Учебно-методическое пособие. Ульяновск: УлГУ, 2005. 112 с (стр. 20 из 45)

Измерение - процедура, направленная на определение характеристик (веса, длины, координат, скорости) материальных объектов с помощью соответствующих измерительных приборов. Измерение сводится к сравнению измеряемой величины с некоторой однородной с ней величиной, принятой в качестве эталона (единицы). Посредством системы единиц измерения дается количественное описание свойств тел. Измерение подразделяется на прямое и косвенное. При прямом измерении результат получается путем непосредственного сравнения измеряемой величины с эталоном, с помощью измерительных приборов, позволяющих непосредственно получать значение измеряемой величины. При косвенном измерении искомая величина определяется на основании прямых измерений других величин, связанных с первой математически выраженной зависимостью.

Эксперимент - это активный целенаправленный метод изучения явлений в фиксированных условиях их протекания, которые могут воссоздаваться и контролироваться самим исследователем. По характеру задач выделяют: исследовательский эксперимент, который связан с поиском неизвестных зависимостей между несколькими параметрами объекта; проверочный эксперимент, который применяется в случаях, когда требуется подтвердить или опровергнуть те или иные следствия теории. Эксперименту предшествует подготовительная стадия: замысел эксперимента, представляющий собой некоторое предположение о тех связях, которые должны быть вскрыты в процессе его и которые уже предварительно выражены с помощью научных понятий, абстракций. Как правило, эксперимент проводится с помощью приборов⁴ Все приборы можно приборы можно условно разделить на два класса -качественные и количественные. Приборы первого класса вводятся в познавательную ситуацию в тех случаях, когда исследователя интересует информация о качественной стороне объекта. Приборы усиливают познавательные возможности человека. По функциям приборы подразделяются на приборы-усилители (доставляют сигнал, идущий от объекта органам

Грамматическая интерпретация осуществлялась по отношению к каждому элементу языка, самому слову, его грамматическим и синтаксическим формам в условиях времени и обстоятельствах применения. Психологическая интерпретация должна была раскрывать представления, намерения, чувства сообщающего, исходя из содержания текста Историческая интерпретация предполагала включение текста в реальные отношения и обстоятельства его создания

48

⁴⁶ Философия науки / Под ред. С А. Лебедева: Учебное пособие для вузов. М, 2004. С. 167.

⁴⁷ Приборы - это познавательные средства, представляющие собой искусственные или естествен
ные материальные образования, которые человек в процессе познания приводит в специфическое
взаимодействие с исследуемым объектом с целью получения о последнем полезной информации.

49

чувств, не меняя при этом качественную определенность сигнала), приборы-анализаторы (путем непосредственного воздействия на объект преобразовывают его в такую форму, что появляется возможность получить с помощью органов чувств дополнительную информацию), приборы-преобразователи (предназначенные для изучения класса явлений, объективные свойства которых таковы, что информация о них не может быть получена с помощью органов чувств). Получение информации об объекте с помощью приборов является материальной процедурой. Всякое опытное познание требует установление взаимодействия наблюдателем и системой, что ведет к определенной трансформации последней.

Особым видом эксперимента является мысленный эксперимент. Если в реальном эксперименте исследователь для изучения свойств явления ставит его в различные физические условия и изменяет их, то в мысленном эксперименте эти условия являются воображаемыми, он воображение регулируется законами науки и правилами логики. Исследователь использует чувственные образы и теоретические модели. Классический пример такого эксперимента является эксперимент Эйнштейна со свободно падающим лифтом (результатом была формулировка принципа эквивалентности тяжелой и инертной массы, положенного в основание общей теории относительности).

В структуре научного исследования эксперимент занимает особое место. Эксперимент является связующим звеном между эмпирическим и теоретическим уровнем исследования: во-первых, по самому замыслу эксперимент связан с определенным теоретическим знанием, во-вторых, результаты эксперимента нуждаются в определенной теоретической интерпретации. Эксперимент, являясь методом познания, одновременно является и основным критерием истинности знания.

Метод эксперимента возник в рамках физики. Затем распространился в химии, биологии, физиологии и других естественных и гуманитарных (социологии, психологии, педагогике) науках. В. Гейзенберг определил связь поколений и значение этого способа познания следующим образом: " В сегодняшней научной работе мы существенным образом следуем методологии, открытой и развитой Коперником, Галилеем и их последователями в XV1-XVII вв. Для нее, прежде всего, характерны две особенности: установка на конструирование экспериментальных ситуаций, изолирующих и идеализирующих опыт и поэтому порождающих новые явления; сопоставление этих явлений с математическими конструктами, которым приписывается статус естественных законов" .

Экстраполяция - метод приращения знания путем распространения следствий какой-либо гипотезы или теории с одной сферы описываемых явлений на другие сферы. Он позволяет расширить познавательный потенциал научных понятий и теорий, увеличить их информационную емкость, а также усиливает предсказательные возможности теории в обнаружении новых фактов. "В опытных науках под экстраполяцией понимается распространение: а) качественных характеристик с одной предметной области на другую, с прошлого и настоящего на будущее; б) количественных характеристик одной области предметов на другую, одного агрегата на другой на основе специально разрабатываемых для этой цели методов; в) некоторого уравнения на иные предметные области знания, что связано с их некоторой модификацией и (или) с переистолкованием смысла входящих в них компонентов"⁴'. Например, закон теплового излучения Планка (энергия излучения может передаваться только отдельными "порциями"- квантами) был экстраполирован Эйнштейном на другую область явлений - была объяснена природа фотоэффекта.

Процедура переноса знания относительно самостоятельна, она органически входит в такие методы, как индукция, аналогия, моделирование, математическая гипотеза, статистические методы. В случае моделирования экстраполяция входит в операционную структуру этого вида эксперимента, состоящего из следующих операций и процедур: теоретическое обоснование будущей модели, её сходства с объектом; построения модели на основе

критериев подобия и цели исследования; экспериментальное исследование модели; операция перехода от модели к объекту, то есть экстраполяция результатов, полученных при исследовании модели на объект.

Эмпирические методы этого уровня обеспечивают фактуальное знание о мире, или факты, в которых фиксируется конкретные, непосредственные проявления действительности. Научный факт отличается эмпирической истинностью, то есть их истинность устанавливается опытным способом. Научный факт фиксирует "непосредственно данное", описывает (а не объясняется или интерпретируется) непосредственно сам фрагмент действительности. Факт дискретен, локализован во времени и пространстве, что придает ему определенную точность. Факт есть "очищенное" от случайностей статистическое резюме эмпирических данных или знание, отражающее типичное, существенное в объекте. В то же время факт релятивен, так как способен к дальнейшему уточнению, изменению, поскольку "непосредственно данное" включает элементы субъективного, а описание никогда не может быть исчерпывающим. К тому же может изменяться и объект, и язык, на котором осуществляется описание, изменяется система знания, в которую включен факт.

В гносеологическом смысле факт имеет сложную структуру, включающую четыре слоя. Объективная составляющая факта - реальные процессы, события, соотношения и свойства. Информационная составляющая - информационные посредники, обеспечивающие передачу информации от источника к приемнику, средству фиксации факта. Практическая детерминация факта - обусловленность факта существующими в данную эпоху качественными и количественными возможностями наблюдения, измерения и эксперимента. Когнитивная детерминация факта - зависимость способа фиксации и интерпретации фактов от системы исходных абстракций теории, теоретических схем, психологических и социокультурных установок. Очевидно, что важную роль играют теоретические предпосылки получения, описания и объяснения фактов. Причем, некоторые факты без этих предпосылок нельзя получить. Например, обнаружение астрономом И. Галле планеты Нептун по предварительным расчетам У. Леверье, открытие химических элементов предсказанных Д. И. Менделеевым.

Таким образом, в естествознании факты предстают в "теоретических одеждах", так как исследователи пользуются приборами, эмпирические результаты подвергаются теоретическому обоснованию. Тем не менее, на любом этапе развития науки есть факты и эмпирические закономерности, которые не осмыслены в рамках обоснованных теорий. Например, один из наиболее фундаментальных астрофизических фактов расширения Метагалактики был установлен в качестве "статистического резюме" многочисленных наблюдений явления "красного смещения" в спектрах удаленных галактик, проводившихся с 1914 г., а также интерпретации этих наблюдений как обусловленных эффектом Доплера. Включение этого факта в систему знания о Вселенной произошло независимо от разработки теории, в рамках которой он был понят и объяснен, то есть теории расширяющейся Вселенной, тем более что она появилась много лет спустя после первых публикаций об открытии красного смещения в спектрах спиральных туманностей. Теория А.А. Фридмана помогла правильно оценить этот факт, который вошел в эмпирические знания о Вселенной до и независимо от неё⁵⁰.