Что своими аналогичными опытами ему удалось доказать про тивное, на что
 Скачать 2.08 Mb.
|
|
ГЛАВА 25 СМЫСЛ И ЦЕННОСТЬ ЗАКОНОВ ПРИРОДЫ 1. Часто говорят о законах природы. Что означает это выра- жение? Общераспространенным является то мнение, что законы природы суть правила, по которым необходимо происходят про- цессы в природе, подобно законам гражданским, которыми граждане обязаны руководствоваться в своих действиях. Разли- чие между теми и другими законами усматривают обыкновенно в том, что гражданские законы могут быть и нарушаемы, между тем как уклонение процессов природы от законов природы — дело невозможное. Но этот взгляд на законы природы колеблет- ся тем соображением, что, ведь, только из явлений природы мы узнаем, отвлекаем законы природы, и притом не ограждены от ошибок. Понятно, что всякое нарушение законов природы легко может быть в таком случае объяснено неправильностью наших воззрений, и представление о ненарушимости этих законов те- ряет всякий смысл и значение. Раз выдвигается вперед субъек- тивная сторона наших воззрений на природу, легко прийти к крайнему взгляду, согласно которому наши лишь ощущения и наши понятия предписывают законы природы. Но, беспристра- стно рассматривая происхождение естествознания, мы видим на- чало его в том, что в явлениях мы замечаем сначала стороны, которые имеют для нас непосредственную биологическую важ- ность, и что затем наш интерес расширяется дальше, распро- страняясь и на те стороны процессов, которые имеют для нас посредственную биологическую важность. Ввиду этого сооб- ражения, может быть, следующее определение встретит согласие: по происхождению своему «законы природы» суть ограничения, ко- торые мы предписываем нашим ожиданиям по указаниям опыта. 2. К. Пирсон^, взгляды которого весьма близко соприкасают- ся с моими, выражается по поводу этих вопросов следующим об- разом: «The civil law involves a command and a duty; the scientific law is a description, not a prescription. The civil law is valid only for a special community at a special time; the scientific law is valid for all normal human beings, and is unchangeable so long as their perceptive faculties remain at the same stage of development. For Austin 2 , howe- 1 K. Pearson, The grammar of science. 8 изд. London 1900, стр. 87. 2 Английский юрист. 16 Познание и заблуждение 425 ver, and for many other philosophers too, the law of nature was not the mental formula, but the repeated sequence of perceptions. This re- peated sequence of perceptions they projected out of themselves, and considered as a part of an external world unconditioned by and indepen- dent of man. In this sense of the word, a sense unfortunately far too com- mon to-day, natural law could exist before it was recognized by man». (Гражданский закон включает приказание и обязательство; науч- ный закон есть описание, а не предписание. Гражданский закон имеет значение только для известного общества в известное время; научный закон имеет значение для всякого нормального человече- ского существа и неизменен, доколе его познавательные способно- сти остаются на той же ступени развития. Для Аустина, однако, и для многих других философов закон природы был не умственной формулой, но повторенным рядом восприятий. Этот повторенный ряд восприятий они проецируют вне себя и рассматривают как часть внешнего мира, необусловленного и независимого от челове- ка. В этом смысле слова - - смысле, к сожалению, слишком распространенном в наше время — естественный закон мог бы существовать и ранее, чем он был познан человеком.) Вместо вы- ражения «описание», встречающегося уже в споре между Миллем и Уэвеллом и укоренившегося со времени Кирхгофа, я мог бы употре- бить здесь выражение «ограничение ожидания» для указания на биологическое значение законов природы. 3. Закон состоит всегда в ограничении возможностей, все равно, имеет ли он значение ограничения поступков или неиз- менного пути, по которому совершаются процессы в природе, или указателя для нашего представления и мышления, предвос- хищающих и дополняющих эти процессы. Галилей и Кеплер представляют себе разные возможности движения падающего тела и планет; они стараются открыть ту из этих возможностей, которая соответствует наблюдениям, ограничивают таким обра- зом свои представления, в применении к наблюдениям, дают им более определенную форму. Закон инерции, предписывающий телу, на которое не действует сила, равномерное прямолинейное движение, выдвигает вперед из бесконечного множества мысли- мых возможностей одну, как руководящую для нашего представ- ления. Даже данное Ланге определение движения по инерции, как движения системы свободных масс 3 , изображает это послед- нее как выбор некоторого рода движения из бесчисленного мно- жества кинематических возможностей. В том, что данная область фактов поддается классификации, что могут быть созданы поня- 3 См. мою Mechanik, 5 изд., стр. 259. (Готовится рус. пер. с нового, шестого из- дания. Прим. пер.). 426 тия, соответствующие классам, заключается уже известное огра- ничение возможностей. Закон вовсе не необходимо выражается в форме правила. Например приложение понятия массы ведет к следующим ограничениям: сумма масс всякой замкнутой систе- мы, измеряемая телом этой же системы, как единицей, есть ве- личина постоянная; два тела, относящиеся к третьему как равные массы, так же относятся и друг к другу 4 4. Все живые существа, обладающие памятью, нуждаются в том, чтобы ожидания их при данных условиях соответствовали их самосохранению. Непосредственным и простейшим биологи- ческим потребностям психическая организация удовлетворяет уже инстинктивно, установляя механизмом ассоциаций целесо- образные для огромного большинства случаев функциональные готовности. Но с появлением сложных условий существования, когда удовлетворение потребностей часто бывает возможно лишь длинным окольным путем, этим потребностям может удовлетво- рить только богато развитая психическая жизнь. Отдельные шаги этого окольного пути с сопровождающими их обстоятель- ствами, как таковыми, получают тогда посредственный интерес. Каждый научный интерес мы можем рассматривать как посред- ственный биологический интерес к некоторому шагу на указан- ном окольном пути. Но близок или далек данный случай от непосредственного биологического интереса, нашей потребно- сти соответствует всегда только правильное, соответствующее обстоятельствам ожидание. В отношении правильности ожида- ния ставим мы однако в разных случаях весьма различные тре- бования. Если мы голодны и находим вообще пищу там, где ожидали ее найти сообразно обстоятельствам, мы уже удовлетво- ряемся такою правильностью нашего ожидания. Но когда мы, соображаясь с подъемом дула пушки и весом заряда и ядра, ожида- ем известной длины его полета, действительная же длина хотя бы лишь незначительно разнится от ожидаемой, то это может быть уже весьма чувствительной ошибкой. Если приходится достичь какой-нибудь цели более или менее длинным путем, делая для того несколько или много шагов, то и незначительная ошибка в измерении величины и направления отдельных шагов может быть достаточной, чтобы цель не была достигнута. Так, уже небольшая ошибка в нескольких, входящих в какое-нибудь вычисление, чис- лах может значительно исказить конечный результат 5 . Так как в Ibid., стр. 233 и след. 5 Вследствие небольших ошибок в числах Р. Майер нашел для механического эквивалента теплоты 365 вместо 425. 16* 427 науке идет дело именно о таких промежуточных шагах, которые находят применение в теории или практике (технике), то здесь особенно важно точное определение нашего ожидания в зависи- мости от данных обстоятельств. 5. Действительно, с прогрессом естествознания связано все возрастающее ограничение ожидания, большая его определен- ность. Первые ограничения имеют качественный характер. Мо- жет ли наука сразу в одном положении обозначить моменты А, В, С... , определяющие ожидание М, или она дает указания, как находить эти моменты последовательно один за другим, как это, например, делается в ботанических или химических аналитиче- ских таблицах, существенного значения здесь не имеет. Если возможно в случаях качественно равных отдельные качества раз- личать еще по количеству, т. е. если возможно каждый количест- венно определенный комплекс качеств A l9 B ly С 1 ... связать с количественно же определенным ожиданием M l9 то этим дости- гается дальнейшее ограничение, пределы которого ограничены лишь достижимой точностью измерения и наблюдения. И здесь ограничение может происходить сразу или последовательно. Последнее бывает, когда какое-нибудь ограничение сжимается в еще более узкие пределы дальнейшим дополнительным опреде- лением. В плоских прямолинейных многоугольниках из n сто- рон сумма внутренних углов для Евклидова пространства равна (п - 2) · 2Ä; для треугольника (п = 3) сумма углов равна 2Л, вследствие чего каждый из трех углов определяется значением двух остальных. Таким образом это наиболее тесное ограничение основано на целом ряде условий, которые друг друга дополняют или из которых одни, как основные, придают более определен- ный смысл другим. Так же обстоит дело в физике. Уравнение — = const, имеет силу для газообразного тела постоянной мас- сы, у которого p, v, T имеют одно и то же значение для всех частей и при достаточной удаленности от условий превращения в жидкость. Ограничение, заключающееся в законе преломле- , sin α ния | —— = п \, суживается далее отношением к определенной l^sinß паре однородных веществ, К определенной температуре, опреде- ленной плотности или известному давлению, к отсутствию внутри этих веществ разности магнитного и электрического потенциала. Когда мы относим какой-нибудь физический закон к опреде- ленному веществу, это означает, что закон должен оказать свое действие в среде, в которой еще могут быть доказаны известные реакции этого вещества. Эти дополнительные условия обыкно- 428 венно прикрываются и закрываются одним названием вещества. Физические законы, действующие в пустом пространстве (пус- тота, эфир), относятся тоже только к определенным значениям электрических и магнитных постоянных и т. д. Применяя ка- кой-нибудь закон к какому-нибудь веществу, мы вводим дальней- шие определения (уравнения с выражением условий) совершенно так же, как о каком-нибудь геометрическом положении говорим (или молча подразумеваем), что оно относится к треугольнику, параллелограмму или ромбу. Если же мы находим, что ка- кой-нибудь закон перестал действовать при условиях, при которых до сих пор действовал постоянно, это заставляет нас отыскивать новое, неизвестное еще дополнительное условие закона. Отыска- ние этого последнего составляет всегда важное открытие. Так привело к открытию электричества и магнетизма изучение явле- ний притяжения и отталкивания, обнаруживаемых телами, ко- торые до тех пор считались индифферентными по отношению друг к другу. Не только высказываемая гипотеза, но и молча по- дразумев^емые условия образуют основу любого геометрическо- го, как и физического тезиса. Притом полезно всегда помнить, что и неизвестные еще условия (заметное изменение которых до- ныне не наблюдалось) могут тоже иметь определяющее значе- ние. 6. Согласно нашему пониманию, законы природы порожда- ются нашей психологической потребностью найтись среди явле- ний природы, не стоять перед ними чуждо и смущенно. Это выражается в мотивах этих законов, которые всегда соответству- ют указанной потребности, но и данному состоянию культуры. Первые грубые попытки ориентирования были мифологичны, демонологичны, поэтичны. В эпоху возрождения естественных наук, в период от Коперника до Галилея, когда преобладало стремление к предварительной, качественной ориентировке, ру- ководящими мотивами при отыскании правил мысленного вос- произведения действительности являются легкость, простота и красота. Более точное, количественное исследование ставит себе целью возможно более полную определенность, однозначную определенность, как то находит себе выражение уже в ранней истории развития механики. С накоплением отдельных знаний начинает мощно появляться потребность в уменьшении психи- ческого напряжения, в экономии, непрерывности, постоянстве, возможно более общей применимости и пригодности установ- ленных правил. Достаточно указать на позднейшую историю развития механики и каждой более разработанной части физи- ки. 429 7. В эпохи слабого развития гносеологической критики пси- хологические мотивы проецируются в природу и приписываются ей самой. Бог, или природа, стремится к красоте и простоте, за- тем к строгой закономерности и определенности, наконец к бе- режливости и экономии во всех процессах, к достижению всех действий с наименьшей затратой сил. Даже в новейшее время Френель**, выдвигая большую общую применимость теории волно- образного распространения света сравнительно со старой теорией истечения, приписывает природе стремление достигать многого наиболее простыми средствами. «La première hypothose a l'avanta- ge de conduire à des conséquences plus évidentes, parce que l'analyse mécanique s'y applique plus aisément: la seconde, au contraire, présen- te sous ce rapport de grandes difficultés. Mais dans le choix d'un système, on ne doit avoir égard qu' à la simplicité des hypothèses; celle des calculs ne peut-être d'aucun poids dans la balance des probabilités. La nature ne s'est pas embarrassée des difficultés d'analyse; elle n'a évité que la complication des moyens. Elle parait s'être proposé de faire beaucoup avec peu: c'est un principe que le perfectionnement des sci- ences physiques appuie sans cesse de preuves nouvelles». [«Первая ги- потеза имеет то преимущество, что приводит к выводам более очевидным, потому что механический анализ применяется здесь более легко; напротив, вторая гипотеза представляет в этом отно- шении большие трудности. Но при выборе системы надо обра- щать внимание только на простоту гипотез; простота вычислений не может иметь никакого значения в расчете вероятностей. При- рода не останавливалась перед трудностями анализа, она избегала только усложнения средств. Она, по-видимому, склонна делать многое при помощи малого; этот принцип с совершенствованием физических наук находит все больше подтверждений».] 8. Постоянно возрастающая определенность законов приро- ды, все усиливающееся ограничение ожидания соответствуют более точному приспособлению наших мыслей к фактам. Пол- ное приспособление к каждому индивидуальному, имеющему возникнуть в будущем и не поддающемуся учету факту, конечно, невозможно. Многосторонняя, возможно более общая, примени- мость законов природы к конкретным случаям действительности становится возможной только через абстракцию, через упрощение, схематизацию, идеализацию фактов, через мысленное разложе- ние их на такие простые элементы, что данные факты могут быть из них снова мысленно построены и сложены с достаточ- ной точностью. Такие элементарные, идеализированные элемен- 6 Fresnel, Mémoire couronné sur la diffraction. Oeuvres. Paris, 1866. T. I, стр. 248. 430 ты фактов, которые в действительности никогда не встречаются в совершенстве, суть: равномерное и равномерно ускоренное дви- жение масс, стационарные (постоянные) термические и элект- рические токи, токи равномерно возрастающей и убывающей силы и т. д. Но из таких элементов мы можем представить сло- женным с любою точностью какое угодно временное движение и течение, тем самым сделать возможным применение к нему законов природы. Это делается в дифференциальных уравнениях физики. Таким образом законы природы состоят из ряда гото- вых к применению и целесообразно избранных для этого пра- вил. Естествознание можно рассматривать как некоторое собра- ние инструментов для мысленного восполнения каких угодно ча- стичным образом данных факторов или для возможно большего ограничения нашего ожидания в случаях будущих 7 9. Факты вовсе не обязаны соответствовать нашим мыслям. Но наши мысли, наши ожидания приспособляются к другим мыслям, а именно к понятиям, которые мы образовали о фактах. Инстинктивное ожидание, которое мы связываем с каким-ни- будь фактом, имеет всегда значительный простор. Но если допу- стить, что факт точно соответствует нашим простым идеальным понятиям, то в согласии с этим и наше ожидание станет точно определенным. Естественнонаучный закон имеет всегда только условный смысл: если факт А точно соответствует понятиям М, то последствие его .δ точно соответствует понятиям Ν; насколько точно А соответствует М, настолько точно и В соответствует N. Абсолютная точность, вполне строгая, однозначная определен- ность последствий какого-нибудь допущения существует в естест- вознании (как и в геометрии) не в чувственной действительности, а только в теории. Развитие науки имеет целью все лучше и луч- ше приспособить теорию к действительности. Какое бы множест- во случаев преломления между двумя средами мы ни наблюдали и даже измерили количественно, все же наше ожидание относитель- но преломленного луча, соответствующего данному падающему лучу, остается неопределенным в пределах неточностей наблю- дения и измерения. Только после установления закона прелом- ления и выбора одного значения для показателя преломления, одному падающему лучу соответствует только один преломлен- ный луч. 10. Мы указывали уже неоднократно на то, как важно разли- чать между понятием и законом с одной стороны, и фактом — с другой. Случай Эрстеда (электрический ток и магнитная стрелка 7 Wärmelehre, стр. 461 и след. — Kleinpeter, Erkenntnistheorie. Leipzig, 1905, стр. 11-13. 431 в одной плоскости), согласно понятиям, господствовавшим до Эрстеда, абсолютно симметричен, между тем как в действитель- ности он оказался несимметричным. Свет, поляризованный круговой поляризацией, обнаруживает во многих отношениях индифферентные свойства неполяризованного света. Только бо- лее точное изучение раскрывает нам его двоякую «геликоидаль- ную дисимметрию» и заставляет нас изображать факты при помощи новых, |