Георгий Рузавин - Методология научного познания [Учебное пособие для вузов]

Важную роль эксперимент играет и при формировании новых гипотез и теоретических представлений. Эвристическая роль эксперимента при генерировании новых гипотез заключается в использовании опыта для уточнения и исправления первоначальных допущений и предположений. Если исследователь располагает готовой гипотезой, тогда он использует эксперимент для ее подтверждения или опровержения. Если же он выдвигает новую гипотезу, то обращается к эксперименту, чтобы проверить и уточнить свои первоначальные допущения. Обычно в ходе исследования поисковый и проверочный эксперимент осуществляются одновременно, поскольку ученый не только уточняет свои первоначальные допущения и предположения, но и доводит их до уровня научной гипотезы, а затем выводит из нее эмпирически проверяемые следствия, которые проверяет с помощью эксперимента.

Однако, какой бы эксперимент ни осуществлялся, он всегда служит лишь определенным звеном в общей цепи научного исследования. Поэтому эксперимент нельзя рассматривать как самоцель, а тем более противопоставлять теории. Если эксперимент ставит вопрос природе, то такой вопрос может возникнуть лишь в сфере идей и при достаточно высоком уровне развития теоретического знания. Без теории и ее направляющих идей невозможно никакое научное экспериментирование, поскольку как само планирование эксперимента, так и интерпретация его результатов требуют обращения к теории.

За четыре столетия своего существования экспериментальный метод продемонстрировал свою высокую эффективность как важнейшего способа эмпирического исследования. Его эффективность непрерывно возрастала по мере усовершенствования экспериментальной техники и степени зрелости теоретической мысли, а также усиления взаимодействия между теорией и опытом. От простейших опытов, представлявших по сути дела усложненные наблюдения, до создания целых индустриальных систем для ускорения заряженных частиц, получения высоких и сверхвысоких температур и давлений, мощных радиотелескопов и космических лабораторий — вот далеко не полный перечень составляющих того гигантского скачка, который характеризует развитие экспериментальной техники.

Возникает вопрос: если экспериментальный метод является столь эффективным методом эмпирического исследования, то почему он не применяется во всех науках?

Как уже показано выше, применение эксперимента в науке связано прежде всего с возможностью активного взаимодействия исследователя с изучаемым объектом, при котором он является не пассивным наблюдателем происходящих процессов, а изучает их в желательном для него виде, изолируясь от влияния второстепенных факторов. В такой науке, как астрономия, такое вмешательство оказывается принципиально невозможным по практическим соображениям, и поэтому ученые ограничиваются в ней систематическими наблюдениями. Правда, с развитием космических исследований становятся осуществимыми локальные эксперименты по изучению технических процессов и поведения живых организмов в условиях невесомости. Но астрофизика и космология не могут проверять свои гипотезы с помощью экспериментов над небесными телами. Иногда в лаборатории можно создать условия, подобные, скажем, условиям на Солнце, и выяснить, что при этом происходит, но это будет не астрономический, а чисто физический эксперимент. Поэтому осуществление термоядерного синтеза в земных условиях было бы проверкой соответствующей физической, а не астрономической или космологической теории.

В науках, изучающих исторические процессы, происходившие на нашей планете (геология, палеонтология, археология и др.) не только эксперимент, но и непосредственные наблюдения невозможны в силу того, что эти процессы и события уже завершились. В социальных науках проведение экспериментов с большими группами людей наталкивается на серьезное их сопротивление. Попробуйте, например, провести эксперимент, сознательно нарушив подачу воды, электричества или газа даже для небольшого городского района. Люди возмутятся этим и потребуют запретить такой эксперимент, противоречащий нормам морали и правам людей в гражданском обществе. Поэтому в социологии обычно ограничиваются изучением поведения людей в малых группах, причем наблюдение и в этом случае не должно противоречить нормам нравственности и правам членов гражданского общества. И хотя журналисты продолжают писать о «великих социальных экспериментах», но здесь мы встречаемся скорее с метафорой, чем с экспериментами в точном смысле этого слова.

Под измерением обычно подразумевают процесс нахождения отношения данной величины к другой, принятой за единицу измерения [35] Маликов М. Ф. Основы метрологии. Ч. 1. — М., 1949. — С. 316. . Результаты измерения обычно выражаются с помощью чисел, и благодаря этому их можно подвергнуть математической обработке. Однако в некоторых случаях измерением называют любой способ приписывания чисел некоторым свойствам объектов в соответствии с определенными правилами. С таким положением чаще всего приходится встречаться в исследованиях, где ограничиваются лишь сравнением свойств предметов и явлений по их интенсивности.

Всякий раз, когда удается упорядочить свойства по их интенсивности с помощью отношений «больше», «меньше» или «равно», можно установить определенное соответствие между степенями интенсивности свойства и числами. Такой способ квантификации,или количественной характеристики, свойств используется в тех случаях, когда трудно или невозможно провести непосредственные измерения. Так, например, в минералогии широко используется шкала Мооса для определения сравнительной твердости минералов. Один минерал считается более твердым, если оставляет на другом царапину. Если твердость талька оценивается как 1, то твердости алмаза соответствует 10. С равным успехом мы могли бы приписать тальку другое число, но тогда соответственно изменилась бы оценка твердости алмаза. Поскольку числа здесь выбираются более или менее произвольно, постольку с ними нельзя производить обычных арифметических действий. Таким образом, при квантификации различных свойств величин можно выделить классификационные, сравнительные и количественные, или метрические, понятия. С помощью счета мы определяем количество предметов какого-либо класса.

Как показывает история культуры, было время, когда люди не знали понятия числа и тем не менее справлялись по-своему со счетом небольших множеств вещей. Для этого они устанавливали взаимно-однозначное соответствие между данным множеством вещей и некоторым «эталонным множеством», в качестве которого сначала выступали пальцы рук и ног самого человека, потом камешки, ракушки и тому подобные предметы. Потребовалось длительное время, чтобы понять, что в качестве предметов счета можно использовать отвлеченные числа.