Наблюдение и эксперимент. Технические средства эксперимента

2. Наблюдение и эксперимент. Технические средства эксперимента

2.1 Наблюдение и эксперимент

Важнейшими методами естественнонаучного исследования являются наблюдение и эксперимент.

Наблюдение – преднамеренное, планомерное восприятие, осуществляемое с целью выявить существенные свойства объекта познания. Наблюдение относится к активной форме деятельности, направленной на определенные объекты и предполагающие определенную формулировку задач и целей. Наблюдение требует специальной подготовки - предварительного ознакомления с материалами, относящимися к объекту будущего наблюдения, с рисунками, фотографиями, описанием предметов и. т. п. Важное место в подготовке наблюдения должно занимать уяснение задач наблюдение, требований, которым оно должно удовлетворять, предварительная разработка плана и способов наблюдения.

Эксперимент - метод, или, прием, исследования, с помощью которого объект или воспроизводится искусственно, или ставится в заранее определенные условия. Метод изменения условий, в которых находится исследуемый объект, - это основной метод эксперимента. Изменение условий позволяет вскрыть причинную зависимость между заданными условиями и характеристиками исследуемого объекта и одновременно обнаружить те новые свойства объекта, которые не проявляются непосредственно в обычных условиях, проследить характер изменения наблюдаемых свойств в связи с изменением условий. С изменением условий изменяются определенные свойства объекта, а другие при этом претерпевают существенных изменений, от них можно отвлечься. Эксперимент, таким образом, не сводится к простому наблюдению – он активно вмешивается в реальность, изменяет условия протекания процесса.

2.2 Технические средства эксперимента

Естественнонаучное экспериментальное исследование немыслимо без создания разнообразных технических средств, включающих многочисленные приборы, инструменты и экспериментальны установки. Без экспериментальной установки. Без экспериментальной техники невозможно было бы развитие естествознания. Процесс естественно - научного познания существенно зависит от развития используемых наукой технических средств.

Благодаря микроскопу, телескопу, рентгеновским аппаратам, радио, телевизору, сейсмографу и т.п. человек значительно расширил свои возможности восприятия.

Первые закономерности в природе были установлены, как известно в движении небесных тел и были основаны на наблюдениях, осуществляемых невооруженным глазом. Галилей в своих классических опытах с движением тела по наклонной плоскости измерял время по количеству воды, вытекающей через тонкую трубку из большого резервуара, тогда еще не было часов в нашем представлении. Однако давно прошло время, когда естественнонаучные и следования могли осуществляться при помощи подручных средств. Галилей прославился в науке не только своими исследованиями механических явлений, но и изобретением подзорной трубы. Сегодня астрономия немыслима без разнообразных телескопов, в том числе и радиотелескопов, позволяющих человеку - заглянуть в такие дали мироздания, откуда свет распространяется до нас в течение сотен миллионов световых лет.

Огромную роль в развитии биологии сыграл микроскоп. Открывшие человеку многие тайны живого мира. Сегодняшние технические средства дают возможность осуществить эксперимент на молекулярном, атомном и ядерных уровнях. Техника современного эксперимента состоит не только из высокочувствительных приборов, но и из специальных сложных экспериментальных установок. Например, для проникновения вглубь атомного ядра строятся громадные экспериментальные сооружения – синхрофазотроны.

Наукой сегодня активно используются для проведения экспериментов космические корабли, подводные лодки, различного рода научные станции, специальные заповедники. Успехи естествознания тесно связаны с усовершенствованием методов и средств измерения, с усовершенствованием приборов и установок, которые позволяют с всевозрастающей гибкостью и утонченностью изменять условия наблюдения и эксперимента. За последние десятилетия создана мощная вычислительная техника, которая не только составляет неотъемлемую часть современного экспериментального оборудования, но и включена теснейшим образом в сам процесс мышления.

3. Описание, объяснение и предвидения

Эмпирическое познание имеет дело с фактами и их описанием. При теоретическом анализе эмпирического материала логической обработке подвергается вся совокупность эмпирических данных, полученных различными путями и зафиксированных в различных источниках информации. В процессе теоретического мышления познание идет от фактов и их описания к интерпретации, объяснению их. Первым и необходимым условием объяснения фактов является их пониманием. т. е. осмыслением фактов в системе понятий данной науки.

Понятие явление – значит, выяснить те особенности, благодаря которым оно играет определенную роль в составе целого, раскрыть способ его возникновения.

Эмпирическое познание констатирует, как проистекает событие. Теоретическое познание отвечает на вопрос, почему оно проистекает именно таким образом. Эмпирическое познание ограничивается описанием, фиксацией результатов наблюдения и эксперимента с помощью соответствующих данной науке средств записи информации, таблиц, схем, графиков, и. т. п. Описание фиксирует и организует факты, дает их качественное и количественное характеристику, вводит факты, в систему выработанных в данной науке понятий, категорий, подготавливает фактический материал для объяснения.

Теоретическое познание - это, прежде всего объяснение причин явлений. Раскрытие причины явления предполагает выяснение внутренних противоречий вещей, предсказание вероятного и необходимого наступления событий и тенденций их развития. Например, предсказание Д. К. Максвеллом электромагнитных волн, Д. И. Менделеевым – новых химических элементов. Из релятивистской теории движения электрона, предложенной П. Дираком, вытекало предвиденье существования нового объекта – позитрона. Конечно, речь идет не о единичном объекте, а о множестве одноименных объектов с вполне определенными свойствами.

Тот или иной закон может быть предсказан на основании существующей теории. Однако есть и другой, в определенном смысле путь предвиденья закона - выведение его из эмпирических данных. Так рождается эмпирический закон. Теоретический предсказанный закон подтверждается эмпирически, а эмпирический закон, как правило, обосновывается теоретически.

Существуют интуитивные предвидения, для, которых основания не представляются явно. Такие предвиденья характерны для исследователей - крупных специалистов в своей области, и для них существенную роль играет подсознательная деятельность мозга.