Первым успехом в гидростатике, которым мы также обязаны Архимеду, было открытие, что жидкости давят равно во всех направлениях, и отсюда следовало разрешение проблемы погруженных в жидкости тел, именно, что тела эти находятся в равновесии, когда давления сверху и снизу равны.
В оптике греки нашли, что угол падения равен углу отражения; и познание их достигло не далее тех простых выводов из этого, какие допускались их геометрией. В гармонике они узнали тот факт, что три струны равной длины дадут октаву, квинту и кварту, когда они натянуты тяжестями, имеющими известные определенные отношения; на этом почти и остановилось дело. В одном случае мы видим, что геометрия употреблена для изъяснения законов света, а в другом, что геометрия и арифметика применены к измерению явлений звука.
В то время когда немногие науки достигли таким образом первых ступеней количественного предвидения, прогресс остальных ограничивался только качественным предвидением, необходимо ограничиться указанием, что были сделаны некоторые незначительные обобщения относительно испарения, теплоты, электричества и магнетизма, - обобщения, которые, как бы они ни были эмпиричны, не различались в этом отношении от первых обобщений каждой из наук; что греческие физики сделали успехи в физиологии и патологии, которыми никак нельзя пренебрегать, имея в виду несовершенство нашего настоящего познания; что зоология была настолько систематизирована Аристотелем, что, до некоторой степени, давала ему возможность по присутствию известных органов предсказывать присутствие других; что в Политике Аристотеля есть некоторый прогресс к научному пониманию социальных явлений и разные предвидения относительно таких явлений; и что, наконец, в состоянии греческого общества, равно как и в сочинениях греческих философов, мы можем признать не только возрастающую ясность в понятии равенства, на котором основана социальная наука, но и некоторое признание того факта, что социальная устойчивость зависит от поддержания справедливых учреждений. Если б позволяло место, мы могли бы, наконец, остановиться на причинах, замедлявших развитие некоторых наук, как, например химии, причем указали бы, что относительная сложность ничего не значит в этом деле, что окисление куска железа есть более простое явление, чем возвращение затмений, что открытие угольной кислоты менее трудно, чем открытие предварения равноденствий, - но что относительно медленный успех химических познаний был следствием частью того факта, что явления химии не так назойливо представлялись вниманию людей, как явления астрономии; частью того факта, что природа не всегда доставляет средства и не всегда указывает способы исследования, как это делается в науках, занимающихся временем, протяжением и силой, частью того факта, что значительной доли материалов, с которыми имеет дело химия, не было под рукой, что они стали известны только через искусства, медленно возраставшие, и, наконец, частью того факта, что химические свойства их не обнаруживаются сами собой, но открываются путем опыта.
Но, довольствуясь одним намеком на все эти соображения, перейдем к рассмотрению прогресса и взаимного влияния наук в новейшее время. Мимоходом заметим, что после возрождения последовательные ступени их развития обнаруживали тот же самый закон, который мы здесь указали; что основная идея динамики, постоянная сила, была отделена Галилеем как сила, которая производится, равные скорости в равные последовательные времена, что единообразное действие тяжести было впервые определено опытно, через показание того, что время, протекшее до тех пор, пока тело, брошенное вверх, остановилось равно времени, употребленному им на падение, что первый факт в сложном движении, узнанный Галилеем, был тот, что тело, брошенное горизонтально, будет иметь равномерное движение вперед и равномерно ускоренное движение вниз, т. е. будет описывать равные горизонтальные пространства в равные времена, в связи с равными вертикальными ускорениями в равные времена; что его открытие относительно маятника состояло в том, что колебания маятника занимают ровные промежутки времени, какова бы ни была величина их размахов; что принцип действительных скоростей, установленный им, состоял в том, что во всякой машине тяжести, уравновешивающие одна другую, относятся взаимно так, как их действительные скорости, т е. отношение одного ряда тяжестей к их скоростям равняется отношению другого ряда скоростей к их тяжестям, - и что, таким образом, его заслуга состояла в том, что он доказал равенство известных величин и отношений, которое не было признано до того времени.
И только теперь стала возможна физическая астрономия. Простые законы силы были высвобождены от трения и атмосферного сопротивления, которыми опутываются все их земные проявления. Прогрессирующее знание земной физики дало надлежащее понятие об этих возмущающих причинах, и посредством некоторого усилия отвлечения усмотрено было, что всякое движение будет однообразно и прямолинейно, если в него не будут вмешиваться внешние силы. Геометрия и механика, разошедшиеся от одного общего корня в чувственных опытах людей, развивавшиеся порознь, соединявшиеся иногда снова, одна отчасти в связи с астрономией, другая - только посредством анализирована земных движений, соединяются теперь в исследованиях Ньютона, чтобы создать истинную теорию небесных движений. И здесь мы замечаем также тог важный факт, что в процессе совокупного приведения этих наук в соприкосновение с астрономическими проблемами они сами поднялись до более высокого фазиса развития. Только имея дело с вопросами, возбужденными небесной динамикой, Ньютон и его континентальные преемники положили начало вычислению бесконечно малых, только из исследований по части механики Солнечной системы получили свое начало общие теоремы механики, содержащиеся в Principia, из которых многие имеют чисто земное применение. Таким образом, как показано на Гиппархе, представление нашему анализу нового ряда конкретных фактов вело к открытию нового ряда абстрактных фактов, а эти абстрактные факты, будучи поняты, дали средства достигнуть бесчисленных групп конкретных фактов, дотоле не допускавших количественного к ним отношения.
Между тем физика достигла того прогресса, без которого, как только что было показано, рациональная механика не могла выясниться. В гидростатике Стевин распространил и приложил открытие Архимеда. Торричелли открыл атмосферное давление, "показав, что это давление поддерживает различные жидкости на высотах, обратно пропорциональных их плотностям"; а Паскаль "определил неизбежное уменьшение этого давления на возрастающих высотах в атмосфере", - открытия, которые отчасти привели эту ветвь науки к количественной форме. Даниэль Бернулли сделал многое для динамики жидкостей. Термометр был изобретен, и с его помощью достигли некоторого числа мелких обобщений. Гюйгенс и Ньютон достигли значительного успеха в оптике; Ньютон вычислил приблизительную быстроту передачи звука; а континентальные математики следовали за ним в определении некоторых из законов звуковых колебаний. Магнетизм и электричество были значительно двинуты вперед Джильбертам. Химия дошла до взаимной нейтрализации кислот и щелочей. Леонардо да Винчи достиг в геологии, до вывода, что остатки животных в отложении морских слоев были причиной появления ископаемых. Для нашей настоящей цели нет надобности сообщать частности Нас занимает здесь только выяснение связи (consensus), существующей на этой ступени развития, так же как и впоследствии. Рассмотрим несколько случаев.
Теоретический закон скорости звука, выраженный Ньютоном на основании чисто механических соображений, был найден ошибочным на одну шестую. Ошибка оставалась необъясненной до времен Лапласа, который, подозревая, что теплота, освобожденная сжатием волнующихся слоев воздуха, сообщает добавочную упругость воздуху и таким образом производит уклонение, сделал нужные вычисления и нашел, что он был прав. Таким образом, акустика была задержана в своем развитии, пока термология не догнала ее и не помогла ей. Когда Бойль и Мариотт открыли отношение между плотностью газов и давлением, которому они подвержены, и когда, таким образом, стало возможным вычислить степень уменьшения плотности в верхних слоях атмосферы, стало также возможным создать и приблизительные таблицы атмосферного преломления света. Таким образом, оптика и вместе с нею астрономия двинулись вперед с барологией. Затем открытие атмосферного давления привело к изобретению воздушного насоса Отто Герике; и после того как стало известным, что испарение увеличивается в быстроте по мере уменьшения атмосферного давления, Лесли получил возможность, посредством испарения в пустое пространство, произвести величайший из известных холодов и таким образом распространить наше познание термологии показанием, что нет абсолютного нуля в пределах наших исследований. Когда Фурье определил законы теплопроводимости и когда нашли, что температура Земли увеличивается на один градус на каждые сорок ярдов глубины от поверхности, явились данные для заключения касательно прошедшего состояния нашего шара; касательно громадного периода, употребленного им на охлаждение; касательно громадной древности Солнечной системы, - а это есть уже чисто астрономическое соображение. Когда химия настолько подвинулась, чтобы доставить нужные материалы, а один физиологический опыт дал необходимый намек, произошло открытие гальванического электричества. Гальванизм, действуя обратно на химию, открыл металлические основания щелочей и щелочных земель и тем осветил электрохимическую теорию-, в руках Эрстеда и Ампера он привел к законам магнитного действия; с помощью его Фарадей открыл знаменательные факты относительно состава света. Брюстерово открытие двойного преломления и деполяризации доказало существенную верность классификации кристаллических форм по числу осей, показав, что молекулярный состав зависит от осей. В этих и многих других случаях взаимное влияние наук было совершенно независимо от всякого предположенного иерархического порядка Часто также их взаимодействие было более сложно, нежели представляют эти примеры, т. е. обнимало более двух наук. Одного пояснения для этого будет достаточно. Мы приведем его целиком из Истории индуктивных наук. В XI книге, главе II, о Прогрессе электрической теории Уэвелль говорит: