НАУЧНАЯ ОСНОВА
НАЦИОНАЛЬНОГО ПРОГРЕССА,
НАЦИОНАЛЬНОГО ПРОГРЕССА,
ВКЛЮЧАЯ НРАВСТВЕННЫЙ.
ДЖ. ГОР, ДОКТОР ПРАВА, ЧЛЕН КОРОЛЕВСКОГО ОБЩЕСТВА,
Автор книг «Искусство научного открытия», «Принципы и практика электроосаждения», «Искусство электрометаллургии» и др.
НАЦИИ ПРОДВИГАЮТСЯ ВПЕРЕД БЛАГОДАРЯ НОВЫМ ЗНАНИЯМ.
УИЛЬЯМС И НОРГЕЙТ,
14, ГЕНРИЕТТА-СТРИТ, КОВЕНТ-ГАРДЕН, ЛОНДОН; И 20, САУТ-ФРЕДЕРИК-СТРИТ, ЭДИНБУРГ. 1882.
Президенту (преподобному Н. Уотсону, члену Королевского общества), вице-президентам, совету и членам Бирмингемского философского общества я посвящаю этот небольшой трактат в знак признания того факта, что, будучи еще молодым обществом, они существенным образом подтвердили взгляды, которые я настойчиво отстаивал относительно национальной важности научных исследований, и показали столь разумный пример преданности общественному благу, учредив фонд для финансирования фундаментальных научных исследований.
ДЖОРДЖ ГОР.
Институт научных исследований,
Бирмингем.
Научная основа национального прогресса.
———
СОДЕРЖАНИЕ.
———
Preface. CHAPTER I. PAGE The Scientific Basis of Material Progress 1 CHAPTER II. The Scientific Basis of Mental and Moral Progress 83 CHAPTER III. New Truth, and its general relation to Human Progress 157 CHAPTER IV. The Promotion of Original Scientific Research 170
Научная основа национального прогресса.
———
НОВЫЕ ЗНАНИЯ ПРИДАЮТ НОВУЮ СИЛУ.
———
ПРЕДИСЛОВИЕ.
Поскольку в настоящее время в нашей стране существует значительная степень беспокойства в обществе относительно нашей способности сохранять свои позиции в гонке прогресса, а наш будущий успех как нации в значительной степени зависит от науки, желательно привлечь внимание к огромной общественной важности новых научных знаний и к средствам содействия их развитию.
Хотя примеры важности таких знаний для человечества, приведенные в этой книге, составляют лишь малую часть от того числа, которое можно было бы привести, их достаточно, чтобы показать, что пренебрежением научными исследованиями мы в огромной степени жертвуем своим национальным благополучием.
Величайшее препятствие для открытия новых знаний в этой стране заключается в широко распространенном невежестве относительно зависимости человеческого благополучия от научных исследований. Поэтому я намерен кратко показать, что существенной отправной точкой человеческого прогресса является научное открытие; также то, что новые истины рождаются в ходе фундаментальных исследований, проводимых в соответствии с научными методами; проиллюстрировать эти утверждения примерами, а также указать, как можно поощрять такие исследования.
Книга разделена на четыре главы, а именно: 1-я. Научная основа материального прогресса: 2-я. Научная основа умственного и нравственного прогресса: 3-я. Новая истина и ее отношение к человеческому прогрессу: и 4-я. Содействие фундаментальным научным исследованиям. Поскольку цель книги состоит лишь в том, чтобы привлечь внимание к огромной важности новых знаний как фундаментального источника прогресса и к тому, как способствовать их открытию, эссе написано как можно более кратко и ни в коем случае не предлагается как полное изложение предмета, особенно в части, касающейся научной основы нравственности.
Ведущая идея книги заключается в том, что нынешние знания позволяют нам лишь поддерживать наше нынешнее состояние, что национальный прогресс является результатом новых идей, а главным источником новых идей являются фундаментальные исследования. Что, поскольку прогресс берет свое начало в новых знаниях, если не будут сделаны новые открытия, новые изобретения и усовершенствования рано или поздно должны прекратиться. Другая важная идея состоит в том, что истина по сути одинакова во всех областях знаний, и что умственные способности и процессы, используемые для ее обнаружения, одинаковы во всех предметах.
По причинам, изложенным в тексте, влияние научных открытий на умственный и нравственный прогресс рассматривается совместно. Несмотря на гораздо большую важность умственных и нравственных преимуществ новых истин, книга рассматривает главным образом денежные и материальные выгоды для человечества; в основном потому, что последние легче понять и оценить; однако глава «Научная основа умственного и нравственного прогресса» в очень краткой и несовершенной форме указывает на огромную важность новых научных знаний для человечества как источника умственного и нравственного совершенствования.
Главная цель этой книги — распространение более правильных представлений о важности новых достоверных знаний и обязанностях общества в отношении них; дальнейшая цель — содействовать сохранению за Бирмингемом передовых позиций в интеллектуальном, социальном и нравственном прогрессе в соответствии с его девизом «Вперед».
ГЛАВА I.
———
Научная основа материального прогресса.
За последние сто лет эта нация продвинулась вперед с беспримерной скоростью. С начала нынешнего столетия англичанами было накоплено больше богатства, чем за все предшествующее время со времен Юлия Цезаря; одной из причин этого стало открытие новых научных истин и их использование в полезных целях посредством изобретений. Великий производственный успех этой страны в значительной степени был обусловлен теми применениями науки, которые позволили нам использовать наши обильные запасы угля и железной руды в паровых двигателях, машинах и множестве механических, физических и химических процессов; а также открытием электромагнетизма и его применением в электрическом телеграфе и т. д. И если бы не эти и другие адаптации научных знаний, мы бы тщетно конкурировали с более дешевым трудом и более длинными рабочими днями континентальных наций. Другие важные причины, такие как наше островное положение, подходящий климат, свобода, географическое положение и т. д., также способствовали этому результату. Торговля, в свою очередь, также сделала многое для человечества.
Фундаментальные научные знания, которыми мы обладаем, были открыты почти исключительно посредством фундаментальных исследований и лишь в незначительной степени лицами, занятыми в промышленной деятельности. Вероятно, не более двух процентов всех важных открытий в фундаментальной науке были сделаны на мануфактурах; научные эксперименты, проводимые в таких учреждениях, обычно носят характер изобретения, а не открытия, и редко публикуются, поскольку обычной целью деловых людей является сохранение как можно большей части денежной выгоды от своего труда для себя. В то время как цель делового человека — монополизировать специальные знания, цель ученого — распространять их, чтобы все человечество могло получить пользу и помощь в совершенствовании.
Открытия в науке, однако, иногда делаются практическими людьми, занятыми в технической сфере. Гидроэлектрическая машина возникла таким образом: человек в Ньюкасле обслуживал паровой котел и обнаружил, что получает электрические разряды, когда прикасается к котлу. Это обстоятельство было исследовано его работодателем, г-ном Армстронгом, ученым, и привело его к созданию гидроэлектрической машины. Накопление электричества в подводных телеграфных кабелях было впервые замечено на заводе компании Gutta-Percha в Лондоне. При тестировании кабеля с помощью вольтова столба (кабель был погружен в воду) было замечено, что электрические разряды исходили из кабеля после того, как батарея была отключена; это обстоятельство было исследовано Фарадеем и привело к усовершенствованиям в подводной телеграфии. В каждом из этих случаев, однако, использовался тот же общий метод, что и научными исследователями, а именно: проводились новые эксперименты (хотя и не намеренно) путем помещения материи и ее сил в новые условия, и наблюдались новые результаты.
Почти все великие современные научные открытия были сделаны преподавателями науки и другими лицами, которые проводят большую часть своей жизни в экспериментальных исследованиях, ища новые истины, а не людьми, которые наткнулись на них случайно. Величайшие открытия в физике и химии в современную эпоху были сделаны главным образом такими людьми, как Ньютон, Кавендиш, Шееле, Пристли, Эрстед, Вольта, Дэви и Фарадей: все они были великими тружениками науки.
Почти все открытия делаются либо путем наблюдения материи и ее сил в новых условиях, либо с новой точки зрения; так, Пристли поместил немного оксида ртути в перевернутый стеклянный сосуд, нагрел его с помощью солнечных лучей и линзы и открыл кислород. Это вещество было почти открыто Эком де Зульцбахом тремястами годами ранее; он нагрел шесть фунтов амальгамы серебра и ртути и превратил последний металл в красный оксид, похожий на киноварь, и заметил: «дух соединяется с металлом, и доказательством этого служит то, что эта искусственная киноварь, подвергнутая дистилляции, выделяет этот дух». Этим «духом», очевидно, был кислород.
Некоторые открытия делаются путем наблюдения явлений тел, помещенных в особые условия теми силами природы, над которыми мы имеем мало или вовсе не имеем контроля. Все наши знания по астрономии и многое из того, что касается геологии и физиологии, были получены таким образом.
Почти все современные важные открытия в физике или химии требуют длительных и трудных исследований, чтобы полностью подтвердить их истинность. Когда Крукс открыл таллий, он увидел первый признак его существования в мгновенной вспышке зеленого света в спектроскопе, но ему пришлось потратить на этот предмет несколько лет самого трудного труда и значительную сумму денег, чтобы доказать правильность своего подозрения, что он открыл новый металл. М. Лекок де Буабодран открыл металл галлий, а Бунзен открыл рубидий и цезий подобным же образом.
Открытия в науке обычно делаются не путем попыток получить какой-либо ценный коммерческий или технический результат, а путем проведения новых, надежных и систематических исследований. Исследуя химическое действие электричества на солевые тела, сэр Гемфри Дэви выделил натрий и магний, что привело к созданию на Патрикрофте близ Манчестера производств этих металлов. Благодаря абстрактным исследованиям Гофмана и других ученых каменноугольной смолы было открыто множество новых соединений и положено начало чрезвычайно прибыльному производству великолепных каменноугольных красителей.
Научное открытие наиболее ценно в своих конечных практических результатах, когда оно преследуется из любви к истине как руководящего мотива, и любая попытка сделать его более непосредственно и быстро прибыльным путем попыток направить его на немедленно практические цели снижает важность его результатов, уменьшает дух исследования и рано или поздно сводит его к характеру изобретения. Величайшие практические реалии этого века имели свое начало в поиске важных истин, совершенно независимо от того, к каким полезным результатам они могут привести.
Я не намерен этими замечаниями подразумевать, что какие-либо новые отрасли торговли или усовершенствования в производстве были или могут быть осуществлены без труда изобретателей и практиков, но что должно быть более разумное разделение труда: один человек открывает новые истины, другой придает им форму практических изобретений, а деловой человек их внедряет; потому что опытом доказано, что почти во всех случаях эти различные виды труда требуют людей с совершенно разными привычками мышления, и что способности к открытию, изобретению и практической работе очень редко сочетаются в одном человеке.
Научные исследования, однако, проводимые на мануфактуре с целью установления различных источников потери материалов, обстоятельств, влияющих на количество или качество продукта; или проводимые с целью замены более дешевых или более подходящих материалов, или для изменения их пропорций, или для многих других подобных целей, во многих случаях приводили к большой выгоде для производителя и составляли основу успешных патентов. Некоторые крупные пивовары, химические производители, свечные компании и многие другие постоянно нанимают ученых таким образом для изучения своих материалов, процессов и продуктов и держат их в курсе прогресса открытий и изобретений в отношении их конкретных профессий.
Ни одно искусство или производство не является настолько совершенным, чтобы быть свободным от влияния открытий и изобретений, и ни один человек не может произвести настолько совершенный предмет, чтобы с помощью науки нельзя было произвести лучший. Наука и торговля взаимно зависимы: без помощи науки торговля была бы не в состоянии удовлетворить наши постоянно растущие потребности, а без денежной поддержки торговли наука зачахла бы и пришла в упадок.
«Пока искусства и производства остаются под руководством и улучшаются простой практикой, их прогресс чрезвычайно медленен, но как только научные знания успешно применяются к ним, они совершают скачок вперед с поразительной скоростью». Посмотрите на искусство портретной живописи; сотни лет оно оставалось целиком в руках художников, пишущих маслом и акварелью, с небольшим прогрессом в скорости производства, но как только к нему была применена наука в форме фотографии, его прогресс в этом отношении стал поразительным. Пятьдесят лет назад фотография была почти неизвестна, но как только г-да Дагер и Тальбот в 1844 году обнародовали свои процессы, новое искусство начало развиваться, и прогресс его был столь быстрым, что в настоящее время тысячи людей заняты в этой сфере, и миллионы портретов были сделаны с точностью и по стоимости, совершенно недоступными для старого метода.
Многие люди едва ли знают разницу между наукой и искусством; еще большее число не может легко различить конкретную науку и чистую; и почти все люди путают открытие с изобретением. Науку можно удобно определить как совокупность фактов и общих принципов, которые необходимо изучить; искусство — как совокупность правил, которым необходимо следовать: таким образом, искусство — это прикладная наука; и каждое искусство также имеет основу в науке, независимо от того, была ли эта основа открыта или нет. Научные принципы лежат в основе не только производственных процессов, но и скульптуры, музыки, поэзии и живописи.
Открытия также отличаются от изобретений: научное открытие — это вновь найденная истина в науке, которая в подавляющем большинстве случаев не имеет формы прикладного знания. Изобретение обычно представляет собой комбинацию и применение к какой-либо желаемой цели научных истин, которые были открыты ранее. Когда Эрстед впервые наблюдал, как магнитная стрелка движется с помощью электрического тока, он сделал научное открытие; но когда Уитстон и Кук применили открытие Эрстеда в своем телеграфе от Паддингтона до Слау, они сделали изобретение. Успех процесса электрогальваники зависел от ранее открытых знаний. Г-н Райт, хирург из Бирмингема, пришел к изобретению использования цианида калия в электрогальванике и золочении, прочитав в «Химическом эссе» Шееле (стр. 405 и 406), что «если после того, как эти соли» (т. е. цианиды золота и серебра) «осаждены, добавить достаточное количество осаждающего раствора, чтобы растворить их, раствор остается прозрачным на открытом воздухе, и в этом состоянии воздушная кислота» (т. е. углекислота воздуха) «не переосаждает металлическую соль».
Как только открытие совершено, оно становится достоянием общественности и впоследствии включается в обычные учебники науки, готовые для использования изобретателями; и таким образом такие книги наполнились ценными знаниями, приобретенными исследованиями в прошлые времена. Все эти знания (которые стоили миллионы фунтов и огромное количество интеллекта и труда) были свободно переданы их первооткрывателями нации. Некоторое представление о количестве научных исследований, проведенных с 1800 года, можно получить из того факта, что один лишь список их названий с именами авторов занимает восемь больших томов формата кварто, по тысяче страниц каждый, составленных и опубликованных стоимостью около десяти тысяч фунтов британским правительством и Королевским обществом.
В открытии мы ищем новые явления, их причины и отношения; в изобретении мы стремимся произвести новые эффекты или произвести известные эффекты улучшенным способом. Цели научного исследователя — новая истина и большая точность; тогда как цели изобретателя — повышенная полезность и экономия результатов. Древние причисляли изобретателей к богам, потому что считали их великими благодетелями человеческого рода. Первооткрывателей можно по праву рассматривать как священников и пророков истины, потому что они и открывают новые знания человечеству, и с уверенностью предсказывают грядущие события.
Человек обычно не может изобрести усовершенствование, если он не обладает научными знаниями, и за этими знаниями он должен почти во всех случаях обращаться к научной книге или учителю. Великая практическая ценность новых научных знаний доказывается тем фактом, что когда публикуются научные открытия, находится множество изобретателей и практиков, которые немедленно пытаются применить их в полезных целях. С момента первого применения каменноугольной смолы для производства красителей каждое открытие в этой области химии тщательно отслеживалось с аналогичной целью.
Полный отчет о росте и развитии научных открытий и изобретений составил бы обширную историю и включил бы многочисленные примеры экспериментов, сопровождавшихся результатами, которые рано или поздно затронули все человечество. Возьмем, к примеру, фосфор. Первое свидетельство существования этого вещества было получено сарацинами в восьмом веке. Ахилд Бечил перегнал порошкообразную смесь древесного угля, извести, извести и сухого экстракта мочи и получил вещество, которое светилось в темноте «как добрая луна»; этим веществом был фосфор. Открытие, содержащееся в результатах того маленького грязного и вонючего эксперимента, было зародышем или семенем всех последующих разработок и применений фосфора. Около 1669 года эксперимент Бечила был далее развит Брандтом, купцом из Гамбурга, и публикация чудесных свойств этого вещества произвела большую сенсацию среди его сограждан. «Тогда среди химиков не кричали ничего, кроме триумфа и победы. Эти добрые люди уже воздвигли в своих мыслях столько больниц и богаделен, что ни один нищий больше не беспокоил бы никого на улицах, делали большие завещания и благочестивые дела, и что только еще не делали». «Кроме того, другие алхимики поощряли его еще больше и не переставали заставлять его верить, как это был тот самый огненный дух Моисея, который в начале двигался над водой, да, его великолепное сияющее лицо: огненный столп в пустыне, тот тайный огонь алтаря, которым Моисей сжег золотого тельца, прежде чем рассыпал его по огню и сделал его пригодным для питья».