Наша трехмерная геометрия, следовательно, зависит от наших способов деятельности и концепций, с помощью которых она оперирует; точки, прямые линии и т. д. являются концептуальными пределами этих способов деятельности. Мы можем представить себе прямую линию только как направление, вдоль которого мы можем двигаться, не отклоняясь вправо или влево, вверх или вниз. Но даже если мы проведем такую линию на бумаге тонким карандашом, след все равно будет иметь некоторую ширину, и мы можем представить себя достаточно маленькими, чтобы иметь возможность отклониться вправо или влево в пределах ширины линии, нарисованной на бумаге. Мы могли бы сделать очень маленькую отметку на бумаге, но как бы мала ни была эта отметка, она все равно имела бы некоторую величину; иначе мы были бы не в состоянии ее увидеть. Если бы прямая линия не имела ширины, а точка — величины, они не имели бы перцептивного существования. Наши перцептивные треугольники — это не фигуры, углы которых обязательно равны двум прямым углам. Если мы воткнем три палки в поле, а затем измерим углы между ними с помощью секстанта, мы обнаружим, что сумма почти равна 180°, но в целом не равна этой величине. Если мы воткнем швейную иглу в верхушки каждой из палок, а затем снова измерим углы с помощью теодолита, мы получим значения, которые ближе к значению двух прямых углов, но мы не получили бы, кроме как «случайно», точно это значение. Мы, следовательно, не получаем «теоретического» результата, и мы говорим, что это из-за ошибок наших методов наблюдения; но почему мы предполагаем, что существует такой теоретический результат, от которого наши наблюдения отклоняются, если сами наши наблюдения в целом не дают этого идеального результата? Мы могли бы накопить большую серию измерений углов нашего треугольника, и тогда мы обнаружили бы, что эти результаты стремятся сгруппироваться симметрично вокруг определенного значения, которое было бы равно 180°. Некоторые из результатов были бы значительно меньше идеального, а некоторые — значительно больше; но эти относительно большие отклонения были бы немногочисленны, и большинство результатов было бы чуть меньше 180° или чуть больше, и тех, что были чуть меньше, было бы столько же, сколько тех, что были чуть больше. Мы сформировали бы «частотное распределение» с его «модой» на 180°.
Но «рассуждая» о «свойствах» этих линий и треугольников в плоском двухмерном пространстве, мы пришли бы к выводу, что углы треугольника равны 180°, и ни больше, ни меньше. Мы тогда думали бы о прямой линии как о пути, вдоль которого мы движемся в воображении, и пути, который все еще имеет некоторую ширину. Но мы представляем себе, что ширина пути становится все меньше и меньше, так что, даже если мы представим, что становимся все тоньше и тоньше, мы были бы не в состоянии отклониться ни вправо, ни влево при движении вдоль пути, потому что чем тоньше мы делаем себя, тем тоньше становится и путь. Мы представляем себе, что наша интуиция отклонения вправо или влево становится все острее и острее, так что, как бы мало ни было отклонение, мы все равно были бы в состоянии оценить его по дополнительному усилию, которое оно повлекло бы за собой. Мы думаем о точке как о маленьком пятнышке, и мы думаем о себе как о существах очень маленьких, так что мы можем передвигаться по этому пятнышку. Но мы можем уменьшать площадь пятнышка все больше и больше, пока оно не станет «бесконечно» малым; и в то же время мы думаем о себе как о существах, становящихся все меньше и меньше, так что мы все еще можем передвигаться по пятнышку. Но мы думаем о площади пятнышка как о становящейся настолько малой, что как бы малы мы ни делали себя, мы не в состоянии двигаться по ней.
Это означает, что мы подставляем концептуальные линии, точки и треугольники вместо перцептивных линий нашего опыта, а затем оперируем в воображении этими концепциями. То есть мы доводим наши способы деятельной активности до их пределов, тем способом, который мы попытались указать выше — мыслительный процесс, являющийся фундаментом рассуждений исчисления бесконечно малых.
То, что мы называем пространством, следовательно, зависит от нашей интуиции телесного усилия. Эта интуиция включает знание того, что определенное изменение произошло как следствие затраты определенного количества телесной энергии и что в результате этого изменения отношение остальной вселенной к нашему телу стало иным. Мы думаем о нашем теле как о начале, или центре, системы координат:
Fig. 4.
Мы представляем себе три линии, перпендикулярные друг другу, простирающиеся бесконечно в пространство, и мы думаем о себе как о находящихся в точке пересечения этих трех прямых линий. Если что-либо движется во вселенной вне нас, мы можем разложить это движение на три компонента, каждый из которых измеряется вдоль одной из осей нашей системы координат. Но любое движение вообще во вселенной вне нас может быть представлено с равным успехом, если предположить, что начало системы координат было изменено; то есть, если предположить, что мы изменили свое положение относительно остальной вселенной. Следовательно, движение вне нас неотличимо от противоположного движения нашего собственного тела — утверждение «принципа относительности» — за исключением того, что любое изменение вне нас может быть отличимо от того компенсаторного изменения положения нашего тела, которое кажется тем же самым, по отсутствию интуиции того, что мы затратили определенное количество энергии на производство этого изменения. Сознательное движение нашего собственного тела есть нечто абсолютное; все остальное движение относительно.
До сих пор мы говорили о нашем грубом телесном движении, но совсем небольшое размышление покажет, что наше знание пространства, достигнутое с помощью научных измерений, зависит в такой же степени от нашей интуиции нашей телесной активности и ее направления; измерение звездного параллакса или меридиональной высоты солнца, например, с помощью астрономических инструментов, включает телесное усилие, хотя и утонченного рода. Трехмерное пространство, то есть наше пространство, следовательно, представляет собой способ нашей деятельности, точно так же, как выпуклое двухмерное пространство представляет собой способ деятельности инфузории, а одномерное пространство представляло бы способ деятельности животного, которое было вынуждено жить в трубке, стенки которой оно плотно облегало, так что оно могло двигаться только в одном направлении — вверх и вниз. Паразит, живущий прикрепленным к какому-либо неподвижному объекту, движения которого представлялись бы только ростом его тканей, не мог бы сформировать никакого представления о пространстве; и «высшие» формы геометрии, то есть пространство четырех или более измерений, не представляют ясного понятия нашему уму, даже если мы рассматриваем операции, включенные в математику такого рода, как чистый символизм, потому что мы не можем соотнести это воображаемое пространство с какой-либо формой телесного усилия. Геометрия, таким образом, представляет собой способ, которым наше телесное усилие расчленяет однородную среду, в которой мы живем.
Движение, будь то движение нашего собственного тела при контролируемой мышечной активности, или то воображаемое движение окружающей среды, которое мы называем головокружением, или чувственно воспринимаемое движение какой-то части окружающей среды, то есть движение, которое мы можем компенсировать некоторым фактическим или воображаемым изменением положения нашего собственного тела, произведенным нашим собственным усилием, является интуитивно ощущаемым изменением и не поддается интеллектуальному представлению. Оно не ясно концептуализировано ни в древней, ни в современной геометрии. Евклидова геометрия, как мы видели, основана непосредственно на нашей интуиции телесного усилия, но она по существу статична в своем подходе. Допустим, что мы можем провести прямую линию любой длины и в любом направлении и так далее; тогда мы рассматриваем эти прямые линии и т. д. как неподвижные, абстрактные вещи и приступаем к обсуждению их отношений. Декартова геометрия и методы исчисления бесконечно малых не имеют дела с реальным движением, и концепция, если она вообще вводится, вводится нелегитимно и скрытно. Рассмотрим, что мы делаем, когда «строим кривую». Пусть последняя будет параболой, имеющей уравнение y = 1/2 x^2. Теперь парабола определяется как «геометрическое место точек, которые движутся так, что их расстояние от фиксированной точки находится в постоянном отношении к их расстоянию от фиксированной прямой». Как мы строим такую кривую?
Fig. 5.
Мы приступаем к фиксации положений ряда точек таким образом: есть две прямые линии, OX и OY, перпендикулярные друг другу, и мы откладываем определенные шаги вдоль линии OX; эти шаги суть OX 0,5, OX 1, OX 1,5, OX 2 и так далее, причем малые цифры указывают расстояние каждой точки (OX 0,5 и т. д.) от начала координат O. Затем мы проводим линии, перпендикулярные оси X через эти точки. Теперь нам нужно вычислить одну вторую квадрата каждой из этих длин OX 0,5, OX 1 и т. д., а затем мы откладываем эти вычисленные длины вдоль перпендикулярных линий. Точка A, например, находится на расстоянии 1/2 (0,5)^2 от точки X 0,5, B — на расстоянии 1/2 (1)^2 от X 1 и так далее. Таким образом, мы получаем серию точек A, B, C, D, E и т. д., и это точки на геометрическом месте «движущейся» точки.
Fig. 6.
Здесь нет абсолютно ничего о движении. Все, что мы сделали, — это измерили длины. Мы сделали своего рода контрапункт, X-точки против Y-точек, но мы даже не сделали кривую. Мы соединяем точки A, B, C, D, E и т. д. с помощью коротких прямых линий, а затем мы можем соединить вместе эти короткие линии, и если мы построим ряд промежуточных точек между теми, которые мы уже получили, и соединим их, точки могут быть настолько близко друг к другу, что могут казаться неотличимыми от кривой. И все же, как бы многочисленны они ни были, они никогда не могут быть соединены вместе так, чтобы образовать кривую; поэтому мы проводим кривую линию от руки через них, и сразу же, делая это, мы оставляем наши интеллектуальные методы, ибо наша кривая зависит от нашей интуиции непрерывно изменяющегося направления. Но если мы подумаем об этом, то обнаружим, что не можем сформировать никакого ясного интеллектуального понятия непрерывности, и мы можем измерить кривизну линии только в точке на линии, проведя касательную к кривой в этой точке, а затем измерив наклон касательной. Саму кривую мы, очевидно, оставляем вне рассмотрения.
Мы не можем представить себе точку, движущуюся вдоль геометрического места OD. Мы можем думать о ней только в местах O, A, B, C, D, E и т. д., но мы должны пренебречь интервалами OA, AB, BC, CD, DE и так далее, или мы можем разделить их на меньшие интервалы, предположив, что точка занимала положения f, g, i, j, между точками A и B, например. И все же, как бы много ни было этих интервалов, мы можем думать о точке только как о находящейся в местах O, A, B, C, D, E или в f, g, i, j и так далее. Мы никогда не думаем об интервалах самих по себе, и если все, о чем мы думаем, — это положение точки, мы на самом деле вообще не думаем о ней как о находящейся в движении. Мы можем видеть ее в движении, но мы не можем сформировать интеллектуальную концепцию ее движения. Это не является действительно необходимым в делах повседневной жизни, но для адекватного решения задач, включающих скорости изменения, науке пришлось ждать изобретения методов исчисления бесконечно малых, прежде чем эта неспособность человеческого разума могла быть обойдена.
Но движущаяся точка последовательно занимает ряд различных положений в пространстве. Если это материальная точка, которую мы наблюдаем движущейся из одного места в другое, мы воспринимаем, что определенный интервал нашей длительности соответствует изменению положения точки. Длительность не была израсходована на занятие различных положений O, A, B, C, D, E и так далее, ни на занятие бесконечно многочисленных других положений, в которых мы можем поместить движущуюся точку, но в самих интервалах. Мы сказали «длительность», а не «время», используя термин Бергсона. Под длительностью и временем мы понимаем разные вещи.
Время для нас — это лишь серия стандартных событий, которые пунктируют, так сказать, нашу переживаемую длительность. Единицей времени является звездные сутки, то есть интервал времени между двумя последовательными прохождениями неподвижной звезды через произвольный меридиан. Но если мы попытаемся концептуализировать этот интервал, мы обнаружим, что можем сделать это, только разбив его на меньшие интервалы, и мы делаем это, используя маятник определенной длины, который совершает определенное количество колебаний (86 400) в течение интервала между двумя прохождениями звезды. Таким образом, мы получаем меньший интервал длительности и называем это секундой времени. Но для многих целей этот интервал слишком велик, и мы можем снова подразделить его, используя камертон, который совершает, скажем, 1000 полных вибраций в секунду; таким образом мы получаем еще меньшие интервалы длительности — сигмы физиологов. Сигма, следовательно, представляет собой интервал между началом и концом одной полной вибрации определенного рода камертона; секунда — интервал между началом и концом одного полного колебания маятника определенной длины, помещенного в определенных частях земной поверхности; а сутки — интервал между двумя последовательными прохождениями неподвижной звезды через выбранный меридиан, после того как были сделаны все необходимые поправки к наблюдению. Эти фактические события, положения зубцов камертона, или положения груза маятника, или положения неподвижной звезды не включают длительность. Мы рассматриваем меридиан Гринвича как воображаемую линию, проведенную через небесную сферу, а звезду — как точку света, так что фактическое прохождение является, в пределе, событием, которое занимает лишь «бесконечно малый» интервал длительности. Так же обстоит дело с маятником и камертоном; положения этих вещей не «расходуют» время, и даже если интервалы, на которые мы делим астрономическое время, бесконечно многочисленны, никакое реальное количество длительности не поглощается их возникновением. Мы знаем, что интервал между двумя последовательными прохождениями неподвижной звезды не является действительно постоянным, то есть астрономические сутки удлиняются на невероятно малую часть секунды каждый год, но откуда мы это знаем? Это не то, что мы можем почувствовать приращения длительности, а просто то, что мы предполагаем, что законы движения Ньютона верны; и, следовательно, приливное трение, обусловленное движениями Земли, Солнца и Луны, должно замедлять период вращения Земли, так что интервалы между двумя последовательными прохождениями звезды должны становиться больше.
Таким образом, мы не концептуализируем фактические интервалы длительности, конец которых мы способны отметить; они проживаются нами, и они являются реальными абсолютными вещами, независимыми от нашей воли. Предположим, мы пришли с долгой прогулки, уставшие и испытывающие жажду, и просим горничную приготовить чай немедленно. Она ставит чайник на газовую плиту, а затем садится читать. Вода закипает, скажем, за пять минут. Что мы имеем в виду под этим?
Вот что мы имеем в виду:
Time The pendulum of the clock has already swung and it has now swung and now and so on The time elapses
M times M + n times M + 2n times P swings
| | | |
Tempera- ture
The water in the kettle is at it is now at and now and so on the kettle
boils
T° T° + t° T° + 2t° 100°
| | | |
The volume of mercury in the thermometer is it is now and now and so on It is
| | |
V V + v V + 2v W
То, что мы называем временем здесь, — это лишь серия одновременно происходящих событий. Стандартные события — это положения стрелок часов на циферблате, то есть длины дуг, записывающие количество колебаний маятника, которые произошли с начала операции кипячения чайника. Когда это началось, стрелки часов были, скажем, на 4.30, а температура воды была тогда, скажем, 17° C; и когда это закончилось, стрелки часов были на 4.35, а температура воды была 100° C. Это только одновременности этих событий мы записали, а не интервал длительности, который они отмечают. Неважно, сколько раз мы могли бы посмотреть на стрелки часов и термометр, мы все равно наблюдали бы только одновременности.
Но нам пришлось ждать, пока чайник закипит, и температура 100° была достигнута после температуры 90° и так далее. Что это значит? Пока мы ждали, воде, казалось, требовалось невыносимо много времени, чтобы закипеть. Но горничная читала один из романов мистера Чарльза Гарвиса, и «прежде чем она поняла, где находится», чайник выкипел. Был определенный интервал длительности, пережитый ею, и другой, но иной, интервал длительности, пережитый нами. В каждом случае был поток сознания. Мы чувствовали усталость, жажду, недостаток удовлетворения, блуждающее внимание и раздражение — все это было нашей длительностью. Но горничная отождествляла себя с леди Мэри, которая подвернула лодыжку и которой помогал новый молодой егерь, и это была ее длительность.
В концептуальном представлении физического процесса не обязательно должна быть какая-либо последовательность событий. Нет, например, никакой последовательности в такой концепции, которая представлена следующей диаграммой — концепции, вполне заслуживающей анализа:
Fig. 7.
Рисунок представляет собой запись, сделанную нервно-мышечным препаратом. Живая мышца, взятая у животного, была прикреплена к легкому рычагу, конец которого делает царапину на куске закопченной бумаги. Бумага закреплена на вращающемся цилиндре, и пока мышца неподвижна, конец рычага чертит горизонтальную линию на бумаге. Но если мышца стимулируется так, что она сокращается, а затем снова расслабляется, рычаг поднимается, а затем опускается, и таким образом его острие чертит кривую на бумаге. Нерв, идущий к мышце, может быть стимулирован электрически, и момент стимуляции может быть записан другим рычагом, который делает отметку на бумаге под следом, сделанным рычагом, прикрепленным к мышце. Два таких удара были применены к нерву, и они вызвали два сокращения мышцы, и эти два сокращения слились вместе.