Опыты научные, политические и философские (Том 2) - Спенсер Герберт (полные книги txt) 📗
Между тем физика достигла того прогресса, без которого, как только что было показано, рациональная механика не могла выясниться. В гидростатике Стевин распространил и приложил открытие Архимеда. Торричелли открыл атмосферное давление, "показав, что это давление поддерживает различные жидкости на высотах, обратно пропорциональных их плотностям"; а Паскаль "определил неизбежное уменьшение этого давления на возрастающих высотах в атмосфере", - открытия, которые отчасти привели эту ветвь науки к количественной форме. Даниэль Бернулли сделал многое для динамики жидкостей. Термометр был изобретен, и с его помощью достигли некоторого числа мелких обобщений. Гюйгенс и Ньютон достигли значительного успеха в оптике; Ньютон вычислил приблизительную быстроту передачи звука; а континентальные математики следовали за ним в определении некоторых из законов звуковых колебаний. Магнетизм и электричество были значительно двинуты вперед Джильбертам. Химия дошла до взаимной нейтрализации кислот и щелочей. Леонардо да Винчи достиг в геологии, до вывода, что остатки животных в отложении морских слоев были причиной появления ископаемых. Для нашей настоящей цели нет надобности сообщать частности Нас занимает здесь только выяснение связи (consensus), существующей на этой ступени развития, так же как и впоследствии. Рассмотрим несколько случаев.
Теоретический закон скорости звука, выраженный Ньютоном на основании чисто механических соображений, был найден ошибочным на одну шестую. Ошибка оставалась необъясненной до времен Лапласа, который, подозревая, что теплота, освобожденная сжатием волнующихся слоев воздуха, сообщает добавочную упругость воздуху и таким образом производит уклонение, сделал нужные вычисления и нашел, что он был прав. Таким образом, акустика была задержана в своем развитии, пока термология не догнала ее и не помогла ей. Когда Бойль и Мариотт открыли отношение между плотностью газов и давлением, которому они подвержены, и когда, таким образом, стало возможным вычислить степень уменьшения плотности в верхних слоях атмосферы, стало также возможным создать и приблизительные таблицы атмосферного преломления света. Таким образом, оптика и вместе с нею астрономия двинулись вперед с барологией. Затем открытие атмосферного давления привело к изобретению воздушного насоса Отто Герике; и после того как стало известным, что испарение увеличивается в быстроте по мере уменьшения атмосферного давления, Лесли получил возможность, посредством испарения в пустое пространство, произвести величайший из известных холодов и таким образом распространить наше познание термологии показанием, что нет абсолютного нуля в пределах наших исследований. Когда Фурье определил законы теплопроводимости и когда нашли, что температура Земли увеличивается на один градус на каждые сорок ярдов глубины от поверхности, явились данные для заключения касательно прошедшего состояния нашего шара; касательно громадного периода, употребленного им на охлаждение; касательно громадной древности Солнечной системы, - а это есть уже чисто астрономическое соображение. Когда химия настолько подвинулась, чтобы доставить нужные материалы, а один физиологический опыт дал необходимый намек, произошло открытие гальванического электричества. Гальванизм, действуя обратно на химию, открыл металлические основания щелочей и щелочных земель и тем осветил электрохимическую теорию-, в руках Эрстеда и Ампера он привел к законам магнитного действия; с помощью его Фарадей открыл знаменательные факты относительно состава света. Брюстерово открытие двойного преломления и деполяризации доказало существенную верность классификации кристаллических форм по числу осей, показав, что молекулярный состав зависит от осей. В этих и многих других случаях взаимное влияние наук было совершенно независимо от всякого предположенного иерархического порядка Часто также их взаимодействие было более сложно, нежели представляют эти примеры, т. е. обнимало более двух наук. Одного пояснения для этого будет достаточно. Мы приведем его целиком из Истории индуктивных наук. В XI книге, главе II, о Прогрессе электрической теории Уэвелль говорит:
"Таким образом, в этот период математика была позади опыта, и представилась задача, для решения которой недоставало теоретически численных результатов и не могло быть получено их для сравнения с наблюдением; так было в астрономии с теорией всеобщего тяготения до времени приблизительного решения проблемы трех тел и следующего затем составления лунных и планетных таблиц. Спустя некоторое время электрическая теория освободилась от этого упрека главнейшим образом вследствие прогресса, который астрономия произвела в чистой математике. Около 1801 г явилось в Bulletin des Sciences точное решение проблемы распределения электрической жидкости на сфероиде, полученное Био через приложение особенных методов, изобретенных Лапласом для проблемы фигуры планет. А в 1811 г. Пуассон приложил прием Лапласа к случаю двух сфер, действующих одна на другую в соприкосновении, к случаю, к которому относились многие опыты Кулона, и согласие результатов теории и наблюдения, выведенное таким образом из чисел Кулона, полученных сорок лет ранее, было действительно поразительно и убедительно".
Науки действовали друг на друга не только этим прямым способом, но и косвенным. Там, где нет зависимости, есть все-таки аналогия - равенство отношений; и открытие отношений, существующих между одним рядом явлений, постоянно побуждает искать тех же самых отношений между другим рядом. Таким образом установленный факт, что сила тяготения изменяется обратно пропорционально квадратам расстояния, будучи признан необходимой характеристикой всех влияний, идущих от известного центра, возбудил предположение, что свет и теплота следуют одному и тому же закону, которое оправдалось на деле и повторилось относительно электрических и магнетических сил. Далее, открытие поляризации света повело к опытам, окончившимся открытием поляризации теплоты, открытием, которое никак не могло быть сделано без предшествующего. Таким же образом преломляемость света и теплоты недавно повела к исследованию, не преломляется ли также звук, что и подтверждается опытом. Во многих случаях только с помощью понятий, полученных из одного класса явлений, становится возможным образование гипотез относительно других классов. Теория, принимавшая, что испарение есть растворение воды в воздухе, была предположением, что отношение между воздухом и водой подобно отношению между водой и солью; а это никак не могло бы быть представлено, если б не было предварительно узнано отношение между солью и водой. Подобным же образом теория испарения, приписывающая его разлитию частиц испаряющейся жидкости в силу их атомистического отталкивания, не могла бы быть принята без предшествующего опыта магнетических и электрических отталкиваний. Эта связь между науками, причиной которой была или естественная запутанность явлений, или аналогия в отношениях явлений, стала в новейшее время столь полной, что едва ли встречается какое-нибудь значительное открытие относительно одного порядка фактов без того, чтобы оно весьма скоро не повело к открытиям относительно других порядков.
Чтобы дать достаточно полное понятие об этом процессе научного развития, нужно бы возвратиться к началу и подробно проследить развитие классификаций и номенклатуры, показать, как они, в качестве помощников науки, действовали на нее и как она действовала обратно на них. Но здесь мы можем только заметить, что, с одной стороны, классификации и номенклатура помогали науке постоянными подразделениями предметов исследований, сообщением определенности открытым истинам и распространением их и что, с другой стороны, сами они обязаны науке своей возрастающей количественностью и тем переходом от соображений, касающихся единичных явлений, к соображениям, касающимся отношений между несколькими явлениями, который был указан выше. Касательно последнего влияния необходимо дать несколько пояснений. В химии из фактов видно, что деление материи на четыре элемента было основано единственно на свойстве тяжести; что первое истинно химическое деление на кислоты и щелочи сгруппировало тела, которые просто имели одно общее свойство, но в которых одно свойство постоянно имело отношение ко многим другим, и что классификация, принятая теперь, группирует вместе тела на поддерживающие горение, металлические и неметаллические основания, кислоты, соли и пр., - тела, которые часто совершенно не одинаковы по своим ощутительным свойствам, но сходны между собой в большинстве их отношений к другим телам. Далее, в минералогии первые классификации были основаны на различиях в виде, строении и других физических атрибутах. Берцелиус сделал две попытки классификации, основанной единственно на химическом составе. Классификация, принятая теперь, признает насколько возможно отношения между физическими и химическими признаками. В ботанике классы, составленные ранее всех, были деревья, кустарники и травы; основанием различия была величина Диоскорид разделил растения на ароматические, питательные, целебные и винные, - деление, имеющее химический характер. Цезальпино классифицировал их по семенам и семенным сосудам на основании отношений, которые он нашел между особенностями плодовых частей и общим характером других частей. Тогда как "естественная система", развившаяся впоследствии, выходя из теории Линнея, что "естественные порядки должно составлять, обращая внимание не на одну или две. а не все части растений", основывает свои деления на таких одинаковых особенностях, которые находятся в постоянном отношении к самому большому числу других сходных между собою особенностей. Подобным образом и в зоологии последовательные классификации, определявшиеся первоначально внешними и часто второстепенными признаками, не указывающими на существенную природу, с течением времени все более и более стали определяться теми внутренними и основными особенностями, которые имеют однообразные отношения к наибольшему числу других различий. Мы не будем удивлены этой аналогией между видами прогресса положительной науки и классификации, если будем помнить, что как та, так и другая идут путем образования обобщений, что как та. так и другая дают нам возможность делать предвидения, различающиеся только по своей точности, и что, тогда как одна имеет дело с равными свойствами и отношениями, другая занимается свойствами и отношениями, которые в различных степенях приближаются к равенству.
