ИСТОЧНИКОМ индукции, говоря исторически, является общий закон того, что доктор Дж. Б. Уотсон называет «выученными реакциями». В своей схематической простоте этот закон таков: если стимул S1 для живого тела животного вызывает реакцию R1, а стимул S2 вызывает реакцию R2, то если S1 и S2 применяются вместе, существует тенденция для S1 в одиночку, впоследствии, вызывать R2, а также R1. Например, если вы часто подвергаете человека воздействию определенного громкого шума и яркого света одновременно, через некоторое время один лишь громкий шум вызовет сокращение его зрачков. Очевидно, что практика индукции — это просто применение этого закона к когнитивным реакциям. Если вы часто слышали слова «вот Джонс», когда могли видеть Джонса, эти слова в конце концов заставят вас поверить, что Джонс присутствует, даже если в данный момент вы его не видите. Эта форма индукции вовлечена в понимание речи. Очевидно, что в своих более грубых формах индукция может порождать ложные убеждения, так же как и истинные; научная методология должна искать форму индукции, которая сделала бы ложные выводы гораздо более редкими, чем истинные. Если такую форму можно найти, человек может тренировать себя в своей профессиональной деятельности воздерживаться от более примитивных форм. Но как обычный смертный он не смог бы прожить и дня, если бы отказался доверять тому, что мы можем назвать физиологической индукцией, которая накапливает в теле уроки прошлого опыта. На практике почти мгновенный метод вывода, который верен в девяти случаях из десяти, предпочтительнее медленного метода, который всегда верен. Человек, который подвергал бы всю свою пищу химическому анализу перед едой, избежал бы отравления, но также не смог бы адекватно питаться.
НА протяжении развития теории огромные интеллектуальные изменения неоднократно требовались из-за ошибок, которые были очень малы с точки зрения практики. Теория относительности — примечательный пример этого: была проведена огромная реконструкция, чтобы встретить расхождения, которые могли быть обнаружены только самыми тонкими измерениями. Чем дальше продвигается наука, тем более мелкими становятся факты, которые она еще не может ассимилировать. Здравый смысл достаточно хорош для большинства нужд доиндустриального общества, но не для строительства динамо-машины или радиостанции. Для них мы должны продвинуться к точке зрения дорелятивистской физики. Машин, включающих релятивистскую физику, еще не существует, но, по-видимому, они когда-нибудь появятся. Это, однако, не относится к делу. Суть в том, что небольшое расхождение между теорией и наблюдением может указывать на большую ошибку в теории. Возьмем, например, наивный реализм и скорость света, последнее с дорелятивистской точки зрения. Предположение здравого смысла и наивного реализма, что мы видим актуальный физический объект, очень трудно примирить с научным взглядом, что наше восприятие происходит несколько позже испускания света объектом; и эта трудность не преодолевается тем фактом, что вовлеченное время, подобно пресловутому младенцу, очень мало. Мы не можем поэтому аргументировать от практического успеха здравого смысла к его приблизительной теоретической точности, а только к определенному грубому соответствию между его более обычными выводами и теми, что допускаются правильной теорией. Если физике пришлось оставить здравый смысл, это не причина для поиска вины в физике.
СНОСКИ:
[35] The Principles of Natural Knowledge, стр. 193-4.
[36] Я здесь использую слово «выводить» в бихевиористском смысле.
ГЛАВА XVI ОТ ЗДРАВОГО СМЫСЛА К ФИЗИКЕ
ИМЕННО в семнадцатом веке научный взгляд, в противоположность взгляду здравого смысла, впервые стал важным. Он существовал у отдельных лиц среди греков, но не смог указать на достаточно великие достижения, чтобы впечатлить широкую образованную публику. Именно в семнадцатом веке наука начала одерживать впечатляющие победы и развивать взгляд, определенно отличающийся в некоторых важных отношениях от взгляда здравого смысла. Исторические аспекты этого изменения были изложены доктором Уайтхедом в его книге «Наука и современный мир», особенно в главе «Век гениев», настолько восхитительно, что было бы глупо пытаться снова охватить эту почву. Поэтому я выберу только определенные темы, которые важны в отношении последующих глав.
Главным событием XVII века, с нашей точки зрения, стал разрыв между восприятием и материей, который занимал всех философов от Декарта до Беркли, что привело последнего к отрицанию материи, в то время как Лейбница это, по сути, привело к отрицанию восприятия.
Здравый смысл полагает, что существует взаимодействие между разумом и материей: когда камень ударяет нас, наш разум чувствует боль, а когда мы хотим бросить камень, он движется. Развитие физики заставило материю казаться каузально самодостаточной: представлялось, что для движений материи всегда существуют физические причины, а значит, волевые акты должны быть излишними. Декарт, веря в сохранение «живой силы» (vis viva), но не зная о законе сохранения импульса, полагал, что разум может влиять на направление движения «животных духов», но не на его величину. От этой промежуточной позиции его последователям пришлось отказаться из-за открытия закона сохранения импульса. Поэтому они решили, что разум никогда не может влиять на материю. Они также решили, что материя никогда не может влиять на разум. Этот последний взгляд основывался не непосредственно на науке, а на метафизике, которая была изобретена, чтобы объяснить кажущееся влияние разума на материю. Предполагать, что движение моей руки не вызвано моей волей, — значит предполагать нечто весьма странное; не менее странно предполагать, что восприятие моей руки не вызвано самой рукой. Взгляд, согласно которому существовали две субстанции, разум и материя, и ни одна из них не могла воздействовать на другую, объяснял каузальную независимость физического мира и влек за собой независимость мира ментального. Таким образом, разум и материя оказались очень широко разделены — гораздо сильнее, чем до возникновения современной физики.
Вся современная философия до Канта находится под влиянием этой проблемы, для которой было предложено множество решений. Спиноза утверждал, что существует только одна субстанция, чьими единственными известными атрибутами были мышление и протяжение, которые шли параллельно без взаимодействия, подобно двум идеальным часам окказионалистов. Лейбниц верил в огромное количество субстанций, все из которых каузально независимы друг от друга, но все они идут параллельно в силу предустановленной гармонии; эти субстанции были умами, более или менее развитыми, а материя была лишь запутанным способом «восприятия» множества субстанций. Слово «восприятие» в философии Лейбница имеет особое значение, производное от параллелизма и от понятия «отражения вселенной». Не пытаясь строго придерживаться собственных слов Лейбница, мы можем изложить взгляд, подразумеваемый в его системе, независимо от того, придерживался ли он его целиком или нет, следующим образом: каждая монада в каждый момент времени находится в бесконечно сложном состоянии, которое способно к взаимно-однозначному соответствию с состоянием каждой другой монады в этот момент. (Это и есть предустановленная гармония.) Различия между состояниями разных монад подобны различиям между аспектами данного объекта из разных мест и сравниваются Лейбницем с различиями в перспективе или точке зрения. Эти различия могут быть упорядочены в трехмерном порядке, так что монады образуют паттерн, который меняется со временем. В дополнение к взаимно-однозначным соответствиям между монадами существует взаимно-однозначное соответствие между состоянием каждой монады и паттерном, образованным всеми монадами (отражение мира). Можно заметить, что последнее логически подразумевает первое: если каждая монада всегда отражает мир, каждая всегда находится в гармонии с каждой другой. Возьмем математическую аналогию: предположим, состояния монады в данный момент представлены числами: тогда существует взаимно-однозначное соответствие между этими состояниями и состояниями монады, которые суть: и существует также взаимно-однозначное соответствие между состояниями каждой монады и рядом: который можно принять за ряд монад. Подставьте три непрерывные координаты вместо одной дискретной координаты, и мы получим математическое представление мира Лейбница.
Очевидная трудность этой системы заключалась в том, что нельзя было привести никакой мыслимой причины для предположения, что монада отражает мир. Лейбниц сам был одной монадой и, согласно его собственной теории, прожил бы точно такую же жизнь, если бы был единственной монадой, поскольку монады «без окон». Поэтому он не мог привести никаких доводов против солипсизма, кроме нескольких довольно надуманных аргументов, выведенных из теологии и «метафизического совершенства» Бога. Этот дефект был обусловлен его теорией причинности, которая была результатом картезианского отрицания того, что одна субстанция может воздействовать на другую, что, в свою очередь, было вдохновлено успехами физики в установлении чисто физических каузальных законов, которые, казалось, объясняли все движения материи. Несмотря на этот вопиющий дефект, я задержался на системе Лейбница, потому что верю, что она содержит намеки на метафизику, совместимую с современной физикой и психологией, хотя, конечно, она потребует очень серьезных модификаций.
Проблема восприятия оставалась нерешенной, хотя она была одной из главных забот философов. Локк, при всей своей значимости, не внес большого вклада в этот вопрос, за исключением своей теории о том, что первичные качества объективны, а вторичные — субъективны; но его «Опыт» привел других к теориям, которые остались важными. Беркли отбросил материальный мир, хотя ему и не нужно было отбрасывать физику, поскольку формулы физики вполне могут быть применимы к совокупностям ментальных событий, как предполагал Лейбниц. Беркли, по-видимому, не находился под влиянием аргумента, который затронул картезианцев, — а именно предполагаемой невозможности взаимодействия между разумом и материей. На Беркли скорее повлиял эпистемологический аргумент: все, с чем мы знакомы, является ментальным событием, и нет веских оснований для вывода о том, что существуют события совершенно иного рода. Этот тип аргумента, я думаю, нов у Беркли, если рассматривать его как источник метафизики; в другой форме он обрел известность благодаря Канту. Юм развил этот тип рассуждений гораздо дальше, чем Беркли, поскольку он довольствовался скептицизмом, тогда как Беркли использовал скептицизм в отношении материи как опору религии и поэтому должен был ограничить сферу своей критики того, что считалось знанием. Критика Юмом понятия причины подрезала корни науки и настоятельно требовала ответа. Конечно, было предложено бесчисленное множество ответов, но я не могу убедить себя в том, что хоть какой-то из них был в какой-то степени обоснованным, даже ответ Канта. Однако я не хочу в данный момент обсуждать какую-либо философию, которая имеет лишь исторический интерес, как это происходит с Беркли, Юмом и Кантом. Давайте поэтому вернемся от этого экскурса к темам, более тесно связанным с наукой.
Глубокий и длительный эффект картезианства на мировоззрение философов и ученых заключался в расширении пропасти между разумом и материей. Физики были удовлетворены взглядом, что их наука может развиваться независимо от соображений, касающихся разума, и с удовлетворением оставляли философам право спорить, пребывая под впечатлением, что философия для них не имеет значения. Некоторое время, с точки зрения прогресса науки, в этом взгляде было много правды; но в конечном счете наука не может закрывать глаза на проблемы, которые логически релевантны ее исследованиям. Можно признать, что большая часть того, что выдавалось за философию, не была бы очень полезна ученым; но это происходило главным образом потому, что философию больше не создавали люди вроде Декарта и Лейбница, которые были выдающимися учеными. Можно надеяться, что такое положение дел подходит к концу.
«Материя» картезианцев, из-за их отрицания взаимодействия между разумом и материей, должна была быть такой же абстрактной и такой же чисто математической, как в самой современной физике. Но на самом деле это было не так: техника того периода все еще зависела от понятий, имевших непосредственную основу в нашем собственном опыте. Мы можем, пожалуй, выделить три вида физики в отношении чувственного опыта, из которого черпаются их идеи: я назову их соответственно мышечной физикой, физикой осязания и физикой зрения. Конечно, ни одна из них никогда не существовала в изоляции: актуальная физика всегда была смесью этих трех. Но для анализа будет полезно представить отделение каждой из них от других и спросить себя, какие элементы в актуальной физике принадлежат к первой, какие ко второй, а какие к третьей. В целом можно сказать, что физика зрения все больше преобладала и достигла почти полной победы над другими в теории относительности.
Мышечная физика воплощена в идее «силы». Ньютон, очевидно, думал о силе как о vera causa (истинной причине), а не как о простом члене математического уравнения. Это было естественно; все мы знаем опыт «приложения силы» и осознаем, что он связан с приведением тел в движение. Посредством своего рода бессознательного анимизма физики предполагали, что нечто аналогичное происходит всякий раз, когда одно тело приводит другое в движение. К несчастью для динамики, у нас есть опыт «приложения силы», когда мы просто заставляем тело сохранять постоянную скорость, как при волочении груза по дороге; это ввело Аристотеля в заблуждение, заставив его думать, что силу следует рассматривать как причину скорости, а не ускорения, — ошибка, впервые исправленная Галилеем, хотя Леонардо был очень близок к истине. Можно сказать: если сила — это математическая фикция, как может быть более «истинным» считать ее пропорциональной ускорению, а не пропорциональной скорости? Причина в том, что можно найти законы, связывающие силу с положением тела относительно других тел, если сила определена так, как ее определил Галилей, но не если она определена так, как ее определил Аристотель. Открытие Галилея, что падающие тела имеют постоянное ускорение, одинаковое для всех (in vacuo), является очень простым примером. В более общем плане можно сказать: законы физики, как правило, являются дифференциальными уравнениями второго порядка — по времени в ньютоновской физике и по интервалу в физике Эйнштейна. Это очень отличается от понятия силы, производного от опыта мышечного усилия; однако одно привело к другому в ходе эволюции, содержащей много промежуточных звеньев.
Физика осязания привела к страсти представлять мир состоящим из бильярдных шаров — страсти, которая существовала уже у греческих атомистов. Мы знаем, что такое натолкнуться на людей или когда они наталкиваются на нас; мы знаем, что когда это происходит, движение передается без проявления воли. Бильярдные шары демонстрируют явления, о которых идет речь, в наилучшей форме для элементарных математических манипуляций. То, как движутся бильярдные шары при столкновении друг с другом, совсем не удивительно; напротив, в общем и целом это именно то, чего каждый ожидал бы. Если бы весь мир состоял из бильярдных шаров, он был бы тем, что называется «постижимым», т.е. он никогда не удивлял бы нас настолько, чтобы мы осознали, что не понимаем его. Закон сохранения импульса, который иллюстрируется столкновениями бильярдных шаров, казался дающим удивительно простой взгляд на все происходящее. Мы можем рассматривать импульс как «количество движения» и сказать, что при столкновении определенное количество движения обменивается между двумя телами, точно так же, как в наши дни электроны обмениваются, когда одно тело становится положительно электризованным, а другое — отрицательно. Этот взгляд был предпочтительнее того, который использовал силу, потому что он, казалось, не требовал от материи ничего даже отдаленно аналогичного воле; поэтому он был любим доньютоновским материализмом. Однако он полностью исчез из современных представлений о структуре материи. «Атомы», которые, как полагают, существуют — электроны и протоны, — никогда не вступают в контакт, но движутся так, как если бы они оказывали притяжение и отталкивание на расстоянии; однако они объясняются как результат чего-то, передаваемого через промежуточную среду. Что осталось от физики осязания, так это возражение против «действия на расстоянии». Но это возражение вряд ли теперь можно приписать предрассудку a priori; это скорее результат эксперимента. Мы полагаем, что когда одно тело, по-видимому, влияет на другое на расстоянии, это либо может быть объяснено, либо приписывается непрерывному прохождению энергии через пространство между двумя телами; но мы верим в это, потому что это взгляд, который лучше всего соответствует известным фактам, а не потому, что он кажется единственным «постижимым» взглядом. Последнее мнение, несомненно, широко распространено, но оно не требуется для оправдания существующих физических теорий.
Физика зрения неизбежно доминировала в астрономии, в силу того факта, что зрение — это единственное чувство, с помощью которого мы имеем познание о небесных телах. Пока мы только видим движение, мы не осознаем ничего аналогичного силе. Тот факт, что гравитация так долго оставалась необъясненной, возможно, стимулировал желание теоретических физиков развивать свой предмет без понятия «силы», поскольку «сила» гравитации оставалась совершенно неясной. Физика зрения также имела то преимущество, что она имела дело с более широким спектром явлений, чем те, что включены в динамику, поскольку она включала все, что связано со светом. Таким образом, физика все больше стала использовать только такие понятия, которые были постижимы в терминах визуальных данных. Масса, правда, осталась от другого порядка идей. Очевидно, сенсационным источником идеи массы является чувство веса. Но даже масса постепенно уступила. С одной стороны, она менее фундаментальна, чем казалось раньше; с другой стороны, ее можно вывести из оптических данных по отклонению от прямой линии, которое тело испытывает в известном поле сил. (Рассмотрите методы определения кажущихся масс частиц.) Физика зрения также делает относительность движения гораздо более очевидной, чем любой из других видов. Поезд оказывает силу, а железнодорожная станция — нет, поэтому с этой точки зрения кажется естественным и правильным сказать, что поезд «действительно» движется, в то время как станция «действительно» находится в покое. Но с визуальной точки зрения вид станции из поезда точно коррелятивен виду поезда со станции.