Методы индуктивного исследования

Определение причинности. В предыдущей главе мы видели, что при помощи индуктивного умозаключения мы можем открыть законы природы; при помощи индуктивного умозаключения мы можем познать также и причинную связь вещей. Но что такое причина? Под причиной следует понимать явление, которое так связано с другим явлением, называющимся действием, что его возникновение неизбежно влечёт за собой возникновение дей­ствия и уничтожение его неизбежно влечёт за собой уничтоже­ние действия. Внешним признаком причины является то, что она нам представляется явлением предшествующим, а при­знаком действия то, что оно представляется последующим. Причинное отношение, или причинную связь, мы должны при­знать там, где известное явление неизбежно, неизменно следует за другим. Например, появление огня неизменно влечёт за собой появление теплоты.

Для познания причинной связи мы должны различить, какие из сменяющих друг друга явлений предшествующие и какие из них последующие. Когда мы это сделаем, то нашей ближайшей задачей явится исследование того, каким образом эти предшествующие и последующие соединены между собой; присущ ли этой связи явлений тот признак, который был указан выше, потому что только определённая связь предшествующих и последующих может быть признана нами причинной связью явле­ний. Для определения причинной связи нам необходимо встре­тить как некоторые предшествующие, так и некоторые последую­щие разъединёнными. Именно, первоначально мы должны умственно выделить предшествующие от последующих, а затем, если возможно, то произвести и реальное разделение их. Только при этом условии мы будем в состоянии усмотреть, изменения какого предшествующего влекут за собой изменения последую­щего и какие из изменяющихся явлений поэтому мы должны признать причиной и какие действием.

Опыт и наблюдение. Для разъединения предшествующих от последующих нам иногда необходимо изменять обстоятельства, при которых совершается изучаемое явление: мы сами должны вмешаться в ход явлений и видо­изменять этот последний. Такого рода вмешательство в ход явлений называется опытом или экспериментом. Если мы, изучая свойство какого-либо явления, не производим произвольно ника­ких изменений, то такой способ познания будет называться на­блюдением. Наблюдение есть изучение событий и вещей в том виде, в каком они даны в природе.

Различие между наблюдением и экспериментом сводится к сле­дующему.

В процессе наблюдения мы изучаем явления в том виде, в ка­ком они нам даны в природе. При помощи наблюдения мы изучаем свойства такой болезни, как холера, так как мы не можем про­извести её искусственно. В эксперименте же мы изменяем те обстоятельства, при которых совершаются изучаемые нами явления. В эксперименте мы изменяем по нашему произволу ком­бинации вещей и обстоятельства и затем наблюдаем результат. Так, химик, пользуясь электрическим током, разъединяет две составные части воды — кислород и водород. Благодаря опыту мы можем произвести то видоизменение явлений, в котором мы нуждаемся для определения причинной связи их.

Легко видеть те преимущества, которые представляет экспе­римент в сравнении с просто наблюдением.

Прежде всего эксперимент способствует умножению числа изучаемых явлений. Если мы изучаем какое-либо явление только при помощи наблюдения, то мы должны выжидать, когда в природе произойдёт интересующее нас явле­ние, например снег, электрические явления и т. п. При помощи эксперимента мы можем, искусственно воспроизводя известное явление, повторять его и благодаря этому обращать внимание на те стороны явления, которые ускользают при простом наблюдении.

При помощи эксперимента мы можем изолировать изу­чаемое явление, отделить его от всего того, что для нашей цели неважно, и благодаря этому мы можем получить точный случай того явления, которое мы изучаем.

Кроме того, при помощи эксперимента мы можем также выделять предшествующие от последующих и благодаря этому определить причинную связь между ними, именно при помощи эксперимента мы можем выделить те обстоятельства, которые несущественны для возникновения изучаемого явления.

Для определения причинной связи существуют четыре спо­соба, или метода, исследования, которые у Д. С. Милля носят следующие названия: 1) метод согласия, 2) метод раз­ницы, 3) метод остатков и 4) метод сопутствую­щих изменений. Благодаря этим методам мы можем определить, как связаны между собой предшествующие и после­дующие.

Метод согласия. Рассмотрим сначала пример, для того чтобы вывести правило этого метода. Предположим, я вижу в кухне, что если в печку положить уголья и они разгораются, то вода, которая находится в котле, начинает кипеть и образуется пар. Положим, после этого я иду в поле и вижу, что вода в котле, под которым развели костёр, тоже кипит и тоже образуется пар. Наконец, я иду в лабораторию химика и вижу, что вода в сосуде, под которым находится спиртовая лампочка, кипит и тоже об­разуется пар. Я ставлю вопрос: какова причина образования пара? Чтобы ответить на этот вопрос, я умственно выделяю предшествующие события от последующих и в числе первых ищу причину данного явления. Я мог бы подумать, что причи­ной парообразования является наличность угля в печке, но этому противоречит то обстоятельство, что во втором и в третьем из наблюдённых мной случаев парообразования не было угля. Сле­довательно, уголь не может быть причиной парообразования, если оно могло происходить и без него. В таком случае, может быть, причиной парообразования является присутствие дров; но и это предположение неверно, потому что дров не было в пер­вом и третьем случаях. Нельзя также сказать, что причиной парообразования является спирт, потому что его не было в пер­вом и втором случаях. Чтобы ответить на интересующий нас вопрос, мы должны искать в числе предшествующих такой эле­мент, который являлся бы общим для всех случаев; это и будет настоящей искомой причиной парообразования. Таким об­щим является огонь, который находится в числе всех наблюдён­ных мной случаев и который поэтому мы должны считать при­чиной парообразования. Это есть определение причинности по методу согласия.

Таким образом, когда мы определяем причинную связь по ме­тоду, называемому методом согласия, или сходства, то мы сравниваем между собой различные случаи, в которых изучаемое явление имеет место, выделяя в них части предшествующие и последующие.

Обозначим предшествующие буквами АВСДЕ, а последующие буквами а Ь с d е, и пусть а будет тем действием, причину которого нам нужно определить. Предположим, что мы исследо­вали А в соединении с В и С и что действий их было а в с; далее предположим, что мы исследовали А в соединении с D и Е, но без В и С, и что действие их было а d е. Тогда ни В, ни С, ни D, ни Е не могут быть причинами а, тогда как в первом случае а возникает без D и Е, а во втором случае без В и С. Поэтому причиной а может быть только A.

Способ определения причинности по первому методу может быть формули­рован следующим образом: «если двум или большему числу случаев исследуе­мого явления природы обще лишь одно обстоятельство,.то, именно, то обстоятельство, в котором все случаи согласуются, есть причина данного явления».

 

Этот метод можно символизировать при помощи следующей схемы:

Случай 1 Случай 2

Предшествующие………………A B C A D E

Последующие……………………a b c a d e

Метод разницы. По второму методу исследование причинной связи явлений производится следующим образом. Положим, нам даётся ряд предшествующих А В С и ряд последующих а Ь с. Требуется определить, что является причиной а. Для этого мы в ряду предшествующих отбрасываем один член, например Л, тогда в ряду последующих отпадает член а. Если удаление Л влечёт за собой удаление а, то это является знаком того, что Л есть причина а. Таким образом, по этому методу мы сравни­ваем случай, в котором исследуемое явление имеется налицо, со случаем, в котором исследуемое явление не имеется налицо. Этот метод называется методом разницы, и правило его формули­руется следующим образом:

«Если случай, в котором известное явление природы наступает, и случай, в котором оно не наступает, имеют общими аса обстоятельства, за исключе­нием лишь одного, и это одно обстоятельство встречается только в первом случае, то обстоятельство, в котором оба случая разнятся между собою, есть причина или необходимая часть причины изучаемого явления природы».

Например, мы знаем, что лёгкие тела: перья, пух, вата, па­дают не с той скоростью, с какой падают другие тела. Мы можем поставить вопрос, какова причина неодинаковой скорости падения. Для разрешения этого вопроса мы в ряду обстоя­тельств, при которых совершается падение тел, устраняем воз­дух, именно мы, производим падение тел в стеклянном сосуде, из которого предварительно выкачали воздух. Тогда мы видим, что и указанные тела падают с той же скоростью, с какой па­дают и другие тела. Если устранение воздуха повлекло за собой устранение неравенства скорости падения, то это значит, что воздух, точнее сопротивление воздуха, есть причина неравен­ства скорости падения.

Схема метода разницы будет следующая:

Случай 1 Случай 2

Предшествующие …………………….A B C D B C D

Последующие………………………….a b c d b c d

Соединение метода сходства с методом разницы называется соединённым методом. Его можно пояснить при помощи следующего примера. Я заметил, что какое-нибудь растение на­ходится постоянно в изобилии на какой-нибудь почве, но в то же время я нахожу, что оно не растёт ни на какой другой почве. Отсюда я делаю заключение, что причиной произрастания дан­ного растения является именно почва (т. е. какие-нибудь хими­ческие составные части этой почвы).

 

Метод остатков. Сущность этого метода сводится к следую­щему. Нам дан ряд явлений ABC, которые мы считаем предше­ствующими, и затем дан ряд явлений а b с, которые мы считаем последующими. Пусть из предыдущего опыта нам известно, что А есть причина а, и В есть причина b; тогда, вычтя эти известные нам причины, мы получим, что С есть причина с. При помощи этого метода была открыта новая планета Нептун. Оказалось, что наблюдаемые движения Урана не находились в согласии с движениями, найденными посредством вычисления. Движение Урана то замедлялось, то ускорялось. Надо было определить причину нарушения движения Урана. Было известно, какое ко­личество нарушения в движении Урана было обязано влиянию известных в то время небесных светил. Когда произвели вычита­ние этого известного уже воздействия, то в остатке получа­лось нарушение, причину которого нужно было найти. Нужно было предположить существование ещё какой-то неизвестной планеты, принимающей участие в определении пути Урана. Та­кой планетой оказался Нептун.

Правило метода остатков следующее:

«Вычти из данного явления природы ту часть его, которая, благодаря прежним индукциям, известна как действие определённых предшествующих, Я остающаяся часть (остаток) явления природы будет действием остальных предшествующих».

Метод сопутствующих изменений. Но бывают случаи, когда ни один из методов, приведённых выше, не оказывается пригод­ным для исследования причинной связи явлений. Это бывает именно тогда, когда известной явление по самой своей природе не может быть отделено или изолировано от другого явления. Например, «состояние теплоты» и «объём тел» не мо­гут быть отделены друг от друга: теплоту нельзя выделить из тела так, чтобы она существовала отдельно от тел. Поэтому если нам нужно, например, изучить причинную связь между теплотой и объёмом тел, то на первый взгляд кажется, что изучение этой связи невозможно. Но в действительности, если мы не можем изолировать или исключить такое явление, то мы можем произвести какое-либо изменение в нём и затем видеть, вызывает ли это изменение какое-либо измене­ние в том явлении, которое с ним связано. На­пример, мы можем теплоту увеличивать или уменьшать и в то же время видеть, что происходит с объёмом. Если с увеличением теплоты увеличивается объём тела и с уменьшением теплоты уменьшается объём его, то мы заключаем, что теплота есть при­чина увеличения объёма.

«Если некоторое изменение предшествующего Л всегда сопровождается переменою в последующем а, а другие последующие бис остаются теми же, или, наоборот, если каждой перемене q предшествовало видоизменение в А, которое не было замечаемо в других предшествующих, то мы можем заклю­чать, что а вполне или отчасти есть действие А или же, по крайней мере, соединено с ним некоторой связью причины с действием».

 

Для иллюстрации применения этого метода рассмотрим во­прос, какое влияние оказывает Луна на поверхность Земли. Мы не можем произвести опыт при отсутствии Луны, т. е. мы не можем устранить Луну, мы не можем наблюдать, какие явления уничтожаются на Земле вместе с уничтожением Луны, или ка­кие явления возникают в то время, когда появляется Луна. Но мы можем наблюдать, какие возникают явления на Земле в то время, когда Луна изменяет своё положение по отношению к Земле. Именно мы находим, что все изменения в положении Луны сопровождаются соответственными изменениями в высоте воды в океане, причём местом изменения всегда бывает часть Земли или самая близкая к Луне, или самая далёкая от неё; отсюда мы убеждаемся, что Луна вполне или отчасти есть при­чина приливов и отливов.

Метод сопутствующих изменений применяется в определении причинности в явлениях общественной жизни. Когда мы, напри­мер, находим, что количество преступлений уменьшается вместе с распространением народного образования, то мы предпола­гаем, что эти явления находятся в причинной связи друг с другом.

 

Вопросы Для повторения

Как определяется причина? Что такое эксперимент? Какое раз­личие между экспериментом и наблюдением? Какие преимущества эксперимента перед наблюдением? Какие существуют четыре метода исследования причинности? Как формулируется метод согласия? Его правило и схема. Как формулируется метод разницы? Его правило и схема. Как формулируется метод остатков? Его правило. Как форму­лируется метод сопутствующих изменений? Когда применяется метод сопутствующих изменений?

 

Глава XXI

РОЛЬ ДЕДУКЦИЙ

Для открытия законов природы необходимо пользоваться ин­дуктивными методами исследования, как это мы видели в пре­дыдущей главе. Но открытию законов способствует не только индукция, а равным образом и дедукция.

Дедуктивный метод исследования может употребляться в нау­ках в двух случаях. Во-первых, он употребляется как средство объяснения закона, уже открытого индуктивно, именно когда найденный закон можно свести к одному или нескольким законам более общего характера, которые поэтому можно назвать выс­шими законами. Во-вторых, дедуктивный метод употребляется как средство открытия законов, которые невозможно открыть индуктивно, но которые возможно дедуктивно вывести из законов, уже известных.

Дедуктивное объяснение законов. Рассмотрим предварительно роль дедукции в объяснении законов.

Но что значит в этом случае термин объяснение, что зна­чит объяснить закон? В этом случае понятие объяснения упо­требляется в том же самом смысле, в каком оно употребляется, когда дело идёт об объяснении факта. Мы считаем известный факт объяснённым в том случае, если его можно вывести из ка­кого-нибудь общего закона. Например, человек умер вследствие введения какого-то вещества в желудок. Мы спрашиваем, почему произошла смерть; как объясняется данный факт (т. е. смерть человека)? Данный факт будет объяснён, если, констати­руя, что вещество, введённое в желудок, имеет все признаки мышьяка, мы можем вывести этот факт из общего положения «мышьяк есть яд». Процесс дедукции, применяемый нами в дан­ном случае, вполне очевиден.

Подобно тому как факты могут быть объясняемы дедуктивно, так могут быть объясняемы и законы. Мы отмечаем следую­щее различие между законами. Поскольку закон, найденный ин­дуктивно, не может посредством дедукции выводиться из ка­кого-либо другого более общего или высшего закона, он назы­вается эмпирическим законом. (Это, как мы видели, есть индукция через простое перечисление.) Например, из многочисленных наблюдений над влиянием хинина на организм был сделан ин­дуктивный вывод, что «хинин излечивает лихорадку»; это есть индуктивный закон, но в то же время это есть эмпирический закон, потому что не объясняется, почему хинин излечивает лихорадку. Если мы дадим ответ на последний вопрос, то мы объясним эмпирический закон; тогда эмпирический закон пере­станет быть эмпирическим и сделается производным. Объяснение эмпирического закона состоит в сведении его на более общий закон. Таких объяснений эмпирических законов в науках о при­роде Милль различает три вида.

Первый вид. Мы иногда открываем законы какого-нибудь явления при помощи индукции и затем приходим к убеждению, что этот закон выводится из других законов. Так, напри­мер, Кеплер открыл закон, что «планеты движутся по эллипсу», но объяснить, отчего это так, он не был в состоянии. Ньютон показал, что этот закон может быть объяснён двумя более об­щими законами, именно законом центробежной силы, стремя­щейся двигать планету по касательной к её орбите, и законом тяготения, которое стремится бросить планету на Солнце. Легко видеть, что оба эти закона имеют более общий характер, чем закон движения планет.

Второй вид. Мы часто открываем причинную связь между явлениями А и D; нам кажется, что А и D связаны друг с другом непосредственно. Между тем впоследствии мы убеж­даемся в том, что между указанными двумя членами есть про­межуточный член или несколько таковых. Например, между А и С, на которые мы смотрели как на причину и действие, есть промежуточный член В, так что отношение между А и С ока­зывается не одним законом причинности, а цепью таких законов, в которой А есть причина В и только В есть причина С. Например, прикосновение сахара к языку вызывает ощущение сладкого вкуса. Поэтому можно сказать, что сахар есть причина ощущения сладкого вкуса. Но между прикосновением сахара к языку и

Рис. 30.

Что движение планеты, например Луны, находится под влиянием двух сил, можно пояснить при помощи чертежа 30, «где Е представляет Землю, а МВА— орбиту Луны. Предположим, что Луна находится в М. Если бы притяжение Земли перестало дей­ствовать на неё, то Луна продолжала бы двигаться по той же прямой линии, по ко­торой она двигалась в тот самый момент, как притяжение перестало действовать на неё, и она пошла бы по направлению к N л в течение секунды дошла бы, положим, до М. Но мы находим, что вследствие при­тяжения Земли Луна на самом деле нахо­дится в B, и это показывает, что притяже­ние Земли притянуло Луну от M до В» (Локайер, Уроки элементарной астрономии).

 

возникновением сладкого вкуса есть целый ряд звеньев. Сахар поглощается слизистой оболочкой языка и приходит в сопри­косновение с волокнами вкусовых нервов; из этого возникает хи­мический процесс в нерве, который, распространяясь по нерву в форме молекулярного движения, доходит до головного мозга, результатом возбуждения которого является то состояние, кото­рое называется ощущением сладкого вкуса. Таким образом, между прикосновением сахара к языку и ощущением сладкого вкуса происходит целый ряд процессов. Общие положения, которые служат для выражения этих промежуточных процессов, и служат для объяснения закона причинной связи между Л и С.

Может казаться, что этот второй вид объяснения не содержит в себе никакой дедукции, никакого подведения под другой, более общий закон. На самом же деле такое подведение действительно существует, потому что законы промежуточных про­цессов оказываются более общими, чем первоначальное положе­ние. В самом деле, если мы говорим, что сахар поглощается сли­зистой оболочкой языка, то потому, что мы здесь предполагаем общее положение, что слизистые оболочки вообще обладают способностью поглощать различные вещества. Далее, гели мы говорим, что во вкусовом нерве происходит химический процесс, который распространяется по нерву в форме молеку­лярного движения, то мы этот процесс рассматриваем как част­ный случай молекулярного движения в случае возникновения химического процесса. Наконец, когда мы говорим, что возбуж­дение мозга вызывает ощущение сладкого вкуса, то это есть частный случай более общего процесса, когда возбуждение мозга вызывает те или иные психические процессы.

Таким образом, объяснение в этом случае заключается в том, что между двумя данными членами причинной связи вставляются промежуточные процессы, которые могут быть объяснены зако­нами более общего характера.

Третий вид. Наконец, третий вид объяснения законов состоит в соединении нескольких законов в один закон, объединяющий их. Этот вид объяснения представляет простой процесс обобщения. Например, мы называем известный процесс горением. Но если мы между горением и покрытием железа ржавчиной усматриваем нечто общее, именно: что горе­ние и покрытие ржавчиной представляют собой процессы соеди­нения с кислородом, то мы подводим их под высшее понятие, их объединяющее, именно «окисление». Это более общее понятие и служит объяснением для менее общих понятий.

Значение объяснения законов. Таким образом, рассмотрев три вида объяснения законов, мы видим, что объяснение какого-нибудь закона заключается в сведении его к законам более общим. Это объяснение законов, или превращение эмпирических законов в производные, имеет громадное научное значение.

Наука делает каждый раз шаг вперёд, когда эмпирический закон делается производным посредством Дедукций, потому что объяснение эмпирического закона точно определяет сферу приложения его. Эмпирические законы не должны быть прилагаемы за пределами времени, места и вообще обстоятельств, при которых они найдены, т. е. если мы нашли какой-нибудь закон при тех или иных обстоятельствах времени и места, то мы не имеем права утверждать, что он будет действителен и при других обстоятельствах времени и места, по­тому что мы вообще не знаем, в каких пределах он может быть приложим. Если же эмпирический закон сделается производным, то он тогда точно указывает, в каких пределах он может быть приложим. Чтобы показать, как важно превращение эмпириче­ских законов в производные, возьмём пример.

Эмпирическим путём было найдено, что вода в насосе не мо­жет подняться выше 33 футов. Это был факт, но факт необъяс­нённый. Вследствие этого нельзя было сказать, так ли это про­исходит на других планетах, так ли это происходит на высоких горах и т. п. Но вот закон из эмпирического сделался произ­водным, потому что было найдено, что поднятие воды в на­сосе обусловливается давлением атмосферы. Эмпирический закон был объяснён. Как только это произошло, тотчас мож­но было определить точные границы приложимости этого эмпи­рического закона. Мы теперь знаем, где этот закон не будет иметь применения. Мы знаем, что на вершинах высоких гор высота поднятия воды в насосе должна быть ниже 33 футов, что другие жидкости, как, например, ртуть, серная кислота и т. п., не поднимутся до этой высоты. Ни одно из этих ограничений не могло бы быть получено эмпирическим путём. Превращение эмпирического закона в производный дало тотчас же все эти ограничения.

Дедуктивное открытие законов. Дедуктивное открытие зако­нов бывает тогда, когда действие одной причины смешивается с действием другой (например, на какое-либо тело действуют две силы под углом; требуется определить путь, который совер­шит данное тело). В этом случае необходимо бывает определить, какое может получаться действие от комбина­ции данных причин.

В применении этого метода можно отличать три момента.

Первый момент — это нахождение простейших законов от­дельных причин при помощи индукции. Именно при помощи индукции определяются законы отдельных причин, которые, входя в соединение друг с другом, производят известное действие.

Второй момент составляет силлогизация, т. е. выведение из уже известных законов отдельных причин того сочетания их действий, какое нужно для того, чтобы создать исследуемое сложное явление. Дедукция в собственном смысле состоит в определении по законам отдельных причин, каково будет дей­ствие, производимое сочетанием этих причин.

 

Третью часть составляет проверка вычисления, или выво­да, посредством сравнения результатов вычисления с наблюде­нием над изучаемым сложным явлением. Это есть сопоставле­ние действия предсказанного и действия данного.

Для того чтобы пояснить применение дедуктивного метода для открытия законов природы, возьмём в пример задачу: опреде­лить, какой путь совершит ядро при полёте его из дула пушки.

При помощи индуктивных исследований мы знаем упру­гость газов, развивающихся в дуле пушки; индуктивным же путём мы знаем, как велико сопротивление воздуха и, равным образом, какое влияние оказывает земное притяжение.

Имея эти данные, мы пользуемся уже дедуктивным ме­тодом для решения нашей задачи. При помощи силлогизации мы определяем, как должно быть велико сопротивление для данного случая (для этого нам необходимо общее положение и данный частный случай). Путём силлогизации мы определяем, какова была бы линия полёта, если бы действовала только одна упругость газов. Приняв в соображение эти и другие данные, мы определяем линию полёта.

Затем нам необходимо ещё произвести проверку. Для это­го мы выпускаем ядро из орудия и таким путём проверяем, было ли правильно наше умозаключение.

Таким образом,, при помощи силлогизации мы в состоянии определить, какое действие будет следовать за данным со­четанием причин.

Из изложенного ясно, что дедукция имеет очень важное зна­чение для раскрытия законов природы. Поэтому не следует ду­мать, как это делают некоторые, что только индукция служит для открытия законов природы.

Из изложенного в этой главе легко видеть, что именно сое­динение дедукции с индукцией даёт возможность открыть законы сложных явлений. «Дедуктивному методу, ха­рактеризованному указанным способом, с его тремя составными частями: индукцией, рассуждением и проверкой,—говорит Милль, — человеческий ум обязан своими наиболее блестящими победами в исследовании природы. Мы обязаны ему всеми тео­риями, подводящими обширные и сложные явления под не­сколько простых законов, которые никогда не могли бы быть открыты прямо».

Вопросы для повторения

В каких двух случаях употребляется дедуктивный метод? В чём заключается дедуктивное объяснение законов? Какое различие между законами эмпирическими и производными? Какие существуют три •вида дедуктивного объяснения законов? Какое имеет значение.сведение эмпирического закона к производному? В чём заключается дедуктивное открытие законов природы?

 

Глава XXII

О ГИПОТЕЗЕ

Роль гипотез в науке. Некоторые учёные утверждали, что науки строятся исключительно благодаря собиранию фактов; по их мнению, о науке факты и опыты есть всё; истинный учёный должен ограничиться только регистрированием фактов, т. е. простым описанием фактов, событий, явлений. Но на самом деле это мнение совершенно неправильно. Ведь, для того чтобы собирать факты и материалы для науки, мы должны руково­диться известной мыслью, известным планом: для того чтобы приступить к совершению того или иного эксперимента, у нас должно быть известное соображение или рассуждение, почему мы должны произвести именно этот, а не какой-нибудь другой экс­перимент. Если бы мы стали производить эксперименты наудачу, то это не привело бы ни к каким благоприятным резуль­татам. Этим, по справедливому замечанию Джевонса, можно объяснить «весьма малые приращения, сделанные к нашему знанию алхимиками. Многие из них были люди очень проница­тельные и неутомимые; труды подобных лиц длились несколько столетий, они открыли немногое; а верный взгляд на природу даёт современным химикам возможность открыть в течение года больше полезных фактов, чем сколько их было открыто алхими­ками в течение многих столетий». Следовательно, не из соби­рания фактов наудачу создаётся наука, а из собирания, руководимого известным планом: учёный, приступающий к ка­кому-нибудь исследованию, всегда должен приступать к нему с определённым планом. Для того чтобы иметь план, необхо­димо построить гипотезу.

Но что такое гипотеза?

Определение гипотезы. Гипотезой называется предположение, которое мы считаем истинным, для того чтобы вывести из него следствия, согласные с действительными фактами или с другими проверенными положениями. Это согласие с фактами или с про­веренными положениями служит доказательством гипотезы.

Когда мы прибегаем к гипотезе? Когда у нас есть ряд фактов, которые не объяснены именно потому, что в непосредственном опыте имеется недостаточно данных. В таком случае нам приходится дополнять данные опыта при помощи того, что не дано прямо в опыте. Это дополнение мы производим при помощи предположения, или гипотезы.

Процесс построения гипотезы во многих отношениях сходен с рассмотренным нами дедуктивным методом открытия законов. Разница между ними следующая. В процессе построения гипо­тезы отсутствует первая часть дедуктивного метода, именно от­сутствует индукция, при помощи которой устанавливается за­кон, но гипотетический метод вполне тождествен с дедуктивным в том отношении, что пользуется приёмом силлогизации и про­верки. Закон же, из которого делается вывод, вместо того чтобы доказываться, как это мы имеем в дедуктивном методе, просто принимается за истинное. Очевидно, что гипо­теза может считаться истинной только в том случае, если она приводит к истинным результатам.

Итак, в процессе построения гипотезы мы Можем различать три стадии:

1. Мы делаем известное предположение.

2. Из этого предположения мы выводим следствия один или несколько

3. Смотрим, соответствуют ли эти следствия действительности или другим доказанным положениям.

Рассмотрим гипотезу всеобщего тяготений, чтобы дать представление о том, как гипотеза может проверяться своими собст­венными следствиями и реальными фактами. Как известно, со­гласно гипотезе тяготения, «все тела притягиваются друг к другу с силой, зависящею от их масс и от расстояния между ними». Согласно этой гипотезе все тела падают на землю; равным образом все небесные светила притягиваются друг к другу. По­смотрим, как доказывается эта гипотеза.

Рассмотрим первое следствие этой гипотезы — именно паде­ние тел на землю. Невидимому, нет ничего проще того положе­ния, что вообще все тела падают на землю, однако, например, грекам это положение не казалось верным, потому что они имели случай наблюдать, что пламя, дым, водяные пары поднимаются кверху. На этом основании Аристотель и другие греческие фи­лософы предполагали, что некоторые вещи по природе своей тяжелы и стремятся книзу, тогда как другие вещи от природы легки и стремятся кверху. Но Ньютон показал, что это предпо­ложение неверно, что нет тел лёгких и тяжёлых по природе, что все тела, и в том числе так называемые лёгкие, стремятся па­дать на землю: пар, дым хотя и поднимаются вверх, однако вполне подчиняются закону тяготения. Чтобы это было понятно, обратим внимание на следующее. Если мы положим на одну чашку весов фунтовую гирю, а на другую чашку полуфунтовую, то последняя, поднимается кверху. Из того, что полуфунтовая гиря поднимается кверху, не следует, что она не подчиняется закону тяготения. Если, далее, мы погрузим в сосуд с водой кусок железа, то он, погружаясь в воду, заставит подняться часть жидкости вверх. Если мы погрузим в воду пробку, то пробка будет стремиться падать вниз, но, подобно только что упомянутой чашке весов, она будет поднята кверху. Из этого не следует, что пробка не стремится вниз; она только выталки­вается вверх другим телом, которое стремится вниз с большей силой. Из этих примеров становится ясным, что пламя, пар и т. п. точно так же поднимаются, будучи легче окружающего воздуха. Поэтому Аристотель был не прав, предполагая, что есть тела, которые по своей природе стремятся вверх. На самом деле и эти тела стремятся к земле. Таким образом, если мы пред­положим, что все тела притягивают друг друга, то из этого предположения должно следовать, что все тела должны падать на землю, и действительно, этот вывод из допущенного предположения согласуется с фактами: все тела стремятся падать на землю.

Рассмотрим второе следствие. Если все тела притягиваются друг другом, то все тела должны притягиваться к Земле. Луна есть тело, и она должна притягиваться к Земле, т. е. падать на Землю. Отчего, же Луна не падает на Землю, а продолжает вращаться вокруг неё? По теории Ньютона, Луна действительно стремится упасть на Землю, потому что если бы этого не было, то она должна была бы полететь благодаря центробежной силе по линии, касательной к орбите. Ньютон при помощи вычисле­ния показал, что если сила тяготения такова, какой он её счи­тает, то Луна должна совершать путь около Земли как раз именно тот, который она в действительности совершает.Онпоказал также, что планеты должны вращаться около Солнца так, как они это делают.

Мы вывели два следствия из гипотезы всеобщего тяготения (падение тел, движение тел), и оказалось, что оба эти следствия соответствуют действительности. Эта гипотеза, следовательно, совершенно согласна с фактами; она объясняет эти по­следние, а следовательно, доказывается этими последними.

Experimentum crucis. Иногда случается, что две или даже три совершенно различные гипотезы кажутся согласными с извест­ными фактами, так что мы затрудняемся относительно того, ко­торую из них следует считать истинной. Тогда наша задача сводится к тому, чтобы отыскать такой факт, который на­ходился бы в согласии с одной гипотезой и про­тиворечил бы другой. Нахождение такого факта назы­вается experimentum crucis.

Для объяснения движения планет солнечной системы Декарт предполагал, что существует вихрь, который увлекает все пла­неты вокруг Солнца в одном направлении. Для пояснения этого возьмём стакан с водой, в котором плавают частички пробки, и затем произведём в нём движение, например, помешаем лож­кой; тогда в стакане образуется водоворот, и в этом водовороте частички воды и пробки будут двигаться в одном направлении.

Таким же образом, по Декарту, плавают и планеты в мировом пространстве, так как они, будучи раз приведены в движение, движутся в одном и том же направлении. Но ньютоновская ги­потеза тяготения объясняла иначе те же самые факты, и было трудно решить, которая из двух гипотез правильнее. Поэтому необходимо было открыть какой-нибудь такой факт, который согласовался бы с одной гипотезой и нахо­дился бы в противоречии с другой. Такой факт оказался. Именно Ньютон показал, что движение комет не находится в согласии с теорией Декарта. Кометы движутся не в том направлении, в каком движутся планеты, а проходят через весь круговорот Солнца (рис. 31). Если бы правильна была гипотеза Декарта, то кометы должны были бы, увлекаемые общим вихрем, двигаться в том же направлении, в каком двигались планеты. Этим фак­том опровергалась гипотеза Декарта. Но с гипотезой тяготения движение комет находилось в полном согласии.

Рис. 31.

Мы рассмотрели, таким образом, научное значение гипотезы: мы виде­ли, что гипотеза приемлема только а том случае, если выводы из неё нахо­дятся в согласии с фактами. Но следует заметить, что гипотеза об­ладает всегда только лишь большей или меньшей степенью вероятности. Вероятность гипотезы может превратиться в достоверность, когда удаётся дока­зать, что данна