Наука, итог положительных знаний о действительности, о том, что есть, откуда — естествознание. Слово Н. соответствует здесь тому, что на современном французском и английском языке принято обозначать словом science (scientia от scire — знать). На немецком языке и у нас чаще обозначают эту область знания более ограничительным термином Naturwissenschaft — естествознание, но, к сожалению, порою дают ему метафизически распространительный смысл (см. статью Naturwissenschaft в превосходном новейшем издании Handwörterbuch der Naturwissenschaften, VII Bd., 1911, почему-то порученную философу необерклеянцу Петцольду). „По своей форме, Н. — самая совершенная логика; по содержанию, она имеет характер действительной реальной истины“ (Гамильтон — философ). „За областью Н. (science) для современного мыслителя простирается область незнания (nescience). Фома Аквинский учил иначе: „где кончается область Н., начинается область веры“ (Тёрнер — филолог). Философия этого схоластика в недавнее время вновь распространяется под названием „томизма“. Центром этой пропаганды является клерикальный университет Лувена. Некоторые шотландские последователи этого учения (напр., А. Томсон — зоолог) развивают, даже в изданиях, предназначенных для широкого распространения в народе, такое воззрение: „Н. не в состоянии ничего объяснить (о происхождении этой пресловутой аксиомы см. ниже); объяснять может только метафизика; а где бессильна даже метафизика, на помощь ей приходит теология“. Этот „неосхоластицизм“ или, попросту, „неообскурантизм“ глубоко враждебен Н. Для нанесения ей наибольшего вреда, противники ее нередко принимают на себя ее личину (с обличением известного иезуита зоолога Вазмана выступал Плате, а против испанских и бельгийских иезуитов полемизировал Еррера). Борьба с этими противниками современной Н. и их явными и тайными сторонниками составляет одну из очередных задач современной Н.
Узнать истинную цель и общее содержание Н., ее методы, приемы и средства исследования (то, что Пирсон довольно метко называет грамматикой Н.) можно, конечно, только на основании близкого знакомства с произведениями ее великих творцов. По счастию, многие из них, не ограничиваясь одним сообщением своих специальных трудов, предпосылали им изложение основных правил научного мышления, которыми они руководились, или даже уделяли этому особые произведения (Роджер Бэкон, Галилей, Бойль, Ньютон, Даламбер, Лаплас, Фарадэ, Меллони, Дрэпер, Де-Кандоль, Роберт Майер, Гельмгольц, Максуэл, Тиндаль, Винер, Герц, Больцман, Бьеркнес, Роуланд, Бертло, Клод-Бернар, Гексли, С. Джозеф Томсон и др.). Некоторые даже посвящали этому предмету целые трактаты (Сенебье, Гершель, Ампер, Юэль, Пирсон, Пуанкарэ и др.). Не менее, а с известной точки зрения, может быть, и более значения имели общие трактаты о значении Н., о ее философии — произведения писателей, которые, не будучи сами двигателями, творцами в какой-нибудь отдельной области Н., но обладая глубокими научными знаниями, с замечательной проницательностью схватывали ее общее значение и направление, угадывали ее будущую роль и тот переворот, который ей суждено произвести в истории человеческой мысли, отмечая наступление новой эры — эры Н. Это движение обнаружилось особенно в первой четверти XVII века и в первой половине XIX (Бэкон Франсис, Огюст Конт, Дж. С. Милль, Спенсер, Бокль и др.). Наконец, много способствовали той же цели, появившиеся с девятнадцатого века, труды по истории Н. общие (Юэль, Данеман, Эйзлер) или истории отдельных наук: физики (Розенбергер), химии (Копп, Ладенбург, Меншуткин), биологии (Майаль), ботаники (Сакс, Грин), зоологии (Карус), физиологии (Фостер, Болдырев), или, наконец, истории известного периода — напр., XIX века — „века науки“ (Гюнтер, Мюллер, Брик, Томсон А., Тимирязев, Пикар и др.). Не менее существенны жизнеописания великих ученых, принадлежащие перу также выдающихся ученых (Кювье, Араго, Брюстер, Кенигсбергер, Оствальд), а равно и первые попытки изучения тех условий, которые благоприятствуют развитию типа ученого (Альфонс Де-Кандоль, Голтон (Galton), Оствальд и др.), а также и вообще условий научного творчества (Розенбергер, Тимирязев, Пуанкарэ).
Изучение Н. с такой общей точки зрения обнимает изучение ее происхождения, ее исторического развития и современного состояния, намечающего ее дальнейшие задачи. Такой обзор включает и ее подразделение на отдельные области (классификацию) и характеристику ее методов общих и частных, т. е. более свойственных известным областям, оценку ее в сравнении с другими отраслями умственной деятельности человека, ее отношение к другим жизненным задачам, в качестве ли прикладного знания, или в качестве признанного ее значения — как основной и высшей школы для умственной дисциплины и дальнейшего развития человечества (Конт, Милль, Пирсон, Гёгинз и др.).
Происхождение Н., как и других отраслей деятельности человека (как это признает, напр., экономический материализм), носит печать непосредственной утилитарности, но из этого, конечно, не вытекает, что и в более совершенных стадиях своего развития Н. сохраняет или должна сохранять этот утилитарный характер. Непонимание этого коренного различия двух стадий развития Н. обнаруживает в людях их полное незнакомство с характером истинной Н. (см. ниже). Утилитарное происхождение Н. наглядно обнаруживается в содержании, а порою и в самом названии, наиболее рано возникших ее областей: стоит вспомнить связь геометрии с землемерным искусством, механики — с употреблением простейших орудий (восторженный отзыв Архимеда о рычаге), астрономии — с путеводительством странствующими в пустыне или по морям и с измерением времени; стоит вспомнить близкое соотношение химии с горным делом и технологией и почти всех отделов биологии — с медициной. Планк остроумно замечает, что все физические знания первоначально группировались исключительно по их отношению к ощущениям человека, а не по их объективному, внутреннему сходству. Так, механика черпала свои основные представления из мускульного чувства, учение о теплоте — из ощущения тепла и холода; акустика, теперь чисто механическая глава физики, была приурочена к ощущению звука, а оптика, позднее поглощенная механикой и учением об электромагнитных явлениях, — к зрению. Далее мы увидим, что Планк и современные физики делают из этих фактов заключения, диаметрально противоположные тем, которые делает группа философов необерклеянцев (Мах, Оствальд, Петцольд, к сожалению, отчасти и Пирсон), утверждающих, что Н. должна ограничиваться этими чувственными восприятиями, а не пытаться проникнуть в объективную область тех внешних явлений, которыми вызываются эти ощущения. История хотя бы акустики, начиная с Пифагора и до наших времен, свидетельствует ровно обратное, и, наоборот, те отрасли эмпирического знания, которые ограничиваются одним свидетельством чувств, не доискиваясь до их объективного механического субстрата — ощущения вкусовые и обонятельные, не только не создали соответственных отделов физики, но и не сделали первого шага на пути всякого научного знания — не создали сколько-нибудь удовлетворительной классификации относящихся к их области явлений. Если Н. имеет несомненное утилитарное происхождение, понятие о пользе ни в каком случае не определяет ни ее содержания, ни ее направления, ни ее современной ступени развития. Все истинные ученые, все люди, понимающие истинное значение Н., в том согласны, и еще совсем недавно, в своем последнем произведении („Science et methode“), Пуанкарэ, полемизируя с Л. Н. Толстым, повторяет, что вопрос Cui bono? для ученого не существует, а в другом месте еще подробнее развивает эту мысль: „Я не скажу, что Н. полезна потому, что она снабжает нас машинами, а, наоборот, что машина полезна потому, что доставляет современному человеку досуг заниматься Н.“. Но, несмотря на отсутствие в современной Н. узко-утилитарного направления, именно в своем независимом от указки житейских практиков и моралистов, свободном развитии, она явилась, более чем когда, источником практических, житейских применений. То поразительное развитие техники, которым ослеплены поверхностные наблюдатели, готовые признать его за самую выдающуюся черту XIX века, является только результатом не для всех видимого небывалого в истории развития именно Н. свободной от всякого утилитарного гнета. Разительным доказательством тому служит развитие химии: была она и алхимией и ятрохимией, на послугах и у горного дела и у аптеки, и только в XIX веке, „веке науки“, став просто химией, т. е. чистой Н., явилась она источником неисчислимых приложений и в медицине, и в технике, и в горном деле, пролила свет и на стоящие в научной иерархии выше ее физику и даже астрономию, и на более молодые отрасли знания, как, например, на физиологию, можно сказать, сложившуюся только в течение этого века. Впрочем, не все писатели, задававшиеся вопросом о происхождении Н., согласны с тем, что первоначально она возникла на утилитарной почве; так, один из позднейших, Петцольд (1912), горячо защищает обратную точку зрения, утверждая, что Н. возникла в силу присущего даже первобытному человеку стремления — одного из трех совершенно независимых и равноправных отношений его к окружающему его миру (вещей и явлений). Эти три отношения, по Петцольду — три стремления: к познанию, к действию, к эстетическому наслаждению, соответствующие трем сферам: практической жизни, науке, искусству. Он иллюстрирует, в доказательство полного бескорыстия, полной независимости от других впечатлений этого отношения человека к познанию, следующими примерами: Гёте, чуткий к жизни и к истории, еще более чуткий к красотам природы, попадает в первый раз в Италию и весь поглощен научной идеей о метаморфозе растений; Роберт Майер среди первых впечатлений тропического мира весь поглощен фактом необычайной окраски венозной крови, послужившим для него исходной точкой будущего учения о сохранении энергии, и, наконец, говорит Петцольд, вспомним первого истинного ученого — Архимеда, выбегающего голым из бани, оглашая улицы Сиракуз своим победным возгласом „эврика“.
Примеры подобраны удачно для характеристики ученого, но все три, не исключая Архимеда, конечно, относятся к стадии развития человечества, когда научный дух уже успел обособиться, освободиться от чисто материальных потребностей и развиться в самостоятельное стремление. И едва ли подлежит сомнению, что все три стремления, перечисленные Петцольдом, утилитарного происхождения, т. е. служили сначала средством, и только позднее, в силу упражнения, превратились в самостоятельную потребность, влечение (Trieb) высшего порядка. Начнем с простейшего из трех — с стремления к действию, к деятельности, проще всего проявляющейся в мускульной деятельности. Вначале, у зоологических предков человека, она, конечно, являлась только средством защиты, нападения и добывания пищи и только значительно позднее стала сама себе целью, чем-то искомым, желаемым, — одним словом, стремлением Петцольда. Стоит вспомнить культ гимнастики и вообще тела у греков и то на глазах у нас разрастающееся явление современной жизни, что привилегированные классы, освободившиеся от физического труда, как необходимости, возвращаются к нему, иногда даже в тяжелой форме, но уже в качестве источника наслаждения — спорта. То же несомненно верно и в применении к тому, что Петцольд считает присущим природе человека стремлением к познанию (Erkentnisstrieb). Конечно, и оно прежде было только средством для осуществления „практических“ целей и только позднее стало самоцелью. „Почти каждая Н. обязана своим происхождением какому-нибудь искусству (земледелию, медицине, технике), точно так же, как и всякое искусство, в свою очередь, вытекает из какой-нибудь потребности человека. Таков, повидимому, неизбежный исторический ход развития человеческих знаний. Сначала человек ценит знание лишь как орудие для приобретения возможной суммы материальных удобств и наслаждения, и только при позднейшем развитии знание само становится источником наслаждения, умственный аппетит вступает в такие же права, как аппетит материальный“ (Тимирязев). Хотя происхождение третьего стремления (по Петцольду) — к эстетическому наслаждению не касается обсуждаемого предмета, но так как совсем недавно один выдающийся ученый — Лодж — ставил в укор Н., что она не считается с этим вопросом, то не мешает мимоходом остановиться и на нем. Как Петцольдовскому стремлению действовать (handeln) первоначально соответствует сфера мускульной деятельности, так, очевидно, стремлению к эстетическому наслаждению (aesthetisch Genissen) соответствует сфера деятельности органов чувств, но кто же может сомневаться, что первоначально они служили для целей чисто утилитарных, для выслеживания врага или жертвы и, прежде всего, для разыскивания пищи. В этом последнем отношении любопытно, что главный фактор цветного зрения — глазной пурпур — настроен на поглощение того именно цвета, в который окрашена первоначальная пища животных — зеленый мир растений. Только гораздо позднее потребность в упражнении этих органов находит себе выражение уже не как средство, а как самоцель в области эстетического чувства. Итак, все три отношения к внешнему миру, в которых Петцольд видит какое-то первичное, присущее человеку стремление, являются таковыми только в стадии высокого его развития, будет ли то стремление к познанию, к деятельности или к созерцанию красоты. У первобытного человека или еще и того ранее они были чисто утилитарными отправлениями мышечной ли системы, органов ли чувств или полушарий мозга. Признавая в прошлом утилитарную основу всей человеческой деятельности, мы, как уже сказано, не можем признавать ее в настоящем, как не можем согласиться и с Махом, что в основании Н. заложена только экономия мысли. Но если не к непосредственной пользе, даже не к одной экономии мышления стремится ученый, то к чему же? Пуанкарэ предлагает обстоятельный ответ. Ученый стремится к обладанию фактами, — но какими фактами? Охватить все немыслимо, необходим выбор. „Если бы этот выбор зависел только от прихоти или определялся бы непосредственной пользой, то не было бы и речи о „науке для науки“, т. е. не существовало бы никакой Н.“. „Ученые убеждены в том, что между фактами существует различие по степени их важности и что их нужно отбирать с пониманием. И они правы: без такого выбора не могла бы существовать Н., а она существует“. Наш выбор определяется таким соображением: наиболее ценны те факты, которыми мы наиболее часто пользуемся, т. е. такие, которые чаще повторяются. По счастию, мы живем в мире, в котором такие факты существуют. Представим себе, что бы было, если бы, вместо наших шестидесяти элементов, их существовало шестьдесят миллиардов, „каждый камень представлялся бы нам чем-то совершенно новым, все известное нам об остальных было бы нам не в прок, перед каждым новым предметом мы стояли бы беспомощными, как ребенок. В таком мире не существовало бы Н. Не существовало бы в нем мышления, пожалуй, и жизнь была бы невозможной, так как не могло бы развиться и чувство самосохранения“. „Как все хорошее, к чему мы привыкаем, мы недостаточно ценим этот факт ограниченности числа элементов. А каково было бы положение биологии, если бы существовали только неделимые, особи, не было бы видов, дети не походили бы на родителей“. Пуанкарэ здесь в очень наглядной форме иллюстрирует то основное положение логики Милля, что возможность индуктивного мышления кроется в свидетельстве опыта об однообразии природы („uniformity in the course of nature“). Петцольд-философ утверждает, что невозможно дать определение, что такое природа. Дарвин-ученый не отказывается от этой необходимости и довольствуется (в согласии с Миллем) таким определением: „Под природой я только разумею совокупное действие и продукт многочисленных естественных законов, а под законом — только удостоверенную опытом последовательность явлений“. Самым широким, всеобъемлющим однообразием природы Милль считал закон причинности. Бэн высказывал далее мысль, что закон причинности — не что иное, как обобщение двух самых широких законов природы: закона сохранения вещества и закона сохранения энергии. В совокупности они нам говорят, что мы никогда не присутствуем ни при начале, ни при конце чего бы то ни было. Гёте, со свойственной ему проницательностью, почти за столетие ранее высказывал мысль: „сочетание следствия с его причиной — простой исторический прием“, а Конт сводил задачу Н. к „установлению связи сосуществования и преемства“. Пуанкарэ развивает свою мысль далее: „Если мы ценим такие факты, в повторяемости которых мы наиболее уверены, то какие же это будут факты? Прежде всего — факты наиболее простые, так как понятно, что сложные явления зависят от мало вероятного случайного стечения тысячи условий, а их повторение зависит от еще менее вероятной случайности. Значит, прежде всего исследователь ценит те явления, которые связываются законом, но раз этот закон прочно установлен, он, наоборот, начинает ценить именно исключение из него, так как только оно обещает ему нечто новое. То же говорил и Клод-Бернар, обращаясь к ученикам с советом: „ne craignez jamais les faits contraires, car chaque fait contraire est le germe d’une découverte“. „Но еще более ценит ученый — продолжает Пуанкарэ, — неясно усматриваемые сходства или различия и случаи раскрытия скрытого сходства, заслоненного кажущимся различием“. Пуанкарэ не приводит примеров этого случая, но едва ли не самые разительные дает сравнительная анатомия, почти вся основанная на раскрытии скрытых сходств организмов, пустившая в оборот понятие гомологии, оказавшееся столь плодотворным и в химии, проникшее даже в небесную механику (Джордж Дарвин). В своем анализе стремлений ученого, Пуанкарэ идет еще далее: „Ученый изучает природу не потому, что это полезно, а потому, что это является для него источником наслаждения, потому что природа полна красоты. Если бы природа не была так полна красоты, то не стоило бы ее изучать, не стоило бы, пожалуй, жить. Я говорю здесь, разумеется, не о той красоте, которая воспринимается нашими органами чувств, не о красоте свойств и явлений, не потому, чтобы я ее не признавал, — я далек от этого, — но потому, что эта красота не имеет ничего общего с Н. Я говорю о более интимной красоте, проявляющейся в гармонической связи частей, схватываемой чистым разумом“. „Поиски этой своеобразной красоты, этой мировой гармонии побуждают нас изыскивать те факты, которые для этого наиболее пригодны. Можно, конечно, измыслить себе такой гармонический мир, но как далек он будет от действительного. Величайшие художники, которых видал мир — греки изобрели себе небесный свод, но как жалок он оказался в сравнении с тем, который мы знаем теперь! Именно потому, что простое и великое прекрасно, мы и оказываем предпочтение простым фактам и великим фактам“.
„Забота о прекрасном приводит нас к тому же выбору фактов, как и забота о полезном“. Эту общность достигаемых результатов, при полном несходстве точек отправления Н. и практики, уже три века тому назад усмотрел Бэкон в начальных строках своего „Novum Organum“: „Что для Н. обьяснение, то для практики средство“, и воплотил ее в своем бессмертном афоризме: „Scientia est potentia“ — „в науке — мощь“. И не трудно убедиться, что стремление человека, начиная с самого первобытного его существования, под влиянием самых первобытных религий (или под властью магии — Фостер) выражалось в стремлении овладеть „двумя драгоценными дарами — даром чудодействия и даром пророчества — эти два дара принесла ему Н.“ (Тимирязев). Agir et prévoir“ являются лозунгом современной Н. (Конт, Клод-Бернар), как были предметом вожделения у первобытного человека.
Только пути, которыми он шел к той же цели, были различны. Тюрго, Кондорсе, Сен-Симон и в особенности Конт в своем учении о трех стадиях развития человечества (теологической, метафизической, позитивной) пролили свет на общую историю развития человеческой мысли, завершившуюся рождением Н. Эти три периода соответствуют трем путям, по которым совершаются поиски к открытию новой истины. Эти три пути: простое угадывание истины, логическое выслеживание ее из других истин и непосредственное добывание ее из действительности при помощи опыта. Первым способом исключительно пользовалось человечество с первых своих шагов, тешится им и теперь на невысоких уровнях культуры; недаром, например, у нашего народа и теперь почти для каждого предмета его несложного обихода существует загадка. Разгадывание загадок, угадывание неизвестного, объяснение необъяснимого — элементарный прием, которым руководились творцы первобытных религий, поэты, древние греческие мудрецы и современные философы, восстающие против завоеваний человеческого разума и проповедующие возврат к инстинктивной интуиции, например, Бергсон и его поклонники, не смущаясь возвещающие благотворность попятного движения лет на 300, а то и на целых 2.500, т. е. до начала современной Н. или какого бы ни было систематического мышления. Второй период (метафизический по Конту) начался с того момента, когда человек нашел в логике могущественное орудие для добывания истин, заключенных в других истинах. Открытие логики силлогизма, казалось, давало человеку верный общий ключ к истине. Стоило только найти основную истину, и все остальное из нее вытекало со всею желаемою строгостью. „Logica est ars ratiocinandi ut deferetur verum a falso“ (Аристотель) было руководящим правилом для философа древности, а в темное средневековье с открытием (через посредство арабов) Аристотеля стало им и для схоластики. Так как при этом складе мышления истина добывается только из других истин, то руководящим являлся вопрос, кто же высказал основные истины, из которых вытекают остальные — вопрос об авторитете, на который опирается истина. Для схоластики их было два — церковь и школа, т. е. Аристотель (что и выражалось в двух изречениях: Philosophia ancilla theologiae и Ipse dixit, magister dixit). Не удивительно, что восстание разума, возмутившегося в защиту своих попранных прав, появилось под знаменем отрицания авторитетов, и прежде всего — этих двух. С отрицанием второго из них — Аристотеля — выступают первые страстные провозвестники нового пути к истине — научного — Галилей и Бэкон. С этого переворота берет начало Н. в том смысле, как мы ее теперь понимаем. Что же положила она в основу своего стремления к истине? Получение тех больших посылок, которые ранее получались путем угадывания или доверия к свидетельству авторитета, — получение их непосредственно из их единственного источника — из действительности, из природы. А средствами к тому были провозглашены опыт и его менее совершенная форма — наблюдение. Естественным противовесом как чисто интуитивному, так и чисто силлогистическому направлению первых двух путей явилось отрицательное отношение к их орудию — слову. Nullius in verba — девиз возникшего под влиянием Галилея и Бэкона Королевского Общества (1663). Слову противопоставлялось дело — опыт. Новое направление получило название „новой философии“ — „философии экспериментальной“. Конечно, эта знаменательная эпоха была важна как момент общего подъема, общего движения в направлении научного мышления. Проблески этих идей, как мимолетные вспышки, освещали и мрак средневековья (Роджер Бэкон, семисотлетний юбилей которого недавно помянул ученый мир), были известны и древнему миру (Архимед, Пифагор). Но их исключительность, спорадичность, не оставившая по себе глубокого следа, доказывала, что они не могли становиться исходным началом могучего общего движения, и прав, конечно, историк физики Розенбергер в своем заключительном выводе о физике древности: „Das Experiment ist’s was die Neue Physik von der Alten trennt“. Опыт, ставший лозунгом пробуждавшейся новой философии, философии Н., остается характеристичным признаком ее и в настоящий момент ее процветания. „Дедукции, — говорит Милль, — правильнее противополагать не индукцию, а опыт“. В этом отношении особенно ценно свидетельство ученого, главным полем деятельности которого была область дедуктивной Н., свидетельство математика Пуанкарэ. „Опыт — единственный источник истины; он один учит нас чему-нибудь новому; он один доставляет нам полную достоверность. Вот два положения, которых никто не может оспаривать“, — говорит он в первой своей книге, посвященной изложению основ Н. („Science et hypothèse“). „Метод Н. — наблюдение и опыт“, повторяет он с первых же строк своей последней книги („Science et methode“). А глубокомысленный философ Петцольд, наоборот, пытается в своем объяснении слова „Naturwissenschaft“ совершенно обойти, исключить это слово „опыт“, заменив его ничего не говорящим „Variiren“, а Бергсон в своей попытке освободиться от разума и вернуться к инстинкту даже мечтает попятиться на триста лет от опыта к интуиции, от физиологии к витализму. Но, сознавая, что, вступив в царство опыта, человечество вступило в высшую сферу своей разумной деятельности, ученый не отказывается, конечно, от умственных орудий, завещанных ему двумя предшествовавшими периодами развития. Не отказался он от рассуждения (ratiotinatio), от выводов одних истин из других, особенно от той высшей формы рассуждения — математики, которая, ограничиваясь определенной и простой категорией количества, все более и более завоевывает новые области у категории качества, что дало повод не раз говорить (Кант в XVIII, Кельвин в XIX в.), что во всякой области знания лишь настолько науки, насколько в ней математики. Не отказывается ученый и от самой первобытной формы поисков за истиной — от прямого угадывания ее, отличающего в особенности великих поэтов. Тиндаль посвящает красноречивые страницы развитию мысли о роли воображения в Н., а еще недавно Гёгинс, сам творец новой области Н. — „астрофизики“, выразил ту же мысль в красноречивой форме, говоря „о благороднейшей из наших способностей, состоящей в уменьи вызывать умственные образы и в своей высшей и наиболее плодотворной форме проявляющейся не в воспроизведении уже известных старых опытов, а в тех новых комбинациях, той чудесной умственной алхимии, которая вызывает их превращение, творит новые образы. Эта творческая роль воображения — не только источник всякого вдохновения в искусстве и в поэзии, но и родник научных открытий, а в жизни дает первый толчок всякому развитию, всякому прогрессу. Эта творческая сила воображения всегда вдохновляла великих ученых и руководила ими в их открытиях“. Те же мысли в их совокупности несколькими десятилетиями ранее были высказаны в следующих выражениях: „В области естествознания всякая плодотворная мысль — мысль, раскрывающая Н. новые горизонты, представляет три последовательные момента, три фазы развития, почти соответствующие тем трем эпохам, через которые, по мнению положительной философии, прошла вообще человеческая мысль. Это, во-первых, фаза угадывания истины — фаза творчества; за ней следует фаза логического развития этой творческой мысли во всех ее последствиях, и, наконец, третья фаза — проверка этих выводов путем наблюдения или опыта“. „Мысль поэта проходит только одну фазу; мысль философа проходит их две, мысль ученого — необходимо все три. Творчество поэта, диалектика философа, искусство исследователя — вот материалы, из которых слагается великий ученый“. „Но если и поэтическое творчество, конечно, опирается на обширный запас наблюдений, то это несомненно по отношению к творчеству научному. Изобретению научной гипотезы (см.) необходимо должно предшествовать возможно полное знание тех фактов, которые она должна объяснить“ (Тимирязев). Эти два слова гипотеза (см.) и объяснение нуждаются в том, чтобы на них обратить внимание, так как явилась категория ученых, желающих их совершенно изгнать из обихода Н. (Мах, Оствальд, Петцольд и пр.). Они пытаются создать Н., не нуждающуюся, не допускающую гипотез и заменяющую объяснение — описанием. В первом случае ссылаются обыкновенно на изречение Ньютона — „Hypotheses non fingo“, „Гипотез не строю“. Но оказывается, что в другом месте Ньютон так пояснил свою мысль: Hypotheses fingo sed in hypotheses et in meas non credo“, „Гипотезы строю, но гипотезы, даже свои, не принимаю на веру“. С другой стороны, поход, как известно, предпринятый Махом и Оствальдом против атомистической гипотезы, закончился их полным поражением. Через год после появления „Naturphilosophie“ Оствальда, где окончательно уничтожались атомы, Крукс изобрел свой спинтарископ, превративший атомистическую гипотезу в факт, экспериментальное доказательство которого каждый желающий может носить у себя в кармане. Что касается до замены объяснения описанием, то выступающие с этим предложением на этот раз ссылаются на авторитет Кирхгофа. Но Кирхгоф никогда не делал такого обобщения, а имел в виду только механику, а такой выдающийся физик, знаток и ценитель идей Кирхгофа, как Больцман, делил все естествознание на описательное и объяснительное. Возникает еще вопрос: говоря выше о роли воображения и творчества, не вводим ли мы под другим видом какой-то элемент таинственности, ту же интуицию Бергсона (т. е., в лучшем случае, непонятное наитие, в худшем бессознательный инстинкт)? По этому поводу на основании совокупности свидетельств ученых, художников, поэтов и т. д. было высказано положение, что творчество человека вообще, а следовательно, и ученого, „не первичное, неразложимое свойство, а итог двух более элементарных свойств: изумительной производительности воображения (в свою очередь — результата колоссальной наблюдательности и памяти) и не менее изумительной тонкой и быстрой критической способности. Сочетание этих двух свойств, т. е. отбор или элиминация является источником творчества как человека, так и природы“ (Тимирязев). Ту же мысль высказывает и Пуанкарэ в своей статье „Математическое творчество“ („Science et methode“): „Творить, изобретать — значит выделять, короче говоря, отбирать“, и еще определеннее в другом месте: „Получаемые комбинации могут быть бесчисленны. Истинная деятельность математического творчества заключается в том, чтобы между этими комбинациями произвести отбор, который элиминирует все бесполезное или, лучше сказать, не дает себе даже труда принимать его во внимание“.
Для знакомства с содержанием Н. всего лучше прибегнуть к беглому очерку исторического ее развития, который в то же время может служить кратким перечнем наиболее выдающегося содержания современной Н.
Классическая древность, если ее рассматривать в ее совокупности, не знала Н. в ее современном смысле. Отдельные блестящие исключения — Пифагор и в особенности (вопреки Маху) Архимед только подтверждают правило, доказывающее, что общей почвы для Н. не существовало. Тонкий, изящный ум греков ушел в область умозрения, практический ум римлян — более в область техники, между которой и Н. еще не существовало той тесной связи, которая оказывается все более и более плодотворной в новейшее время. Тем не менее, по мнению Бертло, именно в форме технических рецептов скудные сведения древних пробились через мрак средневековья. Господствовавшая схоластика видела в логике Аристотеля всемогущий талисман, способный отвечать на все запросы человеческого разума.
Только конец XVI и начало XVII в. были свидетелями самого глубокого исторически-достоверного переворота в основном укладе человеческой мысли, который совершенно справедливо благодарное человечество приурочивает к двум именам — Галилея и Бэкона (Франсиса). И снова блестящее исключение подтверждает верность установления этой исторической грани. Гений его однофамильца, Роджера Бэкона (1214—1294), промелькнул бесследным метеором во мраке века схоластики, достигшей своего апогея в образе его современника Фомы Аквинского. А между тем многие ученые готовы отвести Роджеру еще более почетное место, чем Франсису. Юэль видит в „Opus majus“ Роджера „Organon“ XIII века и „первую энциклопедию“. В шестой части этого изумительного произведения Роджер смело называет экспериментальную Н. „domina omnium scientiarum“; он говорит: „знание достигается двумя путями — аргументацией и опытом, но аргументация не доставляет разуму ни полного удовлетворения, ни полной уверенности“, а экспериментальная Н. пользуется тремя „прерогативами“: во-первых, она проверяет свои выводы, доказывая их на опыте; во-вторых, она открывает истины, недоступные умозрению; и, в-третьих, она проникает в тайны природы, раскрывает прошлое и будущее. Несмотря на внешний почет прозвища doctor mirabilis, которым он пользовался и в Оксфорде и в Париже, несмотря на всемогущую защиту одного папы, он не избег преследований другого и, обвиненный в ереси и колдовстве, провел пятнадцать лет в тюрьме, потеряв возможность осуществить свои широкие научные планы. Недавно (в 1913 г.) Лодж, желая унизить современную Н., презрительно указывал на то, что она насчитывает всего-то триста лет существования. Судьба Роджера Бэкона (семисотлетний юбилей рождения которого был в 1914 г. отмечен международным чествованием) является ответом, почему и Н. не могла отпраздновать вместе с ним своего семисотлетнего юбилея. Семьсот лет тому назад голос первого Бэкона был бессилен против теолого-метафизического союза церкви и схоластики. Должен был ранее совершиться глубокий переворот, который привел к крушению этого двойного авторитета. Костер Джордано Бруно и суд над Галилеем были последней их дружной победой и началом новой эры в истории человеческой мысли. Красноречивым, страстным глашатаем этого переворота (buccinator, как он сам себя называл) и роли в нем Н. выступил Франсис Бэкон. Если оставить в стороне фанатически озлобленные выходки Жозефа де-Местра и, вызванные личным раздражением против англичан, нападки Либиха, то воззрения ученых на Бэкона расходятся лишь в том, оказал ли Бэкон непосредственное влияние на развитие Н., пользовались ли ученые его мыслями или нет, при чем отрицающие это влияние в качестве аргумента ссылались обыкновенно на то, что Ньютон о нем не упоминал. Но если Ньютон о нем и не упоминал в своих „Principia Mathematica“, то, конечно, потому, что главный недостаток Бэкона заключался в его малом знакомстве с математикой. Но это не помешало Гейгенсу и Лейбницу отзываться о нем с похвалой. Еще более ценили его французские энциклопедисты следующего столетия, а Даламбер в своем известном предисловии отзывался о нем, как о „самом великом, всеобъемлющем и самом красноречивом из философов“. Эпохой возникновения новой Н., „новой философии“, как называли ее современники, несомненно должно считать конец шестнадцатого и начало семнадцатого века, приурочивая ее к именам Бэкона (1561—1626) и Галилея (1564—1642), хотя при этом, конечно, не могут быть забыты их предшественники и современники: Коперник (1473—1543; его книга „De revolutionibus orbium coelestium“ появилась в год его смерти), Везаль, Сервет, Гарвей, Паллиси, Джильберт, Кеплер и др.). Но Галилей и Бэкон занимали в их рядах совершенно особое место; они ясно сознавали наступление новой эры не для той или другой Н., а для всего умственного склада человечества. Галилей, первообраз современного ученого, — заложив основы новой Н., Н. о движении, бесстрашно выступив защитником коперниковой системы мира, которую обставил новыми наглядными доказательствами при помощи, если и не им впервые изобретенного, то им впервые плодотворно примененного телескопа, — был такой же боевой натурой, как и Бэкон, и обладал таким же, если не еще более выдающимся литературным талантом. Сознавая, что он призван не только создавать, но и разрушать, он в своих знаменитых „Диалогах“ в почти общедоступной форме изложил сущность своих творческих и разрушительных идей, положивших навсегда конец схоластическому пустословию и создавших ту новую механику, которую другой гений, родившийся в год его смерти — Ньютон, положил в основу астрономии, создав то, что уже третий великий ученый, век спустя, назвал „небесной механикой“. Эпоха Бэкона и Галилея была отмечена двумя выдающимися особенностями. Она выдвинула вперед те могущественные орудия исследования, которые профессор Винер так метко называет „расширением наших органов чувств“ — физические инструменты, которые на первых же порах раздвинули сферу наблюдений человека в область бесконечно большого (телескоп) и бесконечно малого (микроскоп), т. е. те именно области исследования, которые, по словам Пуанкарэ, всегда оказывались наиболее успешным полем деятельности для Н. А вслед за телескопом и микроскопом призма в руках Ньютона раскрыла самую природу света и через два века, в руках Бунзена и Кирхгофа, на глазах еще живущего поколения, исправив коренной недостаток глаза, дала ему способность анализировать тонкие различия света — недостаток, которым этот орган невыгодно отличался от сравнительно более приспособленного органа слуха (Больцман). Создание физических инструментов в громадной мере увеличило мощь отдельного наблюдателя, чего долго не могли понять даже такие светлые умы, как Гёте (см. Гете-естествоиспытатель). Страстное слово Бэкона и Галилея дало толчок и другой могучей силе — силе ассоциации человеческой мысли и труда. „Я ударил в колокол, который призвал умных людей собираться вместе“, говорил про себя Бэкон, и, действительно, их призывное слово было сигналом для образования, если не первого (первое очень недолговечное ученое общество, Академия Naturae Secretorum, было основано Джамбатистой Порта в Неаполе), то самых важных ученых обществ; Академии del Cimento, Лондонского Королевского Общества и Парижской академии наук. Самым выдающимся из них было, конечно, Королевское Общество, с первого своего возникновения сделавшееся международным центром движения Н. и потому являющееся его наглядным показателем. Это был круг людей, по словам современников, изучавший область знаний, обозначенную названием „новой“ или „экспериментальной“ философии, берущей начало от Галилея и Бэкона. Общее направление его выразилось девизом „Nullius in verba“, которым, конечно, представители Н. хотели выразить свое презрение к чисто словесной деятельности их предшественников философов-схоластиков. Как смотрело Общество на свою основную задачу, видно из слов его историка, произнесенных после первого пятилетия его существования: „Увеличивать власть человека над природой и освобождать его от рабства предрассудку — поступки более почтенные, чем порабощение целых империй и наложение цепей на выи народов“. Ближайший характер занятий этих академий выразился в названии старейшего из них — флорентийской del Cimento, т. е. академия опыта. И действительно, долгое время в этих обществах главная деятельность сводилась к показанию опытов, с чем и совпало изготовление физических приборов. Во Флоренции в так называемой „трибуне Галилея“ до сих пор можно видеть собрание этих приборов: галилеевский телескоп, тот самый, в который на расстоянии нескольких лет он показал спутников Юпитера, фазы Венеры, пятна на солнце и горы на луне; первый барометр Торичелли, первый термометр, показанный в del Cimento, и т. д. Деятельность членов Королевского Общества — англичан, голландцев, французов, итальянцев — всего нагляднее выражает ту смену вопросов и областей исследования, которые по очереди поглощали еще немногочисленные силы этого союза европейских ученых. Прежде всего она обнаружилась в усовершенствовании оптических средств наблюдения. Как известно, Галилей не только показал, что можно извлечь из телескопа, он угадывал и значение микроскопа. Самые первые издания Королевского Общества были посвящены микроскопу; таковы были труды замечательного по своей разносторонности Гука („Micrographia“, 1665), Марчелло Мальпиги („Anatomia plantarum“, 1675) и Грю („Anatomy of plants“, 1782). Это было первое пробуждение анатомии растений, вскоре приостановившееся на целое столетие. Рядом с ними обнаружилось и развитие физики и химии воздуха и газов (Торичелли, Паскаль, Гверике, Мейо, Рен, Бойль, Мариот, Гельз и др.). Но и этому первому пробуждению чисто научной химии суждено было, как и микроскопу, замереть также почти на столетие. Со второй половины XVII в. все заслонило движение физики, механики и астрономии, связанное с именем Ньютона („Philosophiae naturalis principia mathematica“, 1687), выдвинувшее вперед то могучее орудие исследования, математику, которое изменило навсегда судьбы естествознания. Параллельно с этим движением его труд „Opticks“ (1704, хотя начало исследования относится к 1666) положил основание современной оптике. В той же области выступил достойный его соперник Гейгенс („Tractatus de lumine“, 1690), основатель теории волнообразного движения света, которой суждено было в течение целого века ждать общего признания.
Конец XVII и первая половина XVIII в. в области описательного естествознания — ботаники и зоологии — отмечены попытками установления искусственных классификаций, венцом которых явилась (находившаяся в некоторой связи с появлением в конце XVII в. знаменитой „De sexu plantarum epistola“ Камерариуса) знаменитая половая система растений Линнея („Systema naturae“, 1736 и „Philosophia botanica“, 1751). Превосходный точный язык (терминология и новая упрощенная номенклатура), простота и доступность его искусственной классификации, завершившая навсегда попытки ее совершенствования, приковали надолго внимание ученых на изучение внешних форм и отвлекли от выступившего с таким успехом микроскопического исследования. Почти одновременно с Линнеем выступил Бюффон („Histoire naturelle“, 1749). Конец XVIII в. отличался развитием т. называемой пневматической химии — химии газов (Пристли, Шеле, Фонтана и др.), на фактических завоеваниях которой Лавуазье основал свою новую химию, вытеснившую дотоле господствовавшее учение о флогистоне (см. ниже). Рождение новой химии несомненно самая выдающаяся черта в движении Н. конца XVIII в.; не даром появление в 1789 году „Traité de сhimie“ Антуана Лорана Лавуазье Бертло назвал химической революцией. С тем же правом этот знаменательный год может быть назван и годом революции ботанической; им помечена книга Антуана Лорана де Жюсье — „Genera plantarum“. Хотя и ранее некоторые выдающиеся умы, как Адансон, Бернар де Жюсье, Руссо да и сам Линней, сознавали необходимость заменить многочисленные искусственные системы одной, угадываемой каким-то научным инстинктом, хотя и непонятной в своей сущности естественной системой растений. Хотя Бернар де Жюсье и осуществил ее на деле на грядках ботанического сада, разбитого им для Людовика XV в Трианоне (1759), но только племянник его Антуан Лоран положил ей прочное основание. В первый раз в ней проведена система естественных семейств в восходящем порядке с указаниями на их взаимные связи в различных направлениях. Но объяснение этой affinité, этого таинственного сродства, лежащего в основе естественной системы, науке пришлось ждать ровно целый век (1759—1859). Тогда же только нашелся ключ и к объяснению основной мысли другой, едва ли не важнейшей отрасли описательного естествознания, начинавшей в эту эпоху кристаллизоваться в стройное учение — сравнительной анатомии (Вик Д’Азир), хотя основная мысль ее — раскрытие скрытого сходства с виду различных форм (см. выше слова Пуанкарэ) — была ясна уже Белону в XVI в., когда он сравнил скелет птицы и человека (1555).
К концу XVIII в. были заложены и основы геологии, вышедшей из борьбы нептунистов и плутонистов (Вернер и Гуттон — „Theory of the earth“, 1785) и установления связи между наслоениями земли и органическими остатками (Вильям Смит „Order of the strata and their embedded organic remainss“).
В XIX в., „веке науки“, можно сказать, все области Н. стали развиваться „фронтом“; это объясняется, конечно, тем, что число ученых возросло до громадных размеров, а вместе с тем возросло и понимание значения Н. в широких слоях общества, чему не мало содействовало и совершенно новое явление — стремление самых выдающихся деятелей Н. приобщить эти круги к интересам Н. (популяризация Н. такими ее представителями, как Лаплас, Ламарк, Кювье, Араго, Фарадэ, Либих, Майер, Гельмгольц, Максуэл, Больцман, Пуанкарэ, Дарвин, Гёксли, Клод-Бернар, Дюбуа-Реймон, Сеченов, Столетов и др.). Не забудем однако, что первым популяризатором был Галилей, в своих гениальных диалогах первый заговоривший на языке своего народа вместо языка немногих избранных — латыни.
Здесь, конечно, можно будет остановиться только на самых выдающихся завоеваниях XIX и начала XX ст.
Прежде всего надо отметить сближение отдельных Н. между собою путем обобщения основных воззрений и взаимного заимствования выработанных методов, что выразилось особенно плодотворно в пограничных областях между различными Н. Самою выдающеюся чертою является расширение области опытного метода над простым наблюдением, „объяснительной Н.“ над „описательной“ (Больцман). Здесь приходится снова остановиться над одним умышленно распространяемым недоразумением. Нередко приходится слышать заявление, что никакого объяснения современная Н. будто бы не признает, а знает только одно описание, при чем ссылаются на авторитет Кирхгофа (Мах, Оствальд, Петцольд), в особенности же многие представители описательных Н., ухватились за это положение, доказывая что их науки ни в чем не уступают наукам объяснительным. Но это утверждение неверно, начиная с того, что Кирхгоф никогда его не высказывал в такой общей форме, а лишь в применении к механике. Под объяснением Н. разумеет „разложение сложных комплексов на простейшие, но сходные составные части, сведение сложных законов на основные“ (Больцман). Понятно, что механике не на что сводить простейшие понятия движения, пространства и времени, с которыми она оперирует. Совсем в ином положении находится, например, физиология, стремящаяся свои сложные процессы свести на простейшие физико-химические. Понятно, что и отделы физики совершенствовались, превращаясь из физиологических в чисто механические (наприм., акустика). Отсюда понятно, что вообще стремление к объяснению выражается в сведении сложных явлений к самым простейшим, какими являются механические. Оствальд этот основной факт желает объяснить таким образом: сведение, например, тепловых явлений на механические совершенно случайно; если бы, например, тепловые явления были изучены ранее, то механические пытались бы свести на тепловые. Подражая ему, Уэтам идет еще далее: в заключение статьи Science в Enc. Britan. он говорит, что у человека нет электрического органа, а есть мышцы, почему он и старается сводить все к механике, — электрический скат, может быть, поступил бы иначе. На это можно ему ответить, что это несовершенство не помешало однако человеку открыть электромагнитные явления на солнце, на что едва ли способен, несмотря на преимущества его организации, электрический скат. Вообще, гадать о том, что бы было, если бы не было того, что есть, гадать, во что бы превратилась Н., если бы ее создал электрический скат, а не человек, — занятие довольно бесплодное, пригодное для метафизиков, но не для людей Н.
Не было ни одной Н., которая не сделала бы в XIX в. замечательных завоеваний, но, конечно, в некоторых они были особенно поразительны, именно в физике и в биологии.
Начнем наш обзор с астрономии, продолжавшей развиваться в течение XVIII в. в том математически-механическом направлении, которое сообщил ей Ньютон, выразившемся на пороге следующ. века в появлении знаменитой „Méchanique céleste“ Лапласа (1799). Лаплас (1749—1827) исследует взаимные притяжения планет и вместе с Кантом высказывает гипотезу о развитии планетной системы („Exposition du système du monde“, 1796). Гершель открывает Урана, изучает двойные звезды и туманности. Бессель, Лагранж, Гаус вносят новые математические методы в изучение движений планет и комет. Блестящим, поразившим воображение даже в самых широких кругах, знаменьем точности астрономической Н. явилась возможность предсказания, на основании пертурбаций Урана, существования новой, неведомой планеты Нептуна (Леверье и Адамс, 1845), найденной затем на указанном месте Галем в Берлине. Фуко производит в парижском Пантеоне свой знаменитый опыт, доказывающий вращение земли (1851). Строение и вид поверхности планет приводит к новым открытиям. Максуэл доказывает, что кольца Сатурна должны состоять из отдельных твердых тел. Цёлнер обнаруживает, что Юпитер еще не остыл; Скиапарелли и позднее Лоуэль подробно изучают поверхность Марса, его загадочных каналов и смены времен года, указывающие на вероятное присутствие растительного покрова. С половины века физика обогащает астрономию двумя новыми методами исследования: фотографическим (около 1850) и спектроскопическим (1859). Трудами Гёгинза, Локиера, Целлера, Жансена создается совершенно новая Н., астрофизика. Фотография не только дала возможность более точного, свободного от элемента субъективности, изображения небесных тел (особенно туманностей, солнечных протуберанцев и поверхности солнца), но и, благодаря своей способности суммировать во времени слабые световые действия, дозволила увидать предметы, недоступные зрению, невооруженному или вооруженному. Спектральный анализ разрешил, казалось, недоступную задачу — определение химического состава солнца (Бунзен и Кирхгоф) и звезд (Гёгинз и др.). Применение акустического принципа Допплера к оптике превратило спектроскопию в средство обнаружения и измерения невидимых движений (вращательного и в направлении луча зрения). Наконец, применение принципа Зеемана дозволило показать присутствие в солнечных пятнах электромагнитных циклонов, для обнаруживания которых у человека не существует даже соответствующего органа (Гэль при помощи его колоссального спектро-гелиографа, 1909). Кометные хвосты разъясняются с точки зрения их состава (Бредихин) и их происхождения в зависимости от светового давления (предсказанного Максуэлом, экспериментально доказанного Лебедевым).
Физика. Едва ли какая Н. обнаружила в течение XIX в. и начала XX такие колоссальные успехи, как в усовершенствовании своих орудий исследования, так и в объединении в одно стройное целое своих, в начале XIX в., еще разрозненных частей и, наконец, в экспериментальном подтверждении своих руководящих гипотез (существование атомов, эфира и т. д.). Винер, в упомянутой выше речи, приводит длинный ряд примеров из различных областей физики, доказывающих, как изощряется, в каких громадных размерах увеличивается восприимчивость наших органов чувств путем закономерной замены явлений одной физической категории явлениями другой, при чем делаются доступными тончайшему измерению и такие явления, для которых не существует даже органов непосредственного восприятия. Пример: зеркальный гальванометр, едва ли не самый чувствительный из современных измерительных инструментов. Несмотря на сравнительную недавность сведений, сообщаемых Винером (1901), приводимые им приборы уже значительно превзойдены; пример: весы Нернста, Рамзи. Сэр Джозеф Томсон обращает внимание, что анализ тел в наэлектризованном состоянии (новый, открытый им способ анализа) в тысячу раз чувствительнее самого чувствительного до сих пор анализа — спектрального.
С точки зрения обобщения ее основных принципов стоит напомнить, что физика вступила в это столетие с разрозненными и совершенно не связанными между собою отдельными дисциплинами, сверх того отмеченными тем антропоморфизмом, на который, как упомянуто выше, недавно указывал Планк. Это были совершенно отдельные главы: механики, учения о теплоте, акустики, оптики, магнетизма, электричества с их подразделениями. Три состояния вещества были чем-то присущим, характеристичным для тех или других тел. Уже в последних годах предшествующего столетия и в первых XIX учение о теплоте начинает сближаться с механикой, т. е. теплота приурочивается к внутреннему молекулярному движению уже не на основании только общих соображений (как у Бойля и Ломоносова и еще ранее у Бэкона), а на основании точных опытов (Румфорд и Дэви), что в половине века привело к определению механического эквивалента теплоты (Р. Майер, Джауль), к термодинамике и кинетической теории материи (Карно, Клаузиус, Кельвин, Максуэл, Больцман). Акустика как с физической, так и с физиологической стороны в конечном выводе превращается в чистую механику (Рэлей, Гельмгольц). Оптика, развивающаяся в направлении, сообщенном ей Гейгенсом, в первых же годах столетия представлена гениальным Томасом Юнгом и, несмотря на выступающие новые усложнения, сводится на механическую теорию волнообразного движения (Юнг, Френель, Малюс, Фуко, Физо, Гамильтон, Кундт и др.), блестящим образом объясняющую сложные явления интерференции, поляризации, конической рефракции (предсказанные Гамильтоном), аномальной дисперсии и т. д. Лучистая теплота (инфракрасные лучи) и актинохимические действия (ультрафиолетовые лучи) отождествляются со светом в одно общее представление лучистой энергии (Гершель, Меллони, Дрэпер, Десэн и Провотэ, Жамен, Тиндаль, Бунзен и Роско). Подобные же сближения осуществляются между явлениями электрическими и магнитными (Ёрстед, Ампер и др.). И, наконец, оба параллельные движения сливаются в гениальном синтезе Фарадэ и Максуэла — в электромагнитной теории превратившей свет в частный случай этих явлений, экспериментально доказанных Герцем, Лебедевым и др. и так наглядно выраженных в лебедевской скале — электромагнитных волн в эфире. Параллельно с этим и благодаря почину того же Фарадэ растет и отрицание действия на расстоянии.
Средина века отмечена открытием двух самых общих законов природы, обнимающих всю совокупность естественных явлений. Первый из них — закон сохранения энергии (Роберт Майер, 1842—1845; Гельмгольц, 1847), „величайший закон, который в состоянии охватить наш ум“ (Фарадэ), второй — открытый вслед за ним закон энтропии (Клаузиус, 1850) или „рассеяния энергии“, Томсон-Кельвин, 1851). Учение о сохранении энергии основывается на допущении двух ее форм, кинетической и потенциальной. Понятие потенциальной энергии, имеющее, по мнению творцов учения — Майера и Гельмгольца, аналога в флогистоне и, можно добавить, в скрытой теплоте (Блэк 1762), уже теперь многих не удовлетворяет своей метафизичностью (С. Джозеф Томсон, 1909), и, быть может, уже недалеко время, когда оно будет поглощено одной всеобщей категорией кинетической энергии, т. е. движения. Как кинетическая энергия движения видимых масс, превращаясь в теплоту, только переходит в кинетическую же энергию невидимого движения молекул, так и теплота, превращаясь, например, в потенциальную энергию химического сродства, быть может, только переходит в кинетическую же энергию невидимых движений связанного с молекулами эфира. В результате получилась бы одна единая энергия кинетическая в ее трояком проявлении — движении видимых масс, невидимых молекул и связанного с ними эфира. А если далее принять, что эфир „также материя, только более тонкая“ (Максуэл), или допустить, что „эфир, вместилище электромагнитного поля с его энергией и колебаниями, обладает известной долей субстанциальности, как бы она ни отличалась от обыкновенной материи“ (Лоренц, 1909), то в основе всех изучаемых физической Н. явлений получатся „движение“ и „то, что движется“ (материя, по определению Кирхгофа). Красноречивыми защитниками представления о механической основе всех физических явлений выступали оба Бьеркнеса (отец и сын) на основании своих блестящих опытов в открытой ими области Hydrodynamische Fernwirkung — гидродинамических действий на расстоянии. „Задача физики, — говорит Бьеркнес, — путем изучения раздельно доступных нашим чувствам явлений создать картину лежащего за ними связного мира явлений“, а в том, что это мир явлений механических, мы убеждаемся и объективно и субъективно. Объективно — из того факта, что всякая область наших чувственных восприятий становится предметом Н. тогда только, когда переходит из сферы ощущений в сферу внешних механических явлений. Так, ощущения тепла и холода заменяются измерением расширения тел; ощущение звуков заменяется измерением движений воздуха и т. д.[1]. К тому же заключению приходим мы и субъективно, когда сознаем, что самым первичным нашим ощущением является мышечное чувство, лежащее в основе всех наших механических представлений и предшествующее всякому рассуждению. Планк очень наглядно выражает те же мысли: „Старая система физики представляла не картину, а целую картинную галлерею. Для каждого естественного явления служила своя картина“. Современная физика освободилась от антропоморфных элементов старой и стремится к осуществлению одной „единой физической картины мира“. Только Мах и его фанатические поклонники в роде Петцольда, идя по стопам Берклея (в чем сам Мах и признается), доходят до признания, что истинные и единственные элементы мира — наши ощущения (Мах). Петцольд в своем фанатизме доходит до полного отрицания различия между „кажется“ и „есть“ и утверждает, что, когда горы издали нам кажутся малыми, они не кажутся, а действительно малы (в упомянутой выше статье Handwörterbuch der Naturwissenschaften, 1912). Таковы Геркулесовы столбы, до которых доходят необерклеянцы. Планк очень остроумно отвечает на приведенную выше формулу Маха: „Если мы сравним эти положения с тем, к чему приводит нас фактическое изучение истории развития физики, то мы необходимо приходим к выводу, что самой характерной особенностью этого развития является непрерывное и все разрастающееся устранение этих истинных и единственных элементов мира из нашей физической картины мира“.
Успехи, сделанные физикой в смысле обобщения и сближения отдельных ее частей, выразились не менее резко и в завоеваниях каждой из них в отдельности.
В области механики блистали имена Гауса, Пуансо, Пуассона, Бесселя, Вебера, Кирхгофа, Максуэла, Больцмана и др. Учение о газах сделало громадные успехи, начиная с Гей-Люссака („Recherches sur la dilatation des gaz et des vapeurs“, 1802) и Реньо и кончая работами Пикте, Кайте, Андрьюса, Дьюара и Камерлинг-Онесса, окончательно уничтожившими прежнее представление о совершенных газах. Клаузиус, Максуэл, Больцман создали кинетическую теорию газов. Лежащее в основе ее атомистическое учение (отрицаемое Махом и Оствальдом) получает фактическое подтверждение в открытом Круксом спинтарископе и в дальнейших исследованиях Вильсона, показывающих траэкторию атомов, и, наконец, в исследованиях Перена, доказавшего, что брауновское движение видимых, взвешенных в жидкости частичек является видимым результатом невидимых движений молекул жидкости. Здесь кстати отметить ту роль, которую, особенно в половине века, сыграло, начиная с физики и до биологии, применение теории вероятностей (Максуэл, Больцман, Кэтле, Пирсон, Уэльдон, Мендель и др.).
Учение о теплоте делает громадные успехи в трудах Фурье, Сади-Карно, Дюлонга и Пти. Механическая теория тепла, начиная с первых шагов Румфорда и Дэви, привела к определению механического эквивалента теплоты (Майер, Джауль) и учению о теплоте, как явлении движения (Клаузиус, Томсон, Ранкин, Максуэл, Тиндаль). Меллони, пользуясь термомультипликатором Нобили, основывает учение о тождестве лучистой теплоты и света („La Thermochrose“, 1850), подтвердившееся во всех подробностях исследованиями Кноблоуха, Дессена, Тиндаля. Ланглей изобретает свой чувствительный боллометр, Лебедев совершенствует термоэлектрический прибор. В акустике нагляднее, чем в какой другой области, совершается тот переход, который Планк характеризует, как переход от субъективного, антропоморфного к объективному, механическому. Каньяр-Латур и Савар изобретают свои сирены для измерения числа колебаний; Лисажу — прием наглядного изучения сложных колебаний при помощи двух камертонов с зеркальцами; Кёниг применяет с тем же успехом колебания пламени и графическое регистрирование звуков. Доплер открывает названный его именем закон изменения звуков движущихся источников, как уже сказано выше, получивший такое поразительное применение в оптике. Наконец, Гельмгольц создает физиологическую акустику — теорию слуховых ощущений („Die Lehre von den Tonempfindungen“, 1862). Совершенно независимо от общего течения акустических исследований Эдиссон делает свое блестящее изобретение фонографа.
Успехи оптики обнаружились с первых же годов столетия в торжестве волнообразной теории Гейгенса над корпускулярной Ньютона, благодаря гениальным трудам Юнга („On the theory of light and coulours“, 1802). Он положил основание учению об интерференции и теории трех основных цветов, позднее развитой Гельмгольцем. В 1818 г. Малюс открывает поляризацию света через отражение. Френель вводит понятие о поперечности колебаний и создает современную математическую теорию света. Физо (1849) и Фуко определяют скорость распространения света. Стокс изучает явления флуоресценции (1853), а Эдмонд Беккерель и Лэнар — фосфоресценции (1857). В 1802 г. Вульстен открывает в солнечном спектре темные линии; тщательно изученные Фрауэнгофером, они называются его именем. Средина века отмечена открытием спектрального анализа Бунзеном и Кирхгофом, отразившимся во всех областях естествознания, от астрономии до биологии. Гитторф, Крукс, Герц, Лэнар открывают катодные лучи, а по их следам Рентген открывает прославившие его рентгеновы (1895).
Но едва ли не самым характерным для Н. XIX в. являются успехи в области электричества. Уже обращавшее на себя внимание в XVIII в., особенно после поразившего умы доказательства их тождества с грозовыми явлениями в классическом опыте Франклина (1752), учение об электричестве привлекло внимание многочисленных ученых (изобретение электрической машины, лейденской банки, весов Кулона и др.). Но интерес к этой области физики особенно возрос в связи с открытиями Гальвани и Вольты и их применением к химии, сделанным Гумфри Дэви. Дальнейшим совершенствованием гальванических батарей занимались Даниэль, Гров, и Бунзен. Планте изобрел аккумулятор. Ом установил закон, названный его именем. Зебек открыл термоэлектрический столбик, который после открытия Ёрстедом отклонения магнитной стрелки током и изобретения мультипликатора Погендорфом дал один из самых чувствительных приемов для изучения тепловых и электрических явлений в форме гальванометра с зеркальным отражением. Ампер изучил явления взаимодействия электрических токов и создал теорию магнетизма. Фарадэ открыл явления индукции, изучил явления электролиза, установил свой закон и ввел понятие об ионах; он же открыл явления магнетизирования света (вращение плоскости поляризации). Теория электричества разработана Томсоном (Кельвином), Гельмгольцем, Максуэлом, Лоренцем. В том же направлении работали Нернст и Оствальд. Плюккер и Гейслер изобрели трубки, названные по имени последнего. Крукс, изучив их, положил основание учению о катодных лучах (лучистой материи). Дж. Дж. Томсон и Лоренц создали свое учение об электронах, Столетов изучил явления, названные им „актиноэлектрическими“ (позднее неудачно переименованные в фото-электрические). Максуэл дал свою гениальную электромагнитную теорию света, сближавшую две, казалось, совершенно разрозненные области явлений. Герц экспериментально доказал существование электромагнитных волн. Лебедев нашел волны с размерами, промежуточными между световыми и Герцевскими, и доказал экспериментально одно из основных следствий, вытекающих из теории Максуэла — существование светового давления.
Едва ли менее поразительны и успехи химии. Опираясь на закон Лавуазье — закон сохранения материи („Traité de chimie“, 1789), она вступает в период точного количественного исследования, как аналитического, так и синтетического, но в течение полувека господствует убеждение в коренном различии между неорганическим и органическим веществом. Между тем как и то и другое в равной мере подчиняется анализу, распадается на те же элементы (число которых значительно увеличилось), устанавливается убеждение, что синтез органического вещества составляет тайну жизни. Это воззрение идет рука об руку с завещанным предшествующим веком витализмом. Основным теоретическим представлением, осветившим весь путь дальнейшего развития химии, является установленное Долтоном атомическое учение (New system of chemical philosophy, 1808). По этой теории всякое тело состоит из однородных атомов определенного веса, через соединение которых в определенных отношениях (он же открыл и закон кратных отношений) образуются химические соединения, при чем атомный вес соединения равен сумме атомных весов соединяющихся тел. Он определил атомные веса некоторых элементов, хотя и не особенно точно. Эту задачу выполнил Берцелиус, распространив атомную теорию и на органические вещества. Дэви при помощи электричества открыл металлы щелочей и щелочных земель. Гей-Люссак открыл сложный элемент циан и тем дал толчок учению о сложных радикалах (Дюма, Либих, Вёлер). В развитии органической химии сыграли важную роль теории замещения, ядер, типов, остатков, строения (Дюма, Лоран, Герар, Вильямс, Вюрц, Кекуле, Бутлеров). Определились понятия: химическая функция, гомолог, изомерия, основные представления эквивалента, частицы, атома, валентности и т. д. Выработались новые представления о химическом строении в пространстве — стереохимия (Ле-Бель — Вант-Гофф), первый толчок к чему дали кристаллохимические исследования Пастера. Но едва ли не самым важным фактическим успехом на пути развития органической химии должно быть признано возникновение синтетической органической химии. В первой половине века господствовало убеждение (Берцелиус, Герар) в коренном различии двух химий, неорганической и органической: первая разрушает и созидает (анализирует и синтезирует), вторая только анализирует — синтез составляет недоступную химику тайну живых организмов. Получение Вёлером мочевины — вещества, вырабатываемого животным организмом, — открытие, которому придают обыкновенно большое значение, в сущности, его не имело, так как оно в течение тридцати лет не вызвало и не могло вызвать подражания. Систематический синтез органических тел, исходя из элементов, был осуществлен только Бертло, и его книга (Chimie organique fondée sue la synthèse, 1861) была одной из тех, которые отмечают эру в Н., и на этот раз не в области только химии, а во всем естествознании, так как она рушила одну из самых крупных преград между органическим и неорганическим миром и, нанося смертельный удар витализму, являлась одной из величайших побед научного мировоззрения над остатками наследия темного прошлого. Бертло указал, какую роль в явлениях синтеза играют высокая температура и применение электричества (синтез ацетилена из элементов и т. д.). Такое же значение имели воззрения Бертло в учении о брожении. Либих видел в нем только явление разложения белковых веществ, Пастер, наоборот, — жизненное отправление микроорганизмов. Бертло первый (в 1861 г.) высказал, что это — отправление живого организма, в основе которого лежит химический процесс, и задача Н. заключается в том, чтобы воспроизвести этот процесс вне организма в лаборатории. Он ссылался на диастаз (открытый Пайеном) и привели в доказательство открытый им самим инвертин. Воззрение Бертло получило окончательно блестящее подтверждение, когда Бухнер открыл фермент спиртового брожения, названный им зимазой (1897). Виталисты пытались оспаривать и это открытие, но вскоре должны были смолкнуть перед очевидностью. Ферментам долгое время приписывали только аналитическое, разлагающее действие, и виталисты могли утверждать, что реакция синтеза в организмах все же остается тайной. Но в том же (1897) году Крофт Гиль сделал еще более блестящее открытие. Он показал, что те же ферменты могут, смотря по условиям, вызывать реакции аналитического и синтетического характера. В течение века значительно увеличилось и число элементов. Особенно обратили на себя внимание те из них, самые условия открытия которых являлись доказательством новых общих успехов химии. Таково было: открытие элементов, существование и даже свойства которых были ранее предсказаны теорией, как, напр., открытие галлия Лекок дю Буа Бодраном (предсказанное Менделеевым); или которые были найдены ранее на солнце и уже позднее на земле (гелий, найденный на солнце Локиером); или целой группы так называемых „благородных“ газов (аргона, криптона, неона, ксенона), начиная с присутствующего в заметных количествах в атмосфере аргона, подмеченного еще в XVIII веке Кавендишем и целый век укрывавшегося от химиков, благодаря своей, так называемой, инертности, т. е. малой способности вступать в реакцию с другими телами; или, наконец, радия, совершенно неожиданные физические свойства которого были найдены ранее (Анри Беккерелем), чем он сам был выделен в чистом виде (супругами Кюри) и подробно исследован (Рутерфордом, Рамзи и Содди). Едва ли, однако, не самым выдающимся шагом вперед собственно химии явилась возможность естественной классификации элементов в периодическую систему (Ньюландс, Лотар Мейер и особенно Менделеев), дозволяющих рассматривать все свойства как функции их атомного веса, что, как то высказал Крукс, явилось сильным аргументом в пользу гипотезы превращения элементов и их общего происхождения из одного простейшего — гипотезы, в защиту которой позднее были выдвинуты факты превращения радия в гелий и т. д. Другой выдающейся чертой развития химии, начиная со второй половины XIX века, является ее сближение с физикой в промежуточную область физической химии. Особенно выдвинулись следующие ее отделы: термохимия, электрохимия, фотохимия, коллоидальная химия. Термохимия (Гес, Фавр и Зильберман, Анри С. Клер Де-Виль, Бертло, Томсен, Горстман, Лугинин, Нернст и др.) особенно обратила на себя внимание с момента великого открытия явлений диссоциации Де-Вилем (1857) и появления Méchanique chimique Бертло (1879), в которой он изложил экспериментальные методы этой области исследования и громадный свод фактов, приводивших его к общему закону — принципу наибольшей работы, долго отрицавшемуся многими химиками и физиками, но теперь принятому и развитому далее Нернстом. В электрохимии (Фарадэ, Гитторф, Кольрауш, Аррениус, Оствальд) особенно выдающееся значение имели закон электролиза, установленный Фарадэ (1833), и теория электролитической диссоциации (Аррениус, 1881). В сравнении с предшествовавшими дисциплинами, фотохимия (правильнее — актинохимия) еще не выработала даже своих основных положений (Дрэпер, Гунт, Бунзен и Роско, Бертло, Нернст, Лутер, Вейгерт и др.). Важный материал для фотохимии дали исследования в области фотографии (простой, изохромной, цветовой). Интересны новейшие исследования Бертло (Даниэля) над действием ультрафиолетовых лучей ртутно-кварцевой лампы. Еще моложе, но уже богата капитальными приобретениями пограничная между физикой и химией область радиоактивных явлений (Анри Беккерель, супруги Кюри, Рамзи, Рутерфорд, Содди и др.). Много выиграв от своего сближения с физикой, химия, в свою очередь, проливает свет в области физиологической (почему-то нередко называемой биологической), агрономической и технической химии.
Минералогия. Изучение химического состава и физических свойств минералов, конечно, совпадает с задачами неорганической химии и физики; самостоятельное содержание минералогии, очевидно, представляет ее морфология — кристаллография, служащая основой для классификации минеральных форм. Она берет свое начало с конца XVIII века (Haüy, „Essai d’une théorie sur la structure des cristaux“). В первой половине XIX века предложено несколько классификаций. Особенного внимания заслуживала теория строения кристаллов Бравэ (1850, так называемых пространственных решеток), позднее развитая в трудах Зонке (1879), Федорова (1890), Шенфлиса (1891) и др. Эти теоретические исследования получили блестящее подтверждение в недавних исследованиях кристаллов в рентгеновских лучах (Лауэ, 1912, Брагг, Вульф, 1914).
Геология. Сложившаяся в конце предшествующего века, геология в начале XIX века сделала значительные успехи, особенно благодаря сближению с быстро развившеюся палеонтологиею. Но именно благодаря этому сближению и авторитету, можно сказать, творца научной палеонтологии — Кювье, она долго находилась под гнетом так называемого „катастрофизма“ — учения, по которому поверхность земли периодически подвергалась общим катаклизмам, сопровождавшимся уничтожением всего ее населения, на смену которому вновь создавались новые формы. На основании этого учения, нить индукции между прошлым и настоящим порывалась, что и стало причиной долгого застоя в основных представлениях этой Н. Глубочайший переворот, о размерах которого недавно красноречиво сообщали последние его очевидцы (Гёгинз, Джуд) и который можно сравнить со сменой геоцентрического миросозерцания гелиоцентрическим, произвело появление Principles of Geology (1830—1832) Лайэля с его лозунгом „existing causes“, т. е. вызовом объяснить геологическое прошлое „ныне действующими причинами“, одновременно с доказательством громадной продолжительности геологического времени, о чем только гадательно мог высказываться еще Ламарк. Но смелый по отношению к установлению закона причинности в сфере неорганической природы, Лайэль остановился перед той же задачей в применении к происхождению живого населения прежних эпох и его отношению к современному населению земли. Эту задачу поставила и разрешила биология.
Биология. Развитие биологии (в смысле совокупности ботаники и зоологии) представляет едва ли не самую характеристическую черту истории Н. последних двух веков, конечно, не в смысле большей ценности ее завоеваний, которые не могут быть сравнены с завоеваниями, напр., физики, а в смысле глубокого изменения ее задач, в смысле ее постепенного превращения из Н. описательной в Н. объяснительную, выразившегося сначала в ее распадении на морфологию (термин, предложенный Гёте) и физиологию и в последующем постепенном завоевании последнею все новых и новых областей. По остроумному выражению одного из выдающихся представителей современной морфологии, ботаника Гебеля — „морфология это то, что пока еще не превратилось в физиологию“. Физика и химия только обогащались, продолжая двигаться в прежнем направлении, биология совершенно преобразилась подобно тому, как астрономия, механика и физика преобразились в XVI и XVII веках.
Ботаника продолжала двигаться в направлении, данном ей Антуаном Жюсье. Самым выдающимся представителем этого направления в первой трети века был Огюст Пирам Де-Кандоль, предложивший свою естественную классификацию, принимавшую во внимание и анатомическое строение растений. Позже выдвинулся Роберт Броун, положивший основание группе голосемянных, сыгравшей позднее такую важную роль в качестве связующего звена между низшими и высшими растениями. Дальнейшим своим развитием систематика была обязана Эндлихеру, Бэнтаму и Гукеру, Энглеру и Прантлю и др. Еще в 1780 г. Гёте (см.) выступил с учением о „метаморфозе растений“. Закономерность в расположении листьев, не ускользнувшая от такого зоркого наблюдателя, как Леонардо да Винчи, и более тщательно изученная в XVIII веке Бонне, стала предметом изучения такого точного исследователя, как Бравэ, установившего до сих пор сохранившийся закон, которому Швенденер позднее дал рациональное объяснение на основании расположения листовых зачатков в конусе наростания. Де Кандоль (О. П.) под скромным названием учения о симметрии заложил основание учению о сравнительной анатомии цветка, позднее известному под еще менее говорящим названием „цветочных диаграмм“ (Blüthen Diagramme — заглавие замечательного труда Эйхлера, 1875—78). Дополнение к этому изучению цветочных органов в развитом состоянии представило исследование их развития (Шлейден и особенно Payer в своей Organogenie comparée de la fleur, 1857). Конец XVIII века и начало XIX было отмечено пробуждением микроскопических исследований, выразившимся в двух направлениях — в изучении микроскопической анатомии и простейших организмов. Оба эти направления при обилии материала и с усовершенствованием и удешевлением микроскопа и развитием микроскопической техники (изобретение микротома и пр.) продолжали непрерывно развиваться до конца века и в начале XX. Хотя возникновение учения о клеточке обыкновенно принято относить к появлению известной статьи Шлейдена (1838), зачатки его могут быть прослежены до самого начала века (Мирбель, 1802, Шпренгель, 1802, Мольденгауер, 1812 и др.). С этого времени учение о клеточке стало делать быстрые успехи. Сначала внимание было сосредоточено на твердой оболочке клеточки и форменных отложениях (крахмале, хлорофилле, кристаллах и т. д.), затем на протоплазме (понятие это, как и многое в анатомии, установлено Гуго фон-Моллем) и, наконец, на ядре. Много способствовали этому успехи микрохимии (Пайен и др.) и приемы окрашивания препаратов. Установлены основные законы деления клеточек (Негели), которые отчасти удалось объяснить, исходя из явлений поверхностного натяжения (Еррера и др.). Учению о протоплазме особенно способствовало открытие группы слизистых грибов, представляющих нагую плазму, что в особенности и заставляло принять протоплазму, а не стенку за важнейшую составную часть клеточки. Учение о значении ядра (открытого Робертом Броуном) главным образом развито Шлейденом, но получило особое значение, когда было доказано его независимое существование, т. е. опровергнуто его происхождение из протоплазмы. Дальнейшее изучение ядра сосредоточилось на любопытном процессе его деления — кариокинезе (Чистяков, Страсбургер, Гиньяр, Навашин, Фармер и др.). Вторая область микроскопического исследования — его приложение к изучению природы простейших растений (мхов, водорослей, грибов, лишайников) — также начала развиваться с конца XVIII в. (Гедвиг изучал мхи, Вошер — водоросли и т. д.) и достигло в начале второй половины XIX в. полного развития, трудами Прингсгейма, Тюре, Борне, Ценковского, Тюлана Де-Бари, Воронина и др. В шестидесятых годах Бекетов определенно высказал мысль, что лишайники не имеют права считаться самостоятельным классом, а представляют соединение водоросли и гриба, и включил их в класс грибов. Вслед за тем Баранецкий и Фаминцын показали, что похожие на водоросли части лишайника способны самостоятельно размножаться, как водоросли (образовать зооспоры). Исходя из этого, Швенденер и особенно Де-Бари основали учение о симбиозе, т. е. слиянии различных организмов в сложные организмы или сожительства. Шлейден в своей знаменитой книге Die Botanik als inductive Wissenschaft заложил основание строго научному пониманию морфологии, положив в ее основу историю развития, но по какой-то иронии судьбы сам дал совершенно ложное направление одному из главнейших вопросов ботаники — вопросу об оплодотворении растений; он выступил с очень эффектным и многих соблазнившим полным отрицанием у растений полового процесса. Его противником выступил гениальный самоучка Вильгельм Гофмейстер (1824—1877; см.), восстановивший на основании точных наблюдений учение об оплодотворении (1849), а через два года в своих классических Vergleichende Untersuchungen (1851) дал историю развития всех главнейших типов растений, указав (исходя из наблюдений польского ученого Лещика-Суминского о папоротниках, 1848) на гомологию между споровыми и семенными растениями и предсказав, где это обобщение, доказывающее единство растительного мира, найдет новые доказательства. Это предсказание, случай единственный в истории описательного естествознания, блистательно подтвердилось уже после его смерти в микроскопических исследованиях американских и японских ученых (Уеббер, Коультер, Чемберлен, Икено и Гиразе) и в блестящем открытии английского палеонтолога Дукинфильда Скотта (1903) ископаемых папоротников с семенами. Таким образом, обобщение Гофмейстера о единстве растительного мира нашло себе подтверждение как в истории развития живущих растительных организмов, так и в их действительной истории — в палеонтологии. Изучение растительного мира в пространстве и во времени, т. е. география и палеонтология растений, возникли с XIX веком и сделали за этот век большие успехи. Гумбольдт положил основание географии растений, а Броньяр — палеонтологии. Альфонс Де-Кандоль превратил географию растений из чисто описательной, топографической в объяснительную, рациональную (Geographie botanique raisonnée, 1855), и, наконец, Шимпер так и назв. ее физиологической (Pflanzengeographie auf physiologischer Grundlage, 1897). В палеонтологии около половины века появилось новое, оказавшееся очень плодотворным, направление — анатомо-микроскопическое (Гёпперт, Мерклин, Рено, Сольмс-Лаубах и в особенности Вильямсон, Скотт, Сюард и др.), давшее неожиданно блестящие результаты уже за порогом XX века. Но самой характерной чертой века в развитии ботаники было, конечно, зарождение и развитие физиологии растений. Основание ее принадлежит Сенебье, первый трактат которого появился в 1791 г., а более полный на самом пороге века, в 1800 г. Первая попытка ввести в ботанику методы точных Н., очевидно, под влиянием Гарвея и Ньютона, принадлежит, конечно, Стивену Гельзу (Vegetable Staticks, 1727), пытавшемуся основать учение о движении соков в растении на чисто физических законах. Затем в конце века в связи с развитием „пневматической“ химии и ее творцом Пристли было заложено основание самой важной главы физиологии — физиологии листа в ее зависимости от солнечного света. Открытие Пристли подтверждено исследованиями Ингенгуза (см.) и развито главным образом Сенебье (см.). В упомянутых двух книгах Сенебье физиология растений в первый раз изложена, как связная научная доктрина. Первые годы века отмечены блестящими, основанными на методах новой химии, исследованиями над питанием и дыханием растений Теодора Соссюра. В то же время Найт и Де Кандоль положили основание учению о зависимости явлений роста от внешних факторов (явлений, позднее названных геотропизмом и гелиотропизмом). В 1828 году появилось классическое исследование Дютроше об эндосмозе, представляющее один из тех редких случаев, когда физиология, опережая физику, раскрывала для нее новую область. Так было и с открытием Робертом Броуном совершенно нового случая движения, наблюдаемого под микроскопом, названного по имени открывшего и совсем недавно ставшего одной из опор атомистического учения в блестящих исследованиях Перена. Такую же роль, как исследования Дютроше, во второй половине века сыграли исследования Грэама над диффузией, которые привели его к установлению деления тел на коллоиды и кристаллоиды. Дегерен, Траубе и Пфеффер нашли им применение в явлениях принятия питательных веществ и роста клеточек. Учение о поверхностном натяжении, особенно опыты Плато нашли применение в изучении протоплазмы и законов деления клеточек (Ауербах, Еррера, Чапек и др.). Применение Швенденером законов механики и инженерного искусства к изучению строения растений положило основание физиологической анатомии растений, позднее отчасти выродившейся в фитопсихологию (Габерланд, Немец, Франсе и др.). В 1840 году Дюма и Буссенго в своем классическом Essai de statique chimique des êtres organisés изложили основы химической антитезы между растением и животным, за чем последовал ряд блестящих исследований Буссенго по питанию растений, послуживших вместе с теоретическими соображениями Либиха и работами Кнопа, Ноббе, Гельригеля в Германии и Лооза и Гильберта в Англии основой для современного рационального земледелия. Почти одновременно было обращено внимание и на динамическую сторону основного процесса питания растений. Добени (1838) и особенно Дрэпер (Draper — A treatise on the forces wich produce the organisation of plants, 1844) сделали первую попытку изучения вопроса о зависимости деятельности зеленого листа от составных частей солнечного света. Настоящее разрешение этой задачи было в первый раз осуществлено в 1875 г. и современное состояние вопроса резюмировано в 1904 и 1906 гг. (К. Тимирязев и Г. Броун). Вторая задача, после производства питательного вещества, — его распределение, т. е. движение соков, как уже сказано выше, в первый раз поставленная на научную почву Гельзем, получила новый толчок в исследованиях Дютроше и Гофмейстера, а в новейшее время Вотчала, введшего в изучение этого предмета усовершенствованные приемы саморегистрирующих методов исследования. Процесс роста клеточек, тканей, целых органов был изучен Визнером, Саксом, Де-Фризом, Клебсом и др. Наконец, явления движения растений изучены Брюкке, Пфеффером, Дарвином, Бурдоном — Сандерсоном, но особенно тщательно обработан вопрос о движениях растений индусским ученым Боозом („Researches on irritability of plants“, 1912), который изобрел новые чувствительные методы саморегистрирования этих явлений в их зависимости от внешних факторов. До последних десятилетий XIX века физиология растений ограничивалась двумя основными задачами — изучением превращения вещества и энергии. В 1878 г. была определенно формулирована и третья — превращение формы, и для этой новой области предложено новое название экспериментальной морфологии, 1889 (Леваковский, Визнер, Фёхтинг, Бонье и в особенности Клебс). В связи с этим и география растений получила физиологическое или экспериментально-морфологическое направление (Генсло, Шимпер, менее удачно Уарминг). Но, конечно, самый глубокий переворот на изменение направления всех отделов ботаники оказало появление теории Дарвина (см.), превратившей всю область биологии из описательной в объяснительную Н. С установлением понятия приспособления явилась новая область, получившая придуманное Геккелем название экологии (а иногда совершенно неудачно биологии в каком-то новом смысле, противном общепринятому) или, правильнее, экономики (растений и животных), так как этот отдел обеих биологических Н., преимущественно ботаники, трактует об экономическом значении (т. е. полезности для самого организма) органических строений и отправлений.
Другой отдел биологии — зоология при самом вступлении в XIX столетие сделала значительные успехи в нескольких направлениях. Кювье, кроме значительных успехов в классификации, явился реформатором, почти основателем двух важных областей: сравнительной анатомии и палеонтологии преимущественно позвоночных. То, что Кювье сделал для позвоночных, то Ламарк осуществил для мало исследованной области животных, названной им беспозвоночными. Кювье (см.) и Ламарк (см.), разделившие между собой поле исследования в зоологии, столкнулись между собою в своих основных руководящих идеях. Первый выступил сторонником неподвижности видовых форм, второй — убежденным защитником идеи превращения одних форм в другие. В глазах потомства истина была на стороне Ламарка, что дает ему право считаться если не творцом, то предвозвестником будущей эволюционной теории, так как он не мог указать того процесса, в силу которого органический мир таков, каким мы его знаем. Более прочно было влияние Кювье в развитии сравнительной анатомии, где он имел в течение века таких преемников, как Оуэн, Гегенбауэр, Гёксли, Видерсгейм и др. Почти одновременно с развитием сравнительной анатомии и палеонтологии Пандер и особенно Бэр залагают основы новой отрасли биологической Н. — сравнительной эмбриологии и обнаруживают более близкое сходство эмбриологических стадий развития животных, до человека включительно. При последующем своем развитии эмбриология выдвинула так называемый „биогенетический закон“, по которому эмбриологическое развитие, история развития особи (онтогенезис) воспроизводит в общих чертах историю его родословного дерева — филогенезис (Бэр, Дарвин, Геккель, Фриц Мюллер и др.). Все эти вновь развившиеся области ботаники и зоологии слились в одном обобщении эволюционного учения — дарвинизма (см.), не только осмыслившего все основные понятия: естественного сродства. гомологии, биогенетического закона и т. д., но и в первый раз давшего объяснение для основного загадочного свойства организмов — их „совершенства“, „гармонии“, „целесообразности“, „целестремительности“ — в заменившем их понятии „приспособления“, как результате исторического процесса „естественного отбора“ (Дарвин) или „элиминации“ (О. Конт). Таким образом „креационизм“ теологической эпохи и „телеология“ эпохи метафизической заменились „дарвинизмом“ научно-позитивной. Изучение организмов животных, и особенно человека, в XIX веке было еще более, чем, в ботанике, отмечено небывалыми успехами или, вернее, возникновением истинно-научной физиологии. Самой выдающейся чертой этого движения была борьба против завещанного XVIII веком витализма (см.), потерпевшего окончательное поражение в торжестве физико-химического направления. Даже такие выдающиеся представители Н., как Биша, в начале века, были еще заражены витализмом, а в Германии он нашел себе защитников в натурфилософах, пользовавшихся, в свою очередь, сочувствием самих глав современного метафизического движения (Шеллинга и Гегеля). Зато и борьба с витализмом и натурфилософией стала одной из главных задач всех выдающихся ученых. Всего замечательнее признание в этом смысле обоих творцов учения о сохранении энергии — Роберта Майера и Гельмгольца. В начале века физиология успешно развивалась в Англии и во Франции, но Англия вскоре отстала, между тем как Франция продолжала итти вперед. В Англии обратили на себя внимание исследования в области нервной физиологии (Чарльз Бэль и Маршаль Гол). Во Франции выдвинулись Дюшен, Дютроше, Флуранс и особенно Маженди, ученик которого Клод-Бернар был одним из выдающихся физиологов века, как по своим исследованиям в области питания и нервной физиологии, так и по своим философски-научным воззрениям. Маррей был одним из первых ученых, широко применявших приемы саморегистрирующих приборов для изучения различных движений и отправлений организма. В средине века главный центр развития физиологии переместился в Германию, благодаря Иоганнесу Мюллеру (1800—58), ставшему центром едва ли не самой замечательной научной школы, когда-либо группировавшейся вокруг одного ученого (Гельмгольц, Эмиль Дю-Буа-Реймон, Людвиг, Брюкке, Дондерс). Герман Гельмгольц (1821—1894) несомненно самый универсальный гений XIX века, выступивший сначала в качестве физиолога, превративший некоторые ее области в главы физики и окончательно перешедший в область физики и математики. В физиологии он прославился своим исследованием над развитием тепла в работающей мышце, над скоростью распространения нервного возбуждения и особенно над физиологией органов чувств: слуха (Die Lehre von den Tohnempfindungen, 1862) и зрения („Handbuch der physiologischen Optik“, 1856—1866). Э. Дю-Буа-Реймон в своих Untersuchungen über Thierische Elektrizität положил основы электрофизиологии мышечной и нервной системы; Людвиг оказал влияние на развитие почти всех областей физиологии, особенно же изобретением саморегистрирующего кимографа для изучения явлений кровообращения. Особенный успех в течение века сделал метод вивисекций, встретивший отпор только в Англии, чем, быть может, объясняется факт долгой отсталости физиологии в этой стране, где только уже во второй половине века обнаружилось оживление в этой области исследования (Фостер, Бурдон — Сандерсон, Шерингтон, Старлинг, Бэлис, Шеффер и др.).
Особенным успехом обязана этому методу нервная физиология, учение о локализации функций мозга. Одновременно большие успехи сделало и микроскопическое изучение нервной системы (Гольджи, Рамон-и-Кахаль и др.). В научном, физиологическом направлении развивалась и психология преимущественно трудами русских ученых (Сеченов, И. П. Павлов).
Совершенно новая область биологии открылась в сфере микробиологии (Пастёр, Кон, Листер, Кох, Мечников), тесно связанной с медициной. Биология почти во всех своих частях возникшая на почве медицины (хотя Руссо и говорил, что „ботаника, только освободившись от медицины, стала Н.“), отплатила с лихвой свой долг, создав новую медицину.
Почти одновременно с зарождением современной Н. появилась и первая попытка ее классификации; она принадлежала все тому же Бэкону. Последующие попытки принадлежали Конту, Спенсеру, Бэну, Пирсону и др. Наиболее простой, естественной, осталась классификация Конта (математика, астрономия, физика, химия, биология, социология). Она естественна уже потому, что не представляет повторного, симметрического подразделения, всегда являющегося признаком искусственности, а располагает Н. просто в порядке их исторического развития, соответствующем иерархическому порядку их усложнения, а следовательно, и взаимной их зависимости. Одна из особенностей Контовской системы заключается в том, что он включил в нее социологию, но эту особенность, вероятно, правильнее рассматривать скорее как пожелание или указание на дальнейшее развитие человеческого знания, чем как на совершившийся факт. Многие представители положительной Н. не без основания высказывают это сомнение. Пуанкарэ позволил себе даже такое строгое суждение: „Каждое положение социологии заключает новую методу, ученые избегают принимать положения своих предшественников, и вот почему социология является Н., наиболее богатой методами, наименее богатой результатами“.
Строгая классификация и разграничение Н. являются к тому же все менее необходимыми и возможными в виду наблюдаемого факта их взаимного сближения, сглаживающего границы, вызывающего возникновение промежуточных, спаивающих областей. Через слияние физики и астрономии получилась новая область астрофизики. Химия сливается с физикой в физическую химию. Физика более и более поглощается механикой. Физиология становится приложением физики и химии к живым телам. То же верно и по отношению к методам; считавшиеся характеристическими для известных наук начинают играть выдающуюся роль в других. Астрономия, располагавшая исключительно методом наблюдения, уже прибегает к опыту (Гэль, оперирующий над солнечным лучом в своей обсерватории-лаборатории, чтобы раскрыть природу солнечного пятна, конечно, производит уже опыт, а не простое наблюдение). Морфология организмов, которую даже такой апостол опытного метода, как Клод-Бернар, еще считал недоступной опыту, становится экспериментальной. Сравнительный метод, наилучше разработанный биологией, становится достоянием наук более точных. Понятие гомология, достигшее наибольшего развития в сравнительной анатомии, проникает в химию и другие области точного знания (Бьеркнес, Джорж Дарвин, Пуанкарэ). Исторический метод, по Конту составляющий характеристическую особенность социологии, достигает высшего своего развития в эволюционном учении (дарвинизме) и, в свою очередь, распространяется на другие области знания от астрономии и химии до этики (Локиер, Ловэль, Рутерфорд, Сутерланд и др.). Наконец, математический метод теории вероятностей находит себе применение и в физике (Максуэл, Больцман), и в биологии (Кетле, Голтон, Мендель, Пирсон, Уэльдон), и в социологической Н. (Кэтле, Бокль и др.). Иерархическая система классификации Конта, указывающая на зависимость более сложных Н. от более простых и основных, обнаруживает элементарную ошибку группы современных биологов-панпсихистов (Бунге, Рейнке, Дриш, Франсе, Паули, Фаминцын, Половцев, г-жа Половцева и др.). Эта ошибка была уже предусмотрена Контом, когда он предупреждал, что плодотворными в Н. оказались только объяснения, шедшие от природы к человеку, а не от человека к природе. Психологические объяснения физиологических явлений по существу противоречат основному условию научного объяснения, представляющего переход от сложного к простому, что и выражается Контовской иерархией Н. Обратный прием антропоморфизма был испробован первобытным человечеством в мифологии и не привел ни к чему. Иногда ссылаются на обратные случаи использования биологией понятий, заимствованных из деятельности человека, как, например, понятия о „разделении труда“ (Мильн-Эдвардс) или значения перенаселения (закон Мальтуса). Но идея Мильн-Эдвардса представляет только частный случай, гораздо более широкого и наблюдаемого на чисто биологической почве, факта дифференциации, обособления органических строений. Что же касается до закона Мальтуса, то, наоборот, он был заимствован Мальтусом у Франклина, указывавшего на явления колоссального размножения растений и животных. Остаются только словесные сравнения, аналогии метафоры и т. д., но и они, так же как в баснях и притчах, имеют убедительную силу только тогда, когда объясняют сложное простым, а не наоборот.
Такова современная Н. в ее трехвековом развитии. Даже такой сжатый и, по необходимости, поверхностный очерк, не дает ли он права применить ко всей Н. то, что Фурье (Жан Батист — математик) сказал когда-то о математике: „Среди всех заблуждений человеческого духа она непрерывно растет и неизменно себя подтверждает“. Найдется ли другая область человеческой мысли, человеческой деятельности, о которой с такою же уверенностью можно было бы сказать то же?
Литература: Bacon, „Novum Organum“ (1620); Galileo Galilei, „Dialogo dei due massimi sistemi del mundo“ (1632); „Discorsi e dimonstrationi mathematiche interno a due nuove scienze“ (1638); Newton, Sir Isaak, „Philosophiae naturalis principia mathematica“ (1687); „Opticks“ (1704; 1666); D’Alembert, „Discours préliminaire“ (1754); „Elément de Philosophie“ (1757); Sénebier, I., „Essai sur l’art d’observer et de faire des éxperiences“ (1802, 3-е изд.); Herschel, I., „Discourse on the study of natural philosophy“ (1830); Comte, Aug., „Cours de Philosophie positive“ (1830—42); Mill, J. S., „System of Logic ratiocinative and inductive“ (1843); Bain, A., „Logic inductive and deductive“ (1870); Минто, „Логика“ (перев. с английск.); Jevons, St., „The principles of science“; Lyell, „Principles of geology“ (1830—32); Darwin, „Origin of species“ (1859); Bernard, Claude, „Les phénomènes de la vie communs aux animaux et aux végetaux“ (1878); „La science éxperimentale“ (1778); Pearson, C., „The grammar of science“; Wetham, W. C., „Science“ — в Enc. Brit. 1911; Petzold, I., „Naturwissenschaft“ — в Handwörterbuch der Naturwissenschaften (1912); Poincaré, „Science et hypothèse“ (1902); „La valeur de la science“; „Science et methode“; Picard, „La science moderne“; Berthelot, M., „Chimie organique fondée sur la synthèse“ (1881); Melloni, „La Thermochrose“ (1850); Wiener, „Die Erweiterung der Sinne“ (1903); Maxwell, J. C., „Matter and Motion“; Bjerkness, „Hydrodynamische Fernkräfte“ (1900); Bolzmann, L., „Populäre Schriften“ (1905); Helmholtz, „Vorträge und Reden“; Hertz, „Principien der Mechanik“; Planck, M., „Die Einheit des physikalischen Weltbildes“ (1909); Lorentz, H., „The theory of electrons“ (1909). — Общая история естествознания: Whewell, W., „History of inductive sciences“ (1837); Danneman, F., „Die Naturwissenschaften in ihrer Entwickelung und in ihrem Zusammenhange“ (1913); Bryk, K.-O., „Entwickelungsgeschichte der Naturwissenschaft im XIX Jahrhundert“ (1909). — История отдельных наук: Rosenberger, „Die Geschichte der Physik“ (1882—90); Kopp, „Geschichte der Chemie“ (1843—47); Ladenburg, „Entwickelungsgeschichte der Chemie“; Sachs, J., „Geschichte der Botanik“ (1860); Reynolds Green, „А history of Botany from 1860 to 1900“ (1909); Carus, V., „Geschichte der Zoologie“ (1872); Foster, M., „History of Physiology in the 16, 17, 18 Centuries“ (1901). — История наук в XIX веке: Günter, S., „Geschichte der anorganischen Naturwissenschaften im XIX Jahrhundert“ (1902); Schuster, A., „The progress of Physiks 1875—1908“ (1911); Müller, F., „Geschichte der organischen Wissenschaften“ (1902); Тимирязев, К., „История развития биологии в XIX столетии“ (1908); „Столетние итоги физиологии растений“ (1902); „Пробуждение естествознания в России“ (1908); „Задачи современного естествознания“ (1908); „История нашего времени, т. V. Наука в XX веке. Блажко С., Тимирязев А., Каблуков И., Павлов А.“. — Биографии ученых: Brewster, D., „Memoires of the life and writings and discoveries of sir Isaak Newton“ (1855); Tyndall, „Faraday as a discoverer“ (1868); Koenigsberger, L., „Herman von Helmholtz“ (1911); Тимирязев, К., „Чарльз Дарвин, как тип ученого“ (1878); „Луи Пастёр“ (1895); Мечников, И., „Основатели новой медицины: Пастёр, Листер, Кох“ (1915); De Candolle, Alf., „Histoire des sciences et des savants“ (1873); Ostwald, „Grosse Männer“ (1909).
- ↑ Может быть, то же окажется применимым и к трем основным цветам (Юнг, Гельмгольц). Может быть, удастся свести их к трем механическим факторам, лежащим в основе ощущений слуха.