Непосредственное теоретическое воображение объекта - непосредственное эмпирическое наблюдение объекта

Моделирование. Иногда наблюдение за интересующим исследователя объектом по какой-то причине затруднено, либо невозможно. Например, сегодня невозможно наблюдать за сообществами наших отдаленных предков, поскольку все эти сообщества давно вымерли. В подобном случае можно, однако, найти объекты в своих существенных признаках подобные тем объектам, исследование которых мы хотели бы осуществить. Наблюдая за такими объектами, мы можем затем сделать определенные выводы относительно объектов, которые мы хотели бы наблюдать, но по каким-то причинам не можем этого сделать. Объект, подобный в своих существенных признаках исследуемому объекту, называется моделью, а наблюдение за ним - моделированием.

Следует отметить, что иногда термин «моделирование» используется в другом смысле, а именно в смысле построения модели. Дело в том, что объектом наблюдения может выступать не только естественный, но и искусственный объект, специально создаваемый с целью замещения естественного объекта, наблюдение за которым затруднено, либо невозможно. Подобный искусственный объект и именуется моделью, тогда как процесс его построения - моделированием. Очевидно, что в данном случае понятие модели используется в узком смысле, тогда как в широком смысле моделью исследуемого объекта может быть любой объект, подобный данному: не только искусственный, но и естественный.

Вместе с тем искусственный объект сам по себе может стать предметом исследования. Например, новые модели автомобилей, кораблей, локомотивов, тепловозов, самолетов, прежде чем запускаются в массовое производство тщательно исследуются, что, в частности, включает в себя не только их наблюдение, но и их моделирование.

3.8. Теоретическое моделирование. Моделирование используется не только на эмпирическом, но и на теоретическом уровне научного познания. Здесь оно до некоторой степени замещает непосредственное теоретическое воображение. При этом в качестве моделей теоретических объектов могут выступать как естественные, так и искусственные эмпирические объекты, именуемые аналоговыми моделями. Последние, при желании, можно себе теоретически вообразить, но проще их непосредственно наблюдать в действительности. Например, аналоговой моделью атома по Резерфорду выступала Солнечная система (естественный объект), тогда как молекулы традиционно моделировались при помощи шариков разных цветов, символизировавших собой атомы, и палочек, соединяющих эти шарики, символизировавших собой химические связи.

3.9. Эксперимент. В целом, можно моделировать не только наблюдаемые объекты, но и условия их наблюдения. Иначе говоря, объекты и их модели, как естественной, так и искусственной природы, можно наблюдать не только в естественных, но и в искусственных условиях. В последнем случае речь идет об эксперименте.

Одним из первых экспериментальный метод стал широко использовать Галилей. В свое время Аристотель, непосредственно наблюдая за естественными объектами в естественных условиях, пришел к выводу, что тела падают вниз тем быстрее, чем больше их масса. Например, пушечное ядро падает очень быстро, а птичье перо - очень медленно. Пытаясь опровергнуть данное очевидное наблюдение, Галилей провел серию экспериментов, в ходе которых он бросал со знаменитой Пизанской башни шары разной массы, но приблизительно одинакового объема. В результате выяснилось, что время падения тел не зависит от их массы, и только сопротивление воздуха приводит к тому, что перо падает значительно медленнее ядра. Если же наблюдать за ядром и пером в безвоздушном пространстве, то они будут падать вниз одновременно, что и воспроизводится сегодня в простой экспериментальной установке, состоящей из стеклянной герметической трубы, из которой выкачан воздух, пера и свинцовой дробинки.

3.10. Виды экспериментов. Можно выделить несколько основных разновидностей экспериментов:

1. Исследовательский или поисковый эксперимент, когда мы пытаемся обнаружить какие-либо феномены и закономерности, теоретически нами не прогнозируемые. Успех поискового эксперимента приводит к т.н. «случайным открытиям». Например, аспиранты Резерфорда, наблюдавшие за прохождением альфа-частиц сквозь золотую фольгу, обнаружили, что ничтожный процент этих частиц отражается от фольги под острыми углами. Последнее повлекло за собой существенный пересмотр теоретических представлений о структуре вещества.

2. Проверочный или контрольный эксперимент. В данном случае проверке подвергается то или иное теоретическое положение. Так, Эйнштейн в свое время высказал идею о том, что тела искривляют физическое пространство, вследствие чего световой луч, идущий от звезд, при прохождении вблизи Солнца должен существенно отклоняться, что однако можно зафиксировать только в момент полного солнечного затмения. Для проверки данного теоретического положения была организована экспедиция в Южную Америку, где подобное затмение как раз тогда ожидалось. Излишне добавлять, что теоретические выкладки Эйнштейна блестяще подтвердилось.

3. Решающий или селективный эксперимент. В этом случае осуществляется выбор между двумя или более конкурирующими теориями. Последнее имеет место в том случае, если теории содержат противоречащие друг другу утверждения относительно одних и тех же эмпирических феноменов. Например, согласно корпускулярной теории света, скорость света в более плотной среде больше, чем в менее плотной, тогда как волновая теория света дает противоположное отношение скоростей. В конечном счете измерение скорости света доказало правоту сторонников волновой теории. Правда, справедливости ради здесь следует добавить, что сторонники корпускулярной теории попытались свести на нет результат эксперимента, заявив, что в волновой теории речь идет о фазовой скорости света, а в корпускулярной - о групповой. И поскольку в эксперименте измерялась именно фазовая скорость, он вовсе не является решающим и корпускулярную теорию не опровергает.

3.11. Мысленный эксперимент. Подобно моделированию экспериментирование используется не только на эмпирическом, но и на теоретическом уровне. В этом случае речь идет о т.н. мысленном эксперименте, в ходе которого теоретиком воображается, а затем подробно анализируется некоторая конкретная экспериментальная ситуация. Тот же Галилей не только экспериментировал с падающими грузами в реальности, но и мысленно воспроизводил подобный процесс. Допустим, говорил он, мы связали тяжелое и легкое тело веревкой. Тогда при падении легкое тело будет тормозить тяжелое, и система тел упадет позже, нежели тяжелое тело в отдельности. Если же припаять легкое тело к тяжелому, они образуют одно тело большой массы, которое упадет раньше, чем тяжелое тело в отдельности. Но время падения системы тел не может зависеть от характера их связи. Следовательно, мы должны допустить, что легкое и тяжелое тела упадут одновременно, поскольку лишь это предположение снимает обрисованное выше противоречие.

3.12. Компьютерное моделирование. Аналогично тому, как исследователь может моделировать не только наблюдаемые объекты, но и условия их наблюдения, он может моделировать также саму реальность, в которой осуществляется наблюдение. В этом плане, говоря об искусственных объектах наблюдения, можно подразделить их на реальные и виртуальные, наблюдаемые только в особой виртуальной реальности. Последняя, как известно, может быть синтезирована посредством создания особого рода компьютерных программ.

3.13. Классификация наблюдений. Без учета феномена виртуальной реальности основные типы наблюдений могут быть классифицированы следующим образом:

Типы наблюдений

Непосредственные

Опосредованные

за объектом

за моделью

за объектом

за моделью

ест.

иск.

ест.

иск.

ест.

иск.

ест.

иск.

еу

иу

еу

иу

еу

иу

уе

иу

еу

иу

еу

иу

еу

иу

еу

иу

Примечание: Наблюдение за моделью соответствует моделированию; ест. означает, что наблюдение осуществляется за естественным объектом, а иск. - что за искусственным; еу означает, что наблюдение проводится в естественных условиях, а иу соответствует искусственным условиям или эксперименту.

3.14. Типы теоретического воображения. Классификация типов теоретического воображения должна быть во всех своих деталях аналогичной классификации типов эмпирического наблюдения. Единственное различие между обоими классификациями заключается в том, что некоторые возможности теоретического воображения, например, упоминавшееся выше теоретическое опосредованное, до сих пор остаются практически не реализованными.

3.15. Соотношение эмпирического наблюдения и теоретического воображения. Теоретическое воображение связано с эмпирическим наблюдением следующим простым правилом: все, что может наблюдаться эмпирически, может быть представлено теоретически, и обратно, все, что может быть представлено теоретически, может наблюдаться эмпирически. Простейший случай действия подобного правила:

Например, можно представить себе существа, живущие на другой стороне Земли - антиподов, а затем совершить географическое путешествие и непосредственно наблюдать их эмпирически. С другой стороны, теоретически вообразив микроорганизмы, мы никогда и нигде не сможем наблюдать их эмпирически, однако применительно к данному случаю вполне можно реализовать ситуацию:

Дата добавления: 2013-12-11