Сборник № 2. Борьба за физическое мировоззрение - [30]

У каждого из находящихся в лаборатории приборов есть своя собственная теория, и вдобавок им нельзя пользоваться, если он не находится в нормальных условиях, т. е. в условиях предписанных теорией. И вот для того, чтобы проверить, что тот или иной телескоп, вращающийся вокруг своей оси, действительно вполне точно находится в плоскости меридиана или даже, что те или иные части приборов строго вертикальны или горизонтальны – приходится пускать в дело Бог знает какой ворох всевозможных понятий. Когда же астроном признает себя вправе взглянуть в свою трубу, он еще далеко не сразу может определить точное направление, которое можно было бы считать за истинное направление наблюдаемой звезды. Надо еще предварительно внести в показаниe прибора целый ряд поправок, а элементы, входящие в эти поправки – температура, атмосферическое давление, плотность воздуха и т. д. – в свою очередь могут быть определены только при помощи приборов, из коих наименее «научными», наименее удаленными от данного могут еще пожалуй считаться те, при помощи которых определяется температура и о которых мы говорили по поводу предыдущего примера. Вдобавок недостаточно уметь определять количества, который через посредство целого ряда построений будут служить для измерения элементов поправок; надо еще принять известное число специальных теорий, дающих формулы, служащие для соединения этих количеств в формулу поправки. Укажем в виде примера на формулы, касающиеся атмосферического светопреломления. Лучи, доходящие до нас от небесных тел, должны пересечь нашу атмосферу, т. е. ряд слоев неодинаковой плотности; как считаться с этим обстоятельством? Можно, по примеру Кассини, поставить на место нашей атмосферы атмосферу с некоторой средней плотностью; можно, следуя Ньютону, считать плотности слоев пропорциональными давлению, как будто температура оставалась бы везде однородной; можно просто допустить вместе с Лапласом, что слои одинаковой плотности сферичны и притом концентричны и т. д. Каждой гипотезе отвечает более или менее сложная формула поправки.

Наконец, не только явно сознаваемые теории и высказанные со всей обстоятельностью гипотезы являются теми построениями, которые отделяют наблюдателя от наблюдаемой вещи; ту же роль часто играют почти бессознательные соглашения или определения, на которых никто не подумает остановиться. Например, какие бы ни применялись приборы, каким бы способом не уточнялось поправочными формулами направление, принимаемое за направление звезды, во всех случаях опираются на то, что в пустоте и однородной среде свет распространяется прямолинейно. Известно однако, что это не экспериментально доказанный факт: явление тени, казалось бы доказывающее его, во-первых, не отвечает достаточно точным геометрическим условиям (ибо источник света не может быть приравнен к точке); во-вторых, не допускает и исключения, например, в виде явления дифракции, которые, по-видимому, противоречат факту прямолинейного распространения. Таким образом, эта прямолинейность отнюдь не является истиной, данной нам, принудительно навязывающейся, а скорее утверждается в виде основного постулата геометрической оптики.

В итоге смысл рассматриваемого закона может быть выражен так: выбрав несколько основных точек и пользуясь языком обычной геометрии, можно подчинить некоторому количественному отношению известную движущуюся точку, которая – благодаря нескончаемой цепи промежуточных построений, – может считаться отвечающей образу некоторой планеты.

Вторая часть составляющего наш пример закона: «площади, описываемые радиусом-вектором, пропорциональны временам», даст нам повод обнаружить новое основное построение, касающееся измерения времени; мы могли бы указать на него уже по поводу простого определения координат планеты, но мы отложили наши замечания, чтобы избежать лишнего усложнения.

Представление времени нам дано; каков бы ни был его источник и смысл, оно неразрывно связано с нашей мыслью. То же можно сказать и о понятии длительности или промежутка времени. Наконец, каждый поймет нас, когда мы будем сравнивать промежутки времени по их длине, когда например, мы скажем, что событие продолжалось дольше другого, или говоря о двух разных явлениях, которые одновременно начались и одновременно окончились: их продолжительность одинакова. – Но как перейти отсюда к численному сравнению, которое необходимо для точного измерения последовательных или разделенных дальнейшими интервалами промежутков времени? Каким способом можно истолковать равенство двух таких промежутков, или, говоря вообще, некоторые их численные соотношения? Само собою напрашивается заместить и здесь, как при измерении температур, смутное и не поддающееся точному определению восприятие, рассмотрением некоторого движения, последовательные фазы которого могут служить для фиксирования промежутков времени. Но спрашивается, какие серии обстоятельств нужно брать для определения равных промежутков? Быть может, скажут: тождественные серии. – Но как узнать, что явления, протекающие на наших глазах, происходят при тождественных обстоятельствах? Говорить ли о всей совокупности обстоятельств? Но эта всеобъемлющая совокупность представляет собою неуловимую химеру, и уж конечно ускользает от всякого непосредственного контроля. Или, может быть, дело идет только о существенных обстоятельствах, т. е. тех, которые более всего поражают нас и, по-видимому, в сравнении с другими, обладают самым важным значением? Но по каким признакам узнать эти существенные обстоятельства? Экспериментальная наука постоянно показывает нам, что ряды условий, признаваемых нами существенными для некоторого явления, непрерывно меняются. Пусть, например, попытаются счесть единственным существенным обстоятельством в факте кипения – температуру жидкости; не замедлят натолкнуться на огромную роль, которую играет другое обстоятельство: атмосферическое давление. Изменение давления некоторой массы газа представлялось Мариотту обусловленным только одним существенным обстоятельством: объемом; однако, в закон Мариотта пришлось неоднократно вносить изменения и поправки, последовательно вводя в него целый ряд новых элементов. Словом, приходится отказаться от привычки видеть в явлении ограниченное число естественных условий, которые давали бы нам возможность устанавливать абсолютную тождественность событий. Поэтому мы волей-неволей обязаны производить выбор – т. е. самовольно выбирать и движение, которым мы будем пользоваться для фиксирования промежутков времени, и обстоятельства, при помощи которых мы будем устанавливать равенство двух фаз этого движения. Никто, конечно, не станет отрицать, что видимое вращение небесного свода является для нас удобнейшим хронометром, – при том, однако, условии, что мы решим считать одинаковыми те промежутки времени, которые соответствуют одинаковым угловым вращениям. И при этом необходимо признать, что эта равномерность вращения допущена нами в виде основного определения – обстоятельство, которое слишком часто недостаточно ясно сознается. Не говоря даже о тех, кто пытается точно доказать равномерность суточного вращения при помощи часовых механизмов (они забывают, что в конечном счете наиболее точные механизмы такого рода, – а именно астрономические часы регулируются по последовательным прохождениям одной и той же звезды через меридиан), – вспомним, что и сам Авг. Конт говорил об измерении времени: «В данном случае следует признать прежде всего, что наиболее совершенный хронометр – само небо, благодаря точной равномерности своего видимого суточного вращения». Здесь как будто точная равномерность суточного движения устанавливается не в виде определения, а в качестве природной реальности: это заставляет вспомнить о греках и в частности о Платоне, который рассказывает в «Тимее», как вследствие установления правильных движений светил возникло и само время. Однако, современная астрономия показывает нам, что для объяснения некоторых неправильностей в движении планет, а в частности – луны, возможно внесение некоторых поправок в «совершенный хронометр», т. е. возможен отказ от признания точной равномерности звездных суток.