о том, должен ли данный ряд комплексов, имеющих одну и ту же структуру, рассматриваться как принадлежащий к первому или второму виду, не всегда является легким вопросом, и не всегда на него можно дать определенный ответ, как мы это только что видели в случае двух животных одного и того же вида. Вообще первый вид комплекса в качестве единиц структуры имеет события, тогда как последний в качестве таких единиц имеет устойчивые физические объекты. Но это не является универсальным отличительным признаком. Возьмем, например, отношение между написанным и речью: структурными единицами речи являются события, тогда как в написанном такими единицами являются материальные объекты, но когда имеется тождество структуры между устной и письменной речью, тогда каждая из них может быть причиной другой и является таковой в каждом случае диктовки или чтения вслух. Это же применимо и к отрывку музыки или граммофонной записи. Я думаю, однако, что те случаи, в которых последовательность событий представлена статической материальной структурой, могут возникнуть только там, где имеется какое-либо правило для рассмотрения частей материальной структуры во временном порядке и, таким образом, преобразует их снова в последовательность событий. Книгу, написанную на каком-либо европейском языке, нужно читать слева направо и сверху вниз; граммофонная пластинка должна проигрываться с помощью иголки, движущейся от периферии к центру. Или возьмем пример без вмешательства человека; интерпретация геологами земных пород как представляющих историю Земли зависит от рассмотрения пород снизу вверх, потому что наиболее глубокие породы представляют наиболее раннее время.
В целом можно сказать, что сходство структуры указывает на общие причинные антецеденты всегда, когда структура очень сложна. Сходство структуры, которое так не интерпретируется, встречается в химии и в физике и всегда очень просто. Мне кажется, что здесь можно сказать следующее: физический мир состоит из единиц небольшого числа разных видов, и в нем существуют причинные законы, управляющие структурами, более простыми, по сравнению с теми, которые могут быть построены из таких единиц, которые и заставляют такие структуры входить в довольно небольшое число разных дискретных видов. Имеются также комплексы событий, действующих как причинные единицы, которым предшествует и за которыми следует на всем протяжении какого-либо ограниченного времени последовательность комплексов событий, все из которых имеют приблизительно одну и ту же структуру и находятся друг к другу в отношении пространственно-временной смежности.
Принцип пространственно-временной смежности применяется в тех случаях, когда структура играет второстепенную роль. Возьмем, например, эхо; всякий, слышащий эхо своего собственного голоса, не может сомневаться в том, что нечто перешло от него к объекту, от которого отражается эхо, а оттуда обратно к нему. Мы обнаруживаем, что эхо имеет место только там, где имеется поверхность, способная отражать звук, и что время, протекающее между моментами испускания звука и слышания эха, пропорционально расстоянию до такого препятствия. Было бы чрезвычайно трудно дать вразумительное объяснение эху с точки зрения солипсизма или исходя из предположения, что существуют только сознания других людей и что безжизненные физические объекты не существуют, поскольку горы дают гораздо более раскатистое эхо, чем люди. Или опять вспомним эксперимент, приведенный в одной из предшествующих глав. Допустим, что в точке, где перекрещивается много дорог, стоит человек с ружьем; допустим, что через каждые сто метров на всех этих дорогах стоит столб и что у каждого столба, отстоящего на расстоянии тысячи метров, стоит человек с флажком. Каждому из этих людей велено взмахивать флажком, как только он услышит звук выстрела. Над человеком с ружьем вертикально укреплен привязной аэростат с наблюдателем, который отмечает момент взмаха каждого флажка; он видит, что взмахи всех флажков, расположенных на одинаковом расстоянии от стреляющего, происходят в один и тот же момент, но что взмахи более отдаленных флажков происходят позже, чем более близких, и что это отставание во времени пропорционально расстоянию. Все это легко объясняется предположением, что здесь происходит физический процесс, который, когда он достигает уха, производит ощущение звука и который распространяется со скоростью около мили в пять секунд. Всякое другое предположение для объяснения наблюденных фактов было бы очень надуманным и искусственным. Человек, в привязном аэростате видит сначала выстрел ружья в центре, после этого он видит последовательность взмахов флажков, идущую от центра к периферии с постоянной скоростью. Тем, что убеждает научный здравый смысл в этом эксперименте, является отношение между расстоянием и временем, позволяющее нам говорить о скорости распространения звука.
Соображения, сходные с теми, которые применимы к эху, применимы и к отражению света, но в этом случае доказательство в пользу идентичности структуры имеет силу, которой оно не имеет в случае звукового эха. Когда вы видите себя в зеркале, было бы нелепо предполагать, что зеркало в этот момент хочет выглядеть похожим на вас без наличия здесь какой-либо причинной связи; на самом деле зеркало только отражает вас, когда вы находитесь в соответствующем положении по отношению к нему и отражает любые движения, которые вы производите, находясь прямо перед ним. Зеркало перестанет отражать вас, если между вами и им поместить непрозрачный объект, что неизбежно ведет к заключению, что отражение происходит благодаря какому-то процессу, проходящему через это промежуточное между вами и зеркалом пространство. Отставание во времени, заметное в случае звука и его эха, слишком мало, чтобы его заметить, в случае земного отражения света, но, с другой стороны, доказательство от тождества структуры гораздо сильнее в случае света, чем в случае звука, потому что структуры, которые могут отражаться, гораздо более сложны в случае света, чем в случае звука.
Следует признать, что логически оказывается возможным ограничиться солипсистским предположением и отрицать во всех случаях, которые мы рассмотрим, все, кроме нашего собственного опыта, но если мы сделаем это, то множество событий, которые реалистическое предположение объясняет с помощью простых законов, становится безнадежно беспорядочным и разрозненным.
Я поэтому думаю, что в поисках эмпирических законов мы можем использовать следующие принципы:
1. Когда какое-то число сходных структур событий существует в областях, разделенных не очень большими расстояниями, и располагается вокруг центра, имеется доступная оценке вероятность, что им предшествовал центральный комплекс, имеющий ту же структуру, и что они произошли во время, отличающееся от определенного времени величинами, пропорциональными их расстоянию от этой центральной структуры.
2. Всякий раз, когда какая-либо система структурно сходных событий оказывается связанной с центром в том смысле, что время, в которое каждое событие происходит, отличается от определенного времени величиной, пропорциональной расстоянию от события до этого центра, имеется доступная оценке вероятность, что все события связаны с центральным событием промежуточными звеньями, смежными друг с другом в пространственно-временном отношении.
3. Когда некоторое число структурно сходных систем, таких, как атомы того или иного элемента, оказывается распределенным в, по-видимому, произвольном порядке без отношения к центру, мы делаем вывод, что здесь, вероятно, имеются естественные законы, делающие такую структуру более стабильной, чем те, которые логически возможны, но имеют место редко или вообще никогда.
Первые два из вышеприведенных принципов применимы не только к системам, в которых распространение сферическое, как у света и звуковых волн, но также и тогда, когда оно линейно, как в проведении электричества по проводу. Причинный маршрут может быть любой непрерывной кривой в пространстве-времени. Вспомним, например, путешествие телеграммы, которая направляется из одного адреса в другой. Но во всех случаях наш второй принцип предполагает непрерывность.
Вышеприведенные три принципа, если их принять, дают, как я думаю, достаточное априорное основание для большинства выводов, которые физика основывает на наблюдении. Я почти не сомневаюсь, что все эти принципы могут быть упрощены или, возможно, установлены как следствия одного принципа. А пока я предлагаю их как ступень в анализе того, что предполагается в научном выводе.
Принцип постоянства структуры в причинной последовательности, который мы рассматривали и который имеет в некоторых областях большое значение, оказывается совершенно неприменимым в некоторых других. Рассмотрим последовательно, где он применяется и где оказывается неприменимым.
Мы видели, что знание, полученное через восприятие, возможно только постольку, поскольку существуют более или менее независимые причинные цепи, идущие от физических объектов к нам. Мы видим отдельные звезды потому, что свет каждой из них идет своим путем, без всякого отношения к тому другому, что может происходить по соседству. Мы видим отдельные объекты в нашем непосредственном окружении на том же основании. Но независимость причинной цепи никогда не бывает полной. Свет, идущий от звезды, слегка отклоняется благодаря тяготению и полностью затемняется облаком или туманом. Земные объекты видны более или менее неясно в зависимости от расстояния, остроты зрения и так далее Иногда эффекты этого рода не изменяют структуры, а только уменьшают остающееся ее количество. Когда в ясный день вы на расстоянии видите гору, вы можете видеть правильно ее структуру, но вы видите меньше, чем если бы вы были ближе. Когда вещи отражаются в хорошем зеркале, то при этом не происходит никакого изменения структуры, за исключением, возможно, утраты некоторых деталей. Но когда белый свет пропускается через призму и бывает разделен на цвета радуги, тогда происходит изменение структуры и так же бывает, когда капля чернил падает в стакан с водой.
Иногда изменение структуры бывает гораздо более полным, чем в вышеприведенных случаях. Когда взрывается заряд динамита, все связанные с ним структуры изменяются, кроме атомов; когда же взрывается атомная бомба, изменяются даже атомы. Когда растет животное или растение, здесь налицо большая степень постоянства структуры, но в момент оплодотворения происходит изменение, которое структурно аналогично химической комбинации. К таким изменениям наш принцип постоянства структуры не приложим.
Естественные процессы бывают двух видов. С одной стороны, есть такие, которые характеризуются некоторым постоянством; с другой стороны, есть процессы синтеза и распада. Постоянство иллюстрируется «вещами», световыми лучами и звуковыми волнами. Синтез иллюстрируется предполагаемым построением более тяжелых элементов из водорода, химической комбинацией и оплодотворением. Распад иллюстрируется радиоактивностью, химическим анализом и распадом тела животного после смерти. В синтезе и распаде структура изменяется; в устойчивых вещах и явлениях структура остается до некоторой степени постоянной.
Принцип, рассматриваемый в этой главе, относится только к тому, что устойчиво. Он должен показать, что устойчивость есть очень распространенная черта естественных процессов, что структура есть то, что в высокой степени склонно к устойчивости, и что, когда она устойчива, она наполняет определенную непрерывную область пространства-времени, обычно имеющую во времени более раннее происхождение, чем все остальное в этой области.
Принцип постоянства структуры имеет некоторую аналогию с первым законом движения. Первый закон движения говорит о том, что будет происходить с каким-либо куском материи, если на него не воздействует окружающая его среда, принцип постоянства структуры применяется всякий раз, когда процесс оказывается независимым от окружающей его среды, но
