Эксперимент в современном естествознании

В любой человеческой деятельности всегда присутствовали две стороны - чувственно-практическая и абстрактно-теоретическая, связанные с органами чувств и мышлением. Поэтому естественно-научному познанию материального мира также целесообразно приписывать две формы или два уровня – эмпирический и теоретический. Первый из них предполагает непосредственное взаимодействие материальных объектов с органами чувств или посредством технических средств. Второй включает абстрактное мышление и поэтому обладает относительной самостоятельностью от первого.

В древности научные знания были неотделимы как от человеческой деятельности, так и от всей культуры. Человек ощущал себя в неразрывном единстве с окружающим миром. Античная наука тоже была включена в естественное человеческое отношение к миру. Ее преобладающая тенденция заключалась в стремлении изучать идеи – вечные и неподвижные сущности материальных вещей. Поэтому теория греков означала рассматривание умом или созерцание высшего, логического порядка в мире идей. Она также означала участие и самого созерцателя в этом процессе. Аристотель признавал непосредственное созерцание высшего порядка одной из форм познания.

Эмпирия греков означала просто чувственный опыт в физическом мире и обычно оказывалась совершенно отделенной от теории. Максимум, что она могла дать, это единичные факты об объектах. Чувственно-предметная деятельность может достигнуть совершенства в технике искусств и ремесел.

Методология античной науки была обобщена Аристотелем. Он составил сборник трактатов под общим названием «Органон» (средство, инструмент). В плане методологии важны следующие положения «Органона». Фюзис – понятие природы Аристотеля, как имеющей два начала – форму и материю, между которыми происходят постоянные переходы, образующие материальные объекты. Форма – общее или умопостигаемое в объектах фюзиса, которое находится за его пределами в мире идей. Поэтому предмет науки – мир форм, а поскольку в нем есть логический порядок, «Органон» Аристотеля представляет собой логический свод правил. Условие познания – возможность обобщения чувственно воспринимаемых единичных фактов. Обобщение обеспечивают аксиомы знания, направляющие мысль. Цель – определить предмет в виде отношений форм. Такое знание достоверно, поскольку связано с абсолютным миром форм и исключает различные случайные мнения о предмете.

Таким образом, античная наука смотрела на эмпирическое познание как на предварительное и неточное собирание единичных фактов. Это познание было в ней представлено в форме наблюдения – восприятия информации с целью выявить существенные свойства объекта.

В Средние века постепенно выдвинулся новый метод естественно-научного исследования – эксперимент, при котором в ходе опыта объект или воспроизводится искусственно, или ставится в заранее определенные условия, чтобы проверить соответствующие гипотезы относительно его свойств. Однако возвышение эксперимента как основы естествознания произошло только в рамках развития классической механики.

Настроения того времени выразил Фрэнсис Бэкон в книге «Новый Органон»
(1620 г.), задуманной как конструктивная критика Аристотеля. Цель новой науки – искусное толкование бытия природы. Человеческий дух учится сознательно варьировать наблюдения, пересматривать результаты прежних опытов, ставить новые и путем обобщения постигать простейшие формы природы. Научное мышление следует очистить от случайных ошибок и предрассудков, связанных с обыденным языком, а понятия вырабатывать в ходе обобщения опытных фактов. Хотя рекомендации Бэкона слишком неопределённы и общи, особенно применительно к естествознанию, в принципе у него есть все элементы современного понимания эксперимента, за исключением только его теоретических предпосылок.

Эту особенность можно заметить и у всех творцов классической механики. Галилей считал эксперимент исходной точкой познания, а понимал его в виде геометрического моделирования явлений природы. Высшая ступень знания – познание внутренней необходимости в природе. Прочесть книгу Природы – значит, понять и книгу Бытия, Библию.

Ньютон всю свою концепцию мира трактовал как простое обобщение фактов опыта, причем принципиально не выдвигал гипотез. Пожалуй, только Декарт отводил опыту роль практической проверки данных разума, поскольку познание у него определяют врожденные идеи в мышлении, родственные аксиомам Аристотеля.

Преувеличение классиками роли эксперимента объясняется отсутствием естественно-научных теорий, и они руководствовались лишь общими философскими идеями. Теория – это система обобщенного знания о действительности. Наука настоящего времени преимущественно теоретична и иногда даже оторвана от экспериментальной практики.

Для современного эксперимента характерны три основные особенности:

1) возрастание роли теоретической работы, предшествующей ему;

2) сложность технического оснащения, включая автоматическое его регулирование;

3) масштабность. Целью часто является решение общенаучной или даже хозяйственной проблемы, а не отдельной узкой задачи.