Джон Гершель о необходимости гипотетико-дедуктивного метода познания природы618

.[1]

Индукция, образование и проверка теорий

Необходимость высшей (теоретической) индукции

Подобно тому как частные индукции и отдельные законы первой степени общности получаются из рассмотрения единичных фактов, точно также теории составляют результат рассмотрения этих законов и приблизительных причин, добытых при предшествующем процессе. Они рассматриваются все вместе, как составляющие ряд явлений, порождаемых скорее рассудком, чем чувством, и представляющих каждое под общим именем бесчисленное множество частных фактов. При достижении этих высших индукций, стало быть, представляется большое поле для деятельности рассудка, нежели при медленной группировке наших первых результатов. Дух высвобождается из материи и действует как бы он был в своей собственной стихии. Предстоящее ему он постигает теперь гораздо ближе и не столько через посредство чувства или, по крайней мере, не тем же самым способом, как то бывает, когда действительно имеют дело непосредственно с объектами чувства. Не должно, однако же, предполагать, будто при составлении теории мы можем предоставить неограниченную полную свободу воображению и вправе поставлять произвольные принципы или допускать существование чисто вымышленных причин. Свобода усмотрения, какою мы обладаем в областях теории, не есть буйное своеволие раба, вырвавшегося из своих оков; она скорее походит на разумное пользование своими правами человека свободного, научившегося самоограничению в школе должной подчиненности. Конечные задачи, преследуемые нами в новейших теориях, те же самые, как и задачи наиболее низших индукций. Точно также и средства, какими надежнее всего можно достигнуть этих теоретических задач, представляют близкую аналогию с теми, которые оказались успешными в означенных низших случаях.

Непосредственная задача, какую мы предлагаем себе в физических теориях, это анализ явлений и познание тайных процессов природы, производящих их, насколько эти процессы могут быть выслежены нами. Важная сторона этого познания состоит в открытии действительного строения или настоящего механизма вселенной и ее частей, внутри и посредством которых совершаются означенные процессы, а также в обнаружении деятелей, участвующих в их совершении. Но механизм большей частью или слишком велик, или слишком мал, чтобы быть прямо доступным для наших чувств. Подобным же образом и ее деятели ускользают от непосредственного наблюдения и становятся нам известными только через свои действия. Напрасно, стало быть, и желать быть очевидцем процессов, происходящих при подобной обстановке, и поникнуть в сокровенные тайники и мастерские, где они производятся. Устроены микроскопы, увеличивающие более в чем тысячу раз по линейному протяжению, так что маленькая едва видимая песчинка может принять вид в тысячу миллионов раз большей глыбы. Но впечатление, получаемое нами при рассмотрении песчинки через подобный увеличитель, напоминает лишь обломок скалы; между тем как внутренне строение нашей песчинки, от которого зависит ее цвет, плотность и химические свойства, все- таки остается тайной. Таким образом, подобными исследованиями мы, кажется, ни на шаг не подвинулись даже к ближайшему анализу песчинки.

С другой стороны, механизм той громадной системы, часть которой составляет наша планета, не дается непосредственному наблюдению по громадности своих размеров и даже по медленности своих изменений. Движение минутной стрелки в часах едва ли можно заметить без напряженнейшего внимания, а движения часовой стрелки вообще нельзя заметить. Но что это значит в сравнении с медленностью кругового движения, совершающегося в течение целого года или двенадцати тринадцати или восемнадцати лет, как это имеет место относительно планет, обращающихся вокруг Солнца. Однако если принять во внимание линейное протяжение их орбит (которых мы, впрочем, не видим, а измеряем лишь посредством продолжительных, окольных и трудных процессов), то мы будем поражены быстротою тех самых движений, которые прежде казались нам столь медленными. Движение крыльев ветряной мельницы представляет в малых размерах пояснительный пример этому. В некотором расстоянии вращение крыльев кажется медленным, но если мы станем вблизи их, то будем изумлены быстротою, с какою они мелькают мимо нас.

Далее, факторы, употребляемые природою для действия на материю, невидимы и могут быть прослежены только по тем результатам, которые они производят. Теплота расширяет тела с непреоборимою силою: но что такое теплота, остается пока загадкою. Электрический ток, проходящий вдоль проволоки, отодвигает магнитную иглу на известное пространство; но за исключением этого эффекта, мы не замечаем никакой разницы между проволокою, которая проводит ток, и проволокою, которая его не проводит: название «ток» мы применяем к электричеству только потому, что оно в некоторых своих условиях напоминает нам нечто, замечаемое ими в токе воды или воздуха. Подобным же образом, мы видим, что Луна обращается вокруг Земли; Луну мы считаем за плотную массу, а плотное тело, сколько нам известно, из наших ежедневных наблюдений, может обращаться вокруг другого плотного тела только в случае, когда оно связано с последним какою-либо силою, например, ниткою; на этом основании мы заключаем, что существует также сила, связывающая Луну с Землей, хотя мы не только не понимаем, но даже не можем себе представить, каким образом тайная сила в состоянии оказывать свое влияние на расстоянии, наполненном пустотою или, по крайней мере, невидимой жидкостью.

Но, зная те правильные и прекрасные результаты, доставленные человечеству средствами, которые на первый взгляд кажутся негодными, мы не должны приходить в отчаяние. Лист чисто бумаги, положенный в рамку, после нескольких путешествий под и над валиками и после некоторых других странных эволюций возвращается покрытым печатными буквами с обеих сторон. И вся производящая сила в этом процессе в конце концов сводится к нескольким галлонам воды, кипящей в железном котле на некотором расстоянии от места операции. Но каким образом кипящая вода в состоянии произвести силу, приводящую в движение весь аппарат, пока для нас тайна и вероятно еще долго останется тайною.

Обстоятельство это, однако, нисколько не мешает совершенному пониманию нами всего последующего процесса. Посещая типографию, мы можем составить себе теорию печатания и развить наш взгляд до точки, с которой начинается механическое действие (начиная с паровика паровой машины); теорию эту мы в состоянии поверить, разбирая и снова складывая колеса, прессы и другие части аппарата и подвергая здравой критической оценке различные способы передачи движения; наконец, мы признаем нашу теорию подходящей и скажем, что поняли печатное дело в совершенстве. Мы можем сделать более применить изученные нами механические принципы к совершенно другим целям, устроить другие машины и привести их в движение тою же могущественной силой, и все-таки мы не дойдем до истинного познания конечного источника силы. Но при некоторой склонности к теориям, мы можем идти далее; поэтому, легко представить себе, каким образом два теоретика могут придти к совершенно различным гипотезам относительно силы, попеременно опускающей и поднимающей поршень машины. ...

Вообще нет ничего обыкновеннее, как встретить две или даже многие физические теории относительно одних и тех же естественных явлений. Теплота, например, одними считается за действительно материальную жидкость, столь тонкую, что она в состоянии проникать во все тела и даже соединяться с ними химически; другие смотрят на теплоту как на быстрое вибраторное ил круговращательное движение в конечных частицах согретых тел; и в учении этом нет ничего противоречащего принципам здравой динамики. То же самое и со светом: одни видят в нем материальные частицы, выброшенные светящимися телами и, в своем дальнейшем странствовании, находящиеся под влиянием значительных сил, имеющих свое местопребывание в веществах, с которыми эти частицы встречаются; другие за причину света считают вибраторное движение светящихся тел, движение, сообщаемое особой тонкой, в высшей степени эластичной, эфирной среде, наполняющей все пространство, и через посредство это среды передаваемое глазу, подобно звукам, доходящим до уха через посредство колебаний воздуха.

Встречая такие дилеммы и часто не находя возможности проникать нашим пониманием вглубь, не должны ли мы воздержаться от всяких гипотез и теорий? Конечно, не должны. Est quodam prodire tenus,si non datur ultra (Если не дается далекое, возьми то, что под рукой. В. С.). Гипотезы относительно теорий то же самое, что ближайшие причины относительно частных индукций; они заставляют нас отыскивать аналогию, побуждают нас к исследованиям. Гипотез, хорошо задуманная и вызванная разумным индуктивным обсуждением общих законов, в заключении почти всегда дает нам возможность сделать новый шаг в обобщениях и свести многие из таких законов в одно более общее выражение. Но в этом заключается только очень ограниченная доля важности и пользы, приносимой гипотезами: может случиться (и это случилось с учением о волнообразном движении света), что на стороне гипотезы накапливается такое количество аналогий и вероятностей, что нам остается принять одно из двух или дело действительно происходит согласно с предположением, или оно настолько идет параллельно с последним, что может иметь с ним некоторые общие способы выражения, по крайней мере относительно известных явлений. Это уже очень большой шаг, не только сам по себе, как путь для философских умозаключений, но и по своим применениям. Какие бы выводы мы ни делали из подобной гипотезы, выводы эти должны иметь в свою пользу, по крайней мере, значительную вероятность: таким образом, мы наталкиваемся на многие любопытные опыты, на многие полезные и важные изобретения, о которых, без этой гипотезы, мы никогда и не подумали и которые, если оправдаются практикой, уже сами по себе составляют приобретение для науки и искусства.

Создавая теорию, мы должны отдать себе разумный отчет о естественных явлениях, которых она касается; нам прежде всего необходимо разобрать те факторы, которыми эти явления обусловливаются, или те условия, которые мы считаем за конечные причины последних. Факторов этих мы не можем изобретать по своему произволу; они по своим свойствам должны быть согласны с теми основными принципами, которые опыт открывает в природе, и принимать участие в явлениях, сходных с теми, о которых идет речь; или, факторы эти должны быть такими, чтобы присутствие их в данном случае могло быть обнаружено несомненными признаками. Словом, они должны быть verae causae (истинными причинами), которых мы не только можем доказать существование и действие, но для которых мы также в состоянии вывести законы прямой индукцией, посредством опытов, нарочно для того придуманных; или, по крайней мере, мы должны быть в состоянии построить на этих факторах такие предположения, которые не противоречили бы нашим опытам и которые впоследствии могли бы быть проверены соответствием наших заключений с фактами. В теории тяготения, например, мы предполагаем существование фактора (механической силы), который действует на известное материальное тело, находящееся в присутствии другого тела, и заставляет оба эти тела стремиться друг к другу. Фактор этот и есть verae causa', (истинная причина) так как тяжелые тела (т.е. все тела, но одни из них более, другие менее) стремятся к Земле и противодействия этому стремлению их необходимо участие известной силы. Противодействовать силе или уничтожить действие силы может только сила. ...

Теперь нам предстоит рассмотреть законы, управляющие действием этих первичных факторов, и это мы можем сделать только тремя способами:

1) индуктивным рассуждением, т.е. исследуя все случаи, в которых участие этих факторов известно, стараясь при этом по возможности определить силу или количество этого участия в каждом отдельном случае и затем сводя все эти disjecta membra {разъединенные части) в одно целое, обобщая их; 2) непосредственным построением смелой гипотезы, обособляя закон и затем поверяя его выводами и сравнением этих выводов с фактами; 3) путем, соединяющим в себе оба предыдущие способа и обладающим преимуществами как того, так и другого, без их недостатков: общий закон, который предполагается открыть, принимается a priori, но в таких общих формах, чтобы он мог заключать в себе безграничное разнообразие частных законов; применением общих принципов, потребных в данном случае, выводятся следствия из этого закона; затем полученные выводы последовательно сравниваются со всеми известными нам частными случаями; общая форма закона видоизменяется и ограничивается так, чтобы она могла согласоваться с выводами.

Все эти три способа, служащие для открытия тех общих элементарных законов, на которых основаны все наши высшие теории, в различных обстоятельствах применима с различною пользою. Для примера мы могли бы взять последовательное применение их в случае тяготения; но так как это повело бы нас к слишком частным рассуждениям и заставило бы нас в область технической математики, то мы удовольствуемся только замечанием, что последний из упомянутых нами методов считается математиками (в особенности хорошо знающими общие способы выражения количеств, способы, составляющие предмет высшего анализа) за наиболее применимый во всех случаях и наиболее действительный, и что он с особенною пользою применим в случаях, в которых второстепенные индукции, в роде описанных нами в последнем отделе, уже привели к законам, до известной степени общим и допускающим возможность математического выражения. Таков, например, случай эллиптического движения какой-либо планеты; общее предложение здесь заключает в себе представление о бесконечном числе отдельных мест, в которых, по законам движения, планета должна находиться и может быть найдена в известнее время; закон силы должен быть задуман так, чтобы быть в состоянии объяснить эго движение планеты по сказанным местам

Что касается первого из трех способов, поименованных нами выше, то он относится к тому роду индукции, которая описана нами ранее (индукции, позволяющей открывать количественные закономерности. В. С.); поэтому все замечания, которые сделаны нами относительно последней, могут быть также применены и к первому. Непосредственное построение особой гипотезы в некоторых случаях употреблялось с большою пользой. Как примеры, мы можем привести теории Кулона и Пуассона относительно электричества и магнетизма; в обеих этих теориях явления очень сложного и интересного свойства объясняются действием притягательной и отталкивательной сил, которые в своем выражении следуют закону, подобному закону тяготения. Впрочем, трудность, с которой сопряжено в нескольких значительных теориях преследование основного закона в его отдаленных последствиях, делает метод невозможным для всеобщего употребления; исключение составляют только случаи, в которых аналогия или другие какие-либо причины заставляют нас думать, что попытка окажется успешною, или в которых частные законы, выведенные из частных индукций, естественным образом приводят к такого рода попытке.

В таком случае закон принимает все характеристические черты общего явления, выведенного индукцией из частных, но еще не поверенного сравнением со всеми частными явлениями и не распространенного на все подходящие сюда случаи. Поверка подобных индукций составляет теорию в обширном смысле; она обнимает собою обсуждение явления всех тех обстоятельств, которые могут видоизменить следствия причины, законы действия которой мы нашли и желали бы проверить. Возвратимся к нашему примеру: частные индукции, выведенные из движений различных планет вокруг Солнца и спутников вокруг планет, привели нас к общему заключению относительно притягательной силы, оказываемой во вселенной каждою частицей вещества на все другие частицы, соответственно тому закону, которому мы дали название тяготения; желая проверить эту индукцию, мы должны начать допущением закона и принять, что вся планетная система находится под безусловным его влиянием и что ничто не противоречит этому влиянию; после этого допущения мы в первый раз замечаем целый ряд видоизменяющих условий, которые не встречались нам при нашем умственном восхождении от частностей к основному закону; мы замечаем, что все планеты должны притягивать друг друга и что поэтому они должны взаимно отвлекать друг друга от тех орбит, по которым бы они вращались, если бы находились только под одним влиянием Солнца; обстоятельство это не рассматривалось в индуктивном процессе, вследствие чего справедливость его делается вопросом, который может быть решен только после точного удостоверения в величине отклонений, производимых этим новым видом взаимодействия. ...

Это, мы можем сказать, сложно, искусственно и не может быть допущено; впрочем, если бы допущение этого или другого, в десять раз более искусственного и сложного строения, дало нам возможность представить с общей точки зрения большое количество частных фактов (сделать их частями одной системы, доставить нам возможность умственно переходить от неизвестного к известному и действительно предсказывать факты прежде опытного исследования их), то мы еще спросили бы, почему такое допущение не может быть принято? ...

Оценивая достоинство теории, мы не должны, однако, прежде всего, рассматривать вопрос о том, удовлетворительно или неудовлетворительно она устанавливает частный процесс или механизм; из этого рассмотрения мы не можем извлечь ничего, кроме того косвенного доказательства, которое заключается в получении тождественных результатов. При настоящем состоянии знания для нас гораздо важнее убедиться в том, что наша теория верно представляет все факты и заключает в себе все законы, к которым приводит наблюдение и индукция. Теория, которая выполняет эти условия, без сомнений будет в состоянии утвердить любую гипотезу, которая может составлять существенную часть ее; но за исключением очень ограниченного числа случаев обыкновенно этого не бывает; а пока этого нет, придавать большую важность гипотезам подобного рода, считать их более, нежели подмостками для воздвижения общих законов было бы все равно, что принимать подмостки за здание. Гипотезы, если их рассматривать с этой точки зрения, нередко могут приносить очень большую пользу; легкость составления гипотез, если бы она сопровождалась такою же легкостью отбрасывания их, после исполнения ими своего назначения, представляет одно из самых достойных качеств философа; с другой стороны, слишком фанатическая привязанность к ним, или к каким-либо взглядам вообще, в противность существующим фактам, губит всякую философию.

В случае возможности, разумнее всего, без сомнения, было бы идти таким путем: индуцируя между собою законы и факты, восходить от закона к закону и замечать при этом, каким образом законы, казавшиеся нам несвязанными друг с другом, становятся частными случаями или один другого, или одного более общего закона и наконец все сливается в той точке зрения, с которой мы стараемся рассматривать их. Пример объяснит наши мысли. По общеизвестному закону все теплые тела испускают из себя теплоту во всех направлениях (мы здесь не думаем, чтобы теплота была действительным веществом, выбрасываемым теплыми телами во всех направлениях); другие соседние и более холодные тела делаются при этом более теплыми, как бы воспринимают эту теплоту. Далее, все твердые тела, нагретые в одной своей части, проводят или распространяют теплоту из этой части во все остальные. Мы имеем, таким образом, два способа сообщения теплоты лучеиспусканием и проведением; каждый их этих способов управляется своими особыми законами, по-видимому, значительно отличными от законов другого. Станем постепенно сближать между собою теплое тело и холодное тело (из одного и того же вещества); по мере приближения одного из них к другому теплота от теплого тела сообщается по законам лучеиспускания, от ближайшей части холодного тела к отдаленным частям последнего по законам проведения. Уменьшим пространство между обоими телами до такой степени, чтобы они слегка прикасались друг к другу. Каким образом после этого теплота переходит от одного тела на другое? Без всякого сомнения посредством лучеиспускания, так как можно доказать, что при подобного рода соприкосновении между обоими телами существует промежуток. Прижмем одно тело к другому и нам будет ясно, что теплота после этого должна сообщаться посредством проведения. Промежуток между ними должен уменьшаться постепенно по мере увеличения силы, прижимающей их одно к другому, пока наконец они в действительности не соприкасаются и не образуют одного тела. Закон непрерывности, о котором мы говорили выше, не позволяет нам предположить, чтобы существенное свойство процесса сообщения изменялось при этом переходе от легкого к сильному соприкосновению и от сильного соприкосновения к настоящему соединению. Если бы эта перемена действительно происходила, мы могли бы спросить, где именно она произошла? В особенности после того, как доказано, что частички самых плотных тел на самом деле не находятся в соприкосновении. Таким образом, законы проведения и законы лучеиспускания находятся во взаимной зависимости и первые суть только крайние случаи последних. Поэтому, чтобы верно понять происходящее или процесс природы в медленном сообщении теплоты через вещество плотного тела, мы должны основывать наши исследования на том, что происходит на расстоянии, и затем полученные вследствие этого законы применять к крайнему случаю.

Если существуют две теории, параллельные одна другой, и каждая из них одинаково с другою объясняет большое количество фактов, всякий опыт, дающий возможность сделать выбор между обеими теориями и заставляющий падать одну из них, имеет большую важность. Поверяя таким образом теории, основанные на общих законах, мы должны обращаться не только к частным случаям, но и к целым классам фактов; в громадном ряде отдельных фактов мы избираем некоторые, которые бы представлялись иначе, если бы одна из двух теорий была бы справедлива, а другая нет. Любопытный факт такого рода приводится Френелем, факт, по мнению этого ученого, решительный в вопросе относительно справедливости двух великих теорий о свойстве света (корпускулярной и волновой. В. С.), разделявших мыслителей со времен Ньютона и Гюйгенса на два лагеря. Если два очень чистых стекла положить одно на другое и если эти стекла не совершенно плоски, а одно из них или оба заметно выпуклы, между ними замечаются великолепные яркие цвета; если эти цвета рассматривать через красное стекло, то они представляются в виде попеременных черных и блестящих полос. Полосы эти образуются между двумя поверхностями, находящимися в видимом соприкосновении, в чем каждый легко может убедиться, употребляя вместо пластинки верхнего стекла трехгранную призму и смотря глазом наклоненную сторону последней; вследствие этого предотвращается смешение отражения света от верхней поверхности с отражением света от поверхностей, находящихся в соприкосновении. Таким образом произведенные цветные полосы объясняются обеими теориями и обеими признаются за сильные подтверждающие факты; но в одном обстоятельстве существует разница, смотря по тому, та или другая теория употребляется для объяснения фактов. По теории Гюйгенса, промежутки между яркими полосами должны представляться абсолютно черными, по другой теории наполовину светлыми. Как скоро эти противоположные следствия двух теорий были замечены Френелем, он употребил их для решения спорного вопроса и результат его опыта оказался в пользу той теории, согласно которой свет состоит в вибрации эластической среды.

Теории лучше всего выводятся из рассмотрения общих законов; но проверяются они вернее всего сопоставлением их с частными фактами, так как это сопоставление служит проверкою всего хода индукции от самой низкой до самой высокой степени. Но сопоставление должно делать с фактами, нарочно для того избранными, так чтобы факты эти заключали в себе все разнообразные случаи, не исключая крайних, и притом в количестве, достаточном для открытия возможных ошибок. Простое численное совпадение в конечном заключении, как бы разительно ни было это совпадение и как бы важен ни был предмет, не достаточно. Ньютонова теория звука, например, приводит к численному выражению действительной скорости звука, отличающемуся только незначительно от выражения, выведенного на основании более истинной теории, предложенной впоследствии Лагранжем и согласному с фактами (если допустить известное рассуждение, не принятое во внимание Ньютоном); но это совпадение не может служить поверкою взглядов Ньютона на звук вообще; взгляды эти, как положительно доказал Лагранж, грешат в самой сущности. Примеров этого достаточно, чтобы внушить осмотрительность в поверке теорий и заставить основывать эту поверку только на обширном сопоставлении с большою массой фактов.

С другой стороны, если теория выдержит победоносно испытание такого обширного сопоставления, для нее все равно, каково бы ни было ее первичное начало. Как бы странны и как бы невероятны с первого взгляда ни казались основания и как бы странным ни представлялось нам допущение подобных оснований, мы не можем отвергнуть этих оснований, если они при помощи здравого рассуждения ведут нас к заключениям, находящихся в полном согласии с многочисленными наблюдениями, сделанными с умыслом и при разнообразии условий, достаточном для объятия всего ряда явлений, объяснением которых служит теория; если, несмотря на это, мы еще будем колебаться рассматривать эти основания за доказанные истины, то мы должны, по крайней мере, допустить их как временные подставные истины, до тех пор, пока настоящие не будут открыты. Если они в состоянии объяснить все известные явления, го в высшей степени невероятно, чтобы они не могли объяснить более; и если все выводы из них, испытанные нами, оказываются верными, то очень вероятно, что и другие выводы, еще не испытанные нами, будут так же верны; таким образом, отбрасывая их совершенно, мы должны в то же время отбросить все те открытия, к которым они могут повести.

Во всех теориях, имеющих претензию, на основании общих законов или общих причин и при посредстве целого ряда видоизменяющих обстоятельств, объяснить процесс природы в произведении какого-либо класса явлений, прежде нежели применить эти законы или объяснить действие этих причин в известном случае, мы должны знать условия: нам необходимы данные, на основании которых мы могли бы сделать их применение. Но данные могут быть получены только при помощи наблюдения, и может казаться странным прибегать к наблюдению для получения какой-либо части тех теоретических заключений, через сопоставление которых с фактом проверяется сама теория. Пример дает нам возможность устранить это затруднение. Самый общий из всех законов, открытых в химии, состоит в том, что все элементарные вещества в природе способны соединяться между собою только в известных определенных пропорциях по весу; таким образом, если вес двух веществ, приведенных в соприкосновение с целью произвести их соединение между собою, не находятся в известной определенной пропорции, совершенного соединения этих веществ не произойдет: некоторая часть одного или другого останется излишнею или несоединенною. Предположим теперь, что мы нашли вещество, которое обладает всеми наружными признаками однородного или простого тела, но в котором при химическом анализе мы открываем серу и свинец в пропорции 20 к 130; предположим далее, что мы желали бы знать, служит ли наше наблюдение подтверждением закона определенных пропорций или исключением из него. Вопрос здесь сводится на то, есть ли или нет пропорция 20 к 130 определенная пропорция (или одна из тех тех определенных пропорций, если их существует несколько), в которой, согласно известному закону, сера и свинец могут соединиться; но вопрос этот никогда не может быть решен только на основании общего закона. Ясно, что ограничивая применение закона к сере и свинцу, мы должны требовать от него указаний о том, в каких определенных пропорциях должны соединяться эти тела. Другими словами, должны существовать известные данные или числа, посредством которых сера и свинец отличаются от всех других тел в природе, и данные эти должны быть известны прежде, нежели мы будем в состоянии применить общий закон к частному случаю. Определить такие данные может только наблюдение; прибегая же для разрешения вопроса к наблюдению соединения двух названных веществ между собою, мы без сомнения дали бы повод логическому возражению относительно справедливости полученных результатов; но дело происходило не так; определение численных данных выведено из опытов, нарочно произведенных с большим количеством различных соединений, между которыми соединения серы со свинцом могло и не быть, и по определении этих данных найдено, что каждое из них независимо одно от другого приводит к одним и тем же результатам, вследствие чего все они разумно признаны за части одной системы. Таким образом, закон определенных пропорций в применении своем к настоящему состоянию природы требует два отдельных положения: в одном заключается общий закон соединения, в другом обособляются числа, соответствующие различным элементам, из которых состоят естественные тела, или данные природы. В списке этих данных природы против элемента серы стоит число 16, а против элемента свинца 104; 20 и 130 находятся между собою в точно такой же пропорции, как 16 к 104; поэтому соединение серы со свинцом представляет достаточное подтверждение закона. ...

Важность точного определения физических данных едва ли нужно доказывать, так как без этих данных самая разработанная теория суть не что иное, как ни к чему годные фразы. Немного пользы принесло бы отвлеченное знание того, что Солнце и планеты притягивают друг друга с силой прямо пропорциональной квадратам их расстояний; но как скоро нам известны данные системы, как скоро мы имеем мы имеем точное представление (все равно каким бы путем оно ни было получено) о расстояниях масс и действительных движениях различных тел этой системы, мы становимся уже в состоянии предсказать все движения различных частей последней и те изменения, которые произойдут в ней в течение тысячелетий; для нас является даже доступным прошедшее, и мы открываем в нем явления, которых никто никогда не наблюдал, которые не описаны ни в одной истории и которые между тем (факт возможный) оставили следы своего существования в том явлении, которое они оказали на природу земного шара и других планет.

Доказательство точного определения данных заключается также в общем подтверждении целой теории, которой они, раз принятые, составляют части; то же самое сопоставление с наблюдением, которое даем нам возможность подтвердить справедливость отвлеченного принципа, вместе с тем доставляет нам и возможность решить относительно согласия или несогласия величин наших данных с действительным состоянием природы. В случае несогласия величин данных с действительностью, важно решить, могут ли эти величины быть исправлены так, чтобы результаты эти не противоречили фактам. Таким образом, по мере того, как теории совершенствуются, возможно более точное определение данных делается необходимым. Те отклонения, от опытных фактов, которые при первой или приблизительной проверке теории оставляются без внимания как ничтожные, при более высокой степени точности делаются важными. Несогласие математического расчета и наблюдения относительно места пути планеты, несогласие, которое Кеплер оставил бы без внимания при поверке закона эллиптического движения, в настоящее время считалось бы роковым для теории тяготения, в случае, если бы не могло быть доказано, что несогласие это произошло вследствие ошибочного определения каких-либо численных данных нашей системы.

Таким образом, наблюдения, способные совершенно и точно определить физические данные, принадлежат к таким, которые должны быть производимы с тщательностью и терпением. Отсюда понятно, что произведение подобных наблюдений во многих случаях становится предметом национального соревнования: воздвигаются обсерватории, в отдаленные места посылаются экспедиции, словом, делаются издержки, которые поверхностному взгляду могут показаться несоответственными целям. Но при этом рождается совершенно основательный вопрос, почему непосредственная помощь, оказываемая правительствами подобного рода наблюдениям, до сих пор ограничивалась и теперь ограничивается почти исключительно областью астрономии.

Физические данные, служащие элементами для расчетов в обширных теориях, требуют точности, которая не может быть достигнута одним единственным наблюдением; точность эта необходима не только по причине их значения и важности в представлении бесконечного количества фактов, но также и потому, что при разнообразных могущих произойти комбинациях или переменах в условиях, встречаются случаи, в которых незначительная ошибка в одном из данных делается громадною в конечном результате. Таким образом в случае затмения Солнца, когда Луна очень косвенно находит на солнечный диск, незначительная ошибка относительно диаметра Солнца или Луны может сделаться большою относительно предсказания времени затмения. ...

Но каким образом, могут спросить, получить посредством наблюдения данные более точные, нежели само наблюдение? Каким образом мы в состоянии определить величину того, чего мы не видим, и притом с верностью, большей той, которую мы можем иметь относительно количеств, действительно видимых и измеряемых нами. Точности в определении мы достигаем посредством большого числа наблюдений. В высшей степени невероятно, чтобы одна и та же ошибка, которую мы совершаем в одном определении, постоянно повторялась и во всех других определениях подобного рода; таким образом, если взять среднее число из большого количества определений, то наконец (за исключением тех случаев, в которых существует постоянная причина ошибок) получается величина, близкая к истинной, и, даже допуская ошибки, мы приблизимся к истине гораздо значительнее, нежели при одном единственном наблюдении, находящемся под влиянием тех же ошибок. ...

  • [1] См.: Гершель Дж. Философия Естествознания. Об общем характере, пользе ипринципах исследования природы. Санкт-Петербург. 1868. С. 188-218.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >