• философский,
• общенаучный,
• частнонаучный.
Философский уровень методологии близок проблемам гносеологии (эпистемологии, теории познания, учению о познании). Общенаучный уровень методологии есть специфический синтез частнонаучного знания и философского знания. Частнонаучный уровень методологии есть, в свою очередь, синтез общенаучной методологии и системы знаний соответствующей частной науки (например, вводятся понятия «методология физики», «методология химии», «методологические проблемы экологии», «методологические проблемы лингвистики»).
Наше основное внимание обращено здесь, конечно, к нормативной методологии, рассматриваемой преимущественно на содержательном уровне общенаучного и частнонаучного знания.
2. Что такое эксперимент ?
Эксперимент (от лат. проба, опыт) - метод познания, основанный на контролируемом взаимодействии исследующей системы (человек со специальными инструментами) с исследуемой системой (объект исследования в заданных экспериментатором условиях), планирование которого осуществляется на основании исходных идей, теорий, знаний. Совокупность экспериментальных результатов служит основой для идеализированной модели исследуемого объекта как предмета описания теории. Согласно остроумному замечанию Гегеля, в экспериментальной познавательной деятельности человек действует «против природы с помощью самой природы».
При осмыслении экспериментальной деятельности следует ясно разделить понятия «предмет» и «объект» исследования. Объект исследования - это то, что противостоит исследователю как некоторая система, целостность, или. другими словами, это система, которая по предположению существует сама по себе, вне сознания познающего субъекта. Предмет исследования - это специально выделенная область исследования, это проблемное поле той или иной области науки, это также система, созданная в сознании познающего субъекта им самим. В данном случае важно уяснить следующее: предмет исследования может включать некоторые стороны как совокупности различных объектов, так и некоторые стороны одного объекта. В одном и том же объекте могут быть выделены различные предметные области. Например, молекула белка может рассматриваться и как механическая частица, и как электронно-ядерная система с характерным состоянием и спектральными характеристиками, и как биокаталиэатор (фермент), и как конструктивный компонент биомембран. То есть может выступать в весьма различных предметных областях физики, биохимии, биофизики.
Особенностью естественнонаучного эксперимента является то, что, имея предметную направленность, эксперимент, по существу, заключается в реализации взаимодействия исследуемого материального объекта с некоторым материальным фактором, называемым прибором или инструментом.
Важно учесть, что в эксперименте мы получаем информацию об исследуемом объекте в контролируемых, искусственно созданных условиях, что отличает эксперимент от наблюдения. Мы не будем здесь обсуждать так называемые «мысленные эксперименты», а будем рассматривать только материализованные эксперименты.
Все материальные (естественнонаучные) объекты могут быть представлены веществом и полем. При проведении экспериментального исследования какого-либо объекта, как правило, обеспечивается такая ситуация, когда варьируется только одна из характеристик или исследуемого объекта, или иследовательского инструмента. Это необходимо для того, чтобы можно было установить искомые корреляции исследуемых свойств объекта с контролируемыми характеристиками экспериментальной ситуации. Варьирование более чем одной характеристикой (это может быть и напряженность поля, и частота излучения, и температура, и какой-либо функциональный химический фрагмент молекулы, и вид живого организма в пределах одного рода и т.п.) приводит к трудно анализируемым многопараметровым задачам. Проще говоря, эксперимент должен быть организован так, чтобы ожидаемый экспериментальный эффект был выше уровня «шумовых эффектов», вносимых факторами, не входящими в предмет экспериментального исследования. При качественных экспериментах, где нужно установить наличие или отсутствие какого-либо свойства (а именно эти эксперименты и составляют в большинстве основу познания нового в природе), экспериментальную ситуацию («исследующую» и «иследуемую» системы) организуют так, чтобы надежно контролируемый эффект позволял «по вопрошаемому» у Природы вопросу, получить ответ в простейшей форме «Да» или «Нет».
Не вдаваясь в дефиниции понятий «прибор» и «инструмент», отметим, что в методологическом плане планирование эксперимента интерес представляет взаимодействие, которое мы называем «первичным». Именно первичное взаимодействие определяет принципиальные возможности познания Природы в том или ином эксперименте.
В литературе философской и науковедческой, специально-научной и научно-популярной широко используются такие выражения, как «физический метод», «химический метод», «биологический метод», «биохимический метод», а вместе с этим рассуждения, например, о роли физических методов в химии, физико-химических методов в биологии и т.п. Понятия, обозначаемые названными терминами, представляются авторам достаточно однозначными, понятными каждому, что хорошо видно по отсутствию их дефиниций в подавляющем большинстве даже методологических и науковедческих работ. Думаем, что при первом взгляде не видит здесь проблемы и читатель. Однако, проблема, и проблема принципиально важная, здесь есть.
Первая сторона проблемы заключается в необходимости содержательного, неформального разделения понятий «физический метод», «химический метод» и интердисциплинарных вариантов типа «физико-химический метод», «биохимический метод» и т.п.
Вторая, производная сторона проблемы заключается в выработке на основании решения первой проблемы единого понятийно-терминологического аппарата с критикой массы работ разного жанра, в которых изобилуют неопределенности, неоднозначности и просто ошибочность использования терминов, обозначающих соответствующие методы. Вполне понятно, что и мысли, выводы в таких работах не могут быть вполне корректными, или, проще говоря, достаточно полезными (полезными для философско-методологического анализа естествознания, для организации и управления научными исследованиями, для сознательной и корректной постановки экспериментов).
В представляемой работе мы сделаем акцент на положительной части проблемы - задаче характеристики природы экспериментальных исследовательских методов и выработке на основании этого непротиворечивой содержательной дефиниции методов основных естественных наук и интердисциплинарных их вариантов. Контекстуальный анализ и критика других работ - жанр не очень благодарный и почти непродуктивный.
3. Природа первичного взаимодействия - основа познавательных возможностей и содержательной классификации экспериментальных естественнонаучных методов
В первую очередь нужно исходить из того, что основой наук о природе естественных наук, являются данные, получаемые в процессе экспериментальной деятельности, а теоретические построения являются важной, но производной частью в системе естествознания. Такая ситуация связана с тем, что объект-предметной областью естественных наук являются природные материальные образования с их структурой, свойствами, характерными особенностями движения и развития, а не одни только формальные мыслительные конструкты. В силу этого обстоятельства природа экспериментальных исследовательских методов и должна быть основой содержательного различения, разделения, классификации методов естественных наук. Вполне понятно, что более однозначное и непротиворечивое разделение методов по дисциплинам дает возможность для более определенного отнесения научных знаний к соответствующим дисциплинам или их пограничным областям:
Для конкретизации нашего рассмотрения проблемы предлагается вариант дефиниции экспериментального естественнонаучного метода, а далее предлагаемое определение поясним и обоснуем.
В контексте данной работы под экспериментальным естественнонаучным методом понимается способ получения сигнала (информации) об исследуемом природном процессе, объекте посредством специально организованного первичного взаимодействия объекта с прибором с последующим преобразованием первичного сигнала в форму, удобную для восприятия (регистрации, интерпретации и т.п.). Здесь под понятием «первичного взаимодействия» мы имеем в виду взаимодействие природного материального объекта (т.е. системы вещественно-полевой организации) с другим материальным объектом - прибором (также системы вещественно-полевой организации с известными свойствами, естественного или искусственного происхождения), в результате которого получается первичный (исходный) сигнал, материальный отклик, поддающийся регистрации, преобразованию и т.п.
Методологическая основа подхода настоящей работы следующая: исследовательские, в конечном итоге познавательные, возможности экспериментальных естественнонаучных методов решающим образом определяются природой первичного взаимодействия, реализуемого в конкретной экспериментальной ситуации, и именно природа такого взаимодействия должна быть основой классификации исследовательского метода.
При таком содержательном подходе экспериментальным физическим методом следует называть организацию такой экспериментальной ситуации, когда при ее реализации первичный сигнал (информация) об исследуемом объекте получается в результате взаимодействия и «объект-прибор физической природы». Другими словами, при реализации физического метода исследуемый физический объект (элементарный частицы, поля, твердые кристаллические тела, газожидкостные среды, космические тела и т.д.) вводится во взаимодействие с известным объектом, называемым прибором (частицами, полями, твердыми телами с известными массой, импульсом, напряженностью, частотой, твердостью, вязкостью и т.п.). Аналогично этому, экспериментальным химическим методом следует называть организацию такой экспериментальной ситуации, когда при ее реализации первичный сигнал (информация) об исследуемом объекте получается в результате взаимодействия «объект-прибор химической природы».