Емпіричні методи наукового пізнання - студопедія
Свого часу в античній Греції всяка трудова діяльність шанувалася долею рабів, а вільна людина, громадянин міг займатися лише політикою, військовою справою або міркувати про безмежному і неминуще. Навіть славного Архімеда із Сіракуз багато громадян засуджували за те, що він сам виготовляв прилади та інструменти для своїх дослідів і тим самим принижувався до ручної праці. Можливо тому античні мислителі багато займалися філософськими умоглядами і зовсім мало - науковими дослідженнями. Наука ж Нового часу проголосила, що саме досвід, експеримент, а не голе висновок, тільки і здатні дати справжнє знання про світ. Тому науку Нового часу часто називають експериментальної, а емпіричні методи пізнання займають в ній надзвичайно важливе місце.
Найбільш простим і поширеним з них є спостереження.
Науковим наглядом називається сприйняття предметів і явищ дійсності, здійснюване з метою їх пізнання.
Таким чином, коли ви просто милуєтеся заходом, який тішив свій слух співом Ляпіса-Трубецького або вдихаєте тонкий аромат троянди, то це не буде науковим спостереженням - тут немає пізнання. В акті наукового спостереження завжди присутні: 1) об'єкт спостереження; 2) суб'єкт; 3) кошти; 4) умови спостереження; 5) система знання. виходячи з якої задають мета спостереження і інтерпретують його результати. Всі ці компоненти акту спостереження слід враховувати при повідомленні результатів спостереження, для того щоб його міг повторити будь-який інший спостерігач.
Найважливішим вимогою до наукового спостереження є вимога інтерсуб'єктивності. наукове спостереження повинно бути таким, щоб його зміг повторити будь-який інший спостерігач з однаковим результатом. Лише при дотриманні цієї вимоги результат спостереження буде включений в науку. Інтерсуб'єктивність спостереження важлива тому, що вона свідчить про об'єктивність результату спостереження. Якщо все спостерігачі, повторили деякий спостереження, отримали один і той же результат, то це дає нам підставу вважати його об'єктивним науковим свідченням, а не помилкою окремого спостерігача. Звичайно, інтерсуб'єктивність спостереження не може з достовірністю обгрунтувати його результату, тому що помилятися можуть всі спостерігачі (якщо всі вони, наприклад, виходять з одних і тих же хибних теоретичних передумов), проте інтерсуб'єктивність оберігає нас від помилок того чи іншого конкретного спостерігача.
Спостереження поділяються на безпосередні та непрямі. При безпосередньому спостереженні вчений спостерігає сам обраний об'єкт, наприклад, виверження вулкана або танець бджіл. Однак далеко не завжди це можливо. Наприклад, об'єкти квантової механіки або багато об'єктів астрономії неможливо спостерігати безпосередньо. Про властивості таких об'єктів ми можемо судити лише на підставі їх взаємодії з іншими об'єктами. Подібного роду спостереження називають непрямими. Непряме спостереження спирається на припущення про певну закономірного зв'язку між властивостями неспостережуваних об'єктів і спостерігаються проявами цих властивостей і містить логічний висновок про властивості неспостережуваного об'єкта на основі спостережуваного ефекту його дії. Наприклад, вивчаючи поведінку елементарних частинок, фізик безпосередньо спостерігає лише їх треки в камері Вільсона, які представляють собою результат взаємодії елементарної частинки з молекулами пара, що заповнює камеру. За характером треків фізик судить про поведінку і властивості досліджуваної частинки. У сучасній науці непрямі спостереження отримують все більше поширення в міру того, як збільшується число приладів, які використовуються при нагляді, і розширюється сфера досліджуваних об'єктів. Спостережуваний предмет впливає на прилад, а вчений безпосередньо спостерігає лише результат взаємодії предмета з приладом.
Виміром називають процес подання властивостей реальних об'єктів у вигляді числової величини. У найзагальнішому вигляді величиною можна назвати все те, що буває більше або менше, що може бути властива об'єкту в більшій чи меншій мірі; числова величина - така, яка може бути виражена числом. Таким чином, вимір є встановлення числового співвідношення між властивостями об'єктів.
В процесі вимірювання, тобто в процесі приписування чисел властивостям об'єктів, потрібно дотримуватися певних правил, для того щоб результат вимірювання міг претендувати на інтерсуб'єктивності значимість. Ці правила називаються правилами вимірювання. Нехай Q позначає деяку ступінь вимірюваного властивості, U - одиницю виміру і q - числове значення відповідної величини. Тоді результат вимірювання можна виразити таким чином: Q = q U. Це рівняння називається основним рівнянням вимірювання. Для того щоб відповідно до цього рівнянням приписати деякий числове значення вимірюваної величиною, керуються такими правилами.
1. Правило еквівалентності: якщо фізичні значення вимірюваних величин рівні, то повинні бути рівні і їх числові вирази.
2. Якщо фізична значення однієї величини менше (більше) фізичного значення іншої величини, то числове вираження першої повинно бути менше (більше) числового виразу другий.
3. Правило адитивності: числове значення суми двох фізичних значень деякої величини має дорівнювати сумі числових значень цієї величини.
Величини, з'єднання яких підпорядковується вказаною правилу, називаються адитивними. Такі, наприклад, вага, довжина, обсяг в класичній фізиці. Якщо з'єднати разом два тіла, то вага вийшла сукупності дорівнюватиме сумі ваг цих тіл. Величини, що не підкоряються вказаною правилу, називаються неаддитивну. Прикладом неаддитивну величини може служити температура. Якщо з'єднати разом два тіла з температурою, скажімо, 20 градусів і 50 градусів, то загальна температура цієї пари тел зовсім не буде дорівнює 70 градусам. Існування неаддитивних величин показує, що при поводженні з кількісними поняттями ми повинні враховувати, які конкретні властивості позначаються цими поняттями, бо емпірична природа цих властивостей накладає обмеження на операції, вироблені з відповідними кількісними величинами.
4. Правило одиниці виміру.
Ми повинні вибрати якийсь тіло або легко відтворений процес і охарактеризувати одиницю виміру за допомогою цього тіла або процесу. Для температури, скажімо, задають шкалу вимірювання, вибираючи дві крайні точки, наприклад, точку замерзання води і точку її кипіння, і поділяють відрізок трубки між цими точками на певну кількість частин. Кожна така частина буде одиницею виміру температури - градусом. Одиницею вимірювання довжини є метр, часу - секунда. Хоча одиниці виміру вибираються довільно, однак на їх вибір накладаються певні обмеження. Тіло або процес, обрані в якості одиниць виміру, повинні зберігати незмінними свої розміри, форму, періодичність. Тому в якості реальних еталонів вимірювання вибирають якомога більше стійкі до зовнішніх впливів тіла і процеси.
Найважливішим методом емпіричного пізнання є експеримент, що включає в себе всі інші емпіричні процедури.
Експеримент є безпосереднє матеріальне вплив на реальний об'єкт або оточуючі його умови, здійснюване з метою пізнання цього об'єкта.
В експерименті виділяють наступні елементи: 1) мета експерименту; 2) об'єкт експериментування; 3) умови, в яких знаходиться або в які поміщається об'єкт; 4) кошти експерименту; 5) матеріальне вплив на об'єкт або умови його існування. Кожен з цих елементів може бути покладено в основу класифікації експериментів. Наприклад, експерименти можна розділяти на фізичні, хімічні, біологічні тощо в залежності від відмінності об'єктів експериментування. Одна з найбільш простих класифікацій ґрунтується на відмінностях в цілях експерименту.
Метою експерименту може бути встановлення будь-яких закономірностей або виявлення фактів. Експерименти, вироблені з такою метою, називаються пошуковими. Результатом пошукового експерименту є нова інформація про досліджувану області. Однак частіше експеримент проводиться з метою перевірки деякої гіпотези або теорії. Такий експеримент називається перевірочним. Ясно, що не можна провести різку межу між цими двома видами експериментів. Один і той же експеримент може бути поставлений для перевірки гіпотези і в той же час дати несподівану інформацію про досліджуваних об'єктах. Точно так само і результат пошукового експерименту може змусити нас відмовитися від прийнятої гіпотези або, навпаки, дасть емпіричне обгрунтування нашим теоретичних міркувань. У сучасній науці один і той же експеримент все частіше обслуговує різні цілі.
Слід підкреслити, що спостереження, вимірювання та експеримент, хоча і тісно пов'язані з теоретичними припущеннями, є різновидами практичної діяльності. Здійснюючи розглянуті емпіричні процедури, ми виходимо за рамки чисто логічних міркувань і звертаємося до матеріального взаємодії з реальними речами. В кінцевому підсумку тільки за посередництвом такої взаємодії отримують підтвердження або спростування наші уявлення про дійсність. В емпіричних пізнавальних процедурах наука вступає в безпосередній контакт з описуваної нею реальністю - саме в цьому полягає величезне значення спостереження, вимірювання і експерименту для наукового пізнання.