В науке различают эмпирический и теоретический уровни исследования. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на изучаемый объект и реализуется посредством наблюдения и эксперимента. Теоретическое исследование концентрируется вокруг обобщающих идей, гипотез, законов, принципов. Данные как эмпирического, так и теоретического исследования фиксируются в виде высказываний, содержащих эмпирические и теоретические термины. Эмпирические термины входят в высказывания, истинность которых может быть проверена в эксперименте. Таково, например, высказывание: "Сопротивление данного проводника при нагревании от 5 до 10 °C увеличивается". Истинность высказываний, содержащих теоретические термины, невозможно установить экспериментально. Чтобы подтвердить истинность высказывания "Сопротивление проводников при нагревании от 5 до 10 °C увеличивается", следовало бы провести бесконечное число экспериментов, что невозможно в принципе. "Сопротивление данного проводника" - эмпирический термин, термин наблюдения. "Сопротивление проводников" - теоретический термин, понятие, полученное в результате обобщения. Высказывания с теоретическими понятиями неверифицируемы, но они, по Попперу, фальсифицируемы.

Важнейшей особенностью научного исследования является взаимонагруженность эмпирических и теоретических данных. В принципе невозможно абсолютным образом разделить эмпирические и теоретические факты. В приведенном выше высказывании с эмпирическим термином использовались понятия температуры и числа, а они являются теоретическими понятиями. Измеряющий сопротивление проводников понимает происходящее, потому что он обладает теоретическими знаниями. С другой стороны, теоретические знания без экспериментальных данных не имеют научной силы, превращаются в беспочвенные умозрения. Согласованность, взаимонагруженность эмпирического и теоретического - важнейшая черта науки. Если указанное гармоническое согласие нарушается, то с целью его восстановления начинается поиск новых теоретических концепций. Разумеется, при этом уточняют и экспериментальные данные. Рассмотрим в свете единства эмпирического и теоретического основные способы эмпирического исследования.

Эксперимент - сердцевина эмпирического исследования. Латинское слово "экспериментум" буквально означает пробу, опыт. Эксперимент и есть апробирование, испытание изучаемых явлений в контролируемых и управляемых условиях. Экспериментатор стремится выделить изучаемое явление в чистом виде, с тем чтобы было как можно меньше препятствий в получении искомой информации. Постановке эксперимента предшествует соответствующая подготовительная работа. Разрабатывается программа эксперимента; если нужно, то изготавливаются специальные приборы, измерительная аппаратура; уточняется теория, которая выступает в качестве необходимого инструментария эксперимента.

Составляющими эксперимента являются: экспериментатор; изучаемое явление; приборы. В случае приборов речь идет не о технических устройствах типа компьютеров, микро- и телескопов, призванных усилить чувственные и рациональные возможности человека, а о приборах-детекторах, приборах-посредниках, фиксирующих данные эксперимента, испытывающих непосредственное влияние изучаемых явлений. Как видим, экспериментатор находится "во всеоружии", на его стороне, кроме всего прочего, профессиональный опыт и, что особенно важно, владение теорией. В современных условиях эксперимент чаще всего проводится группой исследователей, которые действуют согласованно, соизмеряя свои усилия и способности.

Изучаемое явление поставлено в эксперименте в условия, когда оно реагирует на приборы-детекторы (если специальный прибор-детектор отсутствует, то в качестве такового выступают органы чувств самого экспериментатора: его глаза, уши, пальцы). Эта реакция зависит от состояния и характеристик прибора. В силу этого обстоятельства экспериментатор не может получить сведения об изучаемом явлении как таковом, т. е. в изоляции от всех других процессов и объектов. Таким образом, средства наблюдения участвуют в формировании экспериментальных данных. В физике этот феномен вплоть до экспериментов в области квантовой физики оставался неизвестным, и его обнаружение в 20-х - 30-х годах XX в. было сенсацией. Длительное время разъяснение Н. Бора о том, что средства наблюдения влияют на результаты эксперимента , принималось в штыки. Оппоненты Бора считали, что эксперимент можно очистить от возмущающего влияния прибора, но это оказалось невозможным. Задача исследователя состоит не в том, чтобы представить объект как таковой, а в том, чтобы объяснить его поведение во всевозможных ситуациях.

Следует отметить, что в социальных экспериментах ситуация также не является простой, ибо испытуемые реагируют на чувства, мысли, духовный мир исследователя. Обобщая экспериментальные данные, исследователь должен не абстрагироваться от своего влияния, а именно с учетом его суметь выявить общее, сущностное.

Данные эксперимента так или иначе должны быть доведены до известных рецепторов человека, например, это происходит тогда, когда экспериментатор считывает показания измерительных приборов. Экспериментатор имеет возможность и вместе с тем вынужден задействовать присущие ему (все или некоторые) формы чувственного познания. Однако чувственное познание - это всего лишь один из моментов сложного познавательного процесса, который осуществляет экспериментатор. Эмпирическое познание неправомерно сводить к чувственному познанию.

Среди методов эмпирического познания часто называют наблюдение , которое порой даже противопоставляется методу экспериментирования. Имеется в виду не наблюдение как этап любого эксперимента, а наблюдение как особый, целостный способ изучения явлений, наблюдение астрономических, биологических, социальных и других процессов. Различие между экспериментированием и наблюдением в основном сводится к одному пункту: в эксперименте его условиями управляют, а в наблюдении процессы предоставлены естественному ходу событий. С теоретических позиций структура эксперимента и наблюдения одна и та же: изучаемое явление - прибор - экспериментатор (или наблюдатель). Поэтому осмысление наблюдения мало чем отличается от осмысления эксперимента. Наблюдение вполне можно считать своеобразным случаем эксперимента.

Интересной возможностью развития метода экспериментирования является так называемое модельное экспериментирование . Иногда экспериментируют не над оригиналом, а над его моделью, т. е. над другой сущностью, похожей на оригинал. Модель может иметь физическую, математическую или какую-то иную природу. Важно, чтобы манипуляции с нею давали возможность транслировать получаемые сведения на оригинал. Это возможно не всегда, а лишь тогда, когда свойства модели релевантны, т. е. действительно соответствуют свойствам оригинала. Полное совпадение свойств модели и оригинала никогда не достигается, причем по очень простой причине: модель не есть оригинал. Как шутили А. Розенблют и Н. Винер, лучшей материальной моделью кошки будет иная кошка, однако предпочтительнее, чтобы это была именно та же самая кошка. Один из смыслов шутки таков: на модели невозможно получить столь же исчерпывающие знания, как в процессе экспериментирования с оригиналом. Но иногда можно довольствоваться и частичным успехом, особенно если изучаемый объект недоступен немодельному эксперименту. Гидростроители, прежде чем возвести плотину через бурную реку, проведут модельный эксперимент в стенах родного института. Что касается математического моделирования, то оно позволяет относительно быстро "проиграть" различные варианты развития изучаемых процессов. Математическое моделирование - метод, находящийся на стыке эмпирического и теоретического. То же самое относится и к так называемым мысленным экспериментам, когда рассматриваются возможные ситуации и их последствия.

Важнейшим моментом эксперимента являются измерения, они позволяют получать количественные данные. При измерении сопоставляются качественно одинаковые характеристики. Здесь мы сталкиваемся с вполне типичной для научных исследований ситуацией. Сам процесс измерения, несомненно, является экспериментальной операцией. Но вот установление качественной одинаковости сопоставляемых в процессе измерения характеристик относится уже к теоретическому уровню познания. Чтобы выбрать эталон единицы величины, необходимо знать, какие явления эквивалентны друг другу; при этом предпочтение будет отдано тому эталону, который применим к максимально большому числу процессов. Длину измеряли локтями, ступнями, шагами, деревянным метром, платиновым метром, а теперь ориентируются на длины электромагнитных волн в вакууме. Время измеряли по движению звезд, Земли, Луны, пульсом, маятниками. Теперь время измеряют в соответствии с принятым эталоном секунды. Одна секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения соответствующего перехода между двумя определенными уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия. Как в случае с измерением длин, так и в случае измерения физического времени эталонами измерения избрали электромагнитные колебания. Такой выбор объясняется содержанием теории, а именно квантовой электродинамики. Как видим, измерение теоретически нагружено. Измерение может быть эффективно осуществлено лишь после выявления смысла того, что измеряется и каким образом. Чтобы лучше разъяснить сущность процесса измерения, рассмотрим ситуацию с оценкой знания студентов, допустим, по десятибалльной шкале.

Преподаватель беседует со многими студентами и ставит им оценки - 5 баллов, 7 баллов, 10 баллов. Студенты отвечают на разные вопросы, но преподаватель подводит все ответы "под общий знаменатель". Если сдавший экзамен информирует кого-то о своей оценке, то из этой краткой информации невозможно установить, что было предметом беседы преподавателя и студента. Не интересуются экзаменационной конкретикой и стипендиальные комиссии. Измерение, а оценка знаний студентов есть частный случай этого процесса, фиксирует количественные градации не иначе как в рамках данного качества. Различные ответы студентов преподаватель "подводит" под одно и то же качество, а уже затем устанавливает различие. 5 и 7 баллов в качестве баллов равнозначны, в первом случае этих баллов просто меньше, чем во втором. Преподаватель, оценивая знания студентов, исходит из своих представлений о существе данной учебной дисциплины. Студент тоже умеет обобщать, он мысленно подсчитывает свои неудачи и успехи. В итоге, однако, преподаватель и студент могут прийти к различным выводам. Почему? Прежде всего в силу того, что студент и преподаватель неодинаково понимают вопрос оценки знаний, они оба обобщают, но одному из них эта умственная операция удается лучше. Измерение, как уже отмечалось, теоретически нагружено.

Обобщим изложенное выше. Измерение А и В предполагает: а) установление качественной тождественности А и В; б) введение единицы величины (секунда, метр, килограмм, балл); в) взаимодействие А и В с прибором, который обладает той же качественной характеристикой, что А и В; г) считывание показаний прибора. Приведенные правила измерения используются при изучении физических, биологических и социальных процессов. В случае физических процессов измерительный прибор часто является вполне определенным техническим устройством. Таковы термометры, вольтметры, кварцевые часы. В случае биологических и социальных процессов дело обстоит сложнее - в соответствии с их системно-символической природой. Ее надфизический смысл означает, что и прибор должен обладать этим смыслом. Но технические устройства обладают лишь физической, а не системно-символической природой. Раз так, то они не годятся для непосредственного измерения биологических и социальных характеристик. Но последние поддаются измерению, и их действительно измеряют. Наряду с уже приведенными примерами весьма показателен в этой связи товарно-денежный рыночный механизм, посредством которого измеряют стоимость товаров. Нет такого технического устройства, которое бы не измеряло стоимость товаров непосредственно, но опосредованным путем, с учетом всей деятельности покупателей и продавцов, это удается сделать.

После анализа эмпирического уровня исследований нам предстоит рассмотреть органично связанный с ним теоретический уровень исследования.

Эмпирический уровень познания

Предметом исследования на эмпирическом уровне являются свойства, связи, отношения объекта, которые доступны чувственному восприятию. Следует отличать эмпирические объекты науки от объектов реальности, поскольку первые – это определенные абстракции, выделяющие в реальности некоторый ограниченный набор свойств, связей и отношений. Реальному же объекту присуще бесконечное число признаков, он неисчерпаем в своих свойствах, связях, отношениях. Именно это определяет гносеологическую направленность исследования на эмпирическом уровне – изучение явлений (феноменов) и поверхностных связей между ними и доминирование чувственного коррелята в исследовании.

Основная задача познания на эмпирическом уровне – получение исходной эмпирической информации об изучаемом объекте. Чаще всего для этого используются такие методы познания как наблюдение и эксперимент.

Знание, которое формируется в процессе эмпирических исследований – наблюдения, постановки и проведения экспериментов, сбора и описания наблюдаемых явлений и фактов, их эмпирической систематизации и обобщения – выражают в форме научного факта и эмпирического обобщения (закона).

Эмпирический закон является результатом индуктивного обобщения опытов и представляет собой вероятностно-истинное знание. Увеличение количества опытов само по себе не делает эмпирическую зависимость достоверным знанием, поскольку эмпирическое обобщение всегда имеет дело с неполным опытом.

Главной познавательной функцией, которую выполняет научное познание на эмпирическом уровне, является описание явлений.

Научное исследование не удовлетворяется описанием явлений и эмпирическим обобщением, стремясь раскрыть причины и сущностные связи между явлениями, исследователь переходит на теоретический уровень познания.

Средства и методы эмпирического исследования. Наблюдение и эксперимент, виды эксперимента

1. Наблюдение – планомерное, целенаправленное пассивное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств. В ходе наблюдения мы получаем знания не только о внешних сторонах объекта познания, но и - в качестве конечной цели - о его существенных свойствах и отношениях.

Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным различными приборами и другими техническими устройствами. По мере развития науки оно становится все более сложным и опосредованным. Наблюдение фиксирует и регистрирует факты, описывает объект исследования, обеспечивая эмпирическую информацию, необходимую для постановки новых проблем и выдвижения гипотез.

Основные требования, которые предъявляются к научному описанию, направлены на то, чтобы оно было возможно более полным, точным и объективным. Описание должно давать достоверную и адекватную картину самого объекта, точно отображать изучаемые явления. Важно, чтобы понятия, используемые для описания, всегда имели четкий и однозначный смысл. Важным моментом наблюдения является интерпретация его результатов - расшифровка показаний приборов и т.п.

2. Эксперимент – это метод познания, при котором явления изучаются в контролируемых и управляемых условиях. Субъект активно вмешивается в процесс исследования, воздействуя на изучаемый объект посредством специального инструментария и приборов, целенаправленно и фиксировано изменяет объект, выявляя новые его свойства. Благодаря этому исследователю удается изолировать объект от влияния побочных и затемняющих его сущность явлений и изучать явление в чистом виде; планомерно изменять условия протекания процесса; многократно воспроизводить ход процесса в строго фиксированных и поддающихся контролю условиях.

Основные особенности эксперимента: а) более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту исследования, вплоть до его изменения и преобразования; б) возможность контроля за поведением объекта и проверки результатов; в) многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя; г) возможность обнаружения таких свойств явлений, которые не наблюдаются в естественных условиях.

Виды (типы) экспериментов весьма разнообразны. Так, по своим функциям выделяют исследовательские (поисковые) , проверочные (контрольные), воспроизводящие эксперименты . По характеру объектов различают физические, химические, биологические, социальные и т.п. Существуют эксперименты качественные и количественные . Широкое распространение в современной науке получил мысленный эксперимент - система мыслительных процедур, проводимых над идеализированными объектами.

3. Сравнение - познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), т.е. их тождество и различия. Оно имеет смысл только в совокупности однородных предметов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по другому.

Сравнение является основой такого логического приема, как аналогия (см. далее), и служит исходным пунктом сравнительно-исторического метода. Его суть - выявление общего и особенного в познании различных ступеней (периодов, фаз) развития одного и того же явления или разных сосуществующих явлений.

4. Описание - познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке.

5. Измерени е - совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения.

Следует подчеркнуть, что методы эмпирического исследования никогда не реализуются "вслепую", а всегда "теоретически нагружены", направляются определенными концептуальными идеями.

В структуре научного познания выделяются два уровня: эмпириче­ский и теоретический. Эти два уровня следует отличать от двух ступеней познавательного процесса в целом – чувственной и рациональной. Чувст­венное познание близко, но не тождественно эмпирическому, рациональ­ное отличается от теоретического.

Чувственное и рациональное – формы человеческого познания вооб­ще, как научного, так и обыденного; эмпирическое и теоретическое знание характерно именно для науки. Эмпирическое знание не сводится к чувст­венному, оно включает моменты осмысления, понимания, интерпретации данных наблюдения и формирования особого типа знания – научного фак­та. Последний представляет собой взаимодействие чувственного и рацио­нального знания.

В теоретическом знании доминируют формы рационального познания (понятия, суждения, умозаключения), но используются и наглядные мо­дельные представления типа идеального шара, абсолютно твердого тела. Теория всегда содержит чувственно-наглядные компоненты. Таким обра­зом, на обоих уровнях познания функционируют и чувства, и разум.

Различие эмпирического и теоретического уровней научного познания происходит по следующим основаниям (табл. 2):

Уровень отражения действительности,

Характер предмета исследования,

Применяемые методы изучения,

Формы познания,

Языковые средства.

Таблица 2

Различие эмпирического и теоретического уровней познания

Уровни научного познания	Уровень отраже­ния	Предмет изучения	Методы научного познания	Формы на­учного по­знания	Язык
Эмпри-ческий	Явление	Эмпрический объект	Наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент	Научный факт	Естествен­ный
Переход	-	-	Обобщение, абстрагирование, анализ, синтез, индукция, дедукция	Научная проблема, научная гипотеза, эмпири­ческий закон	-
Теоре­тический	Сущность	Теорети­ческий идеальный объект	Идеализация, формализация, восхождение от абстрактного к конкретному, аксиоматичес­кий, мысленный эксперимент	Научная теория	Математи­ческий

Эмпирическое и теоретическое исследование направлено на познание одной и той же объективной реальности, но её видение, отражение в зна­нии происходит по-разному. Эмпирическое исследование в основе своей ориентировано на изучение внешних связей и сторон объектов, явлений и зависимостей между ними. В результате этого исследования выясняются эмпирические зависимости. Они являются результатом индуктивного обобщения опыта и представляют собой вероятностно-истинное знание. Таким является, например, закон Бойля-Мариотта, описывающий корреля­цию между давлением и объёмом газа: РV= соnst, где Р – давление газа, V – его объем. Вначале он был открыт Р. Бойлем как индуктивное обобщение опытных данных, когда в эксперименте была обнаружена зависимость между объемом сжимаего под давлением газа и величиной этого давления.

На теоретическом уровне познания происходит выделение внутрен­них, существенных связей объекта, которые фиксируются в законах. Сколько бы мы ни проделывали опытов и не обобщали их данные, простое индуктивное обобщение не ведет к теоретическому знанию. Теория не строится путем индуктивного обобщения фактов. Эйнштейн считал этот вывод одним из важных гносеологических уроков развития физики XX ве­ка. Теоретический закон – это всегда знание достоверное.

Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практи­ческом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. И в этом взаимодействии познается природа объектов, их свойства и особенности. Проверяется ис­тинность эмпирического знания путем прямого обращения к опыту, к практике. При этом объекты эмпирического познания следует отличать от объектов реальности, которые обладают бесконечным числом признаков. Эмпирические объекты – это абстракции, обладающие фиксированным и ограниченным набором признаков.

В теоретическом исследовании отсутствует непосредственное практи­ческое взаимодействие с объектами. Они изучаются только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном. Изучаются здесь теоретиче­ские идеальные объекты, которые называются идеализированными объек­тами, абстрактными объектами или конструктами. Их примерами могут служить материальная точка, идеальный товар, абсолютно твердое тело, идеальный газ и др. Например, материальную точку определяют как тело лишенное размера, но сосредоточивающее в себе всю массу тела. Таких тел в природе нет, они конструируются мышлением для выявления суще­ственных сторон изучаемого объекта. Проверка теоретического знания пу­тём обращения к опыту невозможна, и потому оно связывается с практи­кой посредством эмпирической интерпретации.

Уровни научного познания различаются и по функциям: на эмпириче­ском уровне происходит описание действительности, на теоретическом –объяснение и предсказание.

Эмпирический и теоретический уровни различаются по используемым методам и формам познания. Изучение эмпирических объектов осуществ­ляется с помощью наблюдения, сравнения, измерения и эксперимента. Средствами эмпирического исследования являются приборы, установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента.

На теоретическом уровне отсутствуют средства материального, прак­тического взаимодействия с изучаемым объектом. Здесь применяются осо­бые методы: идеализация, формализация, мысленный эксперимент, аксио­матический, восхождение от абстрактного к конкретному.

Результаты эмпирического исследования выражаются на естествен­ном языке с добавлением специальных понятий в форме научных фактов. В них фиксируется объективная, достоверная информация об изучаемых объектах.

Результаты теоретического исследования выражаются в форме закона и теории. Для этого создаются специальные языковые системы, в которых понятия науки формализованы и математизированы.

Специфичностью теоретического познания являются его рефлексив­ность, направленность на себя, исследование самого процесса познания, его методов, форм, понятийного аппарата. В эмпирическом познании тако­го рода исследования, как правило, не ведутся.

В реальном познании действительности эмпирическое и теоретиче­ское знание всегда взаимодействуют как две противоположности. Данные опыта, возникая независимо от теории, рано или поздно охватываются теорией и становятся знаниями, выводами из неё.

С другой стороны, научные теории, возникая на своей особой теоре­тической основе, строятся относительно самостоятельно, вне жесткой и однозначной зависимости от эмпирических знаний, но подчиняются им, представляя в конечном счете обобщение данных опыта.

Нарушение единства эмпирического и теоретического знания, абсо­лютизация какого-либо из этих уровней ведет к ошибочным односторон­ним выводам – эмпиризму или схоластическому теоретизированию. Примерами последнего явля­ются концепция построения коммунизма в СССР в 1980 году, теория раз­витого социализма, антигенетическое учение Лысенко. Эмпиризм абсолю­тизирует роль фактов и недооценивает роль мышления, отрицает его ак­тивную роль и относительную самостоятельность. Единственным источником познания считается опыт, чувственное познание.

Методы научного познания

Рассмотрим сущность общенаучных методов познания. Эти методы возникают в лоне одной науки, а затем используются в ряде других. К та­ким методам относятся математические методы, эксперимент, моделиро­вание. Общенаучные методы разделяются на применяемые на эмпириче­ском уровне познания и на теоретическом уровне. К методам эмпириче­ского исследования относят наблюдение, сравнение, измерение, экспери­мент.

Наблюдение – систематическое целенаправленное восприятие явлений действительности, в ходе которого мы получаем знание о внешних сторо­нах, свойствах и их отношениях. Наблюдение – это активный познава­тельный процесс, опирающийся прежде всего на работу органов чувств че­ловека и его предметную материальную деятельность. Это, конечно, не значит, что мышление человека исключается из этого процесса. Наблюда­тель сознательно ищет объекты, руководствуясь определенной идеей, ги­потезой или прежним опытом. Результаты наблюдения всегда требуют оп­ределённой интерпретации в свете существующих теоретических положе­ний. Интерпретация данных наблюдения дает возможность ученому отделять существенные факты от несущественных, замечать то, что неспециалист может оставить без внимания. Поэтому в настоящее время в науке редко бывает, чтобы открытия делались неспециалистами.

Эйнштейн в разговоре с Гейзенбергом отмечал, что возможность на­блюдать данное явление или нет, зависит от теории. Именно теория долж­на установить, что можно наблюдать, а что нельзя.

Прогресс наблюдения как метод научного познания неотделим от прогресса средств наблюдения (например телескоп, микроскоп, спектро­скоп, радиолокатор). Приборы не только усиливают мощь органов чувств, но и дают нам как бы дополнительные органы восприятия. Так, приборы позволяют «видеть» электрическое поле.

Для того чтобы наблюдение было эффективным, оно должно удовле­творять следующим требованиям:

Преднамеренность или целенаправленность,

Планомерность,

Активность,

Систематичность.

Наблюдение может быть непосредственным, когда объект воздейст­вует на органы чувств исследователя, и опосредованным, когда субъект использует технические средства, приборы. В последнем случае об исследуемых объектах ученые делают заключение через восприятие результатов взаимодействия ненаблюдаемых объектов с наблюдаемыми объектами. Такое заключение основывается на определенной теории, устанавливающей определенное отношение между наблюдаемыми и ненаблюдаемыми объектами.

Необходимой стороной наблюдения является описание. Оно пред­ставляет собой фиксацию результатов наблюдения с помощью понятий, знаков, схем, графиков. Основные требования, которые предъявляются к научному описанию, направлены на то, чтобы оно было возможно более полным, точным и объективным. Описание должно давать достоверную и адекватную картину самого объекта, точно отображать изучаемое явление. Важно, чтобы понятия, используемые для описания, имели четкий и одно­значный смысл. Описание делится на два вида: качественное и количест­венное. Качественное описание предполагает фиксацию свойств изучаемо­го объекта, оно дает самое общее знание о нем. Количественное описание предполагает использование математики и числовую характеристику свойств, сторон и связей изучаемого объекта.

В научном исследовании наблюдение осуществляет две основные функции: обеспечение эмпирической информацией об объекте и проверку гипотез и теорий науки. Нередко наблюдение может играть и важную эв­ристическую роль, способствуя выдвижению новых идей.

Сравнение – это установление сходства и различия предметов и явле­ний действительности. В результате сравнения устанавливается то общее, что присуще нескольким объектам, а это ведет к познанию закона. Срав­ниваться должны лишь те объекты, между которыми может существовать объективная общность. Кроме того, сравнение должно осуществляться по наиболее важным, существенным признакам. Сравнение лежит в основе умозаключений по аналогии, которые играют большую роль: свойства из­вестных нам явлений могут быть распространены на неизвестные явления, имеющие между собой нечто общее.

Сравнение является не только элементарной операцией, применяемой в определённой области знания. В некоторых науках сравнение выросло до уровня основного метода. Например сравнительная анатомия, сравнительная эмбриология. Это указывает на все возрастающую роль сравнения в процессе научного познания.

Измерение исторически как метод развилось из операции сравнения, но в отличии от него является более мощным и универсальным познаватель­ным средством.

Измерение – процедура определения численного значения некоторой величины посредством сравнения с величиной, принятой за единицу изме­рения. Для того, чтобы измерить, необходимо наличие объекта измерения, единицы измерения, измерительного прибора, определенного метода из­мерения, наблюдателя.

Измерения бывают прямые и косвенные. При прямом измерении ре­зультат получается непосредственно из самого этого процесса. При кос­венном измерении искомая величина определяется математическим путём на основе знания других величин, получаемых прямым измерением. На­пример определение массы звезд, измерения в микромире. Измерение по­зволяет находить и формулировать эмпирические законы и в некоторых случаях служит источником формулирования научных теорий. В частно­сти, измерения атомных весов элементов явилось одной из предпосылок создания периодической системы Д.И. Менделеева, представляющей со­бой теорию свойств химических элементов. Знаменитые измерения Май-кельсоном скорости света впоследствии привели к коренной ломке усто­явшихся в физике представлений.

Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности является точность. Последняя зависит от качества и усердия ученого, от применяемых им методов, но главным образом от имеющихся измери­тельных приборов. Поэтому главными путями повышения точности изме­рения являются:

Совершенствование качества измерительных приборов, действующих
на основе некоторых утвердившихся принципов,

Создание приборов, действующих на основе новых принципов.
Измерение является одной из важнейших предпосылок применения в науке математических методов.

Чаще всего измерение представляет собой элементарный метод, кото­рый входит в качестве составной части в эксперимент.

Эксперимент – наиболее важный и сложный метод эмпирического познания. Под экспериментом понимается такой метод изучения объекта, когда исследователь активно воздействует на него путём создания искус­ственных условий, необходимых для выявления соответствующих свойств данного объекта.

Эксперимент предполагает использование наблюдения, сравнения и измерения как более элементарных методов исследования. Главная осо­бенность эксперимента во вмешательстве экспериментатора в течение естественных процессов, которое обусловливает активный характер данного метода познания.

Какие же преимущества вытекают из специфических особенностей эксперимента по сравнению с наблюдением?

В процессе эксперимента становится возможным изучение данного
явления в «чистом виде», т. е. исключаются различные побочные факторы,
затемняющие суть основного процесса.

Эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действи­тельности в экстремальных условиях (при сверхнизких или сверхвысоких
температурах, при высочайшем давлении). Это может привести к неожи­данным эффектам, в результате чего обнаруживаются новые свойства объ­ектов. Таким методом были, например, открыты свойства сверхтекучести и
сверхпроводимости.

Важнейшим достоинством эксперимента является его повторяе­мость, причем условия его можно планомерно изменять.

Классификация экспериментов проводится по различным основаниям.

В зависимости от целей, можно выделить несколько видов экспери­мента:

- исследовательский – проводится в целях обнаружения у объекта не­
известных ранее свойств (классический пример – опыты Резерфорда по

рассеянию a-частиц, в результате которых была установлена планетарная
структура атома);

- проверочный – проводится для проверки тех или иных утверждений науки (примером проверочного эксперимента может служить проверка ги­потезы о существовании планеты Нептун);

- измерительный – проводится для получения точных значений тех или иных свойств объектов (например опытные плавки металлов, сплавов; опыты по исследованию прочности конструкций).

По характеру исследуемого объекта различаются физические, химические, биологические, психологические, социальные эксперименты.

По методу и результатам исследования эксперименты можно разделить на качественные и количественные. Первые из них скорее носят исследовательский, поисковый характер, вторые обеспечивают точное измерение всех существенных факторов, влияющих на ход изучаемого процесса.

Эксперимент любого вида может осуществляться как непосредствен­но с интересующим объектом, так и с его заместителем – моделью. Соот­ветственно эксперименты бывают натурные и модельные. Модельные используются в тех случаях когда эксперимент невозможен или нецелесообразен.

Наибольшее применение эксперимент получил в естествознании. Современная наука начиналась с экспериментов Г. Галилея. Од­нако в настоящее время все большее развитие он получает и в изучении общественных процессов. Такое распространение эксперимента во все большее число отраслей научного знания говорит о возрастающей важно­сти этого метода исследования. С его помощью решаются задачи по полу­чению значений свойств тех или иных объектов, проводится опытная про­верка гипотез и теорий, велико и эвристическое значение эксперимента в нахождении новых сторон изучаемых явлений. Эффективность экспери­мента возрастает и в связи с прогрессом экспериментальной техники. От­мечается и такая особенность: чем больше используется в науке экспери­мент, тем быстрее она развивается. Не случайно учебники эксперимен­тальных наук стареют много быстрее, чем наук описательных.

Наука не ограничивается эмпирическим уровнем исследования, она идет дальше, раскрывая сущностные связи и отношения в исследуемом объекте, которые, оформляясь в законе, познанном человеком, приобрета­ют определенную теоретическую форму.

На теоретическом уровне познания используются иные средства и ме­тоды познания. К методам теоретического исследования относятся: идеа­лизация, формализация, метод восхождения от абстрактного к конкретно­му, аксиоматический, мысленный эксперимент.

Метод восхождения от абстрактного к конкретному . Понятие «аб­страктное» употребляется в основном для характеристики человеческого знания. Под абстрактным понимается одностороннее, неполное знание, ко­гда выделены только те свойства, которые интересуют исследователя.

Понятие «конкретное» в философии может употребляться в двух смыслах: а) «конкретное» – сама действительность, взятая во всем много­образии свойств, связей и отношений; б) «конкретное» – обозначение мно­гогранного, всестороннего знания об объекте. Конкретное в этом смысле выступает как противоположность абстрактному знанию, т.е. знанию, бед­ному по содержанию, одностороннему.

В чем сущность метода восхождения от абстрактного к конкретному? Восхождение от абстрактного к конкретному есть всеобщая форма движе­ния познания. Согласно этому методу процесс познания разбивается на два относительно самостоятельных этапа. На первом этапе осуществляется пе­реход от чувственно-конкретного к его абстрактным определениям. Сам объект в процессе этой операции как бы «испаряется», превращаясь в со­вокупность зафиксированных мышлением абстракций, односторонних оп­ределений.

Второй этап процесса познания и есть собственно восхождение от аб­страктного к конкретному. Суть его состоит в том, что мысль движется от абстрактных определений объекта к всестороннему, многогранному зна­нию об объекте, к конкретному в познании. Следует отметить, что это две стороны одного процесса, которые обладают лишь относительной само­стоятельностью.

Идеализация – мысленное конструирование объектов, которые не су­ществуют в действительности. К таким идеальным объектам относятся, например, абсолютно черное тело, материальная точка, точечный электри­ческий заряд. Процесс конструирования идеального объекта обязательно предполагает абстрагирующую деятельность сознания. Так, говоря об аб­солютно черном теле, мы абстрагируемся от того факта, что все реальные тела обладают способностью отражать падающий на них свет. Для форми­рования идеальных объектов большое значение имеют и другие мысли­тельные операции. Это связано с тем, что при создании идеальных объек­тов мы должны достигнуть следующих целей:

Лишить реальные объекты некоторых присущих им свойств;
- мысленно наделить эти объекты определенными нереальными свойствами. Для этого необходим мысленный переход к предельному случаю в развитии какого-либо свойства и отбрасывание некоторых реальных свойств объектов.

Идеальные объекты играют в науке большую роль, они позволяют значительно упростить сложные системы, благодаря чему возникает воз­можность применять к ним математические методы исследования. Более того, наука знает немало примеров, когда исследование идеальных объек­тов привело к выдающимся открытиям (открытие Галилеем принципа инерции). Любая идеализация правомерна лишь в определенных пределах, она служит для научного решения только определенных проблем. Иначе применение идеализации может привести к некоторым заблуждениям. Только с учетом этого можно правильно оценить роль идеализации в по­знании.

Формализация – метод изучения самых разнообразных объектов пу­тем отображения их содержания и структуры в знаковой форме и исследо­вание логической структуры теории. Достоинство формализации заключа­ется в следующем:

Обеспечение полноты обозрения определённой области проблем, обобщенность подхода к их решению. Создаётся общий алгоритм решения проблем, например вычисления площадей различных фигур с помощью интегрального исчисления;

Использование специальной символики, введение которой обеспечи­вает краткость и четкость фиксации знания;

Приписывание отдельным символам или их системам определенных значений, что позволяет избежать многозначности терминов, которая свойственна естественным языкам. Поэтому при оперировании с формали­зованными системами рассуждения отличаются четкостью и строгостью, а выводы доказательностью;

Возможность формировать знаковые модели объектов и заменять изучение реальных вещей и процессов изучением этих моделей. Этим дос­тигается упрощение познавательных задач. У искусственных языков существует относительно большая независимость, самостоятельность знаковой формы по отношению к содержанию, поэтому в процессе формализации возможно временно отвлечься от содержания модели и исследовать лишь формальную сторону. Такое отвлечение от содержания может привести к парадоксальным, но поистине гениальным открытиям. Например, с помощью формализации было предсказано существование позитрона П. Дираком.

Аксиоматизация нашла широкое применение в математике и матема­тизированных науках.

Под аксиоматическим методом построения теорий понимается такая их организация, когда ряд утверждений вводится без доказательства, а все остальные выводятся из них по определенным логическим правилам. При­нимаемые без доказательства положения называются аксиомами или по­стулатами. Впервые этот метод был применен для построения элементар­ной геометрии Евклидом, затем он получил применение в различных нау­ках.

К аксиоматически построенной системе знания предъявляется ряд требований. Согласно требованию непротиворечивости в системе аксиом не должны быть выводимы одновременно какое-либо предложение и его отрицание. Согласно требованию полноты любое предложение, которое можно сформулировать в данной системе аксиом, можно в ней доказать или опровергнуть. Согласно требованию независимости аксиом любая из них не должна быть выводима из других аксиом.

В чем достоинства аксиоматического метода? Прежде всего аксиома­тизация науки требует точного определения используемых понятий и со­блюдения строгости выводов. В эмпирическом знании то и другое не дос­тигнуто, в силу чего применение аксиоматического метода требует про­гресса данной области знаний в этом отношении. Кроме того, аксиомати­зация упорядочивает знание, исключает из него ненужные элементы, уст­раняет двусмысленности и противоречия. Иначе говоря, аксиоматизация рационализирует организацию научного знания.

В настоящее время делаются попытки применения этого метода в не­математизированных науках: биологии, лингвистике, геологии.

Мысленный эксперимент осуществляется не с материальными объектами, а с идеальными копиями. Мысленный эксперимент выступает как идеальная форма реального эксперимента и может привести к важным открытиям. Именно мысленный эксперимент позволил Галилею открыть физический принцип инерции, легший в основу всей классической механики. Этот принцип не мог быть открыт ни в каком эксперименте с реальными объектами, в реально существующих средах.

К методам, применяемым как на эмпирическом, так и теоретическом уровнях исследования, относятся обобщение, абстрагирование, аналогия, анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование, исторический и ло­гический методы, математические методы.

Абстрагирование носит в умственной деятельности наиболее универ­сальный характер. Сущность этого метода состоит в мысленном отвлече­нии от несущественных свойств, связей и одновременном выделении од­ной или нескольких интересующих исследователя сторон изучаемого предмета. Процесс абстрагирования имеет двухступенчатый характер: от­деление существенного, выявления наиболее важного; реализация возможности абстрагирования, т. е. собственно акт абстракции или отвле­чения.

Результатом абстрагирования является образование различного рода абстракций – как отдельно взятых понятий, так и их систем. Следует отме­тить, что этот метод входит составной частью во все другие методы, более сложные по структуре.

Когда мы абстрагируем некоторое свойство или отношения ряда объ­ектов, то тем самым создаём основу для их объединения в единый класс. По отношению к индивидуальным признакам каждого из объектов, входя­щих в данный класс, объединяющий их признак выступает как общий.

Обобщение – метод, приём познания, в результате которого устанав­ливаются общие свойства и признаки объектов. Операция обобщения осу­ществляется как переход от частного или менее общего понятия и сужде­ния к более общему понятию или суждению. Например, такие понятия, как «сосна», «лиственница», «ель» являются первичными обобщениями, от ко­торых можно перейти к более общему понятию «хвойное дерево». Затем можно перейти к таким понятиям, как «дерево», «растение», «живой орга­низм».

Анализ – метод познания, содержанием которого является совокуп­ность приемов расчленения предмета на составляющие части с целью их всестороннего изучения.

Синтез – метод познания, содержанием которого является совокуп­ность приемов соединения отдельных частей предмета в единое целое.

Эти методы взаимно дополняют, обусловливают и сопровождают друг друга. Чтобы стал возможным анализ вещи, она должна быть зафиксиро­вана как целое, для чего необходимо ее синтетическое восприятие. И на­оборот, последнее предполагает ее последующее расчленение.

Анализ и синтез являются наиболее элементарными методами позна­ния, которые лежат в самом фундаменте человеческого мышления. Вместе с тем они являются и наиболее универсальными приемами, характерными для всех его уровней и форм.

Возможность анализа объекта в принципе безгранична, что логически следует из положения о неисчерпаемости материи. Однако всегда осуще­ствляется выбор элементарных составляющих объекта, определяемый це­лью исследования.

Анализ и синтез тесно взаимосвязаны с другими методами познания: экспериментом, моделированием, индукцией, дедукцией.

Индукция и дедукция . Разделение этих методов основано на выделе­нии двух типов умозаключений: дедуктивного и индуктивного. При де­дуктивном умозаключении делается вывод о некотором элементе множе­ства на основании знания общих свойств всего множества.

Все рыбы дышат жабрами.

Окунь – рыба

__________________________

Следовательно, окунь дышит жабрами.

Одной из посылок дедукции обязательно является общее суждение. Здесь наблюдается движение мысли от общего к частному. Такое движе­ние мысли очень часто применяется в научном исследозании. Так, Мак­свелл из нескольких уравнений, выражающих наиболее общие законы электродинамики, последовательно развернул полную теорию электромаг­нитного поля.

Особенно большое познавательное значение дедукции проявляется в том случае, когда в качестве общей посылки выступает новая научная ги­потеза. В этом случае дедукция является отправной точкой зарождения но­вой теоретической системы. Созданное таким путем знание определяет дальнейший ход эмпирических исследований и направляет построение но­вых индуктивных обобщений.

Следовательно, содержанием дедукции как метода познания является использование общих научных положений при исследовании конкретных явлений.

Индукция – умозаключение от частного к общему, когда на основании знания о части предметов класса делается вывод о классе в целом. Индук­ция как метод познания – совокупность познавательных операций, в ре­зультате которых осуществляется движение мысли от менее общих поло­жений к более общим. Таким образом, индукция и дедукция прямо проти­воположные направленности хода мысли. Непосредственной основой ин­дуктивного умозаключения является повторяемость явлений действитель­ности. Обнаруживая сходные черты у многих предметов определенного класса, мы делаем вывод о присущности этих черт всем предметам данно­го класса.

Выделяют следующие виды индукции:

- полная индукция, в которой общий вывод о классе предметов делает­ся на основании изучения всех предметов класса. Полная индукция даёт
достоверные выводы и может использоваться в качестве доказательства;

- неполная индукция, в которой общий вывод получается из посылок,
не охватывающих всех предметов класса. Различают три вида неполной
индукции:

Индукция через простое перечисление или популярная индукция, в которой общий вывод о классе предметов делается на том основании, что среди наблюдаемых фактов не встретилось ни одного, противоречащего обобщению;

Индукция через отбор фактов, осуществляется путём отбора их из общей массы по определённому принципу, уменьшающему вероятность случайных совпадений;

Научная индукция, в которой общий вывод о всех предметах класса
делается на основании знания необходимых признаков или причинных
связей части предметов класса. Научная индукция может давать не только
вероятные, но и достоверные выводы.

Методами научной индукции могут быть установлены причинные связи. Выделяются следующие каноны индукции (правила индуктивного исследования Бэкона-Милля):

Метод единственного сходства: если два или более случаев иссле­дуемого явления имеют общим лишь одно обстоятельство, а все остальные
обстоятельства различны, то это единственное сходное обстоятельство и
есть причина данного явления;

Метод единственного различия: если случаи, при которых явление
наступает или не наступает, различаются только в одном предшествующем обстоятельстве, а все другие обстоятельства тождественны, то это обстоятельство и есть причина данного явления;

Соединённый метод сходства и различия, представляющий собой
комбинацию двух первых методов;

Метод сопутствующих изменений: если изменение одного обстоя­тельства всегда вызывает изменение другого, то первое обстоятельство
есть причина второго;

Метод остатков: если известно, что причиной исследуемого явления
не служат необходимые для него обстоятельства, кроме одного, то это од­но обстоятельство и есть причина данного явления.

Привлекательность индукции состоит в тесной связи ее с фактами, с практикой. Она играет большую роль в научном исследовании – в выдви­жении гипотез, в открытии эмпирических законов, в процессе введения в науку новых понятий. Отмечая роль индукции в науке, Луи де Бройль пи­сал: «Индукция, поскольку она стремится избежать уже проторенных пу­тей, поскольку она неустранимо пытается раздвинуть уже существующие границы мысли, является истинным источником действительно научного прогресса» 1 .

Но индукция не может приводить к универсальным суждениям, в ко­торых выражаются закономерности. Индуктивные обобщения не могут осуществить переход от эмпирии к теории. Поэтому абсолютизировать роль индукции, как это делал Бэкон, в ущерб дедукции было бы неверно. Ф. Энгельс писал, что дедукция и индукция связаны между собой столь же необходимым образом, как анализ и синтез. Только во взаимной связи ка­ждый из них может в полной мере проявить свои достоинства. Дедукция является основным методом в математике, в теоретически развитых нау­ках, в эмпирических науках преобладают индуктивные выводы.

Исторический и логический методы тесно взаимосвязаны между со­бой. Они применяются при исследовании сложных развивающихся объек­тов. Сущность исторического метода состоит в том, что история развития изучаемого объекта воспроизводится во всей многогранности, с учётом всех законов и случайностей. Применяется он прежде всего для исследова­ния человеческой истории, но большую роль играет и в познании развития неживой и живой природы.

История объекта реконструируется логическим путем на основании изучения тех или иных следов прошлого, остатков прошлых эпох, запечатленных в материальных образованиях (природных или созданных человеком). Для исторического исследования характерна хронологическая после

________________

1 Бройль Л. По тропам науки. М., С. 178.

довательность рассмотрения материала, анализ этапов развития объектов исследования. С помощью исторического метода прослеживается вся эволюция объекта от его зарождения и до современного состояния, исследуются генетические отношения развивающегося объекта, выясняются движущия силы и условия развития объекта.

Содержание исторического метода раскрывается структурой исследования: 1) изучение «следов прошлого» как результатов исторических процессов; 2) сопоставление их с результатами современных процессов; 3) воссоздание событий прошлого в их пространственно-временных отношениях на основе интерпретации «следов прошлого» с помощью знания о современных процессах; 4) выделение основных этапов развития и причин перехода от одной стадии развития к другой.

Логический метод исследования – это воспроизведение в мышлении развивающегося объекта в форме исторической теории. При логическом исследовании отвлекаются от всех исторических случайностей, воспроиз­водя историю в общем виде, освобождённую от всего несущественного. Принцип единства исторического и логического требует, чтобы логика мысли следовала за историческим процессом. Это не значит, что мысль пассивна, наоборот, активность ее состоит в вычленении из истории суще­ственного, самой сути исторического процесса. Можно сказать, что исто­рический и логический методы познания не только отличны, но и в значи­тельной мере совпадают. Не случайно Ф. Энгельс отмечал, что логический метод есть, в сущности, тот же исторический, но освобожденный от исто­рической формы. Они взаимно дополняют друг друга.

В науке различают эмпирический и теоретический уровни исследования. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на изучаемый объект и реализуется посредством наблюдения и эксперимента. Теоретическое исследование концентрируется вокруг обобщающих идей, гипотез, законов, принципов. Данные как эмпирического, так и теоретического исследования фиксируются в виде высказываний, содержащих эмпирические и теоретические термины. Эмпирические термины входят в высказывания, истинность которых может быть проверена в эксперименте. Таково, например, высказывание: "Сопротивление данного проводника при нагревании от 5 до 10 °C увеличивается". Истинность высказываний, содержащих теоретические термины, невозможно установить экспериментально. Чтобы подтвердить истинность высказывания "Сопротивление проводников при нагревании от 5 до 10 °C увеличивается", следовало бы провести бесконечное число экспериментов, что невозможно в принципе. "Сопротивление данного проводника" - эмпирический термин, термин наблюдения. "Сопротивление проводников" - теоретический термин, понятие, полученное в результате обобщения. Высказывания с теоретическими понятиями неверифицируемы, но они, по Попперу, фальсифицируемы.

Важнейшей особенностью научного исследования является взаимонагруженность эмпирических и теоретических данных. В принципе невозможно абсолютным образом разделить эмпирические и теоретические факты. В приведенном выше высказывании с эмпирическим термином использовались понятия температуры и числа, а они являются теоретическими понятиями. Измеряющий сопротивление проводников понимает происходящее, потому что он обладает теоретическими знаниями. С другой стороны, теоретические знания без экспериментальных данных не имеют научной силы, превращаются в беспочвенные умозрения. Согласованность, взаимонагруженность эмпирического и теоретического - важнейшая черта науки. Если указанное гармоническое согласие нарушается, то с целью его восстановления начинается поиск новых теоретических концепций. Разумеется, при этом уточняют и экспериментальные данные. Рассмотрим в свете единства эмпирического и теоретического основные способы эмпирического исследования.

Эксперимент - сердцевина эмпирического исследования. Латинское слово "экспериментум" буквально означает пробу, опыт. Эксперимент и есть апробирование, испытание изучаемых явлений в контролируемых и управляемых условиях. Экспериментатор стремится выделить изучаемое явление в чистом виде, с тем чтобы было как можно меньше препятствий в получении искомой информации. Постановке эксперимента предшествует соответствующая подготовительная работа. Разрабатывается программа эксперимента; если нужно, то изготавливаются специальные приборы, измерительная аппаратура; уточняется теория, которая выступает в качестве необходимого инструментария эксперимента.

Составляющими эксперимента являются: экспериментатор; изучаемое явление; приборы. В случае приборов речь идет не о технических устройствах типа компьютеров, микро- и телескопов, призванных усилить чувственные и рациональные возможности человека, а о приборах-детекторах, приборах-посредниках, фиксирующих данные эксперимента, испытывающих непосредственное влияние изучаемых явлений. Как видим, экспериментатор находится "во всеоружии", на его стороне, кроме всего прочего, профессиональный опыт и, что особенно важно, владение теорией. В современных условиях эксперимент чаще всего проводится группой исследователей, которые действуют согласованно, соизмеряя свои усилия и способности.

Изучаемое явление поставлено в эксперименте в условия, когда оно реагирует на приборы-детекторы (если специальный прибор-детектор отсутствует, то в качестве такового выступают органы чувств самого экспериментатора: его глаза, уши, пальцы). Эта реакция зависит от состояния и характеристик прибора. В силу этого обстоятельства экспериментатор не может получить сведения об изучаемом явлении как таковом, т. е. в изоляции от всех других процессов и объектов. Таким образом, средства наблюдения участвуют в формировании экспериментальных данных. В физике этот феномен вплоть до экспериментов в области квантовой физики оставался неизвестным, и его обнаружение в 20-х - 30-х годах XX в. было сенсацией. Длительное время разъяснение Н. Бора о том, что средства наблюдения влияют на результаты эксперимента , принималось в штыки. Оппоненты Бора считали, что эксперимент можно очистить от возмущающего влияния прибора, но это оказалось невозможным. Задача исследователя состоит не в том, чтобы представить объект как таковой, а в том, чтобы объяснить его поведение во всевозможных ситуациях.

Следует отметить, что в социальных экспериментах ситуация также не является простой, ибо испытуемые реагируют на чувства, мысли, духовный мир исследователя. Обобщая экспериментальные данные, исследователь должен не абстрагироваться от своего влияния, а именно с учетом его суметь выявить общее, сущностное.

Данные эксперимента так или иначе должны быть доведены до известных рецепторов человека, например, это происходит тогда, когда экспериментатор считывает показания измерительных приборов. Экспериментатор имеет возможность и вместе с тем вынужден задействовать присущие ему (все или некоторые) формы чувственного познания. Однако чувственное познание - это всего лишь один из моментов сложного познавательного процесса, который осуществляет экспериментатор. Эмпирическое познание неправомерно сводить к чувственному познанию.

Среди методов эмпирического познания часто называют наблюдение , которое порой даже противопоставляется методу экспериментирования. Имеется в виду не наблюдение как этап любого эксперимента, а наблюдение как особый, целостный способ изучения явлений, наблюдение астрономических, биологических, социальных и других процессов. Различие между экспериментированием и наблюдением в основном сводится к одному пункту: в эксперименте его условиями управляют, а в наблюдении процессы предоставлены естественному ходу событий. С теоретических позиций структура эксперимента и наблюдения одна и та же: изучаемое явление - прибор - экспериментатор (или наблюдатель). Поэтому осмысление наблюдения мало чем отличается от осмысления эксперимента. Наблюдение вполне можно считать своеобразным случаем эксперимента.

Интересной возможностью развития метода экспериментирования является так называемое модельное экспериментирование . Иногда экспериментируют не над оригиналом, а над его моделью, т. е. над другой сущностью, похожей на оригинал. Модель может иметь физическую, математическую или какую-то иную природу. Важно, чтобы манипуляции с нею давали возможность транслировать получаемые сведения на оригинал. Это возможно не всегда, а лишь тогда, когда свойства модели релевантны, т. е. действительно соответствуют свойствам оригинала. Полное совпадение свойств модели и оригинала никогда не достигается, причем по очень простой причине: модель не есть оригинал. Как шутили А. Розенблют и Н. Винер, лучшей материальной моделью кошки будет иная кошка, однако предпочтительнее, чтобы это была именно та же самая кошка. Один из смыслов шутки таков: на модели невозможно получить столь же исчерпывающие знания, как в процессе экспериментирования с оригиналом. Но иногда можно довольствоваться и частичным успехом, особенно если изучаемый объект недоступен немодельному эксперименту. Гидростроители, прежде чем возвести плотину через бурную реку, проведут модельный эксперимент в стенах родного института. Что касается математического моделирования, то оно позволяет относительно быстро "проиграть" различные варианты развития изучаемых процессов. Математическое моделирование - метод, находящийся на стыке эмпирического и теоретического. То же самое относится и к так называемым мысленным экспериментам, когда рассматриваются возможные ситуации и их последствия.

Важнейшим моментом эксперимента являются измерения, они позволяют получать количественные данные. При измерении сопоставляются качественно одинаковые характеристики. Здесь мы сталкиваемся с вполне типичной для научных исследований ситуацией. Сам процесс измерения, несомненно, является экспериментальной операцией. Но вот установление качественной одинаковости сопоставляемых в процессе измерения характеристик относится уже к теоретическому уровню познания. Чтобы выбрать эталон единицы величины, необходимо знать, какие явления эквивалентны друг другу; при этом предпочтение будет отдано тому эталону, который применим к максимально большому числу процессов. Длину измеряли локтями, ступнями, шагами, деревянным метром, платиновым метром, а теперь ориентируются на длины электромагнитных волн в вакууме. Время измеряли по движению звезд, Земли, Луны, пульсом, маятниками. Теперь время измеряют в соответствии с принятым эталоном секунды. Одна секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения соответствующего перехода между двумя определенными уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия. Как в случае с измерением длин, так и в случае измерения физического времени эталонами измерения избрали электромагнитные колебания. Такой выбор объясняется содержанием теории, а именно квантовой электродинамики. Как видим, измерение теоретически нагружено. Измерение может быть эффективно осуществлено лишь после выявления смысла того, что измеряется и каким образом. Чтобы лучше разъяснить сущность процесса измерения, рассмотрим ситуацию с оценкой знания студентов, допустим, по десятибалльной шкале.

Преподаватель беседует со многими студентами и ставит им оценки - 5 баллов, 7 баллов, 10 баллов. Студенты отвечают на разные вопросы, но преподаватель подводит все ответы "под общий знаменатель". Если сдавший экзамен информирует кого-то о своей оценке, то из этой краткой информации невозможно установить, что было предметом беседы преподавателя и студента. Не интересуются экзаменационной конкретикой и стипендиальные комиссии. Измерение, а оценка знаний студентов есть частный случай этого процесса, фиксирует количественные градации не иначе как в рамках данного качества. Различные ответы студентов преподаватель "подводит" под одно и то же качество, а уже затем устанавливает различие. 5 и 7 баллов в качестве баллов равнозначны, в первом случае этих баллов просто меньше, чем во втором. Преподаватель, оценивая знания студентов, исходит из своих представлений о существе данной учебной дисциплины. Студент тоже умеет обобщать, он мысленно подсчитывает свои неудачи и успехи. В итоге, однако, преподаватель и студент могут прийти к различным выводам. Почему? Прежде всего в силу того, что студент и преподаватель неодинаково понимают вопрос оценки знаний, они оба обобщают, но одному из них эта умственная операция удается лучше. Измерение, как уже отмечалось, теоретически нагружено.

Обобщим изложенное выше. Измерение А и В предполагает: а) установление качественной тождественности А и В; б) введение единицы величины (секунда, метр, килограмм, балл); в) взаимодействие А и В с прибором, который обладает той же качественной характеристикой, что А и В; г) считывание показаний прибора. Приведенные правила измерения используются при изучении физических, биологических и социальных процессов. В случае физических процессов измерительный прибор часто является вполне определенным техническим устройством. Таковы термометры, вольтметры, кварцевые часы. В случае биологических и социальных процессов дело обстоит сложнее - в соответствии с их системно-символической природой. Ее надфизический смысл означает, что и прибор должен обладать этим смыслом. Но технические устройства обладают лишь физической, а не системно-символической природой. Раз так, то они не годятся для непосредственного измерения биологических и социальных характеристик. Но последние поддаются измерению, и их действительно измеряют. Наряду с уже приведенными примерами весьма показателен в этой связи товарно-денежный рыночный механизм, посредством которого измеряют стоимость товаров. Нет такого технического устройства, которое бы не измеряло стоимость товаров непосредственно, но опосредованным путем, с учетом всей деятельности покупателей и продавцов, это удается сделать.

После анализа эмпирического уровня исследований нам предстоит рассмотреть органично связанный с ним теоретический уровень исследования.

Познавательное отношение человека к миру осуществляется в различных формах - в форме обыденного познания, познания художественного, религиозного, наконец, в форме научного познания. Первые три области познания рассматриваются в отличие от науки как вненаучные формы. Научное познание выросло из познания обыденного, но в настоящее время эти две формы познания довольно далеко отстоят друг от друга.

В структуре научного познания выделяются два уровня - эмпирический и теоретический . Эти уровни не следует смешивать со сторонами познания вообще - чувственным отражением и рациональным познанием. Дело в том, что в первом случае имеются в виду различные типы познавательной деятельности ученых, а во втором - речь идет о типах психической деятельности индивида в процессе познания вообще, причем оба эти типа находят применение и на эмпирическом , и на теоретическом уровнях научного познания.

Сами уровни научного познания различаются по ряду параметров: 1) по предмету исследования . Эмпирическое исследование ориентировано на явления, теоретическое - на сущность; 2) по средствам и инструментам познания; 3) по методам исследования. На эмпирическом уровне это наблюдение, эксперимент, на теоретическом - системный подход, идеализация и т.д.; 4) по характеру добытых знаний. В одном случае это эмпирические факты, классификации, эмпирические законы, во втором - законы, раскрытие существенных связей, теории.

В XVII-XVIII и отчасти в XIX вв. наука еще находилась на эмпирической стадии, ограничивая свои задачи обобщением и классификацией эмпирических фактов , формулированием эмпирических законов. В дальнейшем над эмпирическим уровнем надстраивается теоретический, связанный со всесторонним исследованием действительности в ее существенных связях и закономерностях. При этом оба вида исследования органически взаимосвязаны и предполагают друг друга в целостной структуре научного познания.

Методы применимые на эмпирическом уровне научного познания: наблюдение и эксперимент .

Наблюдение - это преднамеренное и целенаправленное восприятие явлений и процессов без прямого вмешательства в их течение, подчиненное задачам научного исследования. Основные требования к научному наблюдению следующие: 1) однозначность цели, замысла; 2) системность в методах наблюдения; 3) объективность; 4) возможность контроля либо путем повторного наблюдения, либо с помощью эксперимента.

Наблюдение используется, как правило, там, где вмешательство в исследуемый процесс нежелательно либо невозможно. Наблюдение в современной науке связано с широким использованием приборов, которые, во-первых, усиливают органы чувств, а во-вторых, снимают налет субъективизма с оценки наблюдаемых явлений. Важное место в процессе наблюдения (как и эксперимента) занимает операция измерения. Измерение - есть определение отношения одной (измеряемой) величины к другой, принятой за эталон. Поскольку результаты наблюдения, как правило, приобретают вид различных знаков, графиков, кривых на осциллографе, кардиограмм и т.д., постольку важной составляющей исследования является интерпретация полученных данных.

Особой сложностью отличается наблюдение в социальных науках, где его результаты во многом зависят от личности наблюдателя и его отношения к изучаемым явлениям. В социологии и психологии различают простое и соучаствующее (включенное) наблюдение. Психологи наряду с этим используют и метод интроспекции (самонаблюдения).

Эксперимент в отличие от наблюдения - это метод познания, при котором явления изучаются в контролируемых и управляемых условиях. Эксперимент, как правило, осуществляется на основе теории или гипотезы, определяющих постановку задачи и интерпретацию результатов. Преимущества эксперимента в сравнении с наблюдением состоят в том, во-первых, что оказывается возможным изучать явление, так сказать, в "чистом виде", во-вторых, могут варьироваться условия протекания процесса, в-третьих, сам эксперимент может многократно повторяться.

Различают несколько видов эксперимента.

1) Простейший вид эксперимента - качественный, устанавливающий наличие или отсутствие предлагаемых теорией явлений.

2) Вторым, более сложным видом является измерительный или количественный эксперимент, устанавливающий численные параметры какого-либо свойства (или свойств) предмета, процесса.

3) Особой разновидностью эксперимента в фундаментальных науках является мысленный эксперимент.

4) Наконец: специфическим видом эксперимента является социальный эксперимент, осуществляемый в целях внедрения новых форм социальной организации и оптимизации управления. Сфера социального эксперимента ограничена моральными и правовыми нормами.

Наблюдение и эксперимент являются источником научных фактов , под которыми в науке понимаются особого рода предложения, фиксирующие эмпирическое знание. Факты - фундамент здания науки, они образуют эмпирическую основу науки, базу для выдвижения гипотез и создания теорий.

Обозначим некоторые методы обработки и систематизации знаний эмпирического уровня. Это прежде всего анализ и синтез. Анализ - процесс мысленного, а нередко и реального расчленения предмета, явления на части (признаки, свойства, отношения). Процедурой, обратной анализу, является синтез. Синтез - это соединение выделенных в ходе анализа сторон предмета в единое целое.

Значительная роль в обобщении результатов наблюдения и экспериментов принадлежит индукции (от лат. inductio - наведение), особому виду обобщения данных опыта. При индукции мысль исследователя движется от частного (частных факторов) к общему. Различают популярную и научную, полную и неполную индукцию. Противоположностью индукции является дедукция, движение мысли от общего к частному. В отличие от индукции, с которой дедукция тесно связана, она в основном используется на теоретическом уровне познания.

Процесс индукции связан с такой операцией, как сравнение - установление сходства и различия объектов, явлений. Индукция, сравнение, анализ и синтез подготавливают почву для выработки классификаций - объединения различных понятий и соответствующих им явлений в определенные группы, типы с целью установления связей между объектами и классами объектов. Примеры классификаций - таблица Менделеева, классификации животных, растений и т.д. Классификации представляются в виде схем, таблиц, используемых для ориентировки в многообразии понятий или соответствующих объектов.