верного пути — все зависит от того, верны или не
верны данные предпосылки. Иногда ученые в силу
объективных или субъективных обстоятельств
руководствуются ложными предпосылками, что,
естественно, не способствует объективному отражению
действительности. Например, ложное истолкование
научных проблем кибернетики и генетики привело к
существенному отставанию в данных отраслях знания.
В истории естествознания прослеживается
тенденция развития процесса познания от качественного
изучения объекта или явления к установлению их
количественных параметров и выявлению общих
закономерностей, выраженных в строгой математической
форме. Строгость и точность экспериментальных
сведений при этом зависит от совершенства методов
измерений
и чувствительности разрешающей способности и
точности измерительной техники.
Современный эксперимент характеризуется высокой
точностью измерений. Можно назвать несколько путей
повышения точности:
1) введение новых эталонов;
2) применение чувствительных приборов;
3) учет всех условий, влияющих на объект;
4) сочетание разных видов измерений;
5) автоматизация процесса измерений.
Оптимальное сочетание данных путей определяется
субъективным свойством естествоиспытателя и в большой
степени зависит от степени совершенства
экспериментальной техники.
Организация постоянного взаимодействия
наблюдения, измерения и количественного описания в
процессе эксперимента опосредуется теоретическими
знаниями, включающими философское представление о
картине мира, гипотезы и т.д.
Теоретические знания в ходе эксперимента лежат
в основе:
- формирования сложного объекта исследований;
- перегруппировки элементов объекта, скрытых от
непосредственного наблюдения;
- фиксации и регистрации экспериментальных
данных;
- интерпретации полученных данных и их
сопоставления с теоретическими.
При реализации данных процессов
естествоиспытатель постоянно сверяет свои действия и
результаты с теоретическими посылками. Когда
эксперимент находится в завершающейся стадии и
собраны основные экспериментальные результаты,
теоретическая работа не прекращается — она направлена
на обработку результатов эксперимента.
Обработка экспериментальных результатов
После получения первых экспериментальных
результатов процедура эксперимента продолжается. Во-
первых, как правило, разовый эксперимент не дает
окончательного ответа на поставленный вопрос. Во-
вторых, полученные экспериментальные результаты
нуждаются в логической доработке, превращающей их в
научный факт, т.е. в то, в истинности чего не
возникает сомнений.
Представление о фактах как проявлениях
действительности, непосредственно фиксируемых в
формах чувственного отражения, сложилось в науке на
ранней стадии зарождения естествознания. Практика
современного естествознания показывает, что не все
факты непосредственно воспринимаются, чаще всего
факты не являются тем, что бросается сразу в глаза и
может быть зафиксировано всеми, кто обладает
нормальным зрением.
Факты в естествознании не просто собираются, а
активно формируются естествоиспытателем, что отнюдь
не снижает их объективности. В равной мере и теория,
несмотря на проявление творческой активности
субъекта, не утрачивает своей объективности, если она
истинна.
Отдельные экспериментальные данные, полученные
на начальной стадии эмпирического исследования, сами
по себе не становятся фактами науки. В них могут
содержаться ошибки, связанные с некорректной
постановкой эксперимента, неправильными показаниями
измерительных приборов, отклонениями в
функционировании органов чувств и т.п. Поэтому в
естествознании, как правило, проводится не один, а
серия экспериментов. Уточняются и проверяются
результаты эксперимента, собираются недостающие
сведения, проводятся дополнительные эксперименты.
Затем полученные в серии экспериментов данные
подвергаются математической обработке.
При кажущейся простоте получения и обработки
первичных экспериментальных данных, т.е. результатов
наблюдений и измерений, математическая обработка,
обладая определенной спецификой, производится в
рамках строгой теории ошибок, на основании которой
количественно определяется достоверность
окончательных результатов. Сколь бы точными ни были
наблюдения и измерения, погрешности неизбежны, и
задача естествоиспытателя заключается в том, чтобы
приблизить экспериментальные данные к объективным
значениям определяемых величин, т.е. уменьшить
интервал неточности. Для этого каждый исследователь
должен иметь представление обо всех ошибках,
встречающихся в практике экспериментального
исследования. Современная теория ошибок вооружает
экспериментаторов надежными средствами корректировки
экспериментальных данных.
Статистическая обработка — не только
эффективное средство уточнения экспериментальных
данных, отсеивания случайных ошибок, но и первый шаг
обобщения их в процессе формирования научного факта.
Разумеется, статистическая обработка — необходимая,
но не достаточная операция при переходе от
эмпирических данных к естественно-научным фактам
После уточнения экспериментальных результатов
начинается следующая стадия — сравнение и обработка.
Если в результате сравнения и обобщения готовится
материал для последующих обобщений, то в науке
фиксируется новое явление. Однако это не означает
завершения процесса формирования научного факта.
Вновь зафиксированное явление становится научным
фактом после его интерпретации.
Таким образом, научный факт, полученный в
эксперименте, представляет собой результат обобщения
совокупности выводов, основанных на наблюдениях и
измерениях характеристик исследуемого объекта при
предсказании их в виде гипотезы.1)
2. Современные средства естественно-научных
исследований
Специфика современных, экспериментальных и
теоретических исследований
На протяжении всех этапов эксперимента
естествоиспытатель руководствуется в той или иной
форме теоретическими знаниями. В последнем столетии в
силу ряда объективных причин основной
профессиональной деятельностью некоторых ученых стала
исключительно теоретическая работа. Одним из первых
ученых, который не проводил никаких экспериментов,
был немецкий физик Макс Планк.
Произошло, таким образом, деление
естествоиспытателей на профессиональных теоретиков и
экспериментаторов. Во многих отраслях естествознания
возникли экспериментальные и теоретические
направления и в соответствии с ними появились
специализированные лаборатории и даже институты,
например Институт теоретической физики. Такой процесс
наиболее активно проходит во второй половине XX
столетия. В прежние времена не только Ньютон и
Гюйгенс, но и такие выдающиеся теоретики, как
Максвелл, обычно сами экспериментально проверяли свои
теоретические выводы и утверждения. В последние же
десятилетия только в исключительных случаях
теоретик проводит экспериментальную работу,
чтобы подтвердить выводы своих теоретических
изысканий.
Одна из существенных объективных причин
профессиональной обособленности экспериментаторов и
теоретиков заключается в том, что технические
средства эксперимента значительно усложнилась.
Экспериментальная работа требует концентрации больших
усилий, она не под силу одному человеку и выполняется
в большинстве случаев целыми коллективом научных
работников. Например, для проведения эксперимента с
применением ускорителя, реактора и т.п. требуется
относительно большой штат научных сотрудников.
Поэтому даже при большом желании теоретик не в
состоянии проверить на практике свои теоретические
выводы и предложения.
Еще в 60-е годы нынешнего столетия, когда
практически все отрасли естествознания находились на
подъеме, академик П.Л. Капица с тревогой говорил о
разрыве между теорией и экспериментом, между теорией
и жизнью, между теорией и практикой, отмечая отрыв
теоретической науки от жизни, с одной стороны, и, с
другой стороны, недостаточно высокое качество
экспериментальных работ, что нарушает гармоническое
развитие науки.
Гармоническое развитие естествознания возможно
тогда, когда теория опирается на достаточно крупную
экспериментальную базу. А это означает, что для
экспериментатора нужна хорошая материальная база:
помещение со всевозможным специальным оборудованием,
большой набор высокочувствительных приборов,
специальные материалы, мастерские и т.п. Темпы
развития естествознания в значительной степени
обусловливаются совершенством такой материальной
базы.
Отрыв теории от эксперимента, опыта, практики
наносит громадный ущерб прежде всего самой теории и,
следовательно, науке в целом. Отрыв от опыта и жизни
характерен не только для естествоиспытателей, но и
для философов, занимающихся философскими проблемами
естествознания. Ярким примером может служить
отношение некоторых философов к кибернетике в конце
40-х — начале 50-х годов, когда в отечественных
философских словарях кибернетика называлась
реакционной лженаукой. Если бы ученые
руководствовались таким определением кибернетики, то,
очевидно, освоение космоса и создание современных
наукоёмких технологий не стало бы реальностью, так
как сложные многофункциональные процессы, вне
зависимости от их области применения, управляются
кибернетическими системами.
Работа крупных ученых-естествоиспыгателей,
внесших большой вклад в развитие современного
естествознания, несомненно проходила в тесной
взаимосвязи теории и эксперимента. Поэтому для
развития естествознания на здоровой почве всякое
теоретическое обобщение должно непременно проверяться
на опыте. Только гармоническое развитие эксперимента
