!!!Экзамен зачет учебный год 25-26 / Sistema_logiki_sillogicheskoy_i_induktivnoy_Mill
.pdfсходства, которые следует и которые можно рассмотреть отдельно. Правда, существу ет бесчисленное множество других теорем, утверждающих сходства между явлениями; такова, например, теорема, что угол отра жения света равен углу его падения (ра венство есть лишь полное сходство по ве личине), или теорема, что небесные те ла описывают равные площади в равные времена и что периоды их вращения про порциональны (другой вид сходства) по луторным степеням их расстояний от цен тра силы. Эти и тому подобные положения утверждают сходства того же самого рода, как и те, которые утверждаются в теоремах математики. Различие состоит в том, что математические предложения истинны от носительно всех явлений без исключения или, по крайней мере, безотносительно к происхождению этих явлений, между тем как только что указанные истины касаются лишь отдельных видов явлений, возникаю щих некоторым особенным образом. По этому равенства, пропорциональности и другие сходства, существующие между та кими явлениями, необходимо должны ли бо вытекать из закона происхождения этих явлений (из обусловливающего их закона причинной связи), либо быть тождествен ными с этим законом. Равенство площадей, описываемых планетами в равные време на, вытекает из законов причин и, пока происхождение этого равенства не было выяснено, оно оставалось эмпирическим законом. Равенство углов отражения и па дения тождественно с законом причины: причиной служит здесь падение светово го луча на отражающую поверхность, и рассматриваемое равенство есть именно тот закон, согласно с которым эта причи на производит свои следствия. Таким об разом, этот класс единообразий сходства между явлениями неотделим — ни в дей ствительности, ни в мысли — от законов происхождения этих явлений, и приложи мые здесь индуктивные принципы не от личаются от тех, о которых мы говорили в предшествующих главах настоящей Книги.
Иначе обстоит дело с математически ми истинами. Законы равенства и неравен ства между различными частями простран
ства или числами не имеют никакой связи с законами причинности. Положение, что угол отражения равен углу падения указы вает на способ действия некоторой спе цифической причины; но положение, что две прямые линии, пересекаясь, образуют равные вертикальные углы, истинно отно сительно всех таких линий и углов, ка кая бы причина их ни произвела. Положе ние, что квадраты периодических времен планет пропорциональны кубам их рас стояний от Солнца, есть некоторое еди нообразие, вытекающее из законов при чин (или сил), обусловливающих планет ные движения; положение же, что квадрат того или другого числа в четыре раза боль ше квадрата половины этого числа, истин но независимо от какой бы то ни было причины этого числа. Поэтому единствен ные законы сходства, которые нам надо рассмотреть независимо от законов при чинной связи, относятся к области мате матики.
§4. То же самое очевидно и относитель но последней из наших пяти категорий — порядка в пространстве. Пространствен ный порядок следствий той или другой причины (как и все остальное в этих след ствиях) есть результат законов этой при чины. Пространственный же порядок при чин (или, как мы его назвали, их «размеще ние») в калодом отдельном случае представ ляет собой (как и их сходство) конечный факт, для которого нельзя указать никаких законов или единообразий. Остальные об щие предложения относительно порядка в пространстве (которые в то же время одни только из такого рода предложений не имеют никакого отношения к причин ной связи) суть некоторые из геометриче ских истин. Это —те законы, благодаря ко торым мы можем, на основании простран ственного порядка некоторых точек, ли ний или поверхностей, вывести простран ственный порядок других точек, линий или поверхностей, связанных с первыми ка ким-либо известным нам образом, — вы вести совершенно независимо от специ фической природы этих точек, линий или поверхностей во всех отношениях, кроме
их положения или величины, а также не зависимо и от физической причины, ко торой они могут быть обязаны своим про исхождением в данном частном случае.
Таким образом, оказывается, что ма тематика есть единственная отрасль науки, методы которой нам остается еще иссле довать; причем исследованию этому мы должны посвятить тем меньшее количество времени, что мы уже значительно подвииули его в Книге И. Там мы узнали, что непосредственно индуктивных математи ческих истин немного: это, во-первых, ак сиомы, а во-вторых, некоторые предложе ния относительно существования, скрыто подразумевающиеся в большинстве так на зываемых «определений». Мы привели при этом казавшиеся нам убедительными до воды в пользу того, что эти первичные посылки, из которых выводятся осталь ные истины математики, представляют со бой (несмотря на всю кажущуюся очевид ность противоположного мнения) резуль таты наблюдения и опыта — короче го воря, основаны на свидетельстве наших чувств. Что вещи, равные одной и той же вещи, равны между собой; что две прямые линии, раз пересекшись, все более и бо лее расходятся между собой, — это истины индуктивные; они, как и закон всеобщей причинной связи, основываются, правда,
лишь на индукции per enumerationem simplicem —на том факте, что они постоянно оказывались истинными и ни разу не ока зались ложными. Но в одной из послед них глав мы уже видели, что такое осно вание имеет значение самого полного до казательства по отношению к закону, от личающемуся столь совершенной всеобщ ностью, как закон причинной связи; и это даже еще более очевидно по отношению к тем общим предложениям, которые за нимают наше внимание в настоящее вре мя. В самом деле, так как для восприятия истинности этих предложений в каждом отдельном случае требуется лишь простой акт усмотрения предметов в соответствую щем положении, то здесь никогда не мог ло быть даже таких случаев, которые яв лялись бы (не говорю уже действительны ми, но хотя бы) кажущимися исключени
ями (как это в течение долгого времени имело место относительно закона причин ной связи). Непреложность этих истин бы ла признана с самого начала теоретиче ского мышления, и так как ум человече ский чрезвычайно часто имеет с ними де ло и уже не в состоянии теперь представ лять себе предметы повинующимися како му-либо другому закону, то их обыкновен но считали и до сих пор считают истина ми, признаваемыми в силу их собственной очевидности (или инстинктивно).
§ 5. Тот факт, что огромное количество математических истин (притом эту область в настоящее время столь же мало можно признать исчерпанной, как и когда-либо прежде) вытекает из столь небольшого чис ла элементарных законов, — факт этот тре бует, по-видимому, некоторого объяснения. С первого взгляда непонятно, каким обра зом может существовать такое бесконечное разнообразие истинных предложений на столь, казалось бы, ограниченной основе.
Начнем с науки о числе. Элементар ными, или конечными истинами этой нау ки служат обычные аксиомы относительно равенства, а именно: «вещи, равные од ной и той же вещи, равны между собой» и «от прибавления равных величин к равным получаются равные суммы» (никаких дру гих аксиом не требуется)4, а затем опреде ления различных чисел. Подобно другим определениям, и эти состоят из двух ве щей: из объяснения названия и из утвер ждения факта, причем лишь это последнее может составить первый принцип, или по сылку науки. Факт, утверждаемый в опре делении числа, есть факт физический. Все числа — два, три, четыре и т.д. — озна чают какие бы то ни было физические явления и обозначают некоторое физиче ское свойство этих явлений. Так, напри мер, «два» означает все пары вещей, две надцать — все дюжины вещей, соозначая то, что делает данные группы вещей пара ми или дюжинами. Элемент же этот есть нечто физическое, так как нельзя отри цать, что два яблока физически отличимы от трех яблок, две лошади — от одной ло шади и т. д.: нельзя отрицать того, что эти
явления различны по своим видимым и |
либо один камень присоединить к уже су |
осязаемым свойствам. Я не берусь решать, |
ществующему агрегату того рода, который |
в чем заключается туг разница; достаточ |
мы называем двумя. Агрегат, который мы |
но того, что здесь есть разница, с которой |
называем четырьмя, имеет еще большее |
нас могут познакомить наши чувства. При |
число специфических для него способов |
этом, хотя сто две лошади не так легко |
образования. Здесь мы можем либо поло |
отличить от ста трех, как две лошади от |
жить вместе один камень, еще один, еще |
трех, хотя в большинстве случаев чувства |
один и еще один, либо соединить два аг |
не воспринимают никакой разницы, — од |
регата того рода, который носит наимено |
нако предметы можно разместить таким |
вание двух, либо прибавить один камень к |
образом, что разница между ними будет |
агрегату того рода, который носит наиме |
доступна восприятию; иначе мы никогда |
нование трех. Всякое последующее число |
не различили бы их и не обозначили бы |
в этом восходящем ряду можно получить |
их различными наименованиями. Вес бес |
из соединения меньших чисел все более |
спорно есть некоторое физическое свой |
и более разнообразными способами. Да |
ство вещей; тем не менее небольшие раз |
же если составлять числа всегда только из |
личия между большими тяжестями в боль |
двух частей, то и тогда всякое число можно |
шинстве случаев столь же незаметны для |
будет образовать (а следовательно, и раз |
наших чувств, как и небольшие различия |
делить) столькими же способами, сколько |
между большими числами: они становятся |
есть чисел, меньших данного; если же мы |
очевидными лишь тогда, когда мы поме |
будет брать три, четыре и более частей, по |
стим два предмета в некоторое особое по |
лучится еще большее разнообразие. Другие |
ложение: а именно, на противоположные |
способы образования того же самого агре |
чашки чувствительных весов. |
гата состоят не в соединении меньших, а в |
В чем же состоит, стало быть, соозна |
расчленении больших агрегатов. Так, три |
чение числового наименования? Конечно, |
камня можно получить, отнимая один ка |
в том или другом свойстве того агломе |
мень от агрегата из четырех камней; два |
рата вещей, которому мы придаем такое |
камня мы получаем, разделяя такой же аг |
наименование; и свойством этим служит |
регат на две равные части и т.д. |
тот особый способ, каким данный агломе |
Всякое арифметическое предложение, |
рат сложен из своих частей (и может быть |
всякий результат арифметического дейст |
на них разложен). Я постараюсь сделать |
вия есть не что иное, как один из способов |
это более понятным, приведя несколько |
образования того или другого числа. Оно |
пояснений. |
утверждает, что некоторый агрегат можно |
Когда мы называем известную сово |
получить, соединяя некоторые другие аг |
купность предметов двумя, тремя или че |
регаты или отнимая некоторые части того |
тырьмя, то это —не абстрактные два, три |
или другого агрегата, и что, следователь |
или четыре; это —две, три или четыре ве |
но, мы можем снова, при помощи обрат |
щи того или другого особого рода: камни, |
ного процесса, получить из него эти агре |
лошади, дюймы, весовые фунты. Название |
гаты. |
числа соозначает здесь тот способ, каким |
Так, говоря, что куб 12 есть 1728, мы |
надо соединить отдельные предметы дан |
утверждаем следующее: если, имея доста |
ного рода для того, чтобы произвести наш |
точное количество камней или каких-ли- |
особый агрегат. Если агрегат этот состоит |
бо других предметов, мы соединяем их в |
из камней и мы называем его двумя, то |
особого рода совокупности или агрегаты, |
это название подразумевает, что для со |
носящие название двенадцати; если, потом |
ставления такого агрегата один камень на |
мы соединим эти дюжины опять в такие же |
до прибавить еще к одному камню. Если |
группы; и если, наконец, мы сложим две |
мы называем его тремя, то для составле |
надцать таких более обширных групп, — |
ния его надо либо положить в одно ме |
то образуется тот агрегат, который мы на |
сто один камень, еще один и еще один, |
зываем 1728 и который (берем наиболее |
обычный способ его образования) мож но получить соединением группы, назынасмой тысячью камней, с группой, на мываемой семьюстами камнями, затем, с группой, называемой двадцатью камнями, п наконец, с группой, называемой восе мью камнями.
Обратное предложение: «кубический корень 1728 есть 12» утверждает, что этот больший агрегат можно снова разложить на те двенадцать дюжин кучек из двенадца ти камней каждая, из которых он состоит.
Способов образования всякого чис ла существует бесчисленное множество; но если мы знаем один способ образования каждого данного числа, то все остальные можем определить дедуктивно. Если мы
знаем, что а |
образуется |
из |
b и с, b — |
из d и е, с |
— из d и |
/ |
и т. д., пока |
мы не включим всех чисел избранного на ми ряда (надо только, чтобы для каждого числа был указан действительно особый способ образования, который не возвра щал бы нас обратно к прежним числам, а вводил какое-либо новое число), тогда мы имеем ряд предложений, на основа нии которых можем умозаключать ко всем другим способам образования этих чисел друг из друга. Установив цепь индуктив ных истин, связующих все числа данного ряда, мы можем определить способ, каким каждое из этих чисел образуется из каждо го другого, — просто переходя от одного из членов цепи к другому. Так, если нам известны, положим, лишь следующие спо собы образования: 6 = 4 + 2, 4 = 7 —3, 7 = 54-2, 5 = 9 —4, то мы можем опреде лить, как 6 образуется из 9. Действительно, 6 = 44 - 2 = 7 - 3 + 2 = 5 + 2 - 3 + 2 = = 9 —4 + 2 —3+2. Следовательно, 6 можно получить из 9, отнимая 4 и 3 и прибавляя 2 и 2. Если нам, сверх того, известно, что 2 + 2 = 4, то мы получаем 6 из 9 более простым способом: прямо отнимая 3.
Таким образом, для определения всех различных способов образования каждо го числа достаточно знать один из этих способов. А так как ум всего легче усваи вает и удерживает однообразные и пото му простые вещи, то, очевидно, выгоднее избрать такой способ составления, кото
рый был бы одинаков для всех чисел: вы годнее установить соозначение названий чисел на основании какого-либо одного единообразного принципа. Этим преиму ществом и обладает тот способ, при помо щи которого построена наша теперешняя номенклатура чисел. Сверх того, он еще удачно указывает на два из способов об разования всякого числа. А именно, с од ной стороны, всякое число является здесь образованным посредством прибавления одной единицы к ближайшему из мень ших чисел и на такой способ образова ния числа указывает его место в ряду дру гих чисел. С другой стороны, всякое число является здесь образованным посредством сложения известного числа единиц, мень шего десяти, и известного числа агрегатов, из которых каждый равен одной из после довательных степеней десяти; этот способ образования числа находит себе выраже ние как в названии числа, так и в его обо значении посредством цифр.
Типом дедуктивной науки делает ариф метику удобство применения в ней столь широкого закона, как «суммы равных рав ны», или (выражая тот же самый принцип в его менее обычной, но более характер ной форме) «все, что слагается из частей, слагается из частей этих частей». Истина эта, очевидная для наших чувств во всех случаях, когда к их свидетельству можно прибегнуть, и настолько общая, что она простирается на всю природу, охватывая все виды явлений (так как все они допус кают счисление), должна считаться индук тивной истиной (или законом природы) самого высшего порядка. Всякое арифме тическое действие есть приложение этого закона или других, выводимых из этого; на него мы опираемся при всех наших вычислениях. Наша уверенность в том, что пять и два составляют семь, основана (по мимо определений названных чисел) на этом индуктивном законе. Мы приходим к такой уверенности (как это известно вся кому, кто помнит, каким образом он впер вые дошел до нее), прибавляя к 5 по од
ной |
единице: 5 + 1 |
= 6 ; |
следовательно, |
||
5 + |
1 + 1 = |
6 + |
1 = |
7; 2 = |
1 + 1, следова |
тельно, 5 + |
2 = |
5 + |
1 + 1 = 7 . |
||
§ 6. Как ни бесконечно количество тех истинных предложений, какие можно по строить относительно отдельных чисел, все-таки на основании одних этих предло жений нельзя составить себе надлежащего представления о том, насколько широки истины, входящие в состав науки о числе. Такие предложения, о каких мы говори ли сейчас, наименее общи из всех истин, касающихся чисел. Правда, даже и они распространяются на всю природу: свой ства числа «четыре» истинны относитель но всех предметов, делимых на четыре рав ные части, а такое деление (в действитель ности или в идее) допускают все предметы. Но те предложения, из которых состоит ал гебра, истинны уже не относительно того или другого отдельного числа, а относи тельно всех чисел, т. е. не только отно сительно всех вещей, допускающих какоелибо особое деление, а относительно всех вещей, какие вообще могут быть делимы
иследовательно обозначаемы каким бы то ни было числом.
Так как у различных чисел не может быть совершенно одинаковым ни один из способов их образования, то будет неко торого рода парадоксом сказать, что все предложения, какие можно составить от носительно чисел, касаются способов об разования этих чисел из других чисел, и в то же время — что существуют предло жения, истинные относительно всех чи сел. Но этот самый парадокс ведет нас к настоящему принципу обобщения свойств чисел. Два различных числа нельзя обра зовать одним и тем же приемом из одних
итех же чисел, но их можно образовать одним и тем же приемом из различных чисел; так, девять образуется из трех, если умножить это последнее число само на се бя: при помощи такого же процесса шест надцать образуется из четырех. Таким об разом возникает классификация способов образования, или (употребляя принятое у математиков выражение) классификация функций. Всякое число, с точки зрения его составления из какого-либо другого чис ла, называется «функцией» этого послед него; поэтому функций столько же родов, сколько есть способов образования чисел.
Простые функции немногочисленны, так как большинство функций образуется ли бо путем сочетания отдельных действий, образующих простые функции, либо пу тем последовательных повторений какоголибо одного из этих действий. Простые функции какого-либо числа х все сводят ся к следующим формам:
X ~I- CL, |
X — CL, |
CL * X , |
Х / Л , |
ха, tyx, log„ X,
атакже к этим самым выражениям, толь ко измененным перестановкой х на место
аи а на место я, если такая переста новка меняет результат. Сюда, быть может, надо прибавить еще sin х и arcsin х. Все другие функции х образуются подстанов кой какой-либо одной или более простых функций на место х или а и выполнени ем над ними тех же самых элементарных действий.
Для того чтобы составлять общие умо заключения относительно функций, нам нужна номенклатура, которая дала бы нам возможность выражать всякие два числа при помощи таких названий, которые, не определяя того, что это за числа, указыва ли бы, какую функцию другого представ ляет каждое из них, т. е., иными слова ми, выясняли бы способ образования их друг из друга. Для этого и служит та систе ма общих выражений, которая называется «алгебраическим обозначением». Выраже ния а и а2 4- За означают: первое — лю бое число, второе — число, образованное из первого некоторым особым приемом. Выражения а, 6, п и (а 4- Ь)п означают любые три числа и еще четвертое, извест ным способом из них образованное.
Общую проблему алгебраического счисления можно выразить следующим об разом: если F будет функция данного чис ла, то найти, какой функцией будет F от какой угодно другой функции этого же числа. Так, например, двучлен а 4- Ъ есть функция двух его частей: а и Ь\ части эти,
всвою очередь, суть функции двучлена
а4- Ь\ выражение (а 4- Ь)п есть известная функция этого двучлена; какой оно будет функцией от а и Ь, т. е. двух частей этого
днучлена? Ответом на этот вопрос служит теорема бинома. Формула
(а 4- Ь)п = |
|
„п , п „ п - \ и , n ' ( n ~ t y „ n - 2^2 , |
|
- а Н— а о-\--------------- а |
о + ... |
11 * 2
ит.д. показывает, каким образом можно получить число, получающееся от умноже ния а+Ь самого на себя п раз — без этого умножения, непосредственно из а, b и п. Такой же характер имеют и все вообще тео ремы науки о числе. Они утверждают тож дество результатов при различных спосо бах образования. Они устанавливают, что некоторый способ составления числа из х
инекоторый способ составления его из из вестной функции х дают одно и то же число.
Сверх этих общих теорем и формул, остальное содержание алгебры состоит в решении уравнений. Но решение уравне ния есть также некоторая теорема. Если мы имеем уравнение
х2 + ах = Ь,
то решение этого уравнения (а именно,
х = —Уг а ± л/Ч^а1+ Ь) есть общее пред ложение, которое можно считать ответом на такой вопрос: если b есть известная функция от г и а (именно х2 + ах), то какой функцией от 6 и а будет ж? Таким образом, решение уравнений есть лишь особый вид выраженной выше общей про блемы. Проблема эта такова: дана некото рая функция; какую функцию представляет она от какой-либо другой функции? При решении уравнений вопрос идет о том, какой функцией от одной из своих соб ственных функций является данное число.
Такова задача и цель алгебраического счисления. Что же касается его приемов, то всякому известен их вполне дедуктив ный характер. Доказывая ту или другую алгебраическую теорему или решая какоелибо уравнение, мы переходим от datum (данного) к quaesitum (искомому) путем чистой силлогизации, причем единствен ными посылками, какие мы вводим сверх первоначальных предположений, служат уже упомянутые основные аксиомы: что
«вещи, равные одной и той же вещи, рав ны между собой» и что «суммы равных вещей равны». На каждом шагу в течение доказательства или счисления мы прилага ем либо ту или другую из этих истин, либо истины, из них выводимые: например, что разности, произведения и т.д. равных чи сел равны между собой.
Не соответствовало бы рамкам наше го трактата, да и не было бы необходимо для поставленной в нем цели идти дальше в анализе алгебраических истин и прие мов; сверх того, в этом представляется тем меньше нуиоды, что такой анализ в весьма значительной степени выполнен уже дру гими писателями. Алгебра Пикока и Doc trine ofLimits д-ра Юэля дают весьма много интересного в этом отношении. Глубокие трактаты настоящего математика-филосо фа, профессора де-Моргана, должны бы ли бы служить предметом изучения для всякого, кто желает усвоить себе доказа тельства математических истин и смысл более сложных процессов счисления. Точ но так же, рассуадения Конта в его Cours de Philosophie Positive, посвященные филосо фии высших отделов математики, принад лежат к числу тех многих ценных вкладов, какими философия обязана этому выдаю щемуся мыслителю.
§ 7. Если крайняя общность законов чис ла и их малая доступность не столько для ощущения (sense), сколько для зрительно го и осязательного воображения несколько затрудняют усилия абстрактного мышле ния представить себе эти законы действи тельными физическими истинами, полу чаемыми путем наблюдения, то по отно шению к законам протяжения подобной трудности не существует. Факты, выража емые в этих законах, отличаются особен ной доступностью для наших чувств и воз буждают в воображении чрезвычайно яс ные образы. Что геометрия есть в строгом смысле естественная наука, —это, бесспор но, люди признавали бы во все времена, если бы не было заблуждений, обусловли ваемых двумя обстоятельствами. Одно из них — это то уже отмеченное характери стическое свойство геометрических истин,
что их можно столь же успешно почерп |
кающих из второго положения, его можно |
нуть из созерцания наших идей или ум |
выразить в следующей форме: «то, что рав |
ственных изображений предметов, как и |
но какой-либо одной из некоторого числа |
из созерцания самих предметов. Другое |
равных величин, равно и всякой другой |
обстоятельство состоит в том дедуктивном |
из них». К этим двум законам равенства |
характере геометрических истин, который |
надо прибавить для геометрии еще третий: |
одно время считали коренным отличием |
а именно, «линии, поверхности и тела, ко |
этого рода истин от истин наук естествен |
торые можно так приложить друг к другу, |
ных, причем последние, как основываю |
что они совпадут, равны». Некоторые писа |
щиеся лишь на вероятном доказательстве, |
тели утверждали, что этот закон природы |
казались по сущности своей недостовер |
есть просто определение слова, — что вы |
ными и неточными. С прогрессом знания |
ражение «равные величины» именно и обо |
стало, однако, очевидно, что наука о при |
значает такие величины, которые можно |
роде, в своих более разработанных отрас |
приложить одну к другой таким образом, |
лях, есть совершенно такая же дедуктивная |
что они совпадут. Я не могу согласиться |
наука, как и геометрия. Дедукция содер |
с этим мнением. Сущность равенства двух |
жания каждой такой науки из немногих |
геометрических величин не может корен |
сравнительно простых принципов оказа |
ным образом отличаться от сущности ра |
лась далеко не столь невозможной, как это |
венства двух весов, двух степеней тепло |
думали раньше. Представление же о выс |
ты или двух периодов времени; однако |
шей достоверности геометрии есть заблуж |
ни в одном из этих случаев не было бы |
дение, коренящееся в том старом предрас |
пригодно приведенное выше определение |
судке, что те умственные (ideal) данные, |
равенства: ни одну из этих вещей нельзя |
из которых мы умозаключаем в этой нау |
так приложить к другой, чтобы они совпа |
ке, ошибочно принимают за особый класс |
дали, —а между тем мы вполне понимаем, |
реальностей, между тем как соответствую |
что хотим сказать, называя их равными. |
щие умственные данные дедуктивных есте |
Вещи равны по величине, как и по весу, |
ственных наук считают за то, что они есть |
тогда, когда мы чувствуем, что они вполне |
на самом деле: за гипотезы. |
сходны в том признаке, на основании ко |
Всякая теорема геометрии есть закон |
торого мы их сравниваем. Приложение же |
внешней природы и может быть установ |
предметов друг к другу в одном случае |
лена путем обобщения наблюдений и опы |
и помещение их на две чашки весов в дру |
тов, которые в этом случае сводятся к срав |
гом —это лишь различные способы приве |
нению и измерению. Но на практике ока |
дения их в такое положение, при котором |
залось возможным, а потому и желатель |
наши чувства могут заметить такие укло |
ным, выводить эти истины при помощи |
нения от точного сходства, которые иначе |
умозаключений из небольшого числа об |
ускользнули бы от нашего внимания. |
щих законов природы, достоверность и |
Остальными, помимо названных трех |
всеобщность которых очевидны для само |
общих принципов (или аксиом), посыл |
го поверхностного наблюдателя: они и слу |
ками геометрии служат так называемые |
жат первыми принципами и конечными |
определения, т. е. предложения, утвержда |
посылками этой науки. К этим общим за |
ющие реальное существование различных |
конам надо отнести также и те два, ко |
предметов, в них обозначенных, и вместе |
торые, как мы отметили выше, являются |
с тем какое-либо свойство каждого из этих |
в то же время и конечными принципа |
предметов. В некоторых случаях в опреде |
ми науки о числе и которые приложимы |
лении указывается более одного свойства; |
ко всякого рода количествам: а именно, |
но собственно необходимо для определе |
«суммы равных равны» и «вещи, равные од |
ния одно. Мы принимаем, что в природе |
ной и той же вещи, равны между собой». |
существуют такие вещи, как прямые линии, |
Для того чтобы сильнее подчеркнуть не |
и что каяодые две из них, выйдя из одной |
исчерпаемое количество следствий, выте |
и той же точки, беспредельно все более и |
более расходятся менаду собой. Это пред положение (обнимающее собой аксиому Евклида, что две прямые линии не могут заключать пространства, и идущее далее :яой аксиомы) столь же необходимо и в геометрии и столь же очевидно (т. е. оснопывается на столь же простом, привыч ном и всеобщем наблюдении), как и вся кая другая аксиома. Мы принимаем также, что прямые линии расходятся между со бой в различной степени, иными словами
—что существуют такие вещи, как углы,
ичто они могут быть равными или не равными. Мы принимаем, что существует такая вещь, как круг, и что все его радиу сы равны; что существуют такие вещи, как эллипсы, и что суммы фокусных расстоя ний для каждой точки эллипса равны; что существуют такие вещи, как параллельные линии, и что эти линии везде находятся друг от друга на равном расстоянии5.
§ 8. Не одному любопытству, но и науч ному интересу удовлетворяет вопрос о том, какая именно особенность физических ис тин, подлежащих ведению геометрии, поз воляет все их выводить из столь незна чительного числа первоначальных посы лок: почему, исходя из какого-либо одно го характеристического свойства всякого разряда явлений и пользуясь, кроме этого свойства, всего только двумя или тремя об щими истинами относительно равенства, можем мы переходить от признака к при знаку, пока не получим большого коли чества производных истин, по-видимому, совершенно несходных с теми, с которых мы начали?
Объясняется этот замечательный факт, по-видимому, следующими обстоятельства ми. Во-первых, все вопросы о положении и фигуре можно свести к вопросам о вели чине. Мы определим положение и фигуру всякого предмета, если определим положе ние достаточного числа его точек; поло жение же всякой точки можно определить на основании величины трех прямоуголь ных координат, т. е. перпендикуляров, опу щенных из этой точки на три произвольно взятые под прямыми углами друг к дру гу плоскости. Путем превращения всех во
просов о качестве в вопросы о количестве геометрия и сводится к одной единствен ной проблеме — к измерению величин, т. е. к определению существующих между ними равенств. Но в силу одной из общих аксиом, всякое равенство, раз оно уста новлено, служит доказательством стольких других равенств, сколько существует дру гих вещей, равных той или другой из двух данных равных величин; в силу другой из этих аксиом, всякое установленное ра венство служит доказательством равенств стольких пар величин, сколько их мож но получить при помощи многочисленных действий, сводящихся к прибавлению рав ных величин к себе самим или к другим равным величинам. Принимая во внима ние эти соображения, мы перестаем удив ляться тому, что, чем более та или другая наука имеет дело в равенством, тем в боль шем изобилии могут применяться в ней признаки признаков, и что науки о числе
ипротяжении, имеющие дело почти ис ключительно с равенством, должны быть наиболее выводными (или дедуктивными) из всех наук.
Сверх того, в числе главных законов науки о пространстве или протяжении есть два или три необыкновенно пригодных для того, чтобы сделать одно положение или величину признаком другого положе ния или величины и тем в сильной сте пени способствовать дедуктивному харак теру этой науки. Прежде всего, величины замкнутых пространств — как поверхно стей, так и объемов —вполне определяют ся величиной линий и углов, ограничива ющих эти пространства. Далее, длина вся кой линии — как прямой, так и кривой — измеряется (при наличии некоторых дру гих данных) опирающимся на нее углом
иvice versa (обратно). Наконец, угол, об разуемый всякими двумя прямыми линия ми у недоступной точки, измеряется угла ми, какие каждая из этих линий образует с некоторой произвольно нами взятой тре тьей прямой линией. Основываясь на этих общих законах, измерение каких бы то ни было линий, углов и пространств мож но производить при помощи измерения одной только прямой линии и достаточ
ного числа углов, как действительно и по ступают при тригонометрической съемке плана той или другой местности. Возмож ность такого измерения влечет за собой много выгод, так как точное измерение длинных прямых линий всегда бывает за труднительно, часто даже невозможно; из мерять же точно углы весьма легко. Три приведенных выше обобщения дают нам столь легкие способы косвенного измере ния величин (указывая такие известные нам линии и углы, которые служат призна ками величины неизвестных линий и уг лов, а потому и замыкаемых ими про странств), что легко понять, каким образом на основании немногих данных мы можем найти величину неопределенного множе ства линий, углов и пространств, которые нам нелегко было бы или вовсе нельзя бы ло бы измерить более непосредственным способом.
§ 9. Таковы те замечания, которые я счи тал необходимым сделать здесь относи тельно законов природы, составляющих специальный предмет наук о числе и про тяжении. Всем известно, какую огромную роль играют эти законы в придании де дуктивного характера другим отделам есте ственных наук. И в этом нет ничего удиви тельного, если принять во внимание, что все причины действуют согласно с мате матическими законами. Следствие всегда зависит (или представляет собой ту или другую функцию) от количества деятеля, а обыкновенно также и от его положе ния. Мы не можем поэтому умозаключать относительно причинной связи, не вводя на каждом шагу соображений о количестве и протяжении; если при этом природа яв лений позволяет нам добыть достаточно точные числовые данные, то законы коли чества становятся могущественным оруди ем для исчисления будущего следствия или прежней причины. Что и во всех других науках (как это имеет место в геометрии) вопросы о качестве едва ли когда бывают вполне независимы от вопросов о количе стве, — это можно видеть на самых обы денных явлениях. Когда, например, на па литре живописца смешано несколько кра
сок, цвет смеси всецело определяется от носительным количеством каждой из них.
Внастоящем случае я должен ограни читься сделанным намеком на те общие причины, в силу которых математические принципы и процессы получают такое гос подствующее значение в дедуктивных на уках, допускающих точные числовые дан ные. Читателя, который пожелал бы ближе познакомиться с этим предметом, я отсы лаю к первым двум томам систематическо го сочинения О. Конта.
Втом же сочинении, особенно в его третьем томе, мы находим обстоятельный разбор вопроса о границах приложения математических принципов к разработке других наук. Принципы эти явно неприло жимы в тех случаях, когда причины, от ко торых зависит тот или другой класс явле ний, настолько мало доступы нашему на блюдению, что мы не можем при помощи соответствующей индукции определить их числовых законов. Они неприложимы так же и тогда, когда причины настолько мно гочисленны и так перепутаны между со бой, что, даже если предположить их зако ны известными, то и тогда вычисление их совокупного следствия превзошло бы ре сурсы математики в ее теперешнем или ве роятном будущем состоянии. Они непри ложимы, наконец, и тогда, когда сами при чины находятся в состоянии непрерывно го колебания, как в физиологии, а еще более (если только это вообще возмож но) в общественных науках. Математиче ское решение физических вопросов ста новится все более и более трудным и не совершенным, по мере того как вопросы эти теряют свой абстрактный и гипоте тический характер и приближаются к той сложности, какую мы находим в действи тельной природе. Ввиду этого, вне сферы явлений астрономических и представляю щих с ними наиболее близкую аналогию, математической точности можно достиг нуть обыкновенно лишь «в ущерб реаль ности исследования». Да и в области аст рономии, «несмотря на удивительную про стоту ее математических элементов, наш
слабый ум оказывается неспособным разо браться как следует в обусловливающих
астрономические явления логических со четаниях законов, как только мы попыта емся одновременно рассматривать более двух или трех существенных влияний»6. Замечательный пример этого представля ет проблема о трех телах, на которую мы уже не раз ссылались: для полного реше ния столь простого сравнительно вопроса оказались тщетными усилия наиболее глу боких математиков. Этот факт дает нам возможность представить себе, насколько призрачна была бы надежда на успеш ное приложение математических принци пов к явлениям, зависящим от взаимодей ствия бесчисленного количества мельчай ших материальных частиц, каковы явле ния химические, а еще более физиоло гические. По сходным с этими причинам принципы математики остаются неприло жимыми к еще более сложным исследова ниям, предметом которых служат явления общественной и политической жизни.
Значение математического образова ния в качестве подготовки к этим наибо
лее трудным исследованиям заключается в применении не математических положе ний, а математического метода. Матема тика всегда останется наиболее совершен ным типом дедуктивного метода вообще, и приложение математики к дедуктивным отделам естественных наук представляет собой единственную школу, где философы с успехом могут научиться наиболее труд ной и важной части своего искусства — употреблению законов более простых яв лений для объяснения и предсказания за конов явлений более сложных. Этих сооб ражений вполне достаточно для того, что бы видеть в математической дисциплине необходимую основу действительного на учного воспитания и (согласно с изрече нием, принадлежащим —согласно старому, но недостоверному преданию — Платону) считать человека, который &уеб)цётрг)т6с e o t l («не изучал геометрии»), лишенным одного из наиболее существенных условий для успешного занятия высшими отделами философии.
