Наука - двигун прогресу. Без тих знань, які щодня передають нам вчені, людська цивілізація ніколи б не досягла хоч скільки-небудь значимого рівня розвитку. Великі відкриття, сміливі гіпотези і припущення - все це просуває нас вперед. До речі, а який механізм пізнання навколишнього світу?
Загальні відомості
У сучасній науці розрізняють емпіричний і теоретичний методи. Найбільш результативним слід визнати перший з них. Справа в тому, що емпіричний рівень наукового пізнання передбачає поглиблене вивчення безпосередньо об`єкта, що цікавить, причому в цей процес входить як саме спостереження, так і цілий набір експериментів. Як нескладно зрозуміти, теоретичний метод передбачає пізнання об`єкта або явища за допомогою застосування до нього узагальнюючих теорій і гіпотез.
Нерідко емпіричний рівень наукового пізнання характеризується множинними термінами, в яких фіксуються найважливіші характеристики досліджуваного предмета. Потрібно сказати, що даний рівень в науці особливо поважаємо за те, що будь-яке висловлювання такого типу може бути перевірено в ході практичного експерименту. Наприклад, до таких виразів можна віднести цю тезу: "Насичений розчин кухонної солі можна виготовити, нагріваючи воду".
Таким чином, емпіричний рівень наукового пізнання - це сукупність способів і методів вивчення навколишнього світу. Вони (методи) засновані, перш за все, на чуттєвому сприйнятті і точних даних вимірювальних приладів. Ось які існують рівні наукового пізнання. Емпіричний, теоретичний способи дозволяють нам пізнавати різні явища, відкривати нові горизонти науки. Так як вони нерозривно пов`язані, було б нерозумно міркувати про якомусь із них, які не розповівши про основні характеристики іншого.
В даний час рівень емпіричного пізнання постійно підвищується. Простіше кажучи, вчені дізнаються і класифікують всі великі обсяги інформації, на підставі якої і будуються нові наукові теорії. Звичайно ж, удосконалюються і способи, за допомогою яких вони отримують дані.
Методи емпіричного пізнання
В принципі, про них можна здогадатися самостійно, спираючись на відомості, які вже були приведені в даній статті. Ось основні методи наукового пізнання емпіричного рівня:
- Спостереження. Цей спосіб відомий всім без винятку. Він передбачає, що сторонній спостерігач буде тільки неупереджено фіксувати все, що відбувається (в природних умовах), не втручаючись в сам процес.
- Експеримент. У чомусь схожий з попереднім методом, але в цьому випадку все, що відбувається поміщено в жорсткі лабораторні рамки. Як і в попередньому випадку, вчений часто є спостерігачем, який фіксує результати якогось процесу або явища.
- Вимірювання. Цей спосіб передбачає необхідність еталона. З ним порівнюється явище або об`єкт для з`ясування розбіжностей.
- Порівняння. Схоже з попереднім методом, але в даному випадку дослідник просто порівнює будь довільні предмети (явища) між собою, не потребуючи еталонних заходи.
Ось ми коротенько і розібрали основні методи наукового пізнання емпіричного рівня. А зараз розглянемо одні з них трохи більш докладно.
спостереження
Потрібно зауважити, що воно буває відразу декількох видів, причому конкретний підбирає сам дослідник, орієнтуючись на ситуацію. Давайте перерахуємо всі різновиди спостереження:
- Збройне і неозброєний. Якщо ви має хоч якесь поняття про науку, то знаєте, що «озброєним» називають таке спостереження, при якому використовуються різні прилади і пристосування, які дозволяють з більшою точністю фіксувати отримані результати. Відповідно, «неозброєним» називають спостереження, яке здійснюється без застосування чогось подібного.
- Лабораторне. Як видно з назви, здійснюється виключно в штучної, лабораторному середовищі.
- Польове. На відміну від попереднього, виконується виключно в природних умовах, «в поле».
Взагалі, спостереження добре якраз тим, що в багатьох випадках дозволяє отримувати абсолютно унікальну інформацію (особливо польове). Потрібно зауважити, що даний метод широко поширений далеко не у всіх вчених, так як для його успішного застосування необхідні неабияке терпіння, посидючість і здатність неупереджено фіксувати всі спостережувані об`єкти.
Ось чим характеризується основний метод, який використовує емпіричний рівень наукового пізнання. Це приводить нас до думки про те, що даний спосіб - суто практичний.
Чи завжди важлива непогрішність спостережень?
Як не дивно, але в історії науки є чимало випадків, коли найважливіші відкриття ставали можливими завдяки грубих помилок і прорахунків в процесі спостереження. Так, в XVI столітті знаменитий астроном Тихо де Бразі робив роботу свого життя, пильно спостерігаючи за Марсом.
Саме на основі цих безцінних спостережень його учень, не менш знаменитий І. Кеплер, формує гіпотезу про еліпсовою формі планетарних орбіт. Але! Згодом виявилося, що спостереження Бразі відрізнялися рідкісної неточністю. Багато хто припускає, що він навмисно дав учневі неправильні відомості, але суть від цього не змінюється: якби Кеплер використовував точну інформацію, він би ніколи не зміг створити цілісну (і правильну) гіпотезу.
У цьому випадку завдяки неточності вдалося спростити досліджуваний предмет. Обійшовшись без складних багатосторінкових формул, Кеплер зміг з`ясувати, що форма орбіт не кругла, як тоді передбачалося, а еліпсовою.
Основні відмінності від теоретичного рівня пізнання
Навпаки, всі вирази і терміни, якими оперує теоретичний рівень пізнання, перевірити на практиці не можна. Ось вам приклад: "Насичений розчин солей можна виготовити, нагріваючи воду". В цьому випадку довелося б провести неймовірну кількість експериментів, так як "розчин солей" не вказує на конкретне хімічну сполуку. Тобто "розчин кухонної солі" - поняття емпіричне. Таким чином, всі теоретичні висловлювання неверіфіціруеми. Згідно Поппера, вони фальсифікації.
Простіше кажучи, емпіричний рівень наукового пізнання (на відміну від теоретичного) вельми конкретний. Результати дослідів можна помацати, понюхати, потримати в руках або побачити графіки на дисплеї вимірювальних приладів.
До речі, а які існують форми емпіричного рівня наукового пізнання? На сьогоднішній день їх дві: факт і закон. Науковий закон - вища форма емпіричної форми пізнання, так як він виводить основні закономірності і правила, відповідно до яких відбувається природне або технічне явище. Під фактом розуміється лише те, що воно проявляється при певному поєднанні декількох умов, але вчені в цьому випадку ще не встигли сформувати струнку концепцію.
Зв`язок емпіричних і теоретичних даних
Особливість наукового пізнання у всіх областях полягає в тому, що теоретичні та емпіричні дані характеризуються взаємним проникненням. Потрібно зауважити, що абсолютним чином розділити ці поняття абсолютно неможливо, що б не стверджували деякі дослідники. Наприклад, ми говорили про виготовлення розчину солей. Якщо людина має уявлення про хімію, цей приклад буде для нього емпіричним (так як він і сам знає про властивості основних сполук). Якщо ж ні - висловлювання носитиме теоретичний характер.
важливість експерименту
Потрібно твердо засвоїти, що емпіричний рівень наукового пізнання нічого не варто без експериментальної основи. Саме експеримент - основа і першоджерело всіх знань, які на даний момент накопичені людством.
З іншого боку, теоретичні дослідження без практичної основи взагалі перетворюються в безпідставні гіпотези, які (за рідкісними винятками) не мають абсолютно ніякої наукової цінності. Таким чином, емпіричний рівень наукового пізнання не може існувати без теоретичного обгрунтування, а й воно без експерименту мізерно. Для чого ми все це говоримо?
Справа в тому, що розгляд способів пізнання в цій статті слід здійснювати, припускаючи фактичне єдність і взаємозв`язок двох методів.
Характеристики експерименту: що це таке
Як ми вже неодноразово говорили, особливості емпіричного рівня наукового пізнання полягають в тому, що результати дослідів можна побачити або відчути. Але щоб це відбулося, необхідно провести експеримент, який є буквально «серцевиною» всього наукового пізнання з найдавніших пір і до цього дня.
Термін походить від латинського слова «Експеріментум», яке якраз-таки означає «досвід», «проба». В принципі, експеримент - це і є апробування деяких явищ в штучних умовах. Потрібно пам`ятати, що у всіх випадках емпіричний рівень наукового пізнання характеризується прагненням експериментатора якомога менше впливати на те, що відбувається. Це потрібно для отримання дійсно «чистих», адекватних даних, за якими можна з упевненістю говорити про характеристики досліджуваного предмета або явища.
Підготовча робота, прилади та обладнання
Найчастіше перед постановкою експерименту необхідно провести ґрунтовну підготовчу роботу, від якості якої буде залежати і якість отриманої в результаті досвіду інформації. Давайте поговоримо про те, як зазвичай здійснюється підготовка:
- По-перше, розробляється програма, відповідно до якої буде проводитися науковий досвід.
- У разі необхідності вчений самостійно виготовляє необхідну апаратуру і обладнання.
- Ще раз повторюють всі моменти теорії, для підтвердження або спростування якої і буде проводитися експеримент.
Таким чином, основна характеристика емпіричного рівня наукового пізнання - наявність необхідного обладнання та приладів, без яких проведення експерименту в більшості випадків стає неможливим. І тут ми говоримо не про поширеною комп`ютерній техніці, а про спеціалізовані приладах-детекторах, які вимірюють досить специфічні умови навколишнього середовища.
Таким чином, експериментатор завжди повинен знаходитися у всеозброєнні. Мова тут не тільки про технічну оснащеність, але і про рівень володіння теоретичними відомостями. Не маючи уявлення про досліджуваному предметі, досить складно проводити якісь наукові експерименти для його дослідження. Потрібно зауважити, що в сучасних умовах багато експерименти часто проводяться цілою групою вчених, так як такий підхід дозволяє раціоналізувати зусилля і розподілити сфери відповідальності.
Чим характеризується досліджуваний об`єкт в експериментальних умовах?
Досліджуване явище або предмет в експерименті поставлені в такі умови, що вони неминуче будуть впливати на органи чуття вченого і / або на реєструючі прилади. Зауважимо, що реакція може залежати як від самого експериментатора, так і від характеристик використовуваного ним обладнання. Крім того, експеримент далеко не завжди може дати всі відомості про об`єкт, так як він проводиться в умовах ізоляції від навколишнього середовища.
Про це дуже важливо пам`ятати, розглядаючи емпіричний рівень наукового пізнання і його методи. Саме через останній фактора так цінується спостереження: в більшості випадків тільки воно може дати реально корисні відомості про те, як той чи інший процес відбувається в природних умовах природи. Такі дані часто неможливо отримати навіть в найбільш сучасної та відмінно обладнаній лабораторії.
Втім, з останнім твердженням все ж можна посперечатися. Сучасна наука зробила непоганий ривок вперед. Так, в Австралії вивчають навіть низові лісові пожежі, відтворюючи їх протікання в особливій камері. Такий підхід дозволяє не ризикувати життями співробітників, отримуючи цілком прийнятні і якісні дані. На жаль, це можливо далеко не завжди, тому що не всі явища можна відтворити (у всякому разі, поки що) в умовах наукової установи.
Теорія Нільса Бора
Про те, що експерименти в лабораторних умовах далеко не завжди точні, заявляв ще знаменитий фізик Н. Бор. Але його боязкі спроби натякнути опонентам про те, що кошти і прилади в значній мірі впливають на адекватність одержуваних даних, довгий час зустрічалися колегами вкрай негативно. Вони вважали, що будь-який вплив приладу можна виключити, як-то ізолювавши його. Проблема полягає в тому, що зробити це практично неможливо навіть на сучасному рівні, не кажучи вже про ті часи.
Звичайно, сучасний емпіричний рівень наукового пізнання (що це таке, ми вже говорили) високий, але фундаментальні закони фізики нам обходити не судилося. Таким чином, завдання дослідника полягає не тільки в банальному описі предмета або явища, а й в поясненні його поведінки в різних умовах навколишнього середовища.
моделювання
Найціннішою можливістю вивчити саму суть предмета є моделювання (в тому числі комп`ютерне та / або математичне). Найчастіше експериментують в цьому випадку не над самим явищем або об`єктом, а над їх максимально реалістичними і функціональними копіями, які були створені в штучних, лабораторних умовах.
Якщо не дуже зрозуміло, пояснимо: дослідити торнадо набагато безпечніше на прикладі його спрощеної моделі в аеродинамічній трубі. Потім отримані в ході експерименту дані звіряють з інформацією про реальний смерчі, після чого робляться відповідні висновки.
