Эксперимент как эмпирическое познание - Эксперимент в научном познании

Рассматривая эксперимент как один из видов эмпирического познания невозможно не обратить внимания на другие тесно связанные с ним методы. К этим методам относятся наблюдение, описание и измерение.

Наблюдение является чувственным отражением явлений и предметов внешнего мира. "Наблюдение -- это целенаправленное изучение предметов, опирающееся в основном на такие чувственные способности человека, ощущение, восприятие, представление: в ходе наблюдения мы получаем знание о внешних сторонах, свойствах и признаках рассматриваемого объекта". Научное наблюдение отличается от чувственного восприятия целенаправленностью, планомерностью, активностью и организованностью. Связано оно с решением определенной научной проблемы или задачи. Целенаправленность наблюдения связана с наличием предварительных идей, предложений, которые вызывают необходимость в наблюдении.

Научные наблюдения всегда происходят вместе с описанием объекта познания. Эмпирическое описание - это фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах, данных в наблюдении. С помощью описания чувственная информация переводится на язык понятий, знаков, схем, рисунков, графиков и цифр, принимая тем самым форму, удобную для дальнейшей рациональной обработки. Последнее необходимо для фиксирования тех свойств, сторон изучаемого объекта, которые составляют предмет исследования.

Еще одним методом эмпирического познания является измерение, хотя его можно вполне считать разновидностью наблюдения как метода познания.

Измерение - операция, посредством которой определяется отношение одной (измеряемой) величины к другой однородной величине (принимаемой за единицу); число, выражающее такое отношение, называется численным значение измеряемой величины.

Измерения могут быть прямыми и косвенными. Прямые измерения заключаются в непосредственном измерении самой величины (например, измерение массы тела при помощи гирь), косвенные основаны на известной зависимости между искомой величиной и непосредственно измеряемыми величинами.

Полное измерение (рис. 1) включает следующие элементы: объект измерения ("О"), свойство или состояние которого характеризует измеряемая величина ("СВ"); единицу времени ("ЕИ"); технические средства измерения ("ТС"), проградуированные в выбранных единицах; метод измерения ("МИ"); наблюдателя или регистрирующее устройство, воспринимающее результат измерения ("РУ"); окончательный результат измерения ("РИ").

структура измерения

Рис. 1. Структура измерения

Объединяет эти методы эмпирического познания то, что несмотря на то, что они тесно связаны теоретическими соображениями, они все же являются разновидностью практической деятельности. Осуществляя рассмотренные эмпирические процедуры мы выходим за рамки чисто логических рассуждений и обращаемся к материальному действию с реальными вещами. В конечном итоге только через посредство такого действия получают подтверждение или опровержение наши представления о действительности. В эмпирических познавательных процедурах наука вступает в непосредственный контакт с отображаемой ею действительностью -- именно в этом заключается громадное значение наблюдения, измерения и эксперимента для научного познания.

Но вернемся к эксперименту. Отличие его от вышеперечисленных методов научного исследования в том, что сначала формируется гипотеза, а все наблюдения и измерения направлены на ее подтверждение или опровержение. Зарождение экспериментального метода наблюдалось еще в работах Леонардо да Винчи, но для его развития у него не было соответствующих технических возможностей и условий, как и не была разработана четкая логическая структура этого метода. Тем не менее его можно считать предшественником Галилея, который дал начало экспериментальному методу Нового времени. Положил начало этому он изобретением двух важнейших инструментов: сложного микроскопа (около 1590 г.) и телескопа (около 1608 г.). Галилей в отличие от натурфилософов отказался объяснять явления природы с помощью скрытых сил и натурфилософских принципов, уходя при этом от умозрительности к специальным экспериментам, и как бы при помощи их "задавая" вопросы природе путем выдвижения определенных гипотез. Чтобы получить на них ответы, необходимо так сформулировать вопрос, чтобы получить на него вполне однозначный и определенный ответ. Для этого следует так построить эксперимент, чтобы по возможности максимально изолироваться от воздействия посторонних факторов, которые мешают наблюдению изучаемого явления в "чистом виде". В свою очередь гипотеза, представляющая собой вопрос к природе, должна допускать эмпирическую проверку выводимых из нее некоторых следствий. В этих целях, начиная с Галилея, стали широко использовать математику для количественной оценки результатов экспериментов.

Таким образом, новое экспериментальное естествознание в отличие от натурфилософских догадок и умозрений прошлого стало развиваться в тесном взаимодействии теории и опыта, когда каждая гипотеза или теоретическое предположение систематически проверяются опытом и измерениями. Именно благодаря этому Галилею удалось опровергнуть прежнее предположение, высказанное еще Аристотелем, что путь падающего тела пропорционален его скорости. Предприняв эксперименты с падением тяжелых тел (пушечных ядер), Галилей убедился, что этот путь пропорционален их ускорению, равному 9,81 м/с2. Из астрономических достижений Галилея следует отметить открытие спутников Юпитера, а также обнаружение пятен на Солнце и гор на Луне, что подрывало прежнюю веру в совершенство небесного космоса.

Галилей обратился к математической обработке, чем и положил начало экспериментальному методу, благодаря чему ему удалось опровергнуть предположение о том, что путь падающего тела пропорционален скорости, хотя в действительности он пропорционален ускорению. По средствам понятия инерции Галилей показал также, что совершенным или идеальным движением должно считаться не движение по окружности, а равномерное движение по прямой линии.

Открытия Галилея стали завершающими в построении механической картины мира, в основе которой легло представление о том, что окружающий мир человека управляется универсальными детерминическими законами. Принцип механического детерминизма выражает суть механической картины мира. Согласно этому принципу мир - механическая система, каждое состояние которой точно определено предыдущим состоянием. Поэтому стали полагать, что в мире нет ничего случайного, а если некоторые явления кажутся случайными, это означает, что его причины пока не открыты. Стало считаться что в самом мире все связано непрерывными причинами и следствиями и поэтому все предопределено. Именно идеи закономерности связей которые господствовали в астрономии, механике и физике оказали огромное влияние на поиск ответов в области социологии. Первым это озаботило Огюста Конта, который стал родоначальником нового научного понимания общества - позитивизма, пытавшегося поставить философии в ряд частных наук. Он пришел к заключению, что необходимо и в общественных науках отказаться от умозрительности и начать изучение конкретных фактов социальной жизни, тщательно их систематизировать, обобщать и описывать как естествознание. Этим путем он предполагал и надеялся создать социологию как своеобразную социальную физику. Конт выразил мысль, что традиционные проблемы метафизики являются принципиально не решаемыми и не приносят никакой пользы науке, поэтому задачами позитивной философии он считал описание, систематизацию и классификацию конкретных результатов и выводов научного познания. Но все же позитивизм возник в 19 веке, а до него благодаря трудам Галилея было совершено немало грандиозных открытий и изобретений к которым можно отнести изготовленную в 17 веке выдающимся астрономом Гевелием первую карту Луны, усовершенствование Тихо Браге техники наблюдений и измерений астрономических явлений, открытие закона функционирования линз Кеплером, исследования давления атмосферы Торричелли, установление причины цветов тела Ньютоном, а также разработка им эмиссионной и волновой теории света. Применения экспериментального метода дало серьезный толчок бурному расцвету анатомических исследований Везалия и Гарвея, заложившего основы экспериментальной физиологии, учению о гелиоцентрической системе Коперника и созданию классической механики Ньютоном. Без эксперимента не обошлось и развитие биологии в 18 веке. Г. Мендель открыл законы наследственности, скрещивая семена гороха в течение восьми лет, исследуя бактерии Луи Пастер показал, что они присутствуют в атмосфере, распространяются капельным путем и их можно разрушить высокой температурой. Исследования Фарадея по электрическим явлениям, работы Максвелла и Герца по электродинамике, изучение явления радиоактивности Беккерелем, открытие первой элементарной частицы (электрона) Томпсоном, создание специальной теории относительности Эйнштейном - все эти открытия обязаны своей природой экспериментальному методу исследования.

Итак, теоретически эксперимент был обоснован впервые в работах Ф. Бэкона, последующая разработка идей которого связана с именем Милля. Монопольное положение эксперимента было поставлено под сомнение только в 20 в., прежде всего в социогуманитарном знании, а также в связи с феноменологическим, а затем и герменевтическим поворотом в философии и науке, с одной стороны, и тенденцией к предельной формализации (математизации) естествознания - с другой (появление и рост удельного веса математических модельных экспериментов).

Похожие статьи




Эксперимент как эмпирическое познание - Эксперимент в научном познании

Предыдущая | Следующая