Сергей Лебедев: Методология научного познания. Монография

Наряду с научным наблюдением, другим важнейшим методом получения в науке достоверной чувственной информации о познаваемом объекте является научный эксперимент.

2. Научный эксперимент

Очевидно, что проведение любого научного эксперимента (особенно сложного) всегда основано на использовании множества научных приборов и различных тестирующих средств. Однако между научным наблюдением и научным экспериментом имеется одно существенное различие. Эксперимент– это исследование отдельных материальных систем и процессов путем контролируемого материального воздействия на них и последующего наблюдения за происходящими в них изменениями в результате оказанного воздействия. Эксперимент как средство познания использовался (как и систематическое наблюдение) с незапамятных времен, а в физическом познании он сознательно и широко использовался уже знаменитым древнегреческим ученым Архимедом. Однако в качестве основного метода научного исследования эксперимент был признан лишь в эпоху Возрождения и Новое время (Леонардо да Винчи, Г. Галилей, Р. Бойль, Ф. Парацельс, Р. Гук и др.) [8]. Это стало возможным только тогда, когда главная цель научного познания сместилась из теоретико-мировоззренческой плоскости в плоскость практического предназначения науки. Соответственно, целью науки была провозглашена не абстрактная объективная истина, а конкретное, практически полезное знание – практическая истина («Знание – сила» – Ф. Бэкон). Слово эксперимент пришло в новоевропейскую науку из словаря средневековой инквизиции, где буквально означало пытку , то есть пристрастный допрос подозреваемого с применением к нему контролируемого физического воздействия для получения от него признания (или непризнания) в приписываемом ему преступлении или грехе. Эксперимент в науке является незаменимым средством: а) исследования вырванных из целостного контекста природы ее отдельных систем, явлений и процессов путем изучения их свойств с помощью дозируемого и контролируемого исследователем материального воздействия на эти системы; б) контролируемого изучения поведения искусственно созданных учеными материальных систем (артефактов) различного рода: технических и инженерных устройств, систем, механизмов, технологических процессов; в) контролируемого исследования материальных моделей исследуемых процессов [1; 3; 5; 9; 10]. Двумя видами отношений, лежащих в основе любого эксперимента, являются: а) отношение «причина – следствие» для установления причинных законов, которым подчиняется исследуемый объект; б) отношение «вход – выход» для установления законов функциональной связи между определенными свойствами исследуемой системы и степени количественной определенности этой связи [3]. Классическим примером эксперимента последнего вида является эксперимент Г. Галилея по изучению скорости движения шарика по наклонной плоскости для определения величины (закона) ускорения свободного падения тел в идеальном пространстве (пустоте) [8, c.166].

Рис. 1. Схема эксперимента Г. Галилея,

где: s – путь, пройденный телом по наклонной плоскости;

а – ускорение тела при движении по наклонной плоскости;

t – время прохождения расстояния S наклонной плоскости;

g – ускорение свободного падения тела в свободном пространстве.

В результате эксперимента Галилей пришел к выводу, что a ≈ 9,8 м/сек. 2, но поскольку g = а для идеальной наклонной плоскости, постольку g = 9,8 м/сек. 2

Как известно, главный философ античного естествознания Аристотель был категорически против эксперимента как средства изучения природы, ее свойств и законов, так как считал, что в ходе эксперимента мы исследуем не саму по себе природу и ее объекты в их естественном состоянии, а лишь результаты нашего воздействия на природу. А это – описание законов практической деятельности человека, но отнюдь не самой по себе природы, существующей объективно и независимо от человека. Целью же науки, по Аристотелю, являются именно нахождение и установление объективной истины о самом мире (природе, обществе, человеке). И путь к достижению такой истины, по Аристотелю, может быть только один – чувственное и мысленное созерцаниеприроды, осторожное и внимательное «подглядывание» за естественным ходом событий. Согласно Аристотелю, научное познание никак не должно зависеть от текущих практических запросов и потребностей человека и общества. Оно должно быть направлено исключительно на изучение объективной, вневременной, всеобщей и абсолютной Истины. Радикально другое отношение к науке и ее предназначению стало утверждаться в Новое время. Главная цель науки теперь виделась в том, чтобы быть средством достижения господства человека над Природой, использования научного знания для умножения богатства и процветания человека и общества, удовлетворения их многообразных материальных и духовных потребностей для счастливой жизни на Земле. Непосредственным же предметом науки становится тогда не сама по себе Природа, а создаваемая учеными экспериментальная реальность, точные законы которой можно впоследствии эффективно использовать в технических и технологических целях, для создания новых орудий и средств материального производства – главного источника богатства и могущества общества.