Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Исходный этап 1 этап 2 этап 4 страница




Поскольку метод связан с предварительными знаниями, то методологию обычно делят на две части: во-первых, учение об основных, исходных понятиях и принципах познания и преобразования и, во-вторых, учение о способах познания, исследования и преобразования объектов. Методологию часто отождествляют с логикой научного исследования. На самом деле содержание методологии шире. Она включает в себя и логические методы исследования, и исходные принципы познания и преобразования, и методики, способы подготовки и проведения наблюдений, измерений и экспериментов, проектирования, планирования и конструирования, а также пути формирования общих научных понятий, законов, принципов, целых научных теорий и дисциплин. Фактически методология – специализированная часть теории познания и преобразования мира. Она – предмет особых забот ученых, инженеров, проектировщиков. Английский философ XVII века Ф. Бэкон сравнил роль методологии с фонарем, освещающим дорогу путника в темноте.

В чем же особенности научного познания, инженерной деятельности и проектирования в настоящее время?

1. Значения знания, результатов и масштабов научных исследований, проектов и инженерной деятельности настолько увеличились, что зачастую являются государственными, а затраты на них сопоставимы с затратами крупнейших отраслей экономики целых государств.

2. Объем научных и инженерных знаний так возрос, что появилась потребность в их систематизации. А для этого нужна методология научного познания и практики.

3. Возрастают дифференциация науки и многообразие информации. Заметим, что 90 % ученых во всей истории человечества работали в ХХ веке, и 90 % всей научной и научно-технической информации человечества добыто тоже в XX веке, а ее рост идет по экспоненте. Это означает, что нужны новые современные способы обработки, доступа, хранения и передачи информации. В этой связи неоценимо значение банков данных и сетей связи типа Интернета.

4. Экологические и вообще глобальные проблемы современности требуют от ученых и практиков особого, системного и оптимизационного мышления и подхода, поскольку здесь всюду речь идет о поведении сложных систем разного рода. Решение этих проблем – одна из задач научной методологии.

5. В целом возрастают роль и значение синтеза научного знания, междисциплинарного взаимодействия, широты мышления ученых, инженеров, проектировщиков и др. Важно также, чтобы науки не дублировали друг друга и излагали бы свои основные положения и результаты в максимально сжатом виде. Но это одна сторона дела. Другая заключается в том, что необходима дальнейшая разработка способов приобретения и осмысления новых знаний и эвристики, способов быстрого овладения ими. Синтез знаний возможен лишь на основе каких-то общих представлений о мире и методах познания и овладения миром. То есть нужны более современная картина мира и новейшие методологии. Без этого синтез знаний неосуществим.

Значение научной методологии состоит еще и в том, что она позволяет:

– выяснить подлинно философскую основу научного познания и практики;

– произвести на этой основе систематизацию всего объема научного познания и знания;

– создать условия для разработки эффективных методов научных исследований, методик, технологий проектирования и конструирования.

Существует проблема предмета научного исследования. Для научного познания и методологии основными положениями считаются: признание существования объекта исследования, наличия у него определенных аспектов, интересующих нас в соответствии с нашими целями и задачами, и рассмотрение познания как отражения объекта субъектом познания посредством понятий, суждений и умозаключений, включая специальные понятия науки, модели, гипотезы, законы, принципы и теории разного рода.

Следует отметить и то, что во всех описываемых процессах исследователь, проектировщик, практик имеют дело не столько с самими объектами, сколько с их отражениями – своими восприятиями, показаниями приборов или описаниями (информацией об объектах). В ходе логической обработки фактов познания и конструируемых моделей исследователь, конструктор или практик стремятся понять и отобразить объективные связи между явлениями, свойствами и характеристиками, в том числе те, которые недоступны непосредственному наблюдению. А это значит, что в ходе логической обработки наблюдаемых фактов и моделей идеального порядка они должны конструировать понятия и логические структуры, соответствующие глубинным объективным сущностям и их связям. Такие понятия и структуры выражают внутреннюю сущность объектов, какими бы они ни были по природе. При этом строятся схемы, чертежи, графики, натурные и теоретические модели, используются специальная символика, математические уравнения, компьютерные отображения разного рода («виртуальная реальность») и др.

Рассмотрим в этой связи понятия субъекта и объекта познания. Субъект – познающая и целенаправленно практически и теоретически действующая сущность: человек, группа людей или общество в целом. Объект – та часть материальной или идеальной действительности, которая почему-то интересует субъекта. В этой связи объектом может быть и отображение объекта условным образом самим человеком, т. е. слова, мысли, знаки, символы, их системы разного рода.

Чтобы точнее выразить познаваемое или преобразуемое, можно ввести понятие «Предмета познания и преобразования». Предмет – это лишь определенный аспект объекта, на который направлены внимание и действие субъекта. Им могут быть отдельные вещи и тела (например, атомы, химические вещества, детали машин и разных устройств, процессы, технологии, они в целом и их части, живые организмы и сообщества, а также их части, люди и их сообщества и др., – вообще, – любые совокупности, включая идеальные по природе, вроде слов, мыслей, образов и т.п.), либо отдельные свойства и стороны (сопротивление, теплопроводность, реагентная способность, прочность, совместимость и др.), наконец, их условное выражение в знании. В этом смысле каждая наука имеет свой предмет исследования, как имеются и предметы проектирования, моделирования и преобразования.

Чтобы все это могло происходить, необходимы средства познания и преобразования. Надо четко понимать различие между предметом и средствами подобной деятельности. Дело в том, что, приступая впервые к изучению или преобразованию какого-либо объекта в определенном аспекте (т. е. предмета), мы вначале имеем или общие смутные представления о нем или вовсе не имеем их. Пользуясь средствами научного познания и преобразования, мы получим в итоге более определенное количественное и качественное представление о предмете.

Наиболее простой предмет научного познания и преобразования – это отдельные явления, отдельные сущности, а также их различные свойства, стороны. Средства их познания формируются за счет наших восприятий в виде простых суждений, описывающих результаты наблюдений: «теплота никогда не передается от менее нагретого тела к более нагретому», «повышение температуры проводника увеличивает его электрическое сопротивление» и т. д. Более сложный вопрос, каковы связи и отношения между явлениями и свойствами. Средствами выражения первых служат эмпирические научные понятия и модели, элементарные логические формы и простые математические отношения типа больше, меньше, равно, пропорционально и др. Связи и отношения, особенно сложные, выражаются при помощи теоретических понятий и более сложных моделей, логических форм и сложных математических уравнений. При помощи простых конструктов выражают эмпирические законы и правила. При помощи более сложных – общетеоретические законы и принципы науки, а также гипотезы и целые теории.

Одной из основных проблем методологии научного познания является проблема источника знания, которая связана с вопросом, что считается предметом научного знания и познания. Вопрос об источнике познания вообще – предмет давних философских споров между эмпиризмом (Бэкон, Гоббс, Локк и др.) и рационализмом (Декарт, Спиноза, Лейбниц и др.). Как известно из теории познания, первое направление считало источником знания только опыт, чувства (сенсуализм), которые и создают по их мысли основу для описания, второе – разум. Для первого критерий истинности – в опыте, для второго – в разуме, в логичности, что неизбежно вело к выводу о существовании у человека доопытных, врожденных идей – к так называемому «априоризму» (у Декарта и Канта). Оба направления – крайности. Вообще, вопрос усложняется, когда предметом познания становятся мысли, фигуры логики, теоретическое знание. Налицо – знание о знании и познание знания. А такое и в самом деле характерно для всего теоретического, в том числе философского знания и познания. В этой связи различают науки, в которых предмет познания – данные опыта (эмпирические науки), и такие, где этот предмет дан уже в теоретической форме, обобщен, а деятельность целиком теоретическая (как в логике, математике, в теоретической физике, философии и др.). В процессе развития науки крайности обоих учений постепенно преодолевались, в каждом из них было свое рациональное зерно, что указывает на необходимость диалектического подхода к процессу познания. Отсюда естественно сделать вывод о наличии двух источников научного знания. Один из них лежит в основе эмпирических средств и методов исследования и преобразования, он связан с обыденным знанием и знанием теоретическим, предварительно освоенным (предпосылочным); второй – в основе теоретических средств и методов исследования, он связан с логикой, математикой и философией. Оба они через деятельность уходят в практику или обращены к новым, возникающим теориям.

В ходе развития науки стало также ясно, что в построении научного знания данные опыта играют исходную роль. Опыт, однако, – ведущая сила «опытных» наук и практики. Заслуга эмпиризма и сенсуализма в том, что они выдвинули опыт в качестве источника знания. Но эмпиризм абсолютизировал опыт в качестве источника знания, игнорировал теоретическое познание. В итоге и роль философии в развитии научного познания эмпиризмом была сведена до нуля, а значение чувственной ступени познания непомерно раздуто. Рационализм обратил внимание на теоретический источник знания, но повторил методологическую ошибку эмпириков. Заметим, что приверженность эмпиризму или рационализму – это не вопрос истории: эти взгляды вновь и вновь воспроизводятся и сегодня в научной и инженерной среде.

Современная методология стремится не противопоставить их друг другу и не абсолютизировать каждый из них, так как на самом деле они взаимосвязаны и взаимно дополнительны. Они образуют две ступени, два уровня познания и деятельности – эмпирический и теоретический. Даже в случае простейшего эмпирического исследования – наблюдения – необходимо иметь сознательно поставленные цели и задачи после того, как осмыслено наличие познавательной или практической проблемы, надо осмыслить также результаты наблюдения и действий на основе теоретических понятий и представлений. В истории науки ими часто были не только обыденные и практические обобщения и выводы, но и философские идеи. В результате применения особых научных методов полученные в опыте знания формулируются более точно и строго в научных понятиях и терминах в рамках определенной концепции. Следовательно, даже при чисто эмпирическом исследовании нельзя обойтись без определенных форм логического мышления и теоретических конструкт, что указывает на взаимосвязь опыта и теории.

Напротив, в теоретическом познании существует правило избегать ненаблюдаемое, опираться на факты наблюдения, измерений и эксперимента. Но все же в методологии науки и сегодня нет единого понимания того, какие научные знания следует относить к эмпирическим, а какие – к теоретическим знаниям. Так, многие исследователи, связывая понятие эмпирического только с чувственным содержанием опыта, слишком сужают его содержание, расширяя тем самым непомерно область теоретического и его смысл. При этом допускаются две ошибки: не учитывают, что термины «эмпирический» и «теоретический» относятся к знаниям, а любые знания всегда выражаются в логико-теоретических формах. Или же не принимается во внимание, что сами знания по происхождению могут быть двух видов – эмпирические и теоретические.

Чтобы правильно понять особенности эмпирического и теоретического знания, надо учесть, что первое есть знание о явлении, а второе – о сущности явления. Однако и это не решает вопрос до конца, так как некоторые явления могут познаваться и теоретически, а некоторые сущности – эмпирически.

Эмпирический и теоретический уровни исследования можно понять как две противоположности, присущие научному познанию. Одна из них исходит из наиболее общего частного и конкретного научного знания – базисного эмпирического знания. Другая же – из наиболее общего теоретического знания, связанного с обобщающей научной картиной мира. При этом, чтобы их рассматривать как противоположности, следует отвлечься от способов получения базовых знаний. Тогда эмпирическое исследование состоит в переходе от частного к общему, а теоретическое – от общего к частному, т. е. в конкретизации общего научного знания.

В процессе научного познания и преобразования обе противоположности находятся в противоречии, ведущем в конечном счете к новым знаниям и объектам разного рода. Так, данные опыта, возникая в известном смысле независимо от теории и тем самым как бы противопоставляя себя ей, рано или поздно охватываются теорией и становятся знаниями, выводимыми из нее. Научные теории, возникая на своей особой теоретической основе, строятся относительно самостоятельно, вне жесткой и однозначной зависимости от эмпирических знаний, но подчиняются им и контролируются ими.

Важнейшая проблема познания – проблема истинности науки. Критерием истинности здесь являются практика, опыт. Они могут рассматриваться в трех аспектах:

– проверка истинности теоретических положений в наблюдениях, измерениях и эксперименте;

– внедрение научных и инженерных открытий и изобретений;

– проверка на практике любых положений науки, технического знания и технологии (в том числе и наиболее общих).

Непосредственно в научном познании наиболее часто применяется первый из этих критериев. Однако относительно окончательным критерием истины является последний, практический. При этом сама практика исторична. Подтверждение в эксперименте – еще не абсолютный критерий истины. Сам эксперимент нуждается в проверке при помощи первого и третьего критериев, так что почти всегда прибегают, если это возможно, к перепроверке эксперимента новыми экспериментами.

В XX веке методология и логика науки складывались в целом в самостоятельную научную дисциплину. Помимо общенаучных методов, о которых мы и будем дальше в основном рассуждать, существуют и частнонаучные методы и методики. О них идет речь при изучении частных научных дисциплин. При этом методология практической деятельности оформилась в особую ветвь – праксиологию (от греч. praktikos – деятельный + …логия).

Эмпирические методы. К методам эмпирического исследования в науке и технике относятся наряду с некоторыми другими наблюдение, сравнение, измерение и эксперимент.

Под наблюдением понимается систематическое и целенаправленное восприятие интересующего нас почему-то объекта: вещи, явления, свойства, состояния, аспектов целого – как материальной, так и идеальной природы. Это наиболее простой метод, выступающий, как правило, в составе других эмпирических методов, хотя в ряде наук он выступает самостоятельно или в роли главного (как в наблюдении погоды, в наблюдательной астрономии и др.). Изобретение телескопа позволило человеку распространить наблюдение на ранее недоступную область мегамира, создание микроскопа ознаменовало вторжение в микромир. Рентгеновский аппарат, радиолокатор, генератор ультразвука и много других технических средств наблюдения привели к невиданному росту научной и практической ценности этого метода исследования. Существуют также способы и методики самонаблюдения и самоконтроля (в психологии, медицине, физкультуре и спорте и др.).

Само понятие наблюдения в теории познания обобщенно выступает в форме понятия «созерцания», оно связано с категориями деятельности и активности субъекта.

Чтобы быть плодотворным и продуктивным, наблюдение должно удовлетворять следующим требованиям:

– быть преднамеренным, т. е. вестись для решения вполне определенных задач в рамках общей цели (целей) научной деятельности и практики;

– планомерным, т. е. состоять из наблюдений, идущих по определенному плану, схеме, вытекающих из характера объекта, а также целей и задач исследования;

– целенаправленным, т. е. фиксировать внимание наблюдателя лишь на интересующих его объектах и не останавливаться на тех, которые выпадают из задач наблюдения. Наблюдение, направленное на восприятие отдельных деталей, сторон, аспектов, частей объекта называют фиксирующим, а охватывающее целое при условии повторного наблюдения (возвратного) – флуктуирующим. Соединение этих видов наблюдения в итоге и дает целостную картину объекта;

– быть активным, т. е. таким, когда наблюдатель целенаправленно ищет нужные для его задач объекты среди некоторого их множества, рассматривает отдельные интересующие его стороны, свойства, аспекты этих объектов, опираясь при этом на запас собственных знаний, опыта и навыков;

– систематическим, т. е. таким, когда наблюдатель ведет свое наблюдение непрерывно, а не случайно и спорадически (как при простом созерцании), по определенной, продуманной заранее схеме, в разнообразных или же строго оговоренных условиях.

Наблюдение как метод научного познания и практики дает нам факты в форме совокупности эмпирических утверждений об объектах. Эти факты образуют первичную информацию об объектах познания и изучения. Заметим, что всамой действительности никаких фактов нет: она просто существует. Факты – в головах людей. Описание научных фактов происходит на основе определенного научного языка, идей, картин мира, теорий, гипотез и моделей. Именно они и определяют первичную схематизацию представления о данном объекте. Собственно, именно при таких условиях и возникает «объект науки» (который не надо путать с объектом самой действительности, так как второй есть теоретическое описание первого!).

Многие ученые специально развивали у себя способность к наблюдению, т. е. наблюдательность. Ч. Дарвин говорил, что он обязан своими успехами тому, что усиленно развивал в себе это качество.

Сравнение – это один из наиболее распространенных и универсальных методов познания. Известный афоризм: «Все познается в сравнении» – лучшее тому доказательство. Сравнением называют установление сходства (тождества) и различия предметов и явлений разного рода, их сторон и др., вообще – объектов исследования. В результате сравнения устанавливается то общее, что присуще двум и более объектам – в данный момент или в их истории. В науках исторического характера сравнение было развито до уровня основного метода исследования, который получил название сравнительно-исторического. Выявление общего, повторяющегося в явлениях, как известно, – ступень на пути к познанию закономерного.

Для того чтобы сравнение было плодотворным, оно должно удовлетворять двум основным требованиям: сравниваться должны лишь такие стороны и аспекты, объекты в целом, между которыми существует объективная общность; сравнение должно идти по наиболее важным, существенным в данной исследовательской или другой задаче признакам. Сравнение по несущественным признакам может привести лишь к заблуждениям и ошибкам. В этой связи надо осторожно относиться к умозаключениям «по аналогии». Французы даже говорят, что «сравнение – не доказательство!».

Интересующие исследователя, инженера, конструктора объекты могут сравниваться или непосредственно или опосредованно – через третий объект. В первом случае получают качественные оценки типа: больше – меньше, светлее – темнее, выше – ниже, ближе – дальше и др. Правда, и здесь можно получить простейшие количественные характеристики: «выше в два раза», «тяжелее в два раза» и др. Когда же имеется еще и третий объект в роли эталона, мерки, масштаба, то получают особо ценные и более точные количественные характеристики. Такое сравнение через посредствующий объект называют измерением. Сравнение подготавливает основу и для ряда теоретических методов. Само оно опирается часто на умозаключения по аналогии, о которых мы будем говорить дальше.

Измерение исторически развивалось из наблюдений и сравнения. Однако в отличие от простого сравнения оно более результативно и точно. Современное естествознание, начало которому было положено Леонардо да Винчи, Галилеем и Ньютоном, своим расцветом обязано применению измерений. Именно Галилей провозгласил принцип количественного подхода к явлениям, согласно которому описание физических явлений должно опираться на величины, имеющие количественную меру – число. Он считал, что книга природы написана на языке математики. Инженерия, проектирование и конструирование в своих методах продолжают эту же линию. Мы будем здесь рассматривать измерение в отличие от других авторов, объединяющих измерение с экспериментом, как самостоятельный метод.

Измерение – это процедура определения численного значения некоторой характеристики объекта посредством сравнения ее с единицей измерения, принятой как стандарт данным исследователем или всеми учеными и практиками. Как известно, существуют международные и национальные единицы измерения основных характеристик различных классов объектов, такие как час, метр, грамм, вольт, бит и др.; день, пуд, фунт, верста, миля и др. Измерение предполагает наличие следующих основных элементов: объекта измерения, единицы измерения, т. е. масштаба, мерки, эталона; измерительного устройства; метода измерения; наблюдателя.

Измерения бывают прямые и косвенные. При прямом измерении результат получается непосредственно из самого процесса измерения (например, используя меры длины, времени, веса и т. д.). При косвенном измерении искомая величина определяется математическим путем на основе других величин, полученных ранее прямым измерением. Так получают, например, удельный вес, площадь и объем тел правильной формы, скорость и ускорение тела, мощность и др.

Измерение позволяет находить и формулировать эмпирические законы и фундаментальные мировые константы. В связи с этим оно может служить источником формирования даже целых научных теорий. Так, многолетние измерения движения планет Тихо де Браге позволили потом Кеплеру создать обобщения в виде известных трех эмпирических законов движения планет. Измерение атомных весов в химии явилось одной из основ формулирования Менделеевым своего знаменитого периодического закона в химии и т. п. Измерение дает не только точные количественные сведения о действительности, но и позволяет вносить новые качественные соображения в теорию. Так произошло в итоге с измерением скорости света Майкельсоном в ходе развития Эйнштейновской теории относительности. Примеры можно продолжить.

Важнейшим показателем ценности измерения является его точность. Благодаря ей могут быть открыты факты, которые не согласуются с ныне существующими теориями. В свое время, например, отклонения в величине перигелия Меркурия от расчетного (т. е. согласного с законами Кеплера и Ньютона) на 13 секунд в столетие смогли объяснить, только создав новую, релятивистскую концепцию мира в общей теории относительности.

Точность измерений зависит от имеющихся приборов, их возможностей и качества, от применяемых методов и самой подготовки исследователя. На измерения часто тратятся большие средства, нередко их готовят длительное время, в них участвует множество людей, а результат может оказаться или нулевым или неубедительным. Нередко к полученным результатам исследователи бывают не готовы, потому что разделяют определенную концепцию, теорию, а она не может включить этот результат. Так, в начале XX века ученый Ландольт очень точно проверил закон сохранения веса веществ в химии и убедился в его справедливости. Если бы его методика была бы усовершенствована (и точность увеличена на 2–3 порядка), то можно было бы вывести известное соотношение Эйнштейна между массой и энергией: E = mc 2. Но было бы это убедительным для научного мира того времени? Вряд ли! Наука еще не была готова к этому. В XX веке, когда, определяя массы радиоактивных изотопов по отклонению ионного пучка, английский физик Ф. Астон подтвердил теоретический вывод Эйнштейна, это было воспринято в науке как естественный результат.

Следует иметь в виду, что существуют определенные требования к уровню точности. Он должен находиться в соответствии с природой объектов и с требованиями познавательной, проектировочной, конструкторской или инженерной задачи. Так, в технике и строительстве постоянно имеют дело с измерением массы (т. е. веса), длиной (размером) и др. Но в большинстве случаев абсолютная точность здесь не требуется, более того, она выглядела бы вообще смешно, если бы, скажем, вес опорной колонны для здания проверялся до тысячных или еще меньших долей грамма! Существует и проблема измерения массовидного материала, связанного со случайными отклонениями, как это бывает в больших совокупностях. Такие явления характерны для объектов микромира, для биологических, социальных, экономических и других подобных объектов. Здесь применимы поиски статистического среднего и методы, специально ориентированные на обработку случайного и его распределений в виде вероятностных методов и др.

Для исключения случайных и систематических ошибок измерения, выявления ошибок и погрешностей, связанных с природой приборов и самого наблюдателя (человека), развита специальная математическая теория ошибок.

Особое значение в XX веке приобрели в связи с развитием техники методы измерения в условиях быстрого протекания процессов в агрессивных средах, где исключается присутствие наблюдателя, и т. п. На помощь здесь пришли методы авто- и электрометрии, а также компьютерной обработки информации и управления процессами измерения. В их разработке выдающуюся роль сыграли разработки ученых Новосибирского института автоматики и электрометрии СО РАН, а также НГТУ (НЭТИ). Это были результаты мирового класса.

Измерение наряду с наблюдением и сравнением широко используется на эмпирическом уровне познания и деятельности человека вообще, оно входит в состав наиболее развитого, сложного и значимого метода – экспериментального.

Под экспериментом понимается такой метод изучения и преобразования объектов, когда исследователь активно воздействует на них путем создания искусственных условий, необходимых для выявления каких-либо интересующих его свойств, характеристик, аспектов, сознательно изменяя течение естественных процессов, ведя при этом регулирование, измерение и наблюдение. Основным средством создания таких условий являются разнообразные приборыи искусственныеустройства, о которых мы еще поговорим ниже. Эксперимент представляет собой наиболее сложный, комплексный и эффективный метод эмпирического познания и преобразования объектов разного рода. Но сущность его не в сложности, а в целенаправленности, преднамеренности и вмешательстве путем регулирования и управления в течение изучаемых и преобразуемых процессов и состояний объектов.

Основателем экспериментальной науки и экспериментального метода считается Галилей. Опыт как главный путь для естествознания обозначил впервые в конце XVI – начале XVII века английский философ Френсис Бэкон. Опыт – главный путь и для инженерии, и для технологий.

Отличительными признаками эксперимента считают возможность изучения и преобразования того или иного объекта в относительно чистом виде, когда все побочные факторы, затемняющие суть дела, устраняются почти целиком. Это дает возможность исследования объектов действительности в экстремальных условиях, т. е. при сверхнизких и сверхвысоких температурах, давлениях и энергиях, величинах скорости процессов, напряженности электрических и магнитных полей, энергиях взаимодействия и др. В этих условиях можно выявить неожиданные и удивительные свойства у обычных объектов и тем самым глубже проникнуть в их сущность и механизмы преобразований (экстремальный эксперимент и анализ).

Примерами явлений, открытых в экстремальных условиях, служат сверхтекучесть и сверхпроводимость при низких температурах. Важнейшим достоинством эксперимента стала его повторяемость, когда наблюдения, измерения, испытания свойств объектов проводятся многократно при варьировании условий, чтобы повысить точность, достоверность и практическую значимость ранее полученных результатов, убедиться вообще в существовании нового явления.

К эксперименту обращаются в следующих ситуациях:

– когда пытаются обнаружить у объекта ранее неизвестные свойства и характеристики – это исследовательский эксперимент;

– когда проверяют правильность тех или иных теоретических положений, выводов и гипотез – проверочный к теории эксперимент;

– когда проверяют правильность ранее произведенных экспериментов – проверочный (к экспериментам) эксперимент;

– учебно-демонстрационный эксперимент.

Любой из этих видов эксперимента может быть проведен как непосредственно с обследуемым объектом, так и с его заместителем – моделями разного рода. Эксперименты первого типа называют натурными, второго – модельными (моделирование). К примерам экспериментов второго типа относятся исследования гипотетической первичной атмосферы Земли на моделях из смеси газов и паров воды. Опыты Миллера и Абельсона подтвердили возможность образования при электрических разрядах в модели первичной атмосферы органических образований, соединений, а это в свою очередь стало проверкой теории Опарина и Холдейна о происхождении жизни. Другой пример – модельные эксперименты на компьютерах, получающие все большее распространение во всех науках. В этой связи физики сегодня говорят о возникновении «вычислительной физики» (работа компьютера базируется на математических программах и вычислительных операциях).




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 378; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.