы основывать верификацию теорий на чем-либо, кроме очень обширного сравнения с большой массой наблюдаемых фактов.

(220.) Но, с другой стороны, когда теория выдержит испытание такого обширного сравнения, мало важно, как она была первоначально сформирована. Как бы странно и, с первого взгляда, недопустимо ни казались ее постулаты, или как бы необычно ни казалось, что такие постулаты должны были быть выбраны, — если они только ведут нас, посредством законных рассуждений, к выводам в точном соответствии с многочисленными наблюдениями, специально сделанными при таком разнообразии обстоятельств, чтобы справедливо охватить весь диапазон явлений, которые теория призвана объяснить, мы не можем отказаться признать их; или если мы все еще колеблемся рассматривать их как доказанные истины, мы не можем, по крайней мере, возражать против принятия их в качестве временных заменителей таких истин, пока последние не станут известны. Если они достаточны, чтобы объяснить все известные явления, становится крайне маловероятным, что они не объяснят больше; и если все их выводы, которые мы испытали, оказались правильными, вероятно, что другие, еще не испытанные, будут найдены такими же; так что, отвергая их полностью, мы отвергли бы все открытия, к которым они могут привести.

(221.) Во всех теориях, которые претендуют дать верный отчет о процессе природы в производстве любого класса явлений путем отнесения их к общим законам или к действию общих причин через ряд модифицирующих обстоятельств, прежде чем мы сможем применить эти законы или проследить действие этих причин в любом назначенном случае, мы требуем знать обстоятельства: мы должны иметь данные, на которых основывать их применение. Теперь, они могут быть изучены только из наблюдения; и может показаться аргументированием в порочном круге прибегать к наблюдению для любой части тех теоретических выводов, сравнением которых с фактом сама теория должна быть испытана. Рассмотрение примера позволит нам устранить эту трудность. Самый общий закон, который до сих пор был открыт в химии, таков: все элементарные вещества в природе восприимчивы к вступлению в комбинацию друг с другом только в фиксированных или определенных пропорциях по весу, а не произвольно; так что когда любые два вещества сложены вместе с целью соединить их, если их веса не находятся в некоторой определенной пропорции, полная комбинация не произойдет, но некоторая часть одного или другого ингредиента останется сверх и выше и некомбинированной. Предположим теперь, мы нашли вещество, имеющее все внешние характеристики гомогенного или несмешанного тела, но которое при анализе мы обнаруживаем состоящим из серы и свинца в пропорции 20 частей первого к 130 последнего ингредиента; и мы хотели бы знать, следует ли рассматривать это как верификацию закона определенных пропорций или исключение из него. Вопрос сведен к этому: является ли пропорция 20 к 130 той фиксированной и определенной пропорцией (или одной из них, если существует более одной возможной пропорции), в которой, согласно закону, о котором идет речь, сера и свинец могут соединяться; теперь, это никогда не может быть решено просто взглядом на закон во всей его общности. Ясно, что когда детализирован путем ограничения его выражения серой и свинцом, закон должен утверждать, каковы те частные фиксированные пропорции, в которых эти тела могут соединяться. То есть должны быть определенные данные или числа, которыми они отличаются от всех других тел в природе и которые требуют быть известными, прежде чем мы сможем применить общий закон к частному случаю. Чтобы определить такие данные, наблюдение должно быть проконсультировано; и если бы мы должны были прибегнуть к наблюдению комбинации двух веществ, о которых идет речь, друг с другом, нет сомнения, были бы основания для логического возражения порочного круга: но это не делается; определение этих численных данных извлечено из экспериментов, специально сделанных на большом разнообразии различных комбинаций, среди которых та, что находится под рассмотрением, не обязательно встречается, и все они, будучи найденными независимо друг от друга согласующимися в даче тех же результатов, они поэтому безопасно приняты как часть системы. Таким образом, закон определенных пропорций, когда применен к фактическому состоянию природы, требует двух отдельных утверждений, одно объявляющее общий закон комбинации, другое детализирующее числа, соответствующие нескольким элементам, из которых состоят естественные тела, или данные природы. Среди этих данных, если они расположены в списке, будет найдено напротив элемента серы число 16, и напротив свинца — 104; и поскольку 20 относится к 130 в точной пропорции 16 к 104, оказывается, что комбинация, о которой идет речь, предоставляет удовлетворительную верификацию закона.

(222.) Огромная важность физических данных такого рода и преимущество их точного определения станут очевидными, если мы примем во внимание, что их перечень в сочетании с общим законом дает возможность сразу же определить точную пропорцию составных частей всех природных соединений, если нам известно место, которое они занимают в системе. В химии число признанных элементов составляет от пятидесяти до шестидесяти, и по мере развития науки постоянно добавляются новые. Как только определено число, соответствующее любому новому веществу, добавленному в этот список, мы, по сути, устанавливаем все пропорции, в которых оно может вступать в соединение со всеми остальными; таким образом, тщательный эксперимент, проведенный с целью определения этого числа, фактически равносилен стольким различным экспериментам, сколько существует возможных бинарных, тернарных или еще более сложных соединений, в которые данное новое вещество может входить в качестве компонента.

(223.) На важности получения точных физических данных едва ли можно настаивать слишком сильно, ибо без них самые детально разработанные теории немногим лучше, чем просто неприменимые наборы слов. Было бы мало толку знать абстрактно, что Солнце и планеты притягивают друг друга с силами, пропорциональными их массам и обратно пропорциональными квадратам их расстояний; но как только мы узнаем данные нашей системы, как только у нас появится точное описание (неважно, каким образом полученное) расстояний, масс и фактических движений различных тел, составляющих ее, нам больше ничего не потребуется, чтобы предсказать все движения ее отдельных частей и изменения, которые произойдут в ней в течение тысяч лет; и даже распространить наши взгляды в прошлое и восстановить явления, которые не были отмечены ни одним наблюдением и не записаны ни в одной истории, но которые, тем не менее (возможно), оставили неизгладимые следы своего существования в своем влиянии на состояние природы нашего собственного земного шара и других планет.

(224.) Доказательство того, что наши данные приняты верно, также включено в общую проверку всей теории, частью которой они являются, будучи однажды принятыми; и то же сравнение с наблюдением, которое позволяет нам судить об истинности абстрактного принципа, позволяет нам одновременно установить, зафиксировали ли мы значения наших данных в соответствии с фактическим состоянием природы. Если нет, возникает важный вопрос: можно ли скорректировать принятые значения, чтобы привести результаты теории в соответствие с фактами? Таким образом, по мере приближения теорий к совершенству требуется все более точное определение данных. Отклонения от наблюдаемых фактов, которыми при первой или приблизительной проверке можно пренебречь как незначительными, становятся важными при достижении высокой степени точности. Разница между вычисленными и наблюдаемыми положениями планеты, которой Кеплер пренебрег бы при проверке закона эллиптического движения, сегодня считалась бы фатальной для теории тяготения, если только не удалось бы показать, что она возникла из ошибочного допущения некоторых численных данных нашей системы.

(225.) Наблюдения, наиболее подходящие для быстрого и точного определения физических данных, являются, следовательно, теми, которые наиболее необходимо выполнять с точностью и настойчивостью. Именно поэтому их выполнение во многих случаях становится государственным делом, а обсерватории строятся и содержатся, и экспедиции отправляются в отдаленные регионы с затратами, которые при поверхностном взгляде показались бы совершенно несоразмерными их целям. Но вполне резонно спросить, почему прямая помощь, оказываемая правительствами выполнению непрерывных серий наблюдений, адаптированных к этой особой цели, должна по-прежнему, как это было до сих пор почти исключительно, ограничиваться астрономией.

(226.) Физические данные, предназначенные для использования в качестве элементов вычислений в обширных теориях, требуют знания с гораздо большей степенью точности, чем обладает любое отдельное наблюдение, не только из-за их значимости и важности как средства представления бесконечного множества фактов, но и потому, что в разнообразии комбинаций, которые могут возникнуть, или в изменениях, которым могут подвергнуться обстоятельства, будут возникать случаи, когда любая незначительная ошибка в одних из данных может стать колоссально увеличенной в конечном результате, подлежащем сравнению с наблюдением. Так, в случае солнечного затмения, когда Луна входит на диск Солнца очень косо, незначительная ошибка в диаметре Солнца или Луны может привести к большой ошибке во времени, когда должно начаться затмение. Следует отметить, что это, более чем что-либо другое, те конъюнктуры, где наблюдения наиболее полезны для определения данных; ибо по тому же правилу, по которому малое изменение в данных в таких случаях приведет к большому изменению в наблюдаемом явлении, так и, vice versâ, любая умеренная величина ошибки, допущенная при наблюдении, предпринятом для установления его значения, может произвести лишь очень незначительную ошибку в обратном вычислении, из которого данные определяются путем наблюдения. Это замечание распространяется на каждый вид физических данных в любой области науки и никогда не должно упускаться из виду, когда целью является определение данных с предельной степенью точности.

(227.) Но как, можно спросить, мы можем установить путем наблюдения данные более точные, чем само наблюдение? Как мы можем заключить о значении того, что мы не видим, с большей уверенностью, чем о величинах, которые мы фактически видим и измеряем? Именно количество наблюдений, которые могут быть привлечены к определению данных, позволяет нам это сделать. Какую бы ошибку мы ни допустили в отдельном определении, крайне маловероятно, что мы всегда будем ошибаться в одну и ту же сторону, так что, когда мы переходим к вычислению среднего из большого числа определений (если только нет какой-то постоянной причины, которая дает смещение в ту или иную сторону), мы не можем не прийти в итоге к очень близкому приближению к истине, и, даже допуская смещение, подойти к ней гораздо ближе, чем можно было бы справедливо ожидать от любого отдельного наблюдения, подверженного влиянию того же смещения.

(228.) Это полезное и ценное свойство среднего значения большого количества наблюдений — то, что оно приближает нас к истине ближе, чем можно полагаться на любое отдельное наблюдение, — делает его самым постоянным ресурсом во всех физических исследованиях, где требуется точность. И удивительно, какой быстрый эффект в выравнивании колебаний и устранении отклонений дает умеренное умножение индивидуальных наблюдений. Едва ли можно привести лучший пример, чем средняя высота ртути в обычном барометре, который измеряет давление воздуха и чьи колебания вошли в поговорку. Тем не менее, если мы будем наблюдать его регулярно каждый день и в конце каждого месяца брать среднее из наблюдаемых высот, мы обнаружим, что колебания удивительно уменьшились в величине; а если мы продолжим это в течение целого года или многих лет подряд, годовые средние значения будут согласоваться с еще большей точностью. Эта выравнивающая сила средних значений, уничтожая все такие колебания, которые являются нерегулярными или случайными, часто позволяет нам получить доказательства колебаний действительно регулярных, периодических в своем повторении и настолько меньших по своей величине, чем случайные, что без этого способа действий они никогда не стали бы заметны. Так, если высоту барометра наблюдать четыре раза в день, постоянно, в течение нескольких месяцев, и брать средние значения, будет видно, что происходит регулярное суточное колебание очень малой величины: ртуть поднимается и опускается дважды в течение двадцати четырех часов. Именно благодаря таким наблюдениям мы можем установить — то, о чем никакое отдельное измерение (если только по счастливой случайности) не могло бы дать нам никакого представления, и никогда — никакого достоверного знания, — истинный уровень моря в любой части побережья, или высоту, на которой стояла бы вода океана, если бы она была совершенно не потревожена ветрами, волнами или приливами: предмет очень большой важности, и по которому было бы весьма желательно обладать обширной серией наблюдений во многих точках на побережьях главных континентов и островов по всему земному шару.

(229.) Во всех случаях, когда существует прямая и простая связь между наблюдаемым явлением и единственным datum, от которого оно зависит, каждое отдельное наблюдение даст значение этой величины, а среднее из всех (при определенных ограничениях) будет ее точным значением. Мы говорим: при определенных ограничениях; ибо если обстоятельства, при которых проводятся наблюдения, не одинаковы, они могут быть не все одинаково благоприятны для точности, и было бы несправедливо по отношению к наиболее благоприятным причислять их к остальным. В таких случаях, как эти, равно как и в случаях, когда данные многочисленны и переплетены между собой, так что не допускают отдельного, раздельного определения (вещь, постоянно встречающаяся), мы должны входить в очень тонкие, а зачастую и немало запутанные соображения относительно вероятной точности наших результатов или пределов ошибки, в которых они, вероятно, лежат. При этом мы вынуждены прибегать к утонченной и любопытной ветви математического исследования, называемой теорией вероятностей, целью которой (как следует из ее названия) является сведение нашей оценки вероятности любого вывода к вычислению, чтобы иметь возможность дать нечто большее, чем просто догадку о степени доверия, которое следует оказывать ему.

(230.) Чтобы дать некоторое общее представление о соображениях, которые включают такие вычисления, представим себе человека, стреляющего из пистолета в мишень на стене в десяти ярдах; мы могли бы в общем виде принять как должное, что он попадет в стену, но не в мишень, с первого выстрела; но если мы хотим составить хоть какое-то вероятное предположение о том, насколько близко он подойдет к ней, мы должны сначала иметь представление о его мастерстве. Нельзя было бы придумать лучшего способа суждения, чем позволить ему сделать сто выстрелов в нее и отметить, куда они все попали. Предположим, это сделано — предположим, что в мишень попали один или два раза, что определенное количество пуль попало в стену в пределах дюйма от нее, определенное количество — между одним и двумя дюймами и так далее, и что одна или две были в нескольких футах от цели. Тем не менее возникает вопрос: какую оценку мы должны отсюда составить о его мастерстве? насколько близко (или ближе) мы можем после этого опыта безопасно, или, по крайней мере, не несправедливо, поспорить, что он подойдет к цели при следующем выстреле? Это законы вероятности позволяют нам сказать на таких данных. Далее, предположим, что до того, как нам разрешили измерить расстояния, мишень была бы убрана, и нас попросили бы, основываясь лишь на свидетельстве отметин на стене, сказать, где она была помещена; ясно, что никакое рассуждение не позволило бы кому-либо сказать с уверенностью; тем не менее, безусловно, есть одно место, которое мы можем зафиксировать с большей вероятностью быть правыми, чем любое другое. Теперь это очень похожий случай на случай наблюдателя — астронома, например, — который хотел бы определить точное местоположение небесного тела. Он наводит на него свой телескоп и получает серию результатов, расходящихся между собой, но все же согласующихся в определенных пределах, и лишь сравнительно небольшое их число значительно отклоняется от среднего из всех; и отсюда его просят сказать окончательно, что он должен считать наиболее вероятным местоположением своей звезды в данный момент. Точно так же в вычислении физических данных; где никакие два результата не согласуются точно и где все они укладываются в пределы, некоторые широкие, некоторые узкие, что у нас есть, чтобы направлять нас, когда мы хотим принять решение, что заключить относительно них? Очевидно, что любая система вычислений, которая, как можно показать, ведет с необходимостью к наиболее вероятному выводу там, где нельзя достичь уверенности, должна быть ценной. Однако, поскольку это учение является одним из самых трудных и деликатных среди приложений математики к естественной философии, этого краткого упоминания о нем должно быть достаточно в настоящее время.

(231.) На предыдущих страницах мы попытались объяснить дух методов, которыми естествознание со времени возрождения философии обязано своими великими и блестящими успехами. То, что мы все это время наиболее искренне стремились внушить студенту, заключается в том, что естественная философия по существу объединена во всех своих отделах, через все из которых царит один дух и применяется один метод исследования. Однако ее нельзя изучать как целое без подразделения на части; и в остальной части этого дискурса мы поэтому сделаем краткий обзор прогресса, который был достигнут в различных отраслях, на которые она может быть наиболее выгодно подразделена, и попытаемся дать общее представление о природе каждой из них и ее отношениях к остальным. В ходе этого у нас будет частая возможность указать на влияние тех общих принципов, которые мы выше попытались объяснить, на прогресс открытий. Но мы будем делать это только по мере возникновения случаев, не входя в какой-либо регулярный анализ истории каждого отдела с этой точки зрения. Такой анализ был бы, действительно, весьма полезной и ценной работой, но далеко вышел бы за пределы наших нынешних рамок. Мы, однако, не лишены надежды, что этот великий пробел в науке будет вскоре восполнен с той стороны, которая во всех отношениях способна воздать ему должное.

ЧАСТЬ III.

О ПОДРАЗДЕЛЕНИИ ФИЗИКИ НА ОТДЕЛЬНЫЕ ОТРАСЛИ И ИХ ВЗАИМНЫХ ОТНОШЕНИЯХ.

ГЛАВА I.

О ЯВЛЕНИЯХ СИЛЫ И О КОНСТИТУЦИИ ПРИРОДНЫХ ТЕЛ.

(232.) Естественную историю можно рассматривать в двух очень разных аспектах: либо, во-первых, как собрание фактов и объектов, представленных природой, из исследования, анализа и комбинации которых мы приобретаем все знания, которые мы способны достичь как о порядке природы, так и об агентах, которые она использует для достижения своих целей, и из которых, следовательно, возникают все науки; либо, во-вторых, как совокупность явлений, подлежащих объяснению; эффектов, подлежащих выведению из причин; и материалов, подготовленных для нас для применения наших принципов к полезным целям. Естественная история, следовательно, рассматриваемая в том или ином из этих точек зрения, является либо началом, либо концом физической науки. Поскольку она предлагает нам в запутанной и переплетенной массе элементы всех наших знаний, наше дело — распутать, упорядочить и представить их в отдельном и отчетливом состоянии: и для этой цели мы призваны решить важную, но сложную проблему — дан эффект, или совокупность эффектов, найти причины. Принципы, на которых основывается это исследование, — это те, которые составляют отношение причины и следствия, как оно существует по отношению к нашему разуму; и их правила и способ применения были предприняты для наброска (хотя и в гораздо меньшей детализации, чем того требовал бы внутренний интерес предмета, как с логической, так и с практической точки зрения) на предыдущих страницах. Остается теперь собрать вместе в кратком изложении результаты общего исследования природы, насколько оно было доведено до открытия природных агентов и способа, которым они действуют.

(233.) Первый великий агент, который анализ природных явлений предлагает нашему рассмотрению, чаще и заметнее любого другого, — это сила. Ее эффекты заключаются либо, во-первых, в противодействии проявлению противоборствующей силы и тем самым в поддержании равновесия; либо, во-вторых, в производстве движения в материи.

(234.) Материя, или то, чем бы оно ни было, из чего состоят все объекты в природе, которые проявляются непосредственно нашим чувствам, представляет нам два общих качества, которые на первый взгляд кажутся противоречащими друг другу — активность и инертность. Ее активность доказывается ее способностью спонтанно приводить в движение другую материю и самой подчиняться их взаимному импульсу, и двигаться под влиянием своей собственной и другой силы; инертность — в отказе двигаться, если только ее не заставит к этому сила, приложенная извне или взаимно действующая между ней и другой материей, и в упорстве в своем состоянии движения или покоя, если только оно не нарушено какой-либо внешней причиной. Однако в действительности это противоречие лишь кажущееся. Сила является причиной, а движение — эффектом, произведенным ею на материю; сказать, что материя инертна, или обладает инерцией, как это называется, — значит лишь сказать, что причина расходуется на производство своего эффекта и что та же самая причина не может (без возобновления) произвести двойной или тройной свой собственный эффект. С этой точки зрения равновесие можно представить как непрерывное производство двух противоположных эффектов, каждый из которых в каждое мгновение отменяет то, что сделал другой.

(235.) Однако, если это покажется слишком метафизичным, во всяком случае это различие эффектов дает начало двум великим разделам науки о силе, которые обычно известны под названиями статики и динамики; последний термин, который является общим и использовался нами ранее в его общем смысле, обычно ограничивается учением о движении, как производимом и модифицируемом силой. Каждый из этих великих разделов снова разветвляется на отдельные подразделы, в зависимости от того, рассматриваем ли мы равновесие или движение материи в трех различных состояниях, в которых она представлена нам в природе: твердом, жидком и аэриформном, к которым, возможно, следует добавить вязкое, как состояние промежуточное между состоянием твердости и текучести, рассмотрение которого, хотя и очень неясное и трудное, представляет высокую степень интереса по ряду причин.

Статика и динамика.

(236.) Принципы были окончательно установлены Галилеем и его преемниками, вплоть до Ньютона, на основе здравой индукции; и поскольку они совершенно общие и применимы к каждому случаю, они компетентны, как мы уже отмечали ранее, к решению каждой проблемы, которая может возникнуть в дедуктивных процессах, с помощью которых явления должны быть объяснены или эффекты вычислены. Следовательно, они включают каждый вопрос, который может возникнуть относительно движений и покоя мельчайших частиц материи, а также самых больших масс. Но способ рассуждения из этих общих принципов существенно различается, рассматриваем ли мы их как примененные к массам материи ощутимого размера или к тем чрезмерно мелким и, возможно, неделимым молекулам, из которых такие массы состоят. Исследования, которые относятся к последнему предмету, чрезвычайно сложны, так как они неизбежно включают рассмотрение гипотез, которые мы можем сформировать относительно интимного строения различных видов тел, перечисленных выше.