Структура эмпирического знания. Особенности наблюдения и эксперимента, роль измерения и прибора в научном познании

Рассмотрение методов научного познания имеет смысл начать с обращения к структуре эмпирического знания. К эмпирическим методам познания обычно относят наблюдение, эксперимент, измерение. Они же рассматриваются в качестве методов эмпирического исследования. Кроме того, в эту структуру включают анализ и сравнение фактов, первичную систематизацию опытного материала.

Научное наблюдение – целенаправленное и организованное восприятие, основанное на получении, переработке и синтезе чувственных впечатлений исследователя. Наблюдение применяется в случаях, когда:

1) объект или процесс недоступен (ввиду удаленности, как в астрономии, либо агрессивности среды, не позволяющей использовать экспериментально-измерительную базу);

2) экспериментальное вмешательство в исследуемый процесс изменяет его естественный ход (напр., в социальных процессах, когда бывает предпочтителен метод т.н. «включенного наблюдения», или в ряде наблюдений квантово-механических эффектов и т.п.).

Наблюдение активно, что означает сознательный поискфактов, в котором ученый руководствуется некоторой гипотезой или прежним опытом. Следовательно, уже в наблюдении факты, с одной стороны, «упрямая вещь», но с другой – являются теоретически нагруженными, избирательными, работающими на подтверждение или опровержение теоретических гипотез. В этом смысле утопией является поиск т.н. «чистых» или «окончательных» фактов как данных опыта. Действительным результатом научного наблюдения оказываются не факты, а то, что Рудольф Карнап называл «протокольными суждениями», некие зарегистрированнные описания наблюдаемого. Отметим, что факт по значению этого понятия – это либо знание о единичном событии (например, факт, что некто в такой-то момент, такого-то числа в таком-то месте, читает конспект лекций), либо совокупность высказываний, фиксирующих результаты наблюдения, измерения, эксперимента (факт, что доска, на которой пишет профессор, твердая и плоская, зеленого цвета, ее длина составляет около трех метров). Науку интересуют факты во втором значении, именно они в определенных условиях становятся научными фактами. Факты такого рода всегда содержат долю истолкования. Они становятся «упрямой вещью» только в рамках определенных интерпретаций.

К основным функциям наблюдения относятся: получение информации, проверка гипотез, сопоставление теоретических результатов по данным наблюдения с целью установления истинности как соответствия теории фактам наблюдения. Наблюдения в науке интерсубъективны, что является условием достижения их объективности. Они могут носить непосредственный или косвенный характер. Особенность последних в том, что об исследуемых объектах здесь заключают через восприятие результатов взаимодействия ненаблюдаемых объектов с наблюдаемыми. В этом случае теоретическая нагруженность фактов становится вполне очевидной, ибо необходимо допустить существование закономерной связи между непосредственно ненаблюдаемым и теми эффектами, которые оно вызывает в наблюдаемом.

Эксперимент отличается от наблюдения тем, что в нем достигается прямое взаимодействие с изучаемым объектом или процессом, непосредственный доступ к исследуемой реальности. Здесь уже возможно измерение по шкалам интервалов или отношений, введение строгих математических методов обработки данных. Считается, что первым экспериментальный метод начал применять Г. Галилей в физике. Научный эксперимент предполагает следующие возможности:

- выделить изучаемое явление по ограниченному числу параметров, относимых либо к самому явлению, либо к условиям его протекания;

- изолировать его по всем другим параметрам, принимаемым за несущественные;

- варьировать существенные параметры;

- многократно воспроизводить эксперимент вместе с его условиями.

Ранее экспериментом считали только воздействие на изучаемый объект с помощью материальных средств (экспериментальных установок и приборов). С 90-х гг. ХХ в. некоторые ученые используют понятие вычислительного или математического эксперимента (Н.Н. Моисеев и др.). Более строго было бы называть это модельным экспериментом с идеальной логико-математической моделью.

«Качественным» эксперимент называют, если он не включает процедуру измерения. Скажем, когда речь идет о сравнительном анализе по типу «больше» или «меньше». Пример – шкала Мооса для определения твердости материалов. «Количественный» эксперимент предполагает точное измерение всех существенных параметров. Для этого используется измерительная и регистрирующая аппаратура, а также методы математической обработки результатов.

Функции эксперимента те же что и у наблюдения, хотя отличаются по интенсивности, возможностям обоснования соответствия, истинности.

Наконец, измерение – это процедура приведения в соответствие с некоторым заранее заданным эталоном для количественного сравнения. Установление количества достигается введением единицы измерения. Относящимися к собственно измерениям принято считать шкалы интервалов и отношений (фиксируют отношение, меру), что реализуется в измерительных приборах (усилители, анализаторы, преобразователи, включая регистраторы; собственно измерители, ИИС).

Роль эмпирического знания в науке исключительна. Рациональность продуктивна, когда она опирается на серьезный эмпирический базис. Но при этом следует помнить об основной слабости индуктивного вывода: он дает вероятное, а не достоверное обоснование знания. Это средство «проверки воображения», а уже во вторую очередь – получения знаний путем наблюдения.