Человеческое познание его сферы и границы

Согласно вышеизложенной теории, комплекс сосуществования, который не повторяется, становится на место, традиционно занимаемое «особенным»; один такой комплекс или нить таких комплексов, причинно связанных определенным образом, представляет собой определенного рода объект, которому условно принято давать собственное имя. Но комплекс сосуществования относится к тому же логическому типу, что и отдельное качество; это значит, что любое утверждение, имеющее значение в отношении любого из них, имеет значение, хотя, вероятно, и не истинное, и в отношении другого.

Мы можем согласиться с Лейбницем в том, что только наше незнание делает имена для комплексов необходимыми. В теории каждый комплекс сосуществования может быть определен через перечисление составляющих его качеств. Но на самом деле мы можем воспринимать комплекс, не воспринимая всех составляющих его качеств; в этом случае, если мы обнаруживаем, что определенное качество является его компонентом, нам нужно имя для комплекса, чтобы выразить то, что мы обнаружили. Необходимость в собственных именах, следовательно, связана с нашим способом приобретения знания и исчезла бы, если бы наше знание было полным.

ГЛАВА 9 ПРИЧИННЫЕ ЗАКОНЫ

Практическая польза науки зависит от ее способности предвидеть будущее. Когда бросались атомные бомбы, ожидалось, что большое число японцев умрет, что и случилось. Такие весьма удовлетворительные результаты привели в наше время к преклонению перед наукой, основой для которого является то наслаждение, которое мы получаем от удовлетворения нашего стремления к могуществу. Самые могущественные общества людей являются и самыми развитыми в научном отношении, хотя могуществом, даваемым знанием, владеют не ученые. Наоборот, настоящие ученые быстро попадают в положение государственных пленников, осужденных их жестокими хозяевами на рабский труд, подобно подвластным джинам в «Арабских ночах». Но мы не должны больше тратить время на такие приятные темы. Могущество науки своим происхождением обязано открытию наукой причинных законов, и именно эти законы и являются предметом нашего рассмотрения в этой главе.

«Причинный закон», как я буду употреблять этот термин, может быть определен как главный принцип, в силу которого — если имеются достаточные данные об определенной области пространства-времени — можно сделать какой-то вывод об определенной другой области пространства-времени. Вывод может быть только вероятным, но эта вероятность должна быть значительно больше половины, если интересующий нас принцип заслуживает названия «причинного закона». Я намеренно сделал вышеприведенное определение очень широким. Во-первых, вовсе не обязательно, чтобы область, о которой мы делаем вывод, была по времени более поздней, чем та, от которой мы в выводе исходим. Правда, имеются некоторые законы, особенно второй закон термодинамики, которые позволяют делать выводы скорее относительно будущего, чем прошедшего, но это не является общей характеристикой причинных законов. Например, в геологии почти все выводы обращены к прошлому. Во-вторых, мы не можем сформулировать правила, касающиеся числа исходных данных, необходимых для установления закона. Если бы когда-нибудь стало возможным сформулировать законы эмбриологии в терминах физики, то потребовались бы чрезвычайно сложные исходные данные. В-третьих, вывод может быть только о более или менее общем характере выводимого события или событий. До Галилея было известно, что не поддерживаемые тяжелые тела падают, что было причинным законом; но не было известно, как быстро они падают, так что, когда какое-либо тело падало, было невозможно точно сказать, где оно будет через какой-либо данный промежуток времени. В-четвертых, если закон устанавливает высокую степень вероятности, он может быть почти столь же удовлетворительным, как если бы он устанавливал достоверность. Я не имею в виду, что сама вероятность закона истинна; причинные законы, как и все остальное наше знание, могут быть ошибочными. Я имею в виду только то, что некоторые законы устанавливают вероятности, например статистические законы квантовой теории. Такие законы, даже если допустить, что они вполне истинны, делают выводимые на основе их события только вероятными, но это не мешает считать их причинными законами, согласно вышеприведенному определению.

Одним преимуществом признания законов, которые дают только вероятность, является то, что они позволяют нам ввести в науку грубые обобщения, от которых отправляется обыденный здравый смысл, вроде таких, как «огонь жжет», «хлеб питает», «собаки лают» или «львы свирепы». Все эти примеры являются примерами причинных законов, и тем не менее все они имеют исключения, так что в каком-либо конкретном случае они дают только вероятность. Огонь на пудинге не жжет вас, отравленный хлеб не питает, некоторые собаки слишком ленивы, чтобы лаять, а некоторые львы так привязываются к своим воспитателям, что перестают быть свирепыми. Но в огромном большинстве случаев вышеприведенные обобщения являются надежным руководством к действию. Имеется большое число таких приблизительных повторяемостей, принятых в нашем повседневном поведении, и именно из них возникло понятие причинных законов. Правда, научные законы не столь просты; они усложнились в попытках придать им такую форму, в которой они были бы свободны от исключений. Но старые более простые законы остаются действенными, поскольку они рассматриваются как законы, утверждающие только вероятность.

Причинные законы бывают двух видов: одни, касающиеся постоянства, и другие, касающиеся изменений. Первые часто не рассматриваются как причинные, но это неверно. Хорошим примером закона постоянства является первый закон движения. Другим примером является закон постоянства материи. После открытия кислорода, когда стал понятным процесс горения, стало возможным рассматривать материю как неуничтожимую. Истинность этого закона теперь стоит под сомнением, но он остается истинным для большинства практических целей. Более точным в смысле истинности является закон постоянства энергии. Постепенное развитие законов, устанавливающих постоянства, началось с веры обыденного здравого смысла, основанной на донаучном опыте, говорящем, что большинство твердых объектов продолжает существовать, пока на распадается от старости или не уничтожается огнем, и что когда это происходит, все-таки остается возможность предполагать, что какие-то небольшие их части сохраняются в другой форме. Именно эта, донаучная точка зрения и положила начало вере в материальную субстанцию.

Причинные законы, касающиеся изменения, были открыты Галилеем и Ньютоном и сформулированы с помощью ускорения, то есть изменения скорости по величине, или направлению, или по тому и другому. Величайшим триумфом этой точки зрения был закон тяготения, согласно которому каждая частица материи вызывает в каждой другой ускорение, прямо пропорциональное массе притягивающей частицы и обратно пропорциональное квадрату расстояния между ними. Однако данная Эйнштейном форма закона тяготения сделала его больше сходным с законом инерции и в некотором смысле с законом постоянства, чем с законом изменений. Согласно Эйнштейну, пространство-время наполнено тем, что можно было бы назвать «холмами»; каждый такой «холм» становится круче, по мере того как вы на него поднимаетесь, и на своей вершине имеет кусок материи. Результатом этого является то, что самым легким путем от одного места до другого является путь, огибающий эти «холмы». Закон тяготения состоит в том, что тела всегда избирают легчайший путь, который называется «геодезическим». Существует закон космической лености, называемый «принципом наименьшего действия», который устанавливает, что когда тело движется от одного места к другому, оно избирает путь, требующий наименьшей затраты работы. Благодаря этому принципу тяготение сводится к геометрии пространства-времени.

Основными законами изменения в современной физике являются законы квантовой теории, которые управляют переходом энергии из одной формы в другую. Атом может испускать энергию в форме света, который затем двигается без изменений, пока не встретится с другим атомом, который может поглотить энергию света. Такие обмены энергией управляются определенными правилами, которых не достаточно, чтобы сказать, что произойдет в данном случае, но которые могут с очень высокой степенью вероятности предсказать статистическое распределение возможных случаев в очень большом числе обменов. Это самое большее, чего физика может достичь в настоящее время в отношении основного характера причинных законов.

Все, что (как мы думаем) мы знаем о физическом мире, целиком зависит от допущения, что причинные законы существуют. Ощущения и то, что мы оптимистически называем «восприятиями», суть события в нас. В действительности мы не видим физических объектов, так же как не слышим электромагнитных волн, когда слушаем радио. Если бы мы не имели основания верить, что наши ощущения имеют внешние причины, мы могли бы думать, что существует только то, что мы непосредственно переживаем. Поэтому важно исследовать нашу веру в причинение. Является ли она просто предрассудком или имеет под собой твердое основание?

Вопрос об оправдании нашей веры в причинность относится к теории познания, и я поэтому пока откладываю его. В этой части книги моей целью является интерпретация науки, а не исследование оснований предположения о ее правильности. В некотором смысле наука признает причинность, и наш вопрос сводится к следующему: в каком смысле причинность связана с научным методом?' Следующие страницы в сокращенной форме предваряют более полное обсуждение, приводимое в пятой и шестой частях этой книги.

Вообще говоря, научный метод состоит в изобретении гипотез, соответствующих данным опыта, которые являются настолько простыми, насколько это совместимо с требованием соответствия опыту, и которые делают возможным выведение заключений, подтверждаемых затем наблюдением. Теория вероятности показывает, что правильность этого процесса зависит от допущения, которое может быть грубо сформулировано как постулат существования определенного рода общих законов. Этот постулат в соответствующей форме может сделать научные законы вероятными, тогда как без него эти научные законы не обладают даже вероятностью. Мы должны поэтому исследовать это допущение и найти наиболее приемлемую его форму, в которой он окажется и наиболее эффективным и возможно истинным.

Если не существует предела сложности возможных законов, то всякий воображаемый ход событий будет подчиняться законам, и тогда допущение о существовании законов станет тавтологией. Возьмем, например, номера всех такси, которые я нанимал в течение моей жизни, и моменты времени, когда я нанимал их. Мы получим конечный ряд целых чисел и конечное число соответствующих моментов времени. Если n есть номер такси, которое я нанял в момент времени t, то бесконечным числом способов безусловно можно найти такую функцию f, что формула