Часть 12.

Во-вторых, я могу воспринимать комплекс, не осознавая все его части; в этом случае я, уделив воспринимаемому достаточное внимание, могу высказать суждение восприятия по форме "P" есть часть "W", где "W" есть собственное имя воспринятого комплекса. Если такие суждения признаются несводимыми, то для обозначения комплексов нам нужны собственные имена. Но необходимость в таких суждениях возникает, по-видимому, благодаря незнанию, а при лучшем знании все наше W всегда может быть описано через составляющие его части. Поэтому я думаю, хотя и с некоторым колебанием, что нет теоретической необходимости в каких-либо собственных именах, кроме имен качеств и отношений. Все, что датируется и определяется через местоположение, сложно, и понятие о простом "особенном" является ошибочным.

Так как предмет рассмотрения этой главы несколько труден, для большей ясности и предупреждения превратного понимания полезно будет повторить основные моменты вышеприведенного рассмотрения в более краткой и менее полемической форме. Начнем с "сосуществования".

"Сосуществование", как я понимаю этот термин, применимо к физическому миру так же, как и к миру психическому. В физическом мире оно эквивалентно "совмещению в пространстве-времени", но это нельзя рассматривать как его определение, поскольку сосуществование необходимо для определения пространственно-временного положения. Я хочу особо подчеркнуть, что это отношение должно быть одним и тем же и в физике, и в психологии. Замечая, что многое происходит одновременно в нашем сознании, мы должны предположить, что многое совершается одновременно и в каждом месте пространства-времени. Когда мы глядим на ночное небо, каждая видимая нами звезда производит на нас свое собственное воздействие, а это возможно только в том случае, если на поверхности глаза происходят явления, связанные с каждой видимой звездой. Все эти различные явления - "сосуществующие".

Везде, где сосуществует несколько явлений или вещей, они образуют то, что я называю "комплексом сосуществования". Если имеются другие явления или вещи, сосуществующие с первыми, то они могут быть добавлены для образования более широкого комплекса. Когда больше уже нельзя найти ничего сосуществующего с составными элементами образованного комплекса, я называю этот комплекс "полным". Таким образом, "полный комплекс сосуществования" есть такой комплекс, составные элементы которого имеют два свойства:

а) все они сосуществующие и б) ничто вне этой группы не сосуществует с каждым членом группы.

"Я теперь" обозначает полный комплекс сосуществования, включающий в себя настоящее содержание моего сознания. Слово "это" обозначает любую часть этого комплекса, на которую я обращаю особое внимание.

Полные комплексы сосуществования являются субъектами пространственно-временных отношений в физическом пространстве-времени. По эмпирическим, но не логическим основаниям в высокой степени вероятно, что ни один из них не повторяется, то есть ни один из них не предшествует сам себе и не находится к северу, или к западу, или сверху по отношению к самому себе.

Полный комплекс сосуществования имеет значение пространственно-временной точки-момента.

Неполный комплекс обычно является частью различных полных комплексов; это же верно и относительно отдельного качества. Данный цвет, например, является частью каждого полного комплекса, который представляет собой пространственно-временную точку, в которой этот цвет имеет место. Сказать о каком-либо качестве или о неполном комплексе, что он "существует" в такой-то пространственно-временной точке, значит сказать, что он есть часть того полного комплекса, которым является эта точка.

Неполный комплекс занимает непрерывную область пространства-времени; если при этом даны две пространственно-временные точки, являющиеся частью этой области, то от одной точки к другой имеется непрерывный маршрут, полностью состоящий из точек, частью которых этот неполный комплекс является.

Такой комплекс может быть назван "событием". Он имеет свойство неповторяемости, но не в том смысле, что он занимает только одну пространственно-временную точку.

Положение данного неполного комплекса в непрерывной области может быть определено следующим образом: можно сказать, что полный комплекс В находится "между" двумя не слишком удаленными друг от друга полными комплексами А и С, если то, что является общим для A и С, есть часть В. Совокупность полных комплексов является непрерывной (для наших целей), если между любыми двумя из их числа имеются другие члены совокупности. Это, однако, только приблизительное определение; точное определение могло бы быть дано только с помощью топологии.

Мы никогда не можем узнать, что данный комплекс сосуществования является полным, так как всегда может оказаться что-либо такое, о чем мы не знаем, но что сосуществует с каждой частью данного комплекса. Это является другим способом выражения того, что мы не можем - в практике - определить место или дату вполне точно.

Некоторые неполные комплексы имеют преимущество с точки зрения установления даты. Возьмем, например, дату сегодняшней газеты и идущие в течение суток часы. Вместе они составляют комплекс, который никогда не повторяется и длительность которого так коротка, что для большинства целей нам не нужно отмечать, что она больше момента. Именно посредством таких непонятных комплексов мы фактически и определяем даты.

Для определения пространственного положения имеются подобные преимущества в зрительных качествах центральности, верха-низа, вправо-влево. Эти качества взаимно исключают друг друга в отношении того, что может быть названо "личным сосуществованием", которое является отношением между элементами одного полного мгновенного опыта. Например, качество центральности имеет "личное сосуществование" с цветом, занимающим центр моего зрительного поля Корреляция мест в моем личном пространстве с местами в физическом пространстве осуществляется при предположении, что если объекты зрительных восприятий не являются сосуществующими для одного лица, то сосуществующие физические объекты не являются общественно сосуществующими, но если объекты зрительных восприятии оказываются сосуществующими для одного лица, то соответствующие физические объекты могут отличаться друг от друга по их расстоянию от воспринимающего, хотя будут приблизительно согласовываться в направлении. Таким образом, сосуществование объектов восприятия для одного лица есть необходимое, но недостаточное условие для общественного сосуществования соответствующих физических объектов.

Следует иметь в виду, что в общем всякое увеличение числа качеств, соединяемых в комплекс сосуществования, уменьшает объем пространства-времени, который этот комплекс занимает. Полный комплекс сосуществования будет занимать отрезок пространства-времени, не имеющий таких частей, которые были бы отрезками пространства-времени; если мы предположим непрерывность, то такой отрезок будет иметь такие свойства, которых мы ждем от точки-момента. Но нет никаких оснований - ни эмпирических, ни априорных - предполагать как непрерывность, так и прерывность пространства-времени; все известное нам может быть одинаково хорошо объяснимо, исходя из каждой из этих гипотез. Если оно прерывно, то конечное число комплексов сосуществования будет занимать конечный пространственно-временной объем, и структура пространства-времени будет зернистой, подобно структуре кучи дробинок.

Комплекс сосуществования, как я его понимаю, оказывается определенным, когда даны составляющие его качества. Это значит, если качества q1, q2... qn все взаимно сосуществуют, то имеется один комплекс сосуществования, скажем С, который состоит из комбинации этих качеств. Логически всегда возможно, что С будет иметь место не один только раз, но я считаю, что если С достаточно сложен, то повторений фактически не будет. Нужно в нескольких словах разъяснить, что с логической точки зрения имеется в виду под словом "повторение". Для простоты ограничимся временем одной биографии и начнем с рассмотрения полных комплексов.

Я исхожу из предположения, что между любыми двумя полными комплексами, принадлежащими к одной биографии, имеется отношение раньше позже. Предположить, что полный комплекс может повториться, значит предположить, что полный комплекс имел отношение раньше-позже по отношению к самому себе. Я думаю, что этого не бывает, или по крайней мере не бывает в течение любого обычного периода времени. Я не намереваюсь догматически отрицать, что история, как думали некоторые стоики, может быть циклической, но эта возможность слишком маловероятна, чтобы ее нужно было брать в расчет.

Так как мы никогда не можем знать, что известный комплекс сосуществования является полным - поскольку на самом деле мы можем быть совершенно уверенными, что он таковым не является,- мы в практике для целей хронологии и географии пользуемся такими неполными комплексами, которые или вообще не повторяются или повторяются весьма регулярно. Календарная дата устойчиво существует в течение двадцати четырех часов, а затем резко изменяется. Некоторые часы имеют минутную стрелку, передвигающуюся по циферблату рывками один раз в минуту; показание таких часов устойчиво длится в течение одной минуты и повторяется каждые двенадцать часов. Если бы мы имели шестьдесят таких часов, расположенных по кругу и если бы каждые из них делали свой рывок один раз в секунду, после рывка часов, находящихся слева, то комплекс, состоящий из показаний всех шестидесяти часов, фиксировал бы время в течение одной секунды. При помощи таких методов точность датирования может быть бесконечно увеличена. Точно такие же замечания применимы к методам определения широты и долготы.

Комплекс сосуществования, хотя и определяется только тогда, когда даны все составляющие его качества, должен, однако, пониматься не как класс, являющийся чисто логической конструкцией, а как нечто, Что может стать известным и названным и без того, чтобы мы обязательно знали все составляющие его качества. Связанный с этим логический момент можно уяснить следующим образом: отношение раньше-позже имеет место прежде всего между двумя полными комплексами сосуществования и только в производном и подлежащем определению смысле между частными комплексами. В случае чисто логической структуры утверждение об этой структуре может быть сведено к утверждению о ее компонентах, но в случае временного порядка это невозможно согласно теории "особенного", принятой в этой главе. Комплекс, следовательно, может быть упомянут только способом, не сводимым к утверждению о любой или о всех его составных частях. На самом деле он представляет собой объект, который есть "это" и который может иметь собственное имя. Данная совокупность качеств только образует комплекс сосуществования, если все качества взаимно сосуществуют; когда они равны, комплекс есть нечто новое, не сводящееся только к составляющим его качествам, хотя и представляющее собой нечто единичное только тогда, когда эти качества даны.

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

n = f(t)

будет истинной для всех значений n и f, которые до сего времени имели место. Бесконечное число этих формул окажется неверным в отношении следующего такси, которое я найму, но все еще будет бесконечное число таких, которые останутся истинными. К тому времени, когда я умру, можно будет прекратить счет, и все-таки еще останется бесконечное число возможных формул, каждая из которых могла бы притязать на значение закона, связывающего номер такси с моментом времени, когда я его нанимаю.

Достоинство этого примера для моей настоящей цели заключается в его явной абсурдности. В том смысле, в котором мы верим в естественные законы, мы сказали бы, что не существует закона, связывающего n и t вышеприведенной формулы, и что если какая-либо из предложенных формул окажется действенной, то это будет просто делом случая. Если бы мы нашли формулу, действенную для всех случаев, вплоть до настоящего времени, то мы не ждали бы, что она будет действенной в следующем случае. Только суеверный человек, действующий под влиянием эмоций, поверит в такого рода индукцию; игроки в Монте-Карло прибегают к индукциям, которые, однако, ни один ученый не одобрит. Однако совсем нелегко установить разницу между индукциями суеверного игрока и индукциями вдумчивого ученого. Ясно, что различие между ними имеется, но в чем оно состоит? И является ли это различие таким, чтобы повлиять на логическую правильность индукции, или оно состоит только в различии в отношении явности апеллирования к чувствам? Является ли вера в научный метод только суеверием ученого, свойственным тому виду игры, в которой он участвует? Эти вопросы, однако, относятся к теории познания. Сейчас я хочу заняться вопросом, не почему мы верим, а во что мы верим, когда верим в естественные законы.

Стало обычным говорить об индукции как о том, что необходимо для того, чтобы сделать истинность научных законов вероятной. Я не думаю, что простая и чистая индукция является чем-то основополагающим. Это показывает вышеприведенный пример с номерами такси. Все прошлые наблюдения в отношении этих номеров совместимы с каким угодно числом законов формы n = f(t), а эти законы будут, как правило, давать разные значения для следующего n. Мы не можем поэтому использовать их для предсказания, а в действительности не имеем склонности верить ни в один из них. Обобщая все это, мы можем сказать: каждый конечный ряд наблюдений совместим с каким угодно числом взаимно несовместимых законов, которые имеют совершенно одни и те же индуктивные свидетельства в свою пользу. Таким образом, чистая индукция несостоятельна и, кроме того, не является тем, во что мы на самом деле верим.

Всякий раз, когда индуктивное свидетельство делает, как нам кажется, предполагаемый закон очень вероятным, закон этот предполагается и кажется правдоподобным более или менее независимо от этого свидетельства. Когда дело происходит таким образом, последующее подтверждающее свидетельство кажется чрезвычайно убедительным.

Это, однако, верно только отчасти. Если предполагается закон, следствия которого сильно отличаются от того, что мы готовы были ожидать, и если он затем подтверждается наблюдением, то мы бываем более склонны поверить в него, чем в том случае, если его результаты оказываются обычными для нас. Но в таком случае может казаться правдоподобным сам закон, хотя его следствия при этом и оказываются удивительными. Возможно, что одним из самых важных следствий научного образования является способность изменять гипотезы, которые с первого взгляда кажутся вероятными. Именно эта причина, а не прямое отрицательное свидетельство, привела к упадку веры в колдовство. Если бы у вас было известное количество внешне похожих коробок, а в некоторых из них содержались бы гиростаты, и если бы вы показали эти коробки дикарю, сказав при этом, что произнесением магической формулы вы можете сделать так, что ни одну из них нельзя будет перевернуть, то индуктивное свидетельство скоро убедило бы его, что вы говорите правду, тогда как научно образованный человек стал бы искать другого объяснения, вопреки повторяющимся явным подтверждениям вашего "закона".

Индукция, кроме того, не подтверждает множества выводов, в отношении которых наука чувствует себя в высшей степени уверенной. Мы все убеждены, что когда много людей слышат звук одновременно, то их общее восприятие звука имеет внешний источник, который передается через промежуточную среду звуковыми волнами. Не может быть индуктивного свидетельства (кроме как в некотором расширенном смысле этого слова) в пользу чего-либо, находящегося вне человеческого опыта, вроде звуковой волны. Наш опыт будет тем же самым независимо от того, имеются ли на самом деле звуковые волны или же имеют место слуховые ощущения, как если бы звуковые волны существовали, хотя они на самом деле и не существуют: никакое индуктивное свидетельство не может дать преимущество какой-либо из этих гипотез. Тем не менее на самом деле каждый признает реалистическую гипотезу, даже философ-идеалист, кроме того времени, когда он судит в соответствии со своей профессией. Мы делаем это на том основании, что нам нечего делать с индукцией - отчасти потому, что предпочитаем, чтобы законы были насколько возможно более простыми, отчасти же потому, что верим в то, что причинные законы должны обладать свойством пространственно-временной непрерывности, то есть не должны предполагать действие на расстоянии.

В установлении научных законов опыт играет двойную роль. С одной стороны, через наблюдение наличия или отсутствия предсказанных гипотезой следствий опыт или ясно подтверждает или опровергает гипотезу, а с другой стороны, прежний опыт определяет, какую гипотезу мы предварительно считаем вероятной. Но, кроме этих влияний опыта, имеются некоторые неопределенные общие ожидания, и если они не сообщают определенным видам гипотез некую ограниченную априорную вероятность, то научные выводы бывают недейственными. Совершенствуя научный метод, важно как можно больше уточнять эти ожидания и исследовать, подтверждает ли успех науки в какой-либо степени их достоверность. После уточнения эти ожидания являются, конечно, совсем не тем, чем они были, когда оставались неопределенными, но пока они остаются неопределенными, вопрос об их истинности или ложности также остается неопределенным.

Мне кажется, что то, что может быть названо "верой" науки, более или менее сводится к следующему: имеются формулы (причинные законы), связывающие как воспринимаемые, так и невоспринимаемые события; эти формулы выражают пространственно-временную непрерывность, то есть они не предполагают прямого и непосредственного отношения между событиями, находящимися на конечном расстоянии друг от друга. Формула, имеющая вышеупомянутые характеристики, становится в высокой степени вероятной, если она, кроме ее согласованности со всеми прошлыми наблюдениями, дает нам возможность предсказывать другие события, которые затем подтверждаются и которые были бы невероятными, если бы формула была ложной.

Оправдание этой "веры", если оно возможно, относится к теории познания. Наша настоящая задача сводится только к установлению этого. Однако необходимо все-таки обсудить происхождение и развитие этой "веры".

Существует много различных постулатов, которые могут быть приняты в качестве основы научного метода, но их трудно сформулировать с необходимой точностью. К ним относится закон причинности, принцип единообразия природы,- постулат о господстве закона, вера в естественные виды и принцип ограниченного многообразия Кейнса, наконец, принцип структурного постоянства и пространственно-временной непрерывности. Из всех этих довольно расплывчатых предположений необходимо отобрать какую-то отличающуюся определенностью аксиому или аксиомы, которые, будучи верными, придадут научным выводам желаемую степень истинности.

Принцип причинности появляется в трудах почти всех философов в той элементарной форме, в которой он никогда не фигурирует ни в одной достаточно развитой науке. По мнению философов, наука признает, что если дан какой-либо определенный класс событий А, то всегда есть какой-то другой класс событий В, такой, что А "причинно обусловливается" этим В;

более того, они считают, что всякое событие относится к какому-либо из таких классов.

Большинство философов считало, что "причина" есть нечто отличающееся от "неизменного антецедента". Это отличие может быть иллюстрировано опытом Гейлинкса с двумя часами, которые идут абсолютно согласованно: когда одни из них показывают час, другие бьют, но мы, однако, не думаем, что первые "причинно обусловливают" бои других. Один далекий от естественной науки член моего колледжа заметил с замешательством, что "барометр перестал оказывать какое бы то ни было влияние на погоду". Это замечание было воспринято как шутка, но если бы под "причиной" имелся в виду "неизменный антецедент", то это не было бы шуткой. Предполагается, что когда А причинно обусловливается В, следствие является не просто только фактом, а становится в некотором смысле необходимым. Это понимание связано со спорами о свободной воле и детерминизме, отражением которых служат следующие строки поэта:

Черт возьми! - сказал один молодой человек,- Горько узнавать, что я представляю собой созданье, Движущееся по заранее проложенным рельсам, Что я, одним словом, не автобус, а трамвай.

В противоположность этому взгляду большинство эмпиристов считало, что слово "причина" обозначает не что иное, как "неизменный антецедент". Затруднения, связанные с этим взглядом и со всяким предположением, что научные законы имеют форму "А причинно обусловливает В", заключаются в том, что такие следствия редко бывают неизменными и что, даже если они действительно неизменны, легко можно представить себе обстоятельства, которые помешают им быть неизменными. Если вы скажете человеку, что он дурак, то, как правило, он рассердится, но он может оказаться святым или может умереть от удара прежде, чем успеет рассердиться. Если вы чиркаете о спичечную коробку спичкой, то последняя обычно загорается, но иногда она ломается или бывает отсыревшей. Если вы бросаете камешек вверх, то обычно он падает снова вниз, но его может проглотить орел, вообразивший, что это птица. Если вы хотите двинуть своей рукой, то обычно она будет двигаться, но этого не случится, если она парализована. Таким образом, все законы, имеющие форму "А причинно обусловливает В", подвержены исключениям, так как всегда может произойти нечто, что помешает наступить ожидаемому результату.

Тем не менее имеются основания (значение и роль которых выявится в шестой части книги) для признания законов формы "А причинно обусловливает В", если только мы признаем их с соответствующими предосторожностями и ограничениями. Понятие о более или менее постоянных устойчивых физических объектах в форме, придаваемой им обыденным здравым смыслом, предполагает понятие "субстанции", а если "субстанцию" отвергнуть, то мы должны найти какой-либо другой способ определения тождества физического объекта в различное время. Я думаю, что это должно быть сделано с помощью понятия "причинной линии". Я называю последовательность событий "причинной линией", если при том условии, что даны некоторые из них, мы можем вывести что-либо о других без необходимости знать что-либо об окружающих обстоятельствах. Например, если двери и окна моей комнаты закрыты и я, время от времени оглядываясь, вижу, что моя собака спит на коврике перед камином, то я делаю вывод, что она находится там, или по крайней мере где-то в комнате, и в то время, когда я не гляжу на нее. Фотон, идущий от звезды к моему глазу, является последовательностью событий, подчиняющихся внутреннему закону, но перестающих подчиняться ему, когда фотон достигает моего глаза. Когда два события принадлежат одной и той же причинной линии, то о более раннем из них можно сказать, что оно есть "причина" более позднего. Благодаря такому вниманию законы формы "А причинно обусловливает В" могут сохранять определенное значение. Они важны как в связи с восприятием, так и в связи с устойчивостью материальных объектов.

Именно возможность какой-либо зависимости от внешних условий привела физику к тому, что она сформулировала свои законы в форме дифференциальных уравнений, которые могут рассматриваться как формулы того, что имеет тенденцию к проявлению. Классическая же физика, как уже говорилось выше, когда имеет дело с несколькими причинами, действующими одновременно, представляет результат их действия в виде векторной суммы, так что в каком-то смысле каждая причина производит свое следствие, как если бы не действовала никакая другая причина. Однако в действительности вся концепция "причины" сводится к понятию "закона". А законы, в том виде, в каком они встречаются в классической физике, имеют дело с тенденциями в тот или иной момент. То, что реально совершается, должно быть выведено с помощью векторной суммы всех тенденций момента и последующего интегрирования для нахождения результата, наступающего спустя какой-то ограниченный период времени.

Все эмпирические законы выводятся из ограниченного числа наблюдений, восполняемых с помощью интерполяции и экстраполяции. То, что должно выполняться интерполяцией, не всегда адекватно реализуется. В качестве примера возьмем видимые движения планет. Мы полагаем, что в течение дня они сохраняют свое плавное движение, которое легко согласуется с их наблюдаемым движением в течение предшествующих и последующих ночей. Возможной гипотезой является то, что планеты существуют только тогда, когда их наблюдают, но это допущение сделало бы законы астрономии чрезвычайно сложными. Если против этого допущения будут возражать и говорить, что планеты можно непрерывно фотографировать, то этот же вопрос возникает в отношении фотографий: существуют ли они, когда на них никто не смотрит? Это опять вопрос интерполяции, а интерполяция оправдывается тем, что она формулирует самые простые законы, совместимые с данными наблюдения.

Этот же принцип применим и к экстраполяции. Астрономия говорит не только о том, что делают планеты с тех пор, как существуют астрономы, но и о том, что они будут делать и что они делали до того времени, как появился некто, кто стал их наблюдать. Об экстраполяции часто говорят, что она будто бы предполагает какой-то другой по сравнению с интерполяцией принцип, но на самом деле здесь принцип тот же самый:

выбирать простейший закон, который согласуется с известными фактами.

В качестве постулата, однако, этот принцип не защищен от очень серьезных возражений. "Простой" - есть очень неопределенное понятие. Кроме того, часто случается, что простой закон спустя некоторое время оказывается слишком простым, тогда как правильный закон гораздо более сложным. Но в таких случаях простой закон обычно бывает приблизительно верным. Если поэтому мы утверждаем только то, что закон приблизительно верен, то нас нельзя обвинить в ошибке ссылкой на то, что какой-то другой закон дает еще большее приближение.

Единообразие природы, о котором иногда говорят как о принципе, не имеет определенного смысла вне его связи с законами природы. Если принимается, как уже данное, что существуют законы природы, то принцип единообразия природы означает, что время и пространство явно не должны выступать в формулах законов: законы должны быть одними и теми же в различных частях пространства-времени. Этот принцип может быть, а может и не быть верным, но он, во всяком случае, недостаточен в качестве постулата, поскольку он уже предполагает существование законов.

Признание существования естественных видов лежит в основе большинства донаучных обобщений, вроде "собаки лают" или "дерево плавает". Сущность "естественного вида" заключается в том, что он представляет собой класс объектов, все из которых обладают свойствами, о которых неизвестно, что они логически взаимосвязаны. Собаки лают, рычат и виляют хвостами, тогда как кошки мяучат, мурлычут и облизываются. Мы не знаем, почему все представители видов животных имеют так много общих качеств, но мы наблюдаем, что они имеют их, и основываем наши ожидания на том, что наблюдаем. Мы очень удивились бы, если бы кошка начала лаять.

Естественные виды важны не только в биологии. Атомы и молекулы также являются естественными видами, как и электроны, позитроны и нейтроны. Квантовая теория ввела новую форму естественных видов в своей дискретной серии уровней энергии. Теперь стало возможным понимать первичную структуру физического мира не как непрерывный поток, по способу традиционной гидродинамики, а скорее в пифагорейском смысле, согласно которому модели создаются по аналогии с кучей дробинок. Если во времена Дарвина считалось, что эволюция "медленно совершается от прецедента к прецеденту", то теперь считается, что она идет революционными скачками посредством мутаций или различного рода отклонений.

Может быть, войны и революции сделали нас нетерпеливыми по отношению к постепенности: как бы то ни было, но современные научные теории гораздо больше подвержены всякого рода толчкам и тряске, чем плавный космический ход упорядоченного прогресса, каким его воображали себе люди викторианской эпохи.

Все это имеет большое значение для индукции. Если вы имеете дело со свойством, характерным для естественного вида, то вы смело можете делать обобщение на основании очень немногих примеров. Лают ли собаки? Услышав, как лают с полдюжины собак, вы с уверенностью ответите: "Да",- потому что вы убеждены заранее, что или все собаки лают, или ни одна из них не лает. Когда вы обнаруживаете, что несколько кусков меди являются хорошими проводниками электричества, вы без колебаний признаете, что это верно для меди вообще. В таких случаях обобщение обладает априорной вероятностью, и индукция здесь в меньшей степени ненадежна, чем в других случаях.

Кейнс сформулировал постулат, с помощью которого, по его мнению, индуктивный вывод может быть оправдан; он называет его принципом ограниченного многообразия. Он представляет собой форму признания естественных видов. Это одно из средств получения общих положений, которые, будучи истинными, говорят о силе научного метода. Ниже я буду говорить об этом подробнее. Сказанное же в этой главе является только предварительным рассмотрением вопроса.

ГЛАВА 10.

ПРОСТРАНСТВО-ВРЕМЯ И ПРИЧИННОСТЬ.

Физические события упорядочиваются физикой в четырехмерное многообразие, называемое пространством-временем. Это многообразие является усовершенствованием старого многообразия "вещей", упорядоченного в различные пространственные структуры, изменяющиеся во времени; а это в свою очередь было усовершенствованием того многообразия, которое получалось в результате предположения точного соответствия между восприятием и "вещами". Без сомнения, физика хотела бы забыть свою раннюю историю, которая, подобно истории многих установлений, не так уж много делает ей чести, как этого хотелось бы. Но, к несчастью, ее право на наше уважение в значительной мере опорочивается ее прежней связью с наивным реализмом; даже в ее наиболее утонченной форме она все еще является тем произведением, основное содержание которого дает наивный реализм.

Перцептуальное пространство является конструкцией обыденного здравого смысла, созданной из различных сырых материалов. Тут есть зрительные пространственные отношения: наверху-внизу, направо-налево, глубина на определенное расстояние (за пределами которого различия в глубине не воспринимаются). Тут имеются и различия в осязательных ощущениях, которые позволяют нам отличать прикосновение к одной части тела от прикосновения к другой. Тут есть и довольно неопределенная способность определения направления звука. Затем здесь имеются установленные в опыте корреляции, из которых самой важной является корреляция зрения и осязания; имеются, наконец, наблюдения движения и опыт движущихся частей нашего собственного тела.

Из таких сырых материалов (вышеприведенный перечень не претендует на полноту) обыденный здравый смысл конструирует единое пространство, содержащее воспринимаемые и невоспринимаемые объекты, причем воспринимаемые объекты отождествляются с объектами восприятия, согласно принципам наивного реализма. Невоспринимаемыми объектами для, обыденного здравого смысла являются, во-первых, объекты, которые мы воспринимали бы, если бы находились в соответствующем положении и обладали бы должным образом приспособленными органами чувств, во-вторых, объекты, воспринимаемые только другими, и объекты, находящиеся внутри Земли, которые никем не воспринимаются, а выводятся обыкновенным рассудком.

При переходе от мира обыденного здравого смысла к миру физики некоторые положения обыденного здравого смысла сохраняются, хотя и в измененной форме. Например, мы предполагаем, что мебель нашей комнаты продолжает существовать и тогда, когда мы не видим ее. Обыденный здравый смысл полагает, что то, что продолжает существовать, есть то самое, что мы видим, когда смотрим, а физика говорит, что то, что продолжает существовать, есть внешняя причина того, что мы видим, то есть обширное собрание атомов, подверженных частым квантовым превращениям. В ходе этих превращений они испускают энергию, которая при вступлении в контакт с человеческим телом оказывает на него различные воздействия, некоторые из которых называются "восприятиями". Две одновременные части одного зрительного восприятия находятся в определенном зрительном пространственном отношении, которое является компонентом целого восприятия; физические объекты, соответствующие этим частям моего целого восприятия, имеют отношение, грубо соответствующее этому зрительному пространственному отношению. Когда я говорю, что отношение "соответствует", я имею в виду, что оно является частью системы отношений, имеющей до некоторой степени ту же самую геометрию, которую имеют и элементы зрительного восприятия, и что расположение физических объектов в физическом пространстве имеет явное отношение к расположению объектов восприятия в пространстве восприятия.

Но это соответствие никоим образом не является точным. Сравним для упрощения нашей проблемы небесные тела, как они есть, с тем, как они проявляются. Если брать их в той форме, в какой они проявляются, то они не отличаются явно друг от друга по расстоянию от нас; они выглядят яркими точками или пятнами на небесной сфере. Это значит, что их положение в зрительном пространстве определяется только двумя координатами. Но затмения и затемнения скоро привели к взгляду, что на самом деле они находятся не на одинаковых расстояниях от Земли, хотя они находились не на одинаковых расстояниях от Земли еще задолго до того, как были признаны различия в расстоянии между неподвижными звездами. Для того чтобы установить положение небесного тела по отношению к нам, нам нужны три полярные координаты r, f, y. Было предположено, что f и y могут быть одними и теми же как для физической звезды, так и для воспринимаемой, а r должно быть вычислено; и действительно, вычисление r составляет очень значительную часть того, чем занимается астрономия. Допущение, что f и y одни и те же как в зрительном, так и в физическом пространстве, эквивалентно предположению, что свет распространяется прямолинейно. Со временем выяснилось, что это предположение не вполне правильно, но оно достаточно правильно для первого приближения.

Хотя f и y астрономического пространства и имеют приблизительно ту же числовую меру, что и f и y зрительного пространства, но они все же не тождественны с ними. Если бы они были тождественны, гипотеза о том, что свет распространяется не вполне прямолинейно, не имела бы смысла. Это иллюстрирует сразу и связь, и различие между зрительным пространством, видимым нами, когда мы смотрим на ночное небо, и астрономическим пространством, сконструированным астрономами. Связь между ними удерживается очень близкая, хотя лишь до известного пункта, за пределами которого от нее следует отказаться, если мы должны верить в сравнительно простые законы, управляющие реальными и видимыми движениями небесных тел.

Небольшие расстояния от нас не определяются тщательно разработанными методами, необходимыми в астрономии. Мы можем грубо "видеть" небольшие расстояния, хотя стереоскоп нас и обманывает в этом отношении. Мы думаем, что вещи, касающиеся нашего тела, находятся рядом с той его частью, которой они касаются. Когда вещи нас не касаются, мы иногда можем подвинуться так, чтобы прийти в контакт с ними;

количество необходимого для этого движения приблизительно измеряет их первоначальное расстояние от нас. Мы имеем, таким образом, три обычных для обыденного здравого смысла способа определения расстояния до видимых объектов на поверхности земли. Научные приемы определения расстояния используют эти приемы как свою основу, но уточняют их с помощью физических законов, выводимых на их основе. Весь процесс основан на исправлениях и уточнениях. Если определения расстояний и величин, даваемые обыденным здравым смыслом, правильны в грубом приближении, тогда и некоторые физические законы правильны в грубом приближении. Если эти законы вполне правильны, то в определения обыденного здравого смысла должны быть внесены небольшие поправки. Если различные законы не вполне совместимы, то они должны быть приспособлены, пока несогласованность не исчезнет. Таким образом, наблюдение и теория взаимодействуют; то, что в научной физике называется наблюдением, обычно включает в себя значительный элемент теории.

Оставим теперь соображения, касающиеся стадий приближения к теоретической физике, и сравним обработанный физический мир с миром обыденного здравого смысла. Предположим, что я вижу лютик и колокольчик (дикий гиацинт); обыденный здравый смысл говорит, что лютик - желтый, а колокольчик - голубой. Физика же говорит, что электромагнитные волны, имеющие различную частоту, идут от солнца и достигают этих двух цветков; когда они достигают их, лютик рассеивает волны такой частоты, которые производят ощущение желтого цвета, а колокольчик рассеивает те, которые производят ощущение голубого цвета. Предполагается, что это различие в эффекте двух цветков происходит от какого-то различия в их структуре. Таким образом, хотя желтый и голубой цвета существуют только там, где есть глаз, различие между ними позволяет нам сделать вывод о различиях между физическими объектами в том направлении, в каком мы видим соответственно желтое и голубое в отдельности.

Обыденный здравый смысл конструирует единое пространство, содержащее "вещи", которые объединяют такие открываемые различными чувствами свойства, как горячее, твердое и яркое. Эти "вещи" помещаются обыденным здравым смыслом в трехмерном пространстве, в котором расстояние не может быть определено методами обыденного здравого смысла, если оно не очень мало, физика до недавнего времени сохраняла нечто вроде "вещей", но называла это "материей" и лишала ее всех свойств, кроме положения в пространстве. Положение части материи в пространстве грубо отождествлялось с положением соответствующей "вещи", не говоря уже о том, что расстояние, если оно было велико, должно было вычисляться довольно тщательно разработанными научными методами.

В этом собирании и выборе некоторых верований обыденного здравого смысла физика действовала и действует без определенных сформулированных принципов, но тем не менее по какому-то неосознанному плану, который мы должны попытаться раскрыть. Частью этого плана всегда является сохранение мира обыденного здравого смысла, насколько это только возможно без слишком тяжелых усложнений; другой частью этого плана является выдвижение таких неопровержимых предположений, которые ведут к признанию простых причинных законов. Эта последняя процедура скрыто содержится и в вере обыденного здравого смысла в "вещи": мы не верим, что видимый мир перестает существовать, когда мы закрываем наши глаза и считаем, что кошка существует, когда она украдкой ест сливки, так же как и тогда, когда мы наказываем ее за это. Все это - "вероятный" вывод: логически вполне можно предположить, что мир состоит только из моих восприятии, и вывод о существовании мира обыденного здравого смысла, как и мира физики, не доказателен. Но сейчас я не хочу выходить за пределы обыденного здравого смысла; я хочу только рассмотреть переход от обыденного здравого смысла к физике.

Современная физика отошла дальше от обыденного здравого смысла, чем физика XIX столетия. Она рассталась с материей, заменив ее последовательностью событий; она отвергла непрерывность в микроскопических явлениях; и она заменила статистическими средними значениями строго детерминистическую причинность, обусловливающую каждое индивидуальное событие. Но она все еще сохранила очень многое из того, источником чего является обыденный здравый смысл. В случае рассмотрения макроскопических явлений непрерывность и детерминизм еще сохраняют свое значение, а для многих целей все еще сохраняется и материя.

Мир физики по содержанию больше, чем мир восприятий, и в некоторых отношениях больше, чем мир обыденного здравого смысла. Но, превосходя их обоих по количеству своего содержания, мир физики уступает им в познанном качественном разнообразии. И обыденный здравый смысл, и физика дополняют восприятия предположением, что вещи не перестают существовать, когда их никто не воспринимает, и дальнейшим предположением, что никогда не воспринимавшиеся вещи часто могут быть результатом вывода. Физика дополняет мир обыденного здравого смысла теорией микроскопических явлений; то, что она утверждает об атомах и их истории, превосходит то, о чем позволяет себе делать выводы обыденный здравый смысл.

Имеются две особенно важные цепи событий: первая - цепь событий, составляющих историю данной части материи;

вторая - цепь событий, связывающих объект с его восприятием. Например, Солнце имеет биографию, состоящую из всего того, что происходит в той части пространства-времени, которую оно занимает; об этой биографии можно сказать, что она есть Солнце. Но от него также исходит радиация, некоторая часть которой достигает глаз и мозга и является причиной такого события, которое называется "видением Солнца" Вообще говоря, первая группа событий состоит из квантовых переходов, вторая же - из лучистой энергии. Соответственно имеются две группы причинных законов, одна группа связывает события, принадлежащие к одной и той же части материи, а другая - части одного и того же излучения. Имеется также и третья группа законов, касающихся перехода от энергии атома к лучистой энергии, и наоборот.

Процесс восприятия, как мы знаем его путем самонаблюдения, кажется чем-то совершенно непохожим на события, которые рассматривает физика. Поэтому если существуют выводы от восприятий к физическим событиям или от физических событий к восприятиям, то должны быть законы этих выводов, которые с первого взгляда не являются физическими. Я склонен думать, что физика может быть интерпретирована, чтобы включить в себя и эти законы, но сейчас я не буду рассматривать эту возможность. Наша проблема, следовательно, сводится к следующему: признавая восприятия, как мы знаем их из опыта, и физические события, как о них говорит физика, какие мы знаем законы, которые связывают те и другие и тем самым позволяют делать выводы от одних к другим?

Ответ на этот вопрос очевиден и для обыденного здравого смысла. Мы видим, когда свет касается глаза, слышим, когда звук касается уха, осязаем, когда тело находится в контакте с чем-либо другим, и так далее. Эти законы не являются законами физики или физиологии, если физику не подвергать новой радикальной интерпретации. Они являются законами, устанавливающими физические антецеденты восприятия. Эти антецеденты отчасти находятся вне тела воспринимающего (за исключением случаев, когда он воспринимает что-либо происходящее в его собственном теле), отчасти в его органах чувств и нервах и отчасти в его мозгу. Расстройство в любом из этих антецедентов служит помехой для восприятия. Но если один из этих последних антецедентов бывает причинно обусловлен необычным способом, то и восприятие будет таким, каким оно было бы, если бы причинение было обычным, и воспринимающий в таком случае оказывается обманутым, например чем-либо видимым в зеркале или слышимым по радио, если он предварительно не освоился с зеркалами и радио.

Каждый отдельный вывод от восприятия к физическому объекту может поэтому быть ошибочным в том смысле, что он может служить причиной ожиданий, которые не сбываются. Он не будет обычно ошибочным в этом смысле, поскольку привычка делать такой вывод должна была образоваться на основе большого числа случаев, когда этот вывод подтверждался. Но здесь необходимо небольшое уточнение. С практической точки зрения вывод от восприятия подтверждается в том случае, если он возбуждает ожидания, которые сбываются. Это, однако, все остается в пределах восприятия. Из всего этого следует только то, что наши выводы, касающиеся физических объектов, согласуются с опытом, но могут быть и другие гипотезы, равно согласующиеся с опытом.

Подтверждение наших выводов от восприятия к физическим объектам зависит от согласованности всей системы в целом. Во-первых, от обычных восприятии мы приходим к элементарной физике; этого достаточно, чтобы выделить в отдельную категорию сновидения, миражи и так далее, которые противоречат элементарной физике. Затем мы принимаемся совершенствовать нашу элементарную физику так, чтобы она могла включать в себя необычные явления; имеется, например, очень хорошая физическая теория миражей. Идя таким путем, мы научаемся относиться к нашему материалу критически и образуем понятие "опытного наблюдателя". Во имя закона мы критически относимся к восприятиям и во имя восприятий критически относимся к законам; постепенно, по мере усовершенствования физики, устанавливается все более и более совершенная гармония между восприятием и законами.

Но когда я говорю, что мы начинаем критически относиться к восприятиям, я должен предостеречь от неправильного понимания. Восприятия, конечно, существуют, и та теория, которая пытается отрицать их, является ложной; но некоторые восприятия, причинно обусловленные необычным способом, ведут обыденный здравый смысл к ошибочным выводам. Мираж является хорошим примером этого. Если я вижу озеро, которое является только миражем, я вижу его так же хорошо, как если бы предметом моего видения было физическое озеро; я ошибаюсь не в отношении восприятия, а в отношении того, что оно значит. Восприятие заставляет меня думать, что если я пойду в определенном направлении, то я дойду до воды, которой я могу напиться, и в этом я ошибаюсь; но мое зрительное восприятие может быть совершенно таким же, каким оно было бы, если бы я видел действительную воду. Мои познания в физике, если они достаточны, должны объяснять не только то, что на самом деле воды нет, но также и то, почему мне кажется, что вода есть. Ошибочное восприятие ошибочно не в отношении самого восприятия, а в отношении его причинных коррелятов, антецедентов и консеквентов; часто ошибка коренится в анимальном выводе. Тот факт, что анимальные выводы могут быть ошибочными, является одним из оснований в пользу того, чтобы считать их выводами.

Отношение физических законов к опыту совсем не является простым. Вообще говоря, законы могут быть опровергнуты опытом, но не могут быть доказаны им. Это значит, что они утверждают больше, чем может удостоверить один только опыт. В случае миража, если я сначала поверил в реальность воды, а затем сообразил, что большое озеро не может высохнуть в течение нескольких часов, я могу обнаружить, что мираж привел меня к ложной вере. Но ложной верой может оказаться и вера в то, что озеро не может высохнуть так скоро. Вера в продолжение существования материальных объектов в течение интервала между двумя случаями, когда их наблюдают, является верой, которая с точки зрения логики не может быть доказана наблюдением. Допустим, что я выдвигаю гипотезу, что столы, когда никто на них не смотрит, превращаются в кенгуру; это предположение сделало бы законы физики весьма сложными, но никакое наблюдение не могло бы его опровергнуть. Законы физики, в той их форме, в какой мы их принимаем, должны не только быть в согласии с наблюдением, но должны также иметь определенные, эмпирически недоказуемые черты простоты и непрерывности и в отношении того, что не наблюдается. Вообще мы думаем, что на физические явления не оказывает воздействия тот факт, что их наблюдают, хотя это и не считается вполне правильным в отношении тех мельчайших событий, на которых основывается квантовая теория.

Если бы физика стала совершенной, она имела бы две характерные черты. Во-первых, она могла бы предсказывать восприятия; никакое восприятие не было бы в противоречии с тем, ожидать чего внушала бы нам физика. Во-вторых, она предполагала бы, что ненаблюдаемые физические события управляются причинными законами, сходными (насколько это только возможно) с теми, которые мы выводим на основе непрерывного наблюдения. Например, если я слежу за движущимся телом, то я вижу, что движение, которое я наблюдаю, чувственно непрерывно; я поэтому предполагаю, что всякое движение - все равно, наблюдают ли за ним или нет,- приблизительно непрерывно.

Это приводит нас к вопросу о причинных законах и физическом пространстве-времени. Физическое пространство-время, как мы видели, является выводом из пространства и времени восприятия; оно содержит все наблюдаемые, а также и все ненаблюдаемые события. Но поскольку оно является выводным, постольку и локализация событий в нем есть также результат вывода. Локализация событий в физическом пространстве-времени осуществляется двумя способами. Во-первых, существует корреляция между пространством и временем восприятия и физическим пространством-временем, хотя эта корреляция является только грубой и приблизительной. Во-вторых, причинные законы физики приписывают какой-то порядок соответствующим событиям и только отчасти с помощью этих законов ненаблюдаемые события локализуются в пространстве-времени.

Причинный закон - как я употребляю этот термин - есть любой закон, который, будучи истинным, при некотором числе событий дает возможность сделать какой-то вывод о каком-то другом событии (или других событиях). Например, "планеты движутся по эллипсам" - есть причинный закон. Если этот закон истинен, то поскольку пять точек определяют эллипс, постольку пять данных положений планеты (теоретически) позволили бы нам вычислить орбиту этой планеты. Большинство законов, однако, не обладает этой простотой;

они обычно выражаются в форме дифференциальных уравнений. Когда они выражаются таким способом, они предполагают определенный порядок: каждое данное событие должно иметь четыре координаты, а соседними событиями являются такие, координаты которых незначительно отличаются от координат данного события. Однако встает вопрос: как мы приписываем координаты событиям в физическом пространстве-времени? Я полагаю, что при этом мы пользуемся причинными законами. Это значит, что отношение причинных законов к пространственно-временному порядку является взаимно-эквивалентным. Правильной формулировкой является следующая: события могут быть упорядочены в такой четырехмерный порядок, что когда они так упорядочены, они оказываются взаимосвязанными с помощью причинных законов, которые приблизительно непрерывны, то есть что события, координаты которых различаются очень незначительно, различаются между собой также очень незначительно. Или иначе:

при данном любом событии имеется последовательность очень сходных событий, в которой временная координата непрерывно изменяется от меньшей к большей по сравнению с координатой данного события и в которой пространственные координаты изменяются непрерывно около координат данного события. Этот принцип, очевидно, не применим к квантовым переходам, но он применим для макроскопических событий и для всех событий (вроде световых волн), где нет материи.

Корреляция между физическим и воспринимаемым пространством-временем, которая является только приблизительной, осуществляется следующим образом: в видимом пространстве, если объекты достаточно близки и в силу этого различия их глубины воспринимаемы, каждое зрительное восприятие имеет три полярные координаты, которые могут быть названы расстоянием, положением по вертикали вверху-внизу и положением по горизонтали направо-налево. Все эти положения являются качествами восприятия, и все доступны измерению. Мы можем приписать те же самые числовые координаты физическому объекту, который мы видим, но эти координаты здесь не будут иметь того же самого значения, какое они имеют в зрительном пространстве. Именно благодаря тому, что они не имеют того же самого значения, корреляция может быть только очень грубой, например в том случае, когда объект наблюдается сквозь преломляющую среду. Но хотя эта корреляция и груба, она все же очень полезна для установления первого приближения к координатам событий в физическом пространстве-времени. Последующие уточнения делаются с помощью причинных законов, примером чего может опять служить преломление света.

Нет никакого логического основания для вопроса, почему должны быть такие причинные законы или известные отношения, устанавливающие среди событий такой четырехмерный порядок. Обычным аргументом в пользу признания физических законов является то, что эти законы представляют собой те простейшие из изобретенных до сего времени гипотез, которые согласуются с наблюдением везде, где оно возможно. Они не являются, однако, единственными гипотезами, согласующимися с наблюдением. Не ясно также, по какому праву мы объективируем наше предпочтение простых законов.

То, что физика говорит о мире, гораздо более абстрактно, чем это кажется, потому что мы воображаем, что ее пространство таково, каким мы его знаем по нашему опыту, и что ее материя есть род вещи, которая ощущается как твердая, когда мы ее касаемся. На самом деле - даже при допущении истинности физики - мы знаем очень мало о физическом мире. Рассмотрим сначала теоретическую физику в ее абстрактной форме, а затем в ее отношении к опыту.

Как абстрактная система физика в настоящее время утверждает нечто следующее: существует многообразие, называемое многообразием событий, которое имеет такую систему отношений между его элементами, посредством которой оно приобретает определенную четырехмерную геометрию. Существует также негеометрическая величина, называемая "энергией", которая неравномерно распределена по всему многообразию, но некоторое конечное количество ее имеется в каждом конечном объеме. Общее количество энергии постоянно. Законы физики суть законы, касающиеся изменений в распределении энергии. Для того чтобы установить эти законы, мы должны различать два вида областей пространства:

те, которые называются "пустыми", и те, о которых говорят, что они содержат "материю". Существуют очень маленькие материальные системы, называемые "атомами"; каждый атом может содержать любую из определенных дискретных, счетных множеств последовательностей количеств энергии. Иногда он внезапно отдает ограниченное количество энергии нематериальному окружению. Иногда он внезапно поглощает ограниченное количество энергии из окружающей среды. Законы, касающиеся этих переходов от одного уровня энергии к другому, являются только статистическими. В данный период времени, если он не слишком короток, будет иметь место, при данном состоянии окружающей среды, исчислимое количество переходов всевозможного рода, причем меньшие переходы более обычны, чем большие.

В "пустом пространстве" законы проще и более определенны. Порции энергии, покидающие атом, распространяются равномерно во всех направлениях, двигаясь со скоростью света. Двигается ли порция энергии волнообразно, или прерывно, или еще каким-либо способом, представляющим собой комбинацию первых двух,- все это условно. Все протекает просто, пока лучистая энергия не придет в соприкосновение с атомом, после чего атом может поглотить ограниченное количество ее с той же самой индивидуальной индетерминированностью и статистической регулярностью, которые применимы и к испусканию атомами энергии.

Количество испускаемой атомом энергии при каком-либо данном переходе определяет "частоту" получающейся в результате лучистой энергии. А частота в свою очередь определяет воздействие, которое лучистая энергия может оказать на любую материю, с которой она может встретиться. Слово "частота" ассоциируется с волнами, но если отбросить волновую теорию света, то "частота" может пониматься как измеримое, но не получившее определения качество радиации. Измеримо оно по своему действию.

Вот и все о теоретической физике как об абстрактной логической системе. Остается рассмотреть, как она связана с опытом.

Начнем с геометрии пространства-времени. Мы допускаем, что положение точки в пространстве-времени может быть определено четырьмя действительными числами, называемыми координатами; обычно также полагают, хотя это и несущественно, что каждой группе, состоящей из четырех действительных чисел в качестве координат (если они не слишком большие), соответствует какое-либо положение в пространстве-времени. Принятие этих предположений упрощает дело. Если мы принимаем их, то число положений в пространстве-времени будет таким же, как и число действительных чисел, обозначаемое знаком С. Теперь о каждом классе, состоящем из отдельных С, мы можем утверждать любую геометрию, в которой имеется взаимооднозначное соответствие между положением и ограниченным упорядоченным множеством действительных чисел (координат). Поэтому спецификация геометрии многообразия не говорит нам ничего, если не дано упорядочивающее отношение. Поскольку физика намерена давать эмпирическую истину, постольку упорядочивающее отношение не должно быть чисто логическим отношением вроде такого, какое могло бы быть сконструировано в чистой математике, но должно быть отношением, определяемым в терминах, полученных из опыта. Если упорядочивающее отношение получается из опыта, то утверждение, что пространство-время имеет такую-то геометрию, имеет в основном эмпирическое содержание, но если это отношение получается не из опыта, то об эмпирическом содержании говорить нельзя.

Я предполагаю, то упорядочивающим отношением является смежность или сосуществование в том их смысле, в каком мы знаем эти отношения из чувственного опыта. Об этом следует кое-что сказать.

Смежность (соприкосновение) есть свойство, обнаруживаемое зрением и осязанием. Две части зрительного поля являются смежными, если их видимые расстояния и их угловые координаты (вверху-внизу, направо-налево) отличаются очень мало. Две части моего тела соприкасаются, если качества, с помощью которых я локализую прикосновение в этих двух частях, отличаются очень мало. Соприкосновение квантитативно и поэтому позволяет нам получить последовательность восприятий: если А, В и C соприкасаются, но B больше соприкасается с A и C, чем они между собой, то B должно быть помещено между A и C. Имеется также смежность и во времени. Когда мы слышим предложение, первое и второе слова более смежны друг с другом, чем первое и третье. Таким способом, посредством пространственной и временной смежности, элементы нашего опыта могут быть организованы в упорядоченное многообразие. Мы можем признать, что это упорядоченное многообразие является частью упорядоченного многообразия физических событий и упорядочено тем же самым отношением.