Построение гипотез и их превращение в достоверную истину

§ 1. Рассматривая логическое основание выводов о вероятности, мы установили, что одним из возможных примеров применения этих выводов является случай, когда решается вопрос об относительной вероятности нескольких предположений. Если из условий задачи известно общее число шаров, находящихся в ящике, и число цветов, в какие они окрашены, и если решению подлежит вопрос о сравнительных количествах шаров каждого цвета, находящихся в ящике, то логический тип умозаключения будет зависеть от того, насколько велико число доставаний по отношению к общей сумме шаров. Если число это настолько велико, что влияние случайностей во всех случаях доставания можно считать незначительным, то вывод, как мы уже знаем, имеет в сущности то же строение, что и выводы неполной индукции.

Но если число доставаний было слишком невелико по отношению к общему числу шаров, а потому случайности доставания могли остаться неустранёнными, то для решения вопроса приходится составить несколько определённых предположений, а затем установить или исчислить вероятность каждого из них в отдельности.

Так возникают выводы особого строения, называемые гипотетическими. В применении к специальным задачам отдельных наук эти выводы называются гипотезами.

§ 2. В обычном употреблении термин «гипотеза» имеет несколько значений. «Гипотезой» называют: 1) простую догадку; 2) предположение о причине известной совокупности явлений, недоступной в настоящее время обнаруживанию, однако недоступной только в силу случайных обстоятельств, так что причина эта в любой момент может быть обнаружена и может стать предметом наблюдения; 3) предположение о существовании — в настоящее время или в прошлом — такого закономерного порядка или такой причины, которые при данном состоянии науки или вследствие прекращения их в прошлом не могут быть предметом непосредственного наблюдения, но которые, раз только мы предположим их существование, объясняют определённую совокупность явлений, наблюдаемых в действительности или хорошо известных из истории.

В науке принято для слова «гипотеза» последнее значение, и потому в логике рассматриваются только предположения этого третьего вида. Их мы и будем называть в дальнейшем гипотезами, или гипотетическими умозаключениями.

В естественных и исторических науках, как и в других науках, гипотеза нередко занимает видное место, причём гипотезы выдвигаются не только в тех частях естественных наук, которые изучают современное состояние природы, но и в тех, предметом изучения которых является развитие: развитие космической жизни, развитие нашей планеты, развитие органической жизни на ней, а также общественной жизни.

Так, общее соответствие береговых очертаний и сходство геологического строения материков, которые теперь разделены широкими океанами, внушило некоторым геологам (Вегенеру, Кеппену и др.) мысль о том, что материки эти когда-то составляли единую, сомкнутую массу. Оторвавшись друг от друга, они постепенно заняли своё нынешнее положение, так что разделяющие их океаны показывают расстояние, какое проплыли разорванные части некогда гораздо более обширных масс суши.

Теория эта — гипотеза. Предполагаемое ею объяснение геологического сходства разобщённых в настоящее время океанами материков, а также соответствия их внешних очертаний предполагаемой линии разрыва не могут быть предметом непосредственного наблюдения — как по отдалённости во времени, предшествующем возникновению человека на земле, так и по невозможности непосредственно удостовериться в существовании тех движений материков, которые должны были, согласно этой теории, разделить когда-то сплошные массивы суши.

Гипотезой эту теорию делает совершенная невозможность непосредственно проверить — при современном состоянии науки — основное предположение теории Вегенера. Вопрос о том, являются ли материки, которые кажутся неподвижными, плавающими островами — наподобие айсбергов, плавающих в Ледовитом океане, — не может быть разрешён до тех пор, пока наука не будет располагать рядом геодезических наблюдений, достаточно точных, чтобы устранить возможные ошибки наблюдения. Гипотезой теорию Вегенера делает её способность объяснить установленную, но до сих пор не объяснённую аномалию в распределении растений на Земле: современное распределение растений на поверхности Земли требует, повидимому, сообщения в отдалённом прошлом между теми областями суши, которые в настоящее время отделены друг от друга тысячами километров океана.

В науках исторических по целому ряду вопросов также приходится выдвигать гипотезы. Так, например, современное языкознание, исследующее индо-европейскую группу языков, установило, что в различных языках этой группы из восьми падежей древнего индо-европейского склонения сохранилась до нашего времени только часть; исчезли все формы падежей конкретного значения — творительного, местного, отложительного — и сохранились только формы грамматических падежей — именительного, звательного, винительного, родительного и дательного. При этом в разных языках утраты эти оказались неодинаковыми: в то время как ни у Гомера, ни в одном из диалектов древнегреческого языка не сохранилось шестого падежа, армянский, литовский и славянский языки и в настоящее время имеют богатое формами склонение. В этих языках хорошо сохранились падежи конкретного значения: так, литовский, польский, украинский, а также современный восточноармянский языки различают семь падежей из числа восьми, известных в древнем индо-европейском языке, а в восточноармянском употребляются постоянно ещё и теперь падежи отложительный, местный и творительный, которых не знает греческий язык уже в древнейший период своей истории.

Факты эти, хорошо изученные и установленные, требуют объяснения в истории индо-европейского языка. Но такое объяснение может быть только гипотетическим. Никто из современных учёных не может непосредственно наблюдать причину, которая в отдалённые от нас времена существования индо-европейского языка могла произвести эту неравномерность в утрате древних форм склонения. Недоступная прямому наблюдению, причина эта указывается языкознанием гипотетически. А именно: неравномерность эта объясняется влиянием населения, с которым смешались говорившие на индо-европейском языке переселенцы, обосновавшиеся на греческой почве. В пользу этого предположения говорят факты, согласно которым во всех случаях, когда склонение встречало условия, благоприятные для сохранения, оно оказывалось представленным большим количеством падежей.

§ 3. В предыдущем параграфе мы рассмотрели примеры, выясняющие функцию гипотезы в научном мышлении. Но логика не может удовлетвориться одним описанием гипотезы. Логика должна выяснить логический характер научных построений, называемых гипотезами.

Во многих руководствах логики вопрос о гипотезе излагается в разделе о методах научного исследования. Основанием для этого помещения гипотезы в разделе о методе является функция гипотезы, а также сложность её логического строения.

Но если к вопросу о гипотезе подойти с точки зрения того логического типа, к которому, относятся формы мышления, называемые гипотезами, то гипотеза, так же как и индукция, должна быть отнесена к умозаключениям.

А именно: гипотеза есть умозаключение, или вывод, о том, что известная совокупность явлений, мысль о которой образует предикат суждения, может быть объяснена как результат некоторого прямо нами не наблюдаемого закономерного порядка. Мысль об этом закономерном порядке должна стать субъектом суждения, формулирующего основное предположение гипотезы.

Общей схемой гипотетического умозаключения будет следующая:

Имеем предикат Р. Предикат этот представляет некоторую совокупность явлений, причина которой, или закономерный порядок, её обусловливающий, подлежат ещё объяснению. Мысль об этом закономерном порядке, или об этой причине, составит субъект суждения. Поскольку этот субъект ещё не найден, обозначим его через X. Имеем: X — Р. Сравнивая предикат Р с предикатом Р₁ суждения S — Р₁ устанавливаем, что предикаты эти в известной части тождественны, т. е. что исследуемая совокупность явлений, причину которой мы ищем, в некоторой своей части тождественна другой известной нам совокупности явлений, причина которой уже ранее установлена. На основании частичного тождества предикатов Р и Р₁ умозаключаем, что и субъекты, представляющие мысль о причине, или закономерном порядке, обусловливающем тождественные совокупности явлений, должны быть также тождественны, т. е. находим, что X есть S.

Таким образом, гипотеза, как бы сложны ни были сопоставляемые в ней предикаты, есть не что иное, как умозаключение от тождества предикатов к тождеству субъектов, а именно: искомого субъекта с субъектом суждения, предикат которого оказался тождественным предикату исследуемого суждения.

§ 4. Гипотетический вывод, или гипотетическое умозаключение, отличается от большинства рассмотренных нами до сих пор видов умозаключений. За исключением силлогизмов второй фигуры, все до сих пор изученные нами выводы основывались на сравнительном рассмотрении субъектов в суждениях, которые играют роль посылок вывода. Так, найдя из сравнения субъектов двух суждений, что субъекты эти тождественны, и зная, кроме того, что один из этих субъектов обладает некоторым определённым предикатом, мы, очевидно, вправе приписать этот предикат также и другому субъекту в другом суждении. Основанием для этого переноса предиката из одного суждения в другое будет тождество субъектов в обоих суждениях.

Различие между формой вывода, основанного на тождестве субъекта в посылках и субъекта в заключении, и формой вывода о принадлежности, предмету одного суждения предиката, принадлежащего предмету другого суждения, зависит от того, идёт ли вывод 1) от отдельных предметов к отдельным предметам или 2) от отдельных предметов к группе предметов, или, наконец, 3) от группы предметов к отдельным предметам. В первом случае, когда вывод идёт от отдельных предметов к отдельным же предметам, возникают многочисленные выводы об отношениях тождества предметов, тождества частей их содержания, об отношениях одновременности и т. д. Во втором случае, когда вывод идёт от отдельных предметов к группе предметов, возникают выводы полной и неполной индукции, выводы третьей фигуры силлогизма, а также выводы, состоящие в применении индуктивных умозаключений и умозаключения по третьей фигуре к целому ряду суждений — условных, суждений о составе предметов и т. д. В третьем случае, когда вывод идёт от группы предметов к отдельным предметам, получаются выводы по первой фигуре простого категорического силлогизма, по модусу ponens условного силлогизма, выводы разделительного силлогизма и выводы вероятности.

§ 5. В отличие от всех этих форм вывода гипотетический вывод, так же как и вывод по второй фигуре простого категорического силлогизма, исходит из сравнения не субъектов, а предикатов посылок.

Рассмотрим пример гипотетического умозаключения. Когда в физике была поставлена задача объяснения механизма распространения света, для ответа на этот вопрос возникла в числе других предположений следующая гипотеза. Было предположено, что распространение света подобно движению волн на поверхности водоёма, идущих кругами от брошенного в водоём камня.

Каков логический ход умозаключения, приведшего к этой гипотезе? Первой стадией в образовании гипотезы является изучение доступной наблюдению совокупности явлений, причина которой должна быть найдена. Мысль об этой совокупности составит предикат суждения, субъект которого должен ещё быть указан. В данном случае субъектом этим будет, очевидно, мысль о закономерном порядке, объясняющем известные из опыта и наблюдения явления распространения света. Исследование состояло в том, что совокупность этих явлений всё расширялась, а потому предполагаемый субъект, представляющий их причину, должен был соответствовать всем наблюдаемым при распространении света фактам: он должен был объяснить и прямолинейность распространения света, и явления отражения света, и явления его преломления, отклонения, интерференции, поляризации и т. д,

Каждая такая группа явлений, вся сумма которых подлежала объяснению, во-первых, делала возможным включение искомого механизма распространения света в целый ряд других механизмов, обусловливающих те же черты, какими обладает данная группа. Во-вторых, каждая такая группа явлений делала очевидной необходимость исключения искомого механизма, или причины, из круга всех тех механизмов, которыми не могли быть обусловлены черты, характеризующие данную группу. Так, какова бы ни была неизвестная причина распространения света, причина эта должна быть способной производить явление отражения света. Стало быть, причину эту следует искать среди всех тех процессов и механизмов природы, которые способны давать наблюдаемые в опыте явления отражения. И, наоборот, она не должна быть отыскиваема среди тех процессов природы, которые не могут дать явлений отражения.

Но неизвестная причина распространения света производит кроме явлений отражения света ещё и явления его преломления. Это —уже новое определение искомой причины. Как и предыдущее, оно одновременно показывает, что причину распространения света следует искать среди механизмов, или причин, способных дать явление преломления, и что её не следует искать среди процессов, лишённых способности вызывать эти явления.

Учитывая это второе определение, мы тем самым суживаем область механизмов, или причин, в кругу которых может быть найдена искомая причина. И действительно, неизвестная пока причина не только должна принадлежать к механизмам, или причинам, вызывающим факты отражения. Её следует искать уже не во всей области этих причин, но лишь в той части этой области, к которой принадлежат механизмы, или процессы, способные вызывать как явления отражения, так и явления преломления.

В дальнейшем исследовании должен был быть учтён ещё целый ряд новых определений искомой причины. Доселе неизвестная причина распространения света должна была кроме явлений отражения и преломления объяснить также явления интерференции, поляризации и т. д. Каждое из этих новых определений искомой причины ещё больше суживало ту область механизмов, или процессов, природы, внутри которой мог быть найден механизм, способный вызывать все эти явления.

Наконец, физика дошла до предположения, что таким механизмом, или процессом, может быть процесс волнообразного движения. Теперь гипотеза уже сформулирована. Ко всем чертам, какими необходимо должна характеризоваться вся подлежащая объяснению сумма явлений распространения света, подыскана причина, или закономерный порядок, непосредственно в опыте не данный, только предполагаемый, но способный, раз только предположено его существование, объяснить все те явления, которые в своей сумме составляют известные из опыта явления распространения света. Причина эта — механизм волнообразной передачи света. Вместе с тем мысль об этой причине есть предполагаемый субъект для всех тех предикатов, которые были последовательно найдены и которые представляют каждый известную нам из опыта группу явлений, обнаруживающихся при распространении света.

§ 6. Но можем ли мы считать достоверным, что предположенная нами причина действительно есть основание для субъекта всех этих предикатов?

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо учесть, что является основанием нашего предположения. Таким основанием является убеждение, что предположенный нами в качестве причины закономерный порядок, или механизм лучше всех других известных нам способен объяснить всю совокупность установленных на основании опыта фактов и явлений распространения света. Но это предпочтение, оказываемое предположенному нами в качестве причины предмету, может быть обусловлено только теми фактами, которые нам известны из опыта. Не исключена возможность, что с дальнейшим расширением опыта в исследуемых явлениях обнаружатся новые факты, для объяснения которых предположенная ранее причина окажется недостаточной или даже вовсе непригодной, т. е. несовместимой с этими фактами.

Поэтому — при том состоянии знания и опыта, какое имеет место в момент возникновения гипотезы, — предположенная причина или закономерный порядок ещё не могут быть признаны основанием для достоверно установленного субъекта сложного суждения, предикат которого представляет всю сумму известных нам фактов распространения света.

В то же время предполагаемая причина является возможным основанием для субъекта всех известных предикатов. Больше того. При данном состоянии знания она представляется автору гипотезы наиболее приемлемой как основание для субъекта всех известных нам предикатов, представляющих всю сумму известных явлений.

Таким, образом, с логической точки зрения гипотеза действительно есть умозаключение, состоящее в том, что предикату некоторого суждения приписывается субъект, взятый из другого суждения. Понятие о волнообразном движении, бывшее субъектом суждения, предикат которого — понятие о явлениях, наблюдающихся при распространении волн на поверхности воды, переносится в качестве субъекта в другое суждение, предикат которого представляет все известные из опыта черты и явления распространения света.

При этом субъекту, переносимому из одного суждения в другое, приписывается не непреложное, но всего лишь относительное право быть субъектом нового суждения.

Основанием для переноса субъекта из одного суждения в другое является тождество их предикатов. Так как Гюйгенсу и другим физикам, создавшим волновую теорию света, казалось, что процесс распространения волн на поверхности воды порождает явления, тождественные с явлениями, наблюдаемыми при распространении света, то они и предположили, что доселе неизвестная причина распространения света есть то самое волнообразное движение, которое уже оказалось причиной тождественных явлений распространения волн.

Так как один и тот же предикат, вообще говоря, может принадлежать не одному единственному субъекту, но нескольким субъектам, то тождество черт, характеризующих какую-либо область явлений, причина которых уже известна, с чертами, характеризующими область исследуемых явлений, причина которых ещё только должна быть установлена, не может быть само по себе взятое достаточным основанием для переноса субъекта одного суждения в другое.

Поэтому на первых порах изучения вопроса обычно возникает не одна, а несколько гипотез, в известной части сходных, в других частях отличающихся друг от друга. Так бывает, когда из опыта известно о существовании не одного, а двух или нескольких предметов или процессов, способных вызывать явления, тождественные с наблюдаемыми в исследуемой области, и когда ещё неизвестны данные, которые заставили бы признать, что в действительности только один из этих предметов или процессов может вполне удовлетворительно объяснить все явления, причина которых составляет предмет исследования, другие же предметы способны объяснить их лишь частично.

Когда древнегреческие физики поставили в V веке до нашей эры вопрос о причинах изменений, происходящих в вещах, — о причинах их возникновения, увеличения, уменьшения и уничтожения, — физики эти выдвинули несколько гипотез, каждая из которых казалась её автору способной объяснить наблюдаемые в природе факты рождения, роста, убыли и гибели. Так, Эмпедокл выдвинул для объяснения всех этих фактов гипотезу о существовании четырёх физических элементов — огня, воздуха, воды и земли, — периодически то соединяющихся, то разъединяющихся двумя движущими силами «любви» и «вражды». Анаксагор те же факты пытался объяснить посредством гипотезы о существовании бесконечно большого числа весьма малых и способных до бесконечности делиться частиц, заключающих в себе зародыши всех качеств вещей и приводимых в порядок особой движущей силой — «умом». Демокрит для объяснения тех же фактов разработал гипотезу о существовании бесконечно большого числа весьма малых частиц, неспособных к дальнейшему делению, отличающихся друг от друга только фигурой, порядком и положением и движущихся потоками в пустом пространстве.

§ 7. На более высокой ступени развития науки открывается возможность найти основания, достаточные для того, чтобы исключить все гипотезы, одновременно существующие по данному вопросу, за исключением одной из них, а также открывающие возможность проверки единственной гипотезы, оставшейся неопровергнутой.

Так как выбор причины, на которой мысль учёного останавливается как на преимущественно способной быть основанием субъекта в суждении, где предикат представляет все черты исследуемой области явлений, зависит от уровня знаний в данной области, то с расширением этих знаний вероятность предположения, составляющего содержание гипотезы, может подвергнуться проверке.

Чем более широким, богатым и точным становится знание в той области, к которой относится гипотеза, тем более возможным оказывается открытие таких фактов или явлений, в свете которых ранее признанные равными права нескольких предполагаемых причин на роль субъекта становятся уже неодинаковыми. На этой новой, ступени развития науки открывается возможность найти основания, достаточные для того, чтобы признать, что только одна из всех этих причин способна дать все явления, наблюдаемые в исследуемой области.

§ 8. Отсюда видно, что гипотезы могут отличаться одна от другой степенью вероятности, или обоснованности, выдвигаемого в них предположения. Если перенесение субъекта из одного суждения в другое, а именно в заключение гипотетического вывода, основывается лишь на том, что причина, представленная переносимым субъектом, больше, чем остальные, способна объяснить все известные явления изучаемой области, представленные предикатом гипотетического вывода, то такая гипотеза ещё не может считаться наиболее обоснованной.

Чтобы гипотеза могла считаться наиболее обоснованной, необходимо убеждение, что из всех причин, известных нам из опыта, основанием для предиката в заключении гипотетического вывода может быть только одна единственная, а именно та, понятие о которой переносится в это заключение в качестве субъекта. Усовершенствование гипотезы состоит в том, что круг причин, к которым может быть относима вся совокупность явлений, всё сужается, так что, наконец, остаётся только одна единственная, которая и переносится в выводное суждение, все же остальные причины, которые также рассматривались ранее как основания для возможных субъектов гипотетического вывода, признаются неспособными притязать на это значение.

Такое усовершенствование гипотезы оказывается возможным лишь при условии, если углубление знаний, относящихся к исследуемой области, достаточно для того, чтобы к установленным ранее предикатам, характеризующим наблюдаемые явления, прибавились новые. Пока объяснению подлежали только явления прямолинейного распространения света, отражения, преломления, поляризации, предположение, будто причина всех этих явлений — волнообразное движение света, имело столько же прав на признание, как и предположение, будто причиной этой является истечение света. Но с открытием ряда новых световых явлений — дифракции, интерференции света и т. д.— права обеих гипотез на признание оказались уже неодинаковыми. Присоединяясь ко всем предыдущим, каждая новая характеристика известных явлений уменьшала число причин, способных быть относимыми ко всем этим явлениям.

§ 9. Исключение гипотезы из числа предположений, могущих объяснить наблюдаемый ход и порядок явлений, необходимо, когда открывается хотя бы один факт, противоречащий основному допущению гипотезы. Например, гипотеза средневековых физиков, объяснявших подъём воды в насосе тем, что природа будто бы «боится пустоты», оказалась опровергнутой, как только было установлено, что вода в насосе не поднимается выше 32 футов.

Для проверки гипотезы, оставшейся после исключения всех «конкурировавших» с ней ранее гипотез, оказавшихся несостоятельными, необходимо вывести возможно большее число следствий, вытекающих из её основного предположения.

После того как следствия эти будут выведены, необходимо сравнить полученные выводы с данными наблюдения и опыта. Если при этом окажется, что данные наблюдения и опыта стоят в действительном противоречии с хотя бы одним единственным следствием, выведенным нами из гипотезы, то гипотеза эта должна быть немедленно отвергнута, как несомненно ложная. Если окажется, что ни одному выведенному из гипотезы следствию не противоречат никакие известные нам явления, то гипотеза должна считаться вероятной. При этом вероятность гипотезы оказывается тем большей, чем большее число следствий было из неё выведено и чем разнообразнее сами эти следствия.

§ 10. Однако даже весьма большое число проверенных на практике и свободных от противоречия с нею следствий не даёт ещё права счесть гипотезу окончательно доказанной в качестве достоверной истины. Большое число и — что ещё важнее — разнообразие следствий, согласующихся с данными наблюдения и опыта, значительно повышает степень вероятности гипотезы, но никогда не может устранить черты, отделяющей вероятное знание от знания достоверного. И в этом случае, как и в других, отсутствие опровержения данного суждения не должно быть принимаемо за достаточное доказательство его истинности.

§ 11. Гипотеза считается доказанной и переходит из разряда вероятных и неопровергнутых доселе предположений в разряд достоверных истин в двух случаях. Первый из них есть случай, когда предположенная гипотезой причина, ранее недоступная непосредственному восприятию, становится вследствие успехов в развитии науки и техники доступной прямому наблюдению.

Через некоторое время после открытия Вильямом Гершелем планеты Уран оказалось, что фактически наблюдаемые положения этой планеты на небесном своде, представляющие проекцию её действительных движений в пространстве по орбите вокруг солнца, отклоняются от тех, которых следовало ожидать, согласно ньютоновскому закону всемирного тяготения, даже при условии учёта всех влияний, какие на движение Урана должны оказывать все прочие тела солнечной системы. Для объяснения наблюдавшихся ускорений в движении Урана можно было выдвинуть две гипотезы: либо предположить, что движение Урана не подчиняется закону всемирного тяготения, либо предположить, что ускорение в движении Урана вызывается существованием за пределами его орбиты ещё одной, доселе неизвестной планеты, которая и производит своим притяжением, в полном согласии с законом Ньютона, наблюдаемые в движении Урана неправильности.

Первое предположение было слишком мало вероятно и слишком противоречило всем данным физики и всем данным о движении прочих планет для того, чтобы на нём стоило серьёзно остановиться. Оставалось второе предположение — о существовании за орбитой Урана какой-то неизвестной планеты, вызывающей в движении Урана непонятные вне этого предположения ускорения. Решающим средством проверки этого предположения было бы, конечно, открытие предположенной планеты путём прямого наблюдения, но где, в каком месте небесного свода искать её? За решение этой задачи взялись почти одновременно английский математик Адамс и французский математик Леверрье. В своём исследовании оба опирались, во-первых, на установленные данные о фактическом расхождении между наблюдаемыми положениями Урана и положениями, вычисленными на основе закона всемирного тяготения. Во-вторых, учёные эти сделали из своего предположения ряд вытекавших из него следствий. Вывод этих следствий значительно облегчил проверку самой гипотезы. Если справедливо, рассуждали Адамс и Леверрье, что отклонения в движении Урана производятся действием какой-то неизвестной планеты, орбита которой лежит вне орбиты Урана, то пояс на небесном своде, в пределах которого следует искать эту планету, очевидно, должен совпадать с тем поясом по обеим сторонам эклиптики, в границах которого движутся все внешние планеты. Для более точного определения места предполагаемой планеты внутри пояса эклиптики Леверрье, учтя все данные относительно массы Урана, формы его орбиты, положения орбиты в пространстве, величины наблюдаемых ускорений в его движении, сделал ещё допущения — относительно массы искомой планеты, её среднего расстояния от Солнца и т. д. На основе всех этих данных и предположений Леверрье произвёл обширные и чрезвычайно сложные вычисления, в результате которых определил приблизительное место, где следовало искать планету. Планета действительно была обнаружена в пределах указанной зоны и названа Нептуном.

В тот момент, когда, следуя указаниям Леверрье, астроном Галле отыскал при помощи телескопа планету, существование которой было предположено Леверрье и местонахождение которой было определено им как следствие из этого предположения и из данных об Уране, гипотеза о существовании новой планеты превратилась в достоверно установленную истину. История открытия Нептуна — классический случай, когда гипотеза становится истиной, доказанной посредством прямого наблюдения.

§ 12. Второй случай превращения гипотезы в достоверную истину , есть случай, когда положение, составляющее содержание гипотезы, выводится как следствие из достоверных посылок.

Веским доводом в пользу гипотезы является открытие — путём экспериментальной проверки и наблюдения — такого факта, который до создания гипотезы не был вовсе известен и существование которого было выведено как следствие, необходимо вытекающее из данной гипотезы.

По верному замечанию Френеля, одного из главных создателей волновой гипотезы, правильная гипотеза должна приводить к открытию численных соотношений, связывающих весьма несходные между собой явления. Напротив, неправильная гипотеза может представить точным образом только те явления, для которых она была придумана, подобно тому как эмпирическая формула обобщает в себе произведённые измерения лишь в тех пределах, для которых её вычислили. Так, например, Био, стремясь найти законы, которым подчиняются явления окрашивания, открытые Араго в кристаллических пластинках, нашёл, что получаемые в этих пластинках окраски следуют по отношению к их толщинам тем же самым законам, что и цветные кольца, а именно, что толщины двух однородных кристаллических пластинок, окрашенных в каких- нибудь два цвета, находятся в таком же отношении, как толщины воздушных слоёв, отражающих в цветных кольцах соответственно те же самые цвета. Так, Юнг с помощью принципа интерференции, который является непосредственным следствием волновой гипотезы, открыл между этими двумя различными явлениями ещё другое, значительно более тесное соотношение, а именно: он открыл, что разность хода лучей, преломлённых в кристаллической пластинке обыкновенным образом, и лучей, претерпевших преломление необыкновенное, как раз равняется разности путей, пройденных лучами, отражёнными от первой и второй поверхностей воздушного слоя, который даёт ту же самую окраску, что и кристаллическая пластинка.

§ 13. К построению гипотез наука прибегает не только для объяснения непосредственно не воспринимаемой связи фактов. К построению гипотез наука обращается и для объяснения наблюдаемых отклонений от того хода явлений, который требуется гипотезой, уже существующей и общепринятой. Так, с усовершенствованием измерительных приборов выяснилось, что видимое движение планет отклоняется от тех движений, которые должны были бы наблюдаться, если бы была истинной гипотеза Птоломея о центральном положении Земли во вселенной и о её неподвижности. Но, когда выяснилось это обстоятельство, астрономы не сразу признали ложной старую гипотезу. Они не желали и не решались сразу отказаться от привычного, согласного с непосредственным восприятием и поддерживавшегося церковниками учения о неподвижности Земли и о движениях всех светил вокруг Земли как неподвижного центра вселенной. Поэтому учёные эти неоднократно так видоизменяли гипотезу Птоломея, чтобы, не отступая от основного для неё тезиса о центральном положении Земли и о её неподвижности, путём усложнения некоторых деталей согласовать фактически наблюдаемые видимые движения планет, в особенности их ускорения, замедления, прямые и обратные движения, стояния и т. д., с движениями, которые допускались в гипотезе Птоломея.

С этой целью в гипотезу Птоломея были введены некоторые дополнительные допущения. Было предположено, что внешние планеты движутся вокруг Земли не просто по кругам, но таким образом, что каждая планета движется по окружности малого круга, центр которого движется по окружности большого круга около неподвижной Земли. Большие круги были названы деферентами, малые — эпициклами.

Гипотеза о существовании эпициклов и деферентов была вспомогательной по отношению к основной гипотезе Птоломея. Благодаря этой вспомогательной гипотезе удалось — на некоторое время, впредь до нового усовершенствования способов измерения, — добиться удовлетворительного согласия между данными наблюдениями и картиной движений, следовавших из усложнённой гипотезы Птоломея. И действительно, движение планеты по эпициклу, центр которого перемещается по деференту, могло порождать — в проекции на небесный свод — картину то прямых, то обратных движений, не выводимых непосредственно, без этой вспомогательной гипотезы, из гипотезы Птоломея.

§ 14. Чем более искусственными и сложными становятся вспомогательные гипотезы, тем больше возникает сомнений в истинности не только самих этих добавочных допущений, но также и прежде всего в истинности гипотезы, которая является их основой. Если для сохранения старой гипотезы приходится допустить существование крайне сложного и притом совершенно искусственного механизма, специально придуманного с единственной целью «спасти» старую гипотезу, то такое положение вещей обычно является сильным доводом против истинности этой гипотезы.

Так было с гипотезой эпициклов. Когда измерения угловых расстояний между звёздами достигли большей точности, оказалось, что и допущение эпициклов и деферентов не может привести к согласию данных наблюдения с движениями, предусмотренными вспомогательной гипотезой. Пришлось внести в гипотезу Птоломея новые и ещё более усложняющие общую картину мира допущения. Пришлось допустить, что планета движется по эпициклу вокруг точки, которая движется по окружности другого эпицикла, и только уже центр этого последнего движется по окружности деферента вокруг Земли.

Но именно крайняя искусственность этой постройки выдавала, что все эти вспомогательные гипотезы были не объяснением реально существующих движений, но лишь средством поддержать — вопреки новым данным наблюдения — учение о центральном положении и о неподвижности Земли, пришедшее в явное противоречие с данными наблюдениями. Как известно, дальнейшие успехи астрономии состояли в том, что Коперник отказался от построения новых вспомогательных гипотез, смело признал ложной самую основу птоломеевой теории — учение о неподвижности Земли и о её центральном положении — и объяснил наблюдаемое неравенство в движении планет как видимый результат не одинаково быстрого движения Земли и других планет вокруг Солнца.