Несомненно, эта классификация достаточно произвольна, чтобы оставить большую часть свободе или капризу человека. Одним словом, эта классификация — конвенция. При условии, что эта конвенция дана, если меня спросят: «Истинен ли такой-то факт?», я всегда буду знать, что ответить, и мой ответ будет навязан мне свидетельством моих чувств.
Если поэтому во время затмения спрашивают: «Темнеет ли?», все ответят «да». Несомненно, те, кто говорит на языке, где светлое называлось темным, а темное — светлым, ответили бы «нет». Но какое это имеет значение?
Точно так же в математике, когда я установил определения и постулаты, которые являются конвенциями, теорема отныне может быть только истинной или ложной. Но чтобы ответить на вопрос: «Истинна ли эта теорема?», я буду прибегать уже не к свидетельству моих чувств, а к рассуждению.
Утверждение факта всегда проверяемо, и для проверки мы прибегаем либо к свидетельству наших чувств, либо к памяти об этом свидетельстве. Это, собственно, то, что характеризует факт. Если вы зададите мне вопрос: «Истинен ли такой-то факт?», я начну с того, что попрошу вас, если есть повод, уточнить конвенции, спросив вас, другими словами, на каком языке вы говорили; затем, как только мы договоримся об этом пункте, я опрошу свои чувства и отвечу «да» или «нет». Но это мои чувства ответят, а не вы, когда скажете мне: «Я говорил с вами по-английски или по-французски».
Есть ли что-то, что нужно изменить во всем этом, когда мы переходим к следующим стадиям? Когда я наблюдаю гальванометр, как я только что сказал, если я спрошу невежественного посетителя: «Проходит ли ток?», он смотрит на провод, пытаясь увидеть, как что-то проходит; но если я задам тот же вопрос моему помощнику, который понимает мой язык, он будет знать, что я имею в виду: «Движется ли пятно?», и он посмотрит на шкалу.
Какая тогда разница между утверждением факта в грубом виде и утверждением научного факта? Та же разница, что и между утверждением одного и того же грубого факта на французском и на немецком языках. Научное утверждение — это перевод грубого утверждения на язык, который отличается прежде всего от обычного немецкого или французского тем, что на нем говорит гораздо меньшее число людей.
И все же не будем торопиться. Чтобы измерить ток, я могу использовать очень большое число типов гальванометров или, кроме того, электродинамометр. И тогда, когда я скажу: в этой цепи течет ток в столько-то ампер, это будет означать: если я приспособлю к этой цепи такой-то гальванометр, я увижу, как пятно дойдет до деления a; но это будет означать в равной степени: если я приспособлю к этой цепи такой-то электродинамометр, я увижу, как пятно пойдет к делению b. И это будет означать еще много других вещей, потому что ток может проявляться не только механическими эффектами, но и эффектами химическими, тепловыми, световыми и т. д.
Вот тогда одно и то же утверждение, которое подходит к очень большому числу фактов, абсолютно различных. Почему? Это потому, что я предполагаю закон, согласно которому, всякий раз, когда будет происходить такой-то механический эффект, будет происходить также и такой-то химический эффект. Предыдущие эксперименты, очень многочисленные, никогда не показывали, чтобы этот закон нарушался, и тогда я понял, что могу выразить одним и тем же утверждением два факта, столь неизменно связанных один с другим.
Когда меня спрашивают: «Проходит ли ток?», я могу понять, что это означает: «Произойдет ли такой-то механический эффект?». Но я могу понять также: «Произойдет ли такой-то химический эффект?». Я тогда проверю либо существование механического эффекта, либо химического; это будет безразлично, поскольку в обоих случаях ответ должен быть одинаковым.
А если закон однажды окажется ложным? Если будет замечено, что соответствие двух эффектов, механического и химического, не является постоянным? В тот день необходимо будет изменить научный язык, чтобы освободить его от серьезной двусмысленности.
А после этого? Думают ли, что обычный язык, с помощью которого выражаются факты повседневной жизни, свободен от двусмысленности?
Сделаем ли мы отсюда вывод, что факты повседневной жизни — дело рук грамматиков?
Вы спрашиваете меня: «Есть ли ток?». Я проверяю, существует ли механический эффект, я устанавливаю его и отвечаю: «Да, есть ток». Вы сразу понимаете, что это означает, что механический эффект существует, и что химический эффект, который я не исследовал, существует точно так же. Представьте теперь, допуская невозможность, что закон, который мы считаем истинным, таковым не является, и химический эффект не существует. При этой гипотезе будет два различных факта: один непосредственно наблюдаемый и который истинен, другой выведенный и который ложен. Можно строго сказать, что мы создали второй. Так что ошибка — это часть личного вклада человека в создание научного факта.
Но если мы можем сказать, что рассматриваемый факт ложен, не потому ли это, что он не является свободным и произвольным творением нашего разума, замаскированной конвенцией, в каковом случае он не был бы ни истинным, ни ложным. И в самом деле, он был проверяем; я не сделал проверки, но я мог бы ее сделать. Если я ответил неверно, то потому, что я решил ответить слишком быстро, не спросив природу, которая одна знала секрет.
Когда после эксперимента я исправляю случайные и систематические ошибки, чтобы выявить научный факт, случай тот же самый; научный факт никогда не будет ничем иным, кроме грубого факта, переведенного на другой язык. Когда я скажу: «Сейчас такой-то час», это будет краткий способ сказать: существует такое-то отношение между часом, указанным моими часами, и часом, который они показывали в момент прохождения такой-то звезды и такой-то другой звезды через меридиан. И эта языковая конвенция, раз принятая, когда меня спросят: «Сейчас такой-то час?», от меня не будет зависеть, ответить «да» или «нет».
Перейдем к предпоследнему этапу: затмение произошло в час, указанный в таблицах, выведенных из законов Ньютона. Это все еще языковая конвенция, совершенно ясная для тех, кто знает небесную механику, или просто для тех, у кого есть таблицы, рассчитанные астрономами. Меня спрашивают: произошло ли затмение в предсказанный час? Я смотрю в морской альманах, вижу, что затмение было объявлено на девять часов, и понимаю, что вопрос означает: произошло ли затмение в девять часов? Здесь нам по-прежнему нечего менять в наших выводах. Научный факт — это лишь сырой факт, переведенный на удобный язык.
Правда, на последнем этапе все меняется. Вращается ли Земля? Является ли это проверяемым фактом? Могли ли Галилей и великий инквизитор, чтобы решить этот вопрос, обратиться к свидетельству своих чувств? Напротив, они были согласны относительно явлений, и каков бы ни был накопленный опыт, они оставались бы согласны относительно явлений, так и не договорившись об их интерпретации. Именно поэтому они были вынуждены прибегнуть к столь ненаучным процедурам обсуждения.
Вот почему я думаю, что они не расходились во мнениях относительно факта: мы не имеем права давать одно и то же имя вращению Земли, которое было предметом их дискуссии, и фактам, сырым или научным, которые мы до сих пор рассматривали.
После всего вышесказанного кажется излишним исследовать, находится ли сырой факт вне науки, поскольку не может быть науки без научного факта, как и научного факта без сырого факта, так как первый является лишь переводом второго.
А затем, имеет ли кто-то право говорить, что ученый создает научный факт? Прежде всего, он не создает его из ничего, поскольку делает его из сырого факта. Следовательно, он не делает его свободно и по своему выбору. Каким бы способным ни был работник, его свобода всегда ограничена свойствами сырья, с которым он работает.
В конце концов, что вы имеете в виду, когда говорите об этом свободном создании научного факта и когда берете в качестве примера астронома, который активно вмешивается в явление затмения, принося свои часы? Хотите ли вы сказать: затмение произошло в девять часов; но если бы астроном пожелал, чтобы оно произошло в десять, это зависело бы только от него, ему нужно было лишь перевести свои часы на час вперед?
Но астроном, совершая эту дурную шутку, очевидно, был бы виновен в двусмысленности. Когда он говорит мне: «Затмение произошло в девять», я понимаю, что девять — это час, выведенный из сырого показания маятника с помощью обычного ряда поправок. Если он дал мне только это сырое показание или если он внес поправки, противоречащие обычным правилам, он изменил согласованный язык, не предупредив меня. Если, напротив, он позаботился предупредить меня, мне не на что жаловаться, но тогда это всегда один и тот же факт, выраженный на другом языке.
В итоге, все, что ученый создает в факте, — это язык, на котором он его формулирует. Если он предсказывает факт, он будет использовать этот язык, и для всех, кто может говорить и понимать его, его предсказание свободно от двусмысленности. Более того, раз сделанное, это предсказание очевидно не зависит от него, исполнится оно или нет.
Что же тогда остается от тезиса г-на Ле Руа? Остается следующее: ученый активно вмешивается, выбирая факты, заслуживающие наблюдения. Изолированный факт сам по себе не представляет интереса; он становится интересным, если есть основания полагать, что он может помочь в предсказании других фактов; или, что еще лучше, если, будучи предсказанным, его проверка является подтверждением закона. Кто должен выбирать факты, которые, соответствуя этим условиям, достойны права гражданства в науке? Это свободная деятельность ученого.
И это еще не все. Я сказал, что научный факт — это перевод сырого факта на определенный язык; я должен добавить, что каждый научный факт сформирован из множества сырых фактов. Это достаточно хорошо показывают приведенные выше примеры. Например, для часа затмения мои часы показывали час α в момент затмения; они показывали час β в момент последнего прохождения через меридиан определенной звезды, которую мы берем за начало прямого восхождения; они показывали час γ в момент предыдущего прохождения этой же звезды. Это три различных факта (заметим, что каждый из них сам по себе является результатом двух одновременных сырых фактов; но опустим это). Вместо этого я говорю: затмение произошло в час 24(α−β)/(β−γ), и три факта объединены в один научный факт. Я пришел к выводу, что три показания, α, β, γ, сделанные на моих часах в три разных момента, не представляли интереса и что единственной интересной вещью была комбинация (α−β)/(β−γ) этих трех. В этом выводе и заключается свободная деятельность моего разума.
Но я таким образом исчерпал свою силу; я не могу сделать так, чтобы эта комбинация (α−β)/(β−γ) имела такое значение, а не другое, поскольку я не могу повлиять ни на значение α, ни на значение β, ни на значение γ, которые навязаны мне как сырые факты.
В итоге, факты есть факты, и если случается, что они удовлетворяют предсказанию, это не является следствием нашей свободной деятельности. Нет точной границы между сырым фактом и научным фактом; можно лишь сказать, что такая формулировка факта является более «сырой» или, напротив, «более научной», чем другая.
4. «Номинализм» и «универсальный инвариант»
Если от фактов мы перейдем к законам, ясно, что доля свободной деятельности ученого станет гораздо больше. Но не сделал ли г-н Ле Руа ее слишком большой? Это мы и собираемся рассмотреть.
Вспомним сначала примеры, которые он привел. Когда я говорю: «Фосфор плавится при 44°», я думаю, что формулирую закон; в действительности это просто определение фосфора; если бы кто-то обнаружил тело, которое, обладая всеми остальными свойствами фосфора, не плавилось бы при 44°, мы дали бы ему другое имя, вот и все, и закон остался бы верным.
Точно так же, когда я говорю: «Тяжелые тела, падающие свободно, проходят пространства, пропорциональные квадратам времен», я даю лишь определение свободного падения. Всякий раз, когда условие не будет выполнено, я скажу, что падение не является свободным, так что закон никогда не окажется неверным. Ясно, что если бы законы сводились к этому, они не могли бы служить для предсказания; тогда они были бы ни к чему не пригодны ни как средство познания, ни как принцип действия.
Когда я говорю: «Фосфор плавится при 44°», я имею в виду следующее: все тела, обладающие таким-то свойством (а именно, всеми свойствами фосфора, кроме точки плавления), плавятся при 44°. Понимаемое так, мое утверждение действительно является законом, и этот закон может быть мне полезен, потому что, если я встречу тело, обладающее этими свойствами, я смогу предсказать, что оно будет плавиться при 44°.
Несомненно, закон может оказаться ложным. Тогда мы прочтем в трактатах по химии: «Существует два тела, которые химики долгое время путали под названием фосфора; эти два тела различаются только своими точками плавления». Это, очевидно, был бы не первый случай, когда химики смогли разделить два тела, которые сначала не могли различить; таковы, например, неодим и празеодим, долгое время смешивавшиеся под названием дидимия.
Я не думаю, что химики сильно опасаются, что подобная неудача когда-либо случится с фосфором. И если, предположив невозможное, это должно было бы случиться, два тела, вероятно, не имели бы идентично одинаковой плотности, идентично одинаковой удельной теплоемкости и т. д., так что, тщательно определив, например, плотность, можно было бы все же предвидеть точку плавления.
Впрочем, это неважно; достаточно заметить, что существует закон и что этот закон, истинный или ложный, не сводится к тавтологии.
Скажут ли, что если мы не знаем на Земле тела, которое не плавится при 44°, обладая при этом всеми остальными свойствами фосфора, мы не можем знать, не существует ли оно на других планетах? Несомненно, это можно утверждать, и тогда можно было бы сделать вывод, что рассматриваемый закон, который может служить правилом действия для нас, обитателей Земли, пока не имеет общего значения с точки зрения познания и обязан своим интересом только случаю, поместившему нас на этот земной шар. Это возможно, но если бы это было так, закон был бы бесполезен не потому, что он сводился бы к конвенции, а потому, что он был бы ложным.
То же самое верно и в отношении падения тел. Мне не было бы никакой пользы от того, что я дал имя свободного падения падениям, которые происходят в соответствии с законом Галилея, если бы я не знал, что в другом месте, при таких-то обстоятельствах, падение будет, вероятно, свободным или приблизительно свободным. Это, таким образом, закон, который может быть истинным или ложным, но который не сводится к конвенции.
Предположим, астрономы обнаружат, что звезды не совсем точно подчиняются закону Ньютона. У них будет выбор между двумя позициями: они могут сказать, что гравитация не меняется в точности обратно пропорционально квадрату расстояния, или же они могут сказать, что гравитация — не единственная сила, действующая на звезды, и что существует, кроме того, другой род силы.
Во втором случае закон Ньютона будет рассматриваться как определение гравитации. Это будет номиналистическая позиция. Выбор между двумя позициями свободен и делается из соображений удобства, хотя эти соображения чаще всего настолько сильны, что этой свободы на практике остается мало.
Мы можем разбить это утверждение: (1) Звезды подчиняются закону Ньютона, на два других: (2) гравитация подчиняется закону Ньютона; (3) гравитация — единственная сила, действующая на звезды. В этом случае утверждение (2) является уже не чем иным, как определением, и находится вне проверки экспериментом; но тогда именно на утверждении (3) эта проверка может быть осуществлена. Это действительно необходимо, поскольку результирующее утверждение (1) предсказывает проверяемые сырые факты.
Именно благодаря этим ухищрениям посредством бессознательного номинализма ученые возвели над законами то, что они называют принципами. Когда закон получил достаточное подтверждение из эксперимента, мы можем принять две позиции: либо мы можем оставить этот закон в гуще событий; тогда он останется подверженным непрерывному пересмотру, который, без всякого сомнения, закончится доказательством того, что он является лишь приближенным. Либо мы можем возвести его в принцип, приняв конвенции такие, чтобы утверждение могло быть наверняка истинным. Для этого процедура всегда одна и та же. Первоначальный закон формулировал отношение между двумя сырыми фактами, A и B; между этими двумя сырыми фактами вводится абстрактный посредник C, более или менее фиктивный (такой была в предыдущем примере неосязаемая сущность — гравитация). И тогда мы имеем отношение между A и C, которое мы можем предположить строгим и которое является принципом; и другое между C и B, которое остается законом, подлежащим пересмотру.
Принцип, отныне кристаллизованный, так сказать, больше не подлежит проверке экспериментом. Он не истинен и не ложен, он удобен.
Часто находили большие преимущества в том, чтобы действовать таким образом, но ясно, что если бы все законы были превращены в принципы, от науки ничего бы не осталось. Каждый закон может быть разбит на принцип и закон, но при этом совершенно ясно, что как бы далеко ни зашло это разделение, законы будут оставаться всегда.
У номинализма, следовательно, есть пределы, и это то, что можно было бы не заметить, если бы воспринимать утверждения г-на Ле Руа буквально.
Беглый обзор наук позволит нам лучше понять, каковы эти пределы. Номиналистическая позиция оправдана только тогда, когда она удобна; когда же это так?
Эксперимент учит нас отношениям между телами; это сырой факт; эти отношения чрезвычайно сложны. Вместо того чтобы рассматривать непосредственно отношение тела A и тела B, мы вводим между ними посредника, которым является пространство, и рассматриваем три различных отношения: отношение тела A с фигурой A' пространства, отношение тела B с фигурой B' пространства, отношение двух фигур A' и B' друг к другу. Почему этот обходной путь выгоден? Потому что отношение A и B было сложным, но мало отличалось от отношения A' и B', которое является простым; так что это сложное отношение может быть заменено простым отношением между A' и B' и двумя другими отношениями, которые говорят нам, что различия между A и A', с одной стороны, и между B и B', с другой стороны, очень малы. Например, если A и B — два естественных твердых тела, которые перемещаются с небольшой деформацией, мы рассматриваем две подвижные жесткие фигуры A' и B'. Законы относительного перемещения этих фигур A' и B' будут очень простыми; они будут законами геометрии. И мы впоследствии добавим, что тело A, которое всегда очень мало отличается от A', расширяется от воздействия тепла и изгибается от воздействия упругости. Эти расширения и изгибы, именно потому, что они очень малы, будут для нашего ума относительно легкими для изучения. Только представьте, к каким сложностям языка пришлось бы прибегнуть, если бы мы пожелали охватить в одной формулировке перемещение твердого тела, его расширение и его изгиб?