Научное познание

Между эмпирическим и теоретическим уровнями познания имеется существенная связь. Без теории исследователь не знал бы, что он собственно наблюдает и для чего проводит эксперимент, т. е. что он ищет и что изучает. Например, для формулирования эмпирического высказывания «тело движется равномерно по прямой линии» требуется использовать определенную схему описания, а она предполагает определенную теорию – теорию равномерного и прямолинейного движения.

Можно сказать так: эмпирические данные всякой науки – это теоретически истолкованные результаты того, что мы воспринимаем в опыте. Разумеется, в процессе интерпретации мы «говорим одно, хотя видим другое», но очевидно, что «одно» связано с «другим». Так что мы вполне обоснованно говорим, что по проводнику идет электрический ток, хотя видим отклонение стрелки прибора – амперметра.

Зависимость опытных данных от теоретических положений иногда понимается как несопоставимость результатов наблюдений и экспериментов для различных теорий. Однако это не так. «Языки наблюдения» различных теорий сопоставимы: ведь они используют, в конце концов, одни и те же числовые шкалы для измерений и т. п.

С другой стороны, несостоятельно, с точки зрения плодотворности исследования, чрезмерное преувеличение роли теории без должного уважительного отношения к результатам эмпирического исследования. Эмпирический уровень научного познания обладает и своим собственным, вполне самостоятельным научным значением. Например, огромное значение для развития физики имело открытие в 1896 г. французским физиком А. Беккерелем естественной радиоактивности урановой соли. Великие события в биологии начались в 1668 г., когда нидерландский естествоиспытатель Антони ван Левенгук занялся исследованием многих природных объектов, используя микроскоп: последовали такие фундаментальные открытия, как открытие сперматозоидов и красных кровяных телец. Огромное значение для развития антропологии имело обнаружение голландским ученым Э. Дюбуа в 1890 г. на острове Ява останков челюсти питекантропа. И, очевидно, даже те, кто не признает теорию эволюции, не станет отрицать важность этой находки для науки.

Самостоятельное значение эмпирического уровня научного познания заключается также и в том, что результаты всякого опыта, будучи зависимыми в их истолковании и понимании от определенной теории, по отношению к некоторой другой теории (разумеется, релевантной, относящейся к той же самой предметной области) вполне могут выступать как основа ее анализа и критики.

1.4. Методы научного познания (наблюдение и эксперимент)

Наблюдение – это целенаправленное изучение и фиксирование данных об объекте, взятом в его естественном окружении; данных, опирающихся в основном на такие чувственные способности человека, как ощущения, восприятия и представления.

Результатами наблюдения являются опытные данные, а возможно – с учетом первичной (автоматической) обработки первичной информации – схемы, графики, диаграммы и т. п. Структурные компоненты наблюдения: сам наблюдатель, объект исследования, условия наблюдения, средства наблюдения (установки, приборы, измерительные инструменты, а также специальная терминология в дополнение к естественному языку).

На первый взгляд может показаться, что исследователь в акте наблюдения пассивен и занят только созерцанием, пусть даже добросовестным. Но это не так. Активность наблюдателя проявляется в целенаправленности и избирательности наблюдения, в наличии у него определенной целевой установки: «что наблюдать?», «на какие явления обращать внимание в первую очередь?».

Разумеется, квалифицированный исследователь не игнорирует и явления, не входящие в его установку в качестве собственных целей данного наблюдения: они им тоже фиксируются и вполне могут оказаться полезными для познания изучаемых им вещей.

Активность исследователя в акте наблюдения связана с теоретической обусловленностью содержания результатов наблюдения. В наблюдении участвует не только чувственная, но и рациональная способность в форме теоретических установок и научных стандартов. Как говорится, «ученый смотрит глазами, но видит головой».

Активность наблюдения проявляется также в отборе и конструировании средств наблюдения.

Наконец, обратим внимание на то, что наблюдение направлено на невнесение возмущений в естественные условия существования изучаемого объекта. Но деяние, связанное с ограничением субъектом самого себя и с контролированием им своих действий, очевидно, есть активность, пусть и особого рода. Так, например, исследователю, проводящему социологический опрос, приходится очень тщательно (активно!) продумывать комплекс вопросов и манеру их подачи, с тем чтобы обеспечить адекватность собираемого материала в отношении отсутствия возможных возмущений в естественном протекании изучаемого общественного явления.

Существуют два главных вида наблюдения: качественное и количественное. Качественное наблюдение было известно людям и использовалось ими с древнейших времен – задолго до появления науки в ее нынешнем понимании. Использование количественных наблюдений совпадает с самим становлением науки в Новое время. Количественные наблюдения связаны, естественно, с успехами в развитии теории измерений и измерительной техники. Переход к измерениям и появление количественных наблюдений означали и подготовку математизации науки.

Эксперимент – это целенаправленное, четко выраженное активное изучение и фиксирование данных об объекте, находящемся в специально созданных и точно фиксированных и контролируемых исследователем условиях.

Структурными компонентами эксперимента являются: а) определенная пространственно-временная область («лаборатория»), границы которой могут быть как реальными, так и мысленными; б) изучаемая система, которая в соответствии с протоколом подготовки эксперимента включает в себя, кроме самого объекта, также такие компоненты, как приборы, катализаторы химических реакций, источники энергии и т. д.; в) протокол эксперимента, в соответствии с которым в системе и производятся возмущения посредством направления в нее из контролируемых источников определенного количества материи и/или энергии в определенных формах и с определенной скоростью; г) реакции системы, фиксируемые с помощью приборов, типы и положение которых по отношению к области эксперимента также фиксируются в его протоколе.

В зависимости от познавательных целей, используемых средств и собственно объектов познания можно выделить: исследовательский, или поисковый эксперимент; проверочный, или контрольный эксперимент; воспроизводящий эксперимент; изолирующий эксперимент; качественный и количественный эксперимент; физический, химический, биологический, социальный эксперимент.

Становление эксперимента как самостоятельного метода научного познания в XVII в. (Г. Галилей) означало и возникновение науки Нового времени, хотя еще в XIII в. Р. Бэкон высказывал мнение, что ученый не должен безоговорочно доверять каким-либо авторитетам и что научное знание должно основываться на экспериментальном методе. Утвердившись в физической науке, экспериментальный метод нашел распространение в химии, биологии, физиологии, а в середине XIX в. и в психологии (В. Вундт). В настоящее время эксперимент все более широко используется в социологии.

Эксперимент обладает преимуществами перед наблюдением:

1) изучаемые явления можно воспроизводить по желанию исследователя;

2) в условиях эксперимента возможно обнаружение таких характеристик изучаемых явлений, которые нельзя наблюдать в естественных условиях; например, именно таким путем в начале 1940-х гг. в физике началось (с нептуния) изучение трансурановых элементов;

3) варьирование условий дает возможность существенно изолировать изучаемое явление от всякого рода привходящих, усложняющих обстоятельств и приблизиться к тому, чтобы изучать его в «чистом виде» с соблюдением принципа ceteris paribus(«при прочих равных условиях»);

4) резко расширяется возможность использования приборов и, следовательно, автоматизации и компьютеризации эксперимента.

В общей структуре научного исследования эксперимент занимает особое место. Во-первых, эксперимент служит связующим звеном между эмпирическим и теоретическим этапами и уровнями научного исследования. По своему замыслу эксперимент опосредован предшествующим теоретическим исследованием и его результатами: он задумывается на основе определенных теоретических знаний и имеет своей целью собрать новые данные или проверить (подтвердить или опровергнуть) определенную научную гипотезу (или теорию). Результаты эксперимента всегда интерпретируются с точки зрения определенной теории. И вместе с тем по характеру используемых познавательных средств эксперимент принадлежит к эмпирическому уровню познания, и его результаты – это установленные факты и эмпирические зависимости.

Во-вторых, эксперимент принадлежит одновременно и познавательной, и практической деятельности: его цель – приращение знания, но он связан и с преобразованием окружающей действительности, пусть даже пробным и ограниченным областью и содержанием конкретного эксперимента. В том случае, когда речь идет о крупномасштабном производственном или социальном эксперименте, он оказывается в полной мере формой практики.