Глава II. Эмпирические методы

НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

II. 1. НАБЛЮДЕНИЕ

Наблюдение лежит в основе всех других эмпирических методов по-

знания, являясь наиболее элементарным из них. И измерение, и экспе-

римент включают в себя наблюдение, но последнее может быть осуще-

ствлено и без первых. В науке наблюдение используется для получения

эмпирической информации относительно исследуемой области, но

главным образом - для проверки и обоснования истинности эмпири-

ческих суждений.

Научным наблюдением называется восприятие предметов и явлений

действительности, осуществляемое с целью их познания. В акте наблю-

дения можно выделить: 1) объект наблюдения; 2) субъект; 3) средства;

4) условия наблюдения; 5) систему знания, исходя из которой задают

цель наблюдения и интерпретируют его результаты. Все эти компонен-

ты акта наблюдения следует учитывать при сообщении результатов на-

блюдения для того, чтобы его мог повторить любой другой наблюда-

тель. Важнейшим требованием к научному наблюдению является тре-

бование интерсубъективности. Это подразумевает, что наблюдение мо-

жет повторить каждый наблюдатель с одинаковым результатом. Лишь

при соблюдении этого требования результат наблюдения будет вклю-

чен в науку.

Интерсубъективность наблюдения важна потому, что она свиде-

тельствует об объективности результата наблюдения. Если все наблю-

датели, повторившие некоторое наблюдение, получили один и тот же

результат, то это дает нам основание считать результат наблюдения

объективным научным свидетельством, а не ошибкой отдельного наб-

людателя. Конечно, интерсубъективность наблюдения не может с дос-

товерностью обосновать его результата, т. к. заблуждаться могут все

наблюдатели (если все они, например, исходят из ложных теоретиче-

ских предпосылок), однако интерсубъективность предохраняет нас от

ошибок того или иного конкретного наблюдателя. Результаты наблю-

дений ученых одной научной эпохи могут быть исправлены или даже

отброшены учеными другой эпохи. Это обусловлено тем, что результат

всякого наблюдения неявно опирается на определенные гносеологиче-

ские и конкретно-научные предпосылки, которые могут быть отброше-

ны последующими поколениями ученых. Таким образом, результат на-

блюдения всегда содержит элемент субъективности, однако в рамках

каждой отдельной научной эпохи интерсубъективность наблюдения

свидетельствует о его относительной объективности.

Измерение________________________________________________________145

Наблюдения разделяются на непосредственным и косвенные. При

непосредственном наблюдении ученый наблюдает сам избранный объ-

ект. Однако далеко не всегда это возможно. Например, объекты кван-

товой механики или многие объекты астрономии невозможно наблю-

дать непосредственно. О свойствах таких объектов мы можем судить

лишь на основе их взаимодействия с другими объектами. Подобного

рода наблюдения называют косвенными наблюдениями. Косвенное на-

блюдение опирается на предположение об определенной закономерной

связи между свойствами непосредственно наблюдаемых объектов и на-

блюдаемыми проявлениями этих свойств и содержит логический вывод

о свойствах ненаблюдаемого объекта на основе наблюдаемого эффекта

его действия. Например, изучая поведение элементарных частиц, физик

непосредственно наблюдает лишь их треки в камере Вильсона, которые

представляют собой результат взаимодействия элементарной частицы с

молекулами пара, заполняющего камеру. По характеру треков физик

судит о поведении и свойствах изучаемой частицы. Следует заметить,

что между непосредственным и косвенным наблюдением нельзя про-

вести резкой границы. В современной науке косвенные наблюдения по-

лучают все большее распространение по мере того, как увеличивается

число приборов, используемых при наблюдении, и расширяется сфера

научного исследования. Наблюдаемый предмет воздействует на при-

бор, а ученый непосредственно наблюдает лишь результат взаимодей-

ствия предмета с прибором.

Наблюдение считают разновидностью научной практики. Это обу-

словлено тем, что наблюдение существенно предполагает материаль-

ную деятельность, связанную с самим актом чувственного восприятия,

использования приборов и т. п. Его специфика по сравнению с другими

видами практики состоит в том, что наблюдение не включает себя не-

посредственного физического воздействия на объект (либо этим воз-

действием можно пренебречь). Но оно является необходимым элемен-

том других эмпирических методов познания - измерения и экспери-

мента, которые опираются на практические действия с предметами.

11.2. ИЗМЕРЕНИЕ

Измерением называют процесс представления свойств реальных

объектов в виде числовой величины. В самом общем виде величиной

можно назвать все то, что может быть больше или меньше, что может

быть присуще объекту в большей или меньшей степени; числовая вели-

чина - такая, которая может быть выражена числом. Таким образом,

измерение есть установление числового соотношения между свойства-

ми объектов.

146 ___ ___ Глава II. Эмпирические методы...

Измерение - новая ступень в развитии эмпирического познания.

Переход от наблюдения к измерению требует новых приборов и инст-

рументов, а также новых понятий и предположений. Результаты на-

блюдения обычно выражаются с помощью качественных и сравнитель-

ных понятий. Качественные понятия - такие, как "теплый", "зеле-

ный", "большой", - обозначают некоторые классы, и, приписывая

предмету свойство, выражаемое качественным понятием, мы тем самым

включаем этот предмет в определенный класс. Когда мы приступаем к

исследованию некоторой новой области явлений, то начинаем с форму-

лирования качественных понятий, с помощью которых проводим класси-

фикацию предметов исследуемой области, опираясь на наблюдение.

После образования качественных понятий и разбиения всех пред-

метов на классы, мы можем установить некоторые соотношения между

классами однородных предметов с помощью сравнительных понятий,

таких, как "больше", "теплее", "легче" и т. п. Сравнительные понятия

выражают сравнительную степень интенсивности свойства. В силу это-

го упорядочивают все предметы исследуемой области в последователь-

ность. Например, с помощью понятий "тяжелее", "легче", "равный по

весу" мы можем все предметы расположить в последовательность клас-

сов, таких, что в один класс попадут предметы, равные по весу, предметы

каждого предшествующего класса будут легче предметов последующего

класса и предметы последующего - тяжелее предметов предыдущего.

Количественные понятия численно выражают степень интенсивно-

сти некоторого свойства. Если с помощью сравнительных понятий

упорядочиваются все предметы изучаемой области по степеням интен-

сивности некоторого присущего им свойства, то с помощью количест-

венных понятий приписываются определенные числа степеням интен-

сивности интересующего нас свойства. Пусть, например, у нас есть по-

следовательность, в которой последующий класс содержит более тяже-

лые предметы, чем предметы предшествующего класса: деревянные -

железные - серебряные - золотые. Мы можем приписать этим клас-

сам некоторые числа: 10- 15-20-25. После этого у нас появляется

возможность выражать свойство "быть тяжелее / легче" числом, т. е.

измерять его. Именно так действительно измеряется твердость минера-

лов: один минерал считается более твердым, чем другой, если он может

оставить царапину на этом втором минерале. Все минералы распола-

гаются в последовательность, в которой каждый следующий является

более твердым, чем предшествующий. Алмазу - самому твердому ми-

нералу - приписано число 10; остальным - тем меньшее число, чем

дальше отстоит минерал от алмаза в данной последовательности.

Измерение описанного вида, опирающееся на сравнительные поня-

тия, еще не вполне совершенно, так как у нас здесь еще нет собственно

количественных понятий, и числа, приписываемые нами свойствам

Измерение________________________________________________________147

объектов, выбираются достаточно произвольно. Однако сравнитель-

ные понятия могут послужить основой для формирования количест-

венного понятия на базе точных количественных методов исследова-

ния. Это оказывается возможным лишь на основе более глубокого по-

знания сущности изучаемых явлений и уточнения гносеологических и

теоретических предположений относительной изучаемой области.

Рассмотрим в качестве примера формирование понятия температу-

ры (т. е. количественного понятия теплоты). В разговорном языке мы

находим качественные понятия "теплый", "холодный" и сравнительные

понятия - "теплее", "холоднее". Этих понятий нам достаточно для

классификации предметов повседневной жизни. Однако применить ка-

кую-либо количественную оценку теплоты без исследования физиче-

ских причин и связей этого явления с другими явлениями представляет-

ся невозможным, и высказывание "Один предмет в три раза теплее дру-

гого" кажется столь же странным, как и высказывание "Небо в Италии

в три раза голубее, чем в России". Во времена Герона Александрийско-

го было замечено, что воздух расширяется, когда становится более теп-

лым. Связь состояний "теплее" и "больше по объему" могла привести к

мысли о том, чтобы сделать изменение объема тела наглядным предста-

вителем его нагретости. Галилей, изучая сочинения Герона, действи-

тельно пришел к этой мысли и для ее осуществления создал термоскоп -

прибор, показывающий изменение состояния нагретости. Термоскоп

состоял из трубки с шариком на конце, в которой находился воздух.

Открытый конец трубки помещался в жидкость. Столбик жидкости в

трубке опускался, когда воздух в шарике становился теплее, и подни-

мался, когда воздух охлаждался, и его объем становился меньше. Тер-

москоп Галилея еще не позволяет ввести количественное понятие тем-

пературы. Этот прибор служит лишь для наглядной фиксации состоя-

ний "теплее" - "холоднее". Если раньше при фиксации этих состояний

мы могли полагаться только на свои субъективные ощущения, то те-

перь, используя термоскоп, мы передаем эту функцию объективному

процессу изменения объема.

Первым настоящим термометром был прибор, изготовленный чле-

нами Флорентийской Академии опыта. Этот прибор отличался от тер-

москопа Галилея двумя существенными особенностями. В нем было ис-

ключено влияние атмосферного давления, которое в термоскопе наряду

с теплом также вызывало колебания уровня жидкости в трубке, и тер-

мометр, таким образом, был полностью отделен от барометра. И, что

еще более существенно, в приборе флорентийских академиков была

шкала. В основу этой шкалы были положены две постоянные точки,

соответствовавшие наиболее низкой и наиболее высокой температуре,

наблюдавшейся в Тоскане.

148

Теплота, являющаяся выражением кинетической энергии молекул

тела, не могла быть зафиксирована непосредственно. Ее наглядным

представителем становится объем тела. Увеличение и уменьшение объ-

ема тела, в свою очередь, представляют как линейное перемещение

столбика жидкости. Последнее вполне может быть измерено с помо-

щью обыкновенной линейки. Таким образом, измерение состояний те-

пла редуцируется к измерение длины столбика жидкости, и метрическое

понятие температуры возникает как интерпретация теплоты в линей-

ных мерах. Дальнейшая работа состояла лишь в усовершенствовании

шкалы, в нахождении постоянной точки отсчета и подходящей жидко-

сти, расширение которой фиксируется по шкале. Эта работа была про-

делана Фаренгейтом, Реомюром и Цельсием, которые придали термо-

метру его современный вид. Нетрудно видеть, что при введении коли-

чественного понятия температуры используются различные предполо-

жения теоретического характера: что температура тела связана с его

объемом; что объем тела изменяется прямо пропорционально измене-

нию степени нагретости тела; что базисные точки шкалы соответству-

ют некоторой постоянной температуре и т. п.

В настоящее время количественные понятия часто вводятся на ос-

нове теории как теоретические понятия (отображающие свойства идеа-

лизированных объектов). Когда мы строим теорию относительно неко-

торой области явлений, то объектом теории является непосредственно

не сама реальная область, а абстрактная, упрощенная модель этой об-

ласти явлений - идеализированный (абстрактный) объект. В этом слу-

чае количественные понятия относятся прежде всего к идеализирован-

ному объекту теории, и лишь поскольку последняя отражает реальный

объект теории, постольку количественные понятия с определенной сте-

пенью точности применимы к характеристике реальных предметов. Это

применение опять-таки связано с определенными гносеологическими и

теоретическими соглашениями: о материальном эталоне измерения, о

пределах точности измерения и т. п.

В процессе измерения, т. е. в процессе приписывания чисел свойст-

вам объектов, нужно соблюдать определенные правила для того, чтобы

результат измерения мог претендовать на интерсубъективную значи-

мость. Эти правила называются "правилами измерения". Пусть Q обо-

значает некоторую степень измеряемого свойства, U- единицу измере-

ния и q - числовое значение соответствующей величины. Тогда резуль-

тат измерения можно выразить следующим образом: Q = qU. Это уравне-

ние называется "основным уравнением измерения". Для того, чтобы в со-

ответствии с этим уравнением приписать некоторое числовое значение

измеряемой величине, руководствуются следующими правилами:

149

(1) Правило эквивалентности: если физические значения измеряе-

мых величин равны, то должны быть равны и их числовые выражения;

символически: если Q\1 = Q\2, то q\1U=q\2U.

(2) Если физическое значение одной величины меньше (больше)

физического значения другой величины, то числовое выражение первой

должно быть меньше (больше) числового выражения второй; символи-

чески: если Q\1 < Q\2, то q\1U < q\2U.

Следует иметь в виду, что знаки, стоящие между Q\1 и Q\2, не явля-

ются выражением обычных арифметических отношений, а представля-

ют некоторые эмпирические соотношения между свойствами разных

тел. Например, если речь идет о весе двух тел, то знак "=" между Q\1 и

Q\2 будет означать лишь то, что когда мы кладем одно тело на одну ча-

шу весов, а другое тело - на вторую чашу, то весы оказываются в рав-

новесии. Точно так же знак "<" между Q\1 и Q\2 означает, что одна чаша

весов опустилась ниже другой.

(3) Правило аддитивности', числовое значение суммы двух физиче-

ских значений некоторой величины должно быть равно сумме число-

вых значений этой величины; символически: qU(Q\1 ^ Q\2) = q\1U+q\2U.

В формулировке данного правила между Q\1 и Q\2 мы помещаем знак

"^", обозначающий эмпирическую операцию соединения двух значе-

ний одной величины. Эту операцию следует отличать от арифметиче-

ского сложения. Операция соединения двух разных значений одной ве-

личины не всегда подчиняется данному правилу. Величины, соединение

которых подчиняется указанному правилу, называются "аддитивны-

ми". Таковыми, например, являются вес, длина, объем в классической

физике. Если соединить вместе два тела, то вес получившейся совокуп-

ности (отвлекаясь от дефекта массы) будет равен сумме весов этих тел.

Величины, не подчиняющиеся указанному правилу, называются "неад-

дитивными". Примером неаддитивной величины может служить темпе-

ратура. Если соединить вместе два тела с температурой, скажем, 20° С и

50° С, то температура этой пары тел не будет равна 70° С. Существова-

ние неаддитивных величин показывает, что при обращении с количест-

венными понятиями мы должны учитывать, какие конкретные свойства

обозначаются этими понятиями, ибо эмпирическая природа этих

свойств накладывает ограничения на операции, производимые с соот-

ветствующими количественными величинами.

(4) Правило единицы измерения. Мы должны выбрать некоторое те-

ло или легко воспроизводимый естественный процесс и охарактеризо-

вать единицу измерения посредством этого тела или процесса. Для тем-

пературы, как мы видели, задают шкалу измерения, выбирая две край-

ние точки, например, точку замерзания воды и точку ее кипения, и раз-

деляют отрезок трубки между этими точками на определенное количе-

ство частей. Каждая такая часть будет единицей измерения температу-

150_____________________________________Глава II. Эмпирические методы...

ры - градусом. Единицей измерения длины является метр, времени -

секунда. Хотя единицы измерения выбираются произвольно, однако на

их выбор накладываются определенные ограничения. Тело или про-

цесс, избранные в качестве единицы измерения, должны сохранять не-

изменными свои размеры, форму, периодичность. Строгое соблюдение

этих требований было бы возможно только для идеального эталона.

Реальные же тела и процессы подвержены изменениям под влиянием ок-

ружающих условий. Поэтому в качестве реальных эталонов выбирают

как можно более устойчивые к внешним воздействиям тела и процессы.

11.3. ЭКСПЕРИМЕНТ

Важнейшим методом эмпирического познания является экспери-

мент, который обычно включает в себя наблюдение и измерение, а

также непосредственное физическое воздействие на изучаемые объек-

ты. Одной из наиболее характерных особенностей науки Нового вре-

мени является широкое использование эксперимента в научном иссле-

довании. Эксперимент есть непосредственное материальное воздейст-

вие на реальный объект или окружающие его условия, производимые с

целью познания этого объекта.

В эксперименте можно выделить следующие элементы: 1) цель экс-

перимента; 2) объект экспериментирования; 3) условия, в которых на-

ходится или в которые помещается объект; 4) средства эксперимента; 5)

материальное воздействие на объект. Каждый из этих элементов может

быть положен в основу классификации экспериментов. Например, экс-

перименты можно разделять на физические, химические, биологические

и т. д. в зависимости от различия объектов экспериментирования. Одна

из наиболее простых классификаций основывается на различиях в це-

лях эксперимента.

Целью эксперимента может быть установление каких-либо зако-

номерностей или обнаружение фактов. Эксперименты, проводимые с

такой целью, называются "поисковыми". Результатом поискового экс-

перимента является новая информация об изучаемой области. Однако

чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипо-

тезы или теории. Такой эксперимент называется "проверочным". Ясно,

что невозможно провести резкой границы между этими двумя видами

эксперимента. Один и тот же эксперимент может быть поставлен для

проверки гипотезы и в то же время дать неожиданную информацию об

изучаемых объектах. Точно так же и результат поискового эксперимен-

та может заставить нас отказаться от принятой гипотезы или, напро-

тив, даст эмпирическое обоснование нашим теоретическим рассужде-

ниям. В современной науке один и тот же эксперимент все чаще обслу-

живает разные цели.

151

Эксперимент всегда представляет собой вопрос, обращенный к

природе. Но чтобы вопрос был осмысленным и допускал определенный

ответ, он должен опираться на предварительное знание об исследуемой

области. Это знание и дает теория и именно теория ставит тот вопрос,

ответ на который должна дать природа. Поэтому эксперимент как вид

материальной деятельности всегда связан с теорий. Первоначально во-

прос формулируется в языке теории, т. е. в теоретических терминах,

обозначающих абстрактные, идеализированные объекты. Чтобы экс-

перимент мог ответить на вопрос теории, этот вопрос нужно перефор-

мулировать в эмпирических терминах, значениями которых являются

эмпирические объекты (данные эмпирически).

Рассмотрим на примере экспериментального открытия светового

давления этапы подготовки и проведения эксперимента. Идея о том,

что свет производит давление на освещаемые тела, была высказана еще

И. Кеплером. В корпускулярной теории света И. Ньютона эта идея по-

лучила теоретическое развитие и обоснование: поток корпускул, пред-

ставляющий собой свет, ударяясь о поверхность тела, должен произво-

дить давление. Из волновой теории X. Гюйгенса также следовало, что

световая волна давит на освещаемые тела. Таким образом, теория по-

ставила вопрос о существовании светового давления и предсказала, что

ответ на него должен быть положительным. Однако долгое время было

неясно, как поставить эксперимент для получения ответа на этот вопрос.

Создатель электромагнитной теории Дж. К. Максвелл вычислил

величину светового давления. Согласно теории, сила давления зависит

от интенсивности света. Для случая, когда световые лучи образуют па-

раллельный пучок, давление p равняется плотности световой энергии и

(здесь какая-то буква, похожая на русское и),

т. е. энергии в единице объема. При этом предполагается, что тело, на

которое падает свет, является абсолютно черным, т. е. поглощает всю па-

дающую на него световую энергию. Если же коэффициент отражения те-

ла не равен нулю, а имеет некоторое значение g, то давление p = и (I + g).

Для идеального зеркала, коэффициент отражения которого равен I,

давление p, согласно этой формуле, будет равно 2и. Если интенсивность

света, т. е. количество энергии, проходящей через 1 см за 1 сек, обозна-

чить через J, то плотность лучистой энергии будет равно дроби J: c, где

c - скорость света. Подставив вместо и выражение J: с в формулу для

вычисления давления, получим соотношение p = (J: c) (I + g). Пользуясь

последней формулой, Максвелл вычислил, что сила, с которой солнеч-

ные лучи в ясный день давят на 1 м черной поверхности, равна 0,4 мг.

Теоретическая основа эксперимента была подготовлена. Световое

давление было представлено в виде измеряемой величины, а вычислен-

ное значений этой величины могло дать представление о тонкости и

сложности эксперимента. Однако проблема была сформулирована

лишь в теоретических терминах, относящихся к идеализированным

152_____________________________________Глава II. Эмпирические методы...

объектам и свойствам, с которыми реальное действие невозможно. В

расчет Максвелла входили такие понятия, как "абсолютно черное те-

ло", "идеальное зеркало", "интенсивность света" и т.п. Ни наблюдать,

ни измерять объекты, обозначенные этими понятиями, было нельзя.

Только после того, как русский ученый П. Н. Лебедев придал этим по-

нятиям определенный эмпирический смысл, ему удалось построить

прибор для обнаружения и измерения светового давления.

Прибор Лебедева состоял из легкого подвеса на тонкой нити, по

краям которого были прикреплены очень тонкие и легкие крылышки.

Одно из крылышек было зачернено, а другое оставлено блестящим.

Подвес помещался в сосуде, из которого был откачен воздух. Свет от

дуговой лампы концентрировался при помощи системы линз и зеркал

на одном из крылышек и вызывал закручивание подвеса, которое мож-

но было наблюдать и замерять. Определенная часть светового пучка

подавалась на термоэлемент, который служил для измерения величины

падающей энергии J. Измерения Лебедевым светового давления с по-

мощью этого прибора дали величину, согласующуюся с предсказанной.

На этом примере можно видеть, каким образом теоретическая за-

дача формулируется как задача экспериментальная. В эксперименте

Лебедева световое давление было интерпретировано как наблюдаемое

закручивание подвеса, а интенсивность света посредством термоэле-

мента трансформировалась в тепловое расширение. Цель эксперимен-

та, которая, с точки зрения теории, состояла в обнаружении и измере-

нии светового давления, непосредственно ставилась как обнаружение и

измерение закручивания подвеса. Непосредственный результат экспе-

римента состоял в обосновании эмпирического суждения: "Подвес закру-

чивается". В результате теоретического осмысления наблюдаемого по-

ложения дел, выражаемого этим суждением, Лебедев имел возможность

сформулировать и такой результат: "Световое давление существует".

При рассмотрении последовательности этапов проведения экспе-

римента на первое место следует поставить формулировку проблемы,

для решения которой ставится эксперимент. В приведенном выше при-

мере проблема формулировалась так: "Существует ли в действительно-

сти световое давление и если существует, то какова его величина?".

Проблема, на которую должен дать ответ эксперимент, детерминирует

и выбор величин, определяемых в ходе эксперимента. В рассмотренном

выше случае этими величинами была световое давление и интенсив-

ность света. Сами эти величины не могли быть обнаружены и фиксиро-

ваны в эксперименте. Для того, чтобы войти в экспериментальные про-

цедуры (первый этап), они предварительно должны быть интерпрети-

рованы эмпирически, т. е. представлены в виде некоторых других вели-

чин, которые можно непосредственно наблюдать и измерять.

Эксперимент

Второй этап - выбор эмпирической интерпретации теоретических

величин - очень важен при подготовке эксперимента. Только после

этого наши теоретические построения и расчеты приобретают эмпири-

ческий смысл, а сам эксперимент становится принципиально возмож-

ным. В эксперименте Лебедева световое давление эмпирически было

представлено как закручивание подвеса, а интенсивность света - как

тепловое расширение в термоэлементе. Закручивание подвеса и тепло-

вое расширение можно было наблюдать и измерять непосредственно.

Третий этап в проведении эксперимента - выбор условий и исполь-

зуемых приборов - определяется эмпирической интерпретацией теоре-

тических величин. Если мы хотим, чтобы световое давление было пред-

ставлено как закручивание подвеса, то мы должны создать такие усло-

вия, чтобы это закручивание не могло быть вызвано никаким другим

воздействием. В эксперименте Лебедева трудность состояла в том, что

силы светового давления очень малы, и их действие легко перекрыва-

лось рядом других факторов. Среди них наиболее существенными были

конвекционные токи воздуха и радиометрические силы. Когда подвес

был окружен воздухом, движение воздушных потоков могло закручи-

вать его. Чтобы устранить или хотя бы ослабить действие этого факто-

ра, Лебедев поместил подвес в стеклянный баллон, из которого воздух

можно было выкачать. Радиометрический эффект заключается в том,

что освещенная сторона пластинки нагревается сильнее неосвещенной

стороны, и противоположные стороны испытывают неодинаковое дав-

ление газа, что может также вызвать закручивание подвеса. Чтобы из-

бежать этого, крылышки приходилось делать как можно более тонки-

ми. Трудности, связанные с исключением всех побочных эффектов, бы-

ли в данном случае столь велики, что на их преодоление у Лебедева

ушло более трех лет.

После того, как выбраны условия эксперимента и исключено влия-

ние всех побочных факторов, наступает четвертый этап: воздействие

на объект, наблюдение его поведения и измерение контролируемых вели-

чин. Этот этап можно назвать решающим в проведении эксперимента.

Именно для него проводится вся подготовительная работа, и именно на

этом этапе мы получаем ответ на вопрос теории, обращенный к приро-

де. В эксперименте Лебедева ответ был положительным, а в экспери-

менте Майкельсона, например, природа ответила: "Нет!", - хотя уве-

ренность в существовании эфира была ничуть не меньшей, чем уверен-

ность в существовании светового давления.

Последний, пятый, этап в проведении эксперимента заключается в

обработке полученных данных, их теоретическом осмыслении и включе-

нии в науку. Закручивание подвеса, наблюдавшееся в эксперименте, ис-

толковывается как вызванное световым давлением. Отсюда делается вы-

154_____________________________________Глава II. Эмпирические методы...

вод, что давление света действительно существует, и утверждение об этом

включается в теорию как получившее экспериментальное обоснование.

Рассмотрение структуры и этапов проведения эксперимента позво-

ляет дать более обоснованный ответ на вопрос о соотношении теории и

эксперимента. Эксперимент, как легко заметить из сказанного выше,

отнюдь не противопоставлен теории и не выступает как нечто, нахо-

дящееся целиком вне теории. Эксперимент неотделим от теории, ибо он

существенно зависит от теории. Как человеческий глаз для того, чтобы

быть органом зрения, должен соединяться с мозгом в единую функцио-

нальную систему, так и эксперимент, для того чтобы служить средст-

вом получения знания, должен соединяться в единую систему с теорией.

Роль теории в создании эксперимента особенно ярко проявляется в су-

ществовании такой формы познания (но не практической деятельно-

сти!), как мысленный эксперимент, т. е. мысленное представление опе-

раций с мысленно представимыми объектами. Вообще всякий экспери-

мент при его обдумывании и планировании выступает вначале как

мысленный эксперимент. Но если обычный (материальный) экспери-

мент обязательно включает в себя материальную деятельность с реаль-

ными вещами и процессами, что заставляет нас при планировании экс-

перимента рассчитывать на реальные приборы, реальные окружающие

условия и конкретную эмпирическую интерпретацию теоретических

понятий, то мысленный эксперимент отличается тем, что один из эта-

пов его проведения - реальное воздействие на реальный объект - от-

сутствует. Это позволяет нам включать в эксперимент идеализирован-

ные объекты, идеальные приборы и идеальные условия. Такого рода

эксперимент целиком находится внутри теории, и его отличие от обыч-

ного теоретического рассуждения заключается лишь в том, что он опи-

рается на наглядные образы и представления.

Однако следует подчеркнуть, что наблюдение, измерение и экспе-

римент, хотя и тесно связаны с теоретическими соображениями, явля-

ются разновидностью практической деятельности. Осуществляя рас-

смотренные эмпирические процедуры, мы выходим за рамки чисто ло-

гических рассуждений и обращаемся к материальному действию с ре-

альными вещами. В конечном итоге только через посредство такого

действия получают подтверждение или опровержение наши представ-

ления о действительности. В эмпирических познавательных процедурах

наука вступает в непосредственный контакт с отображаемой ею дейст-

вительностью - именно в этом заключается громадное значение на-

блюдения, измерения и эксперимента для научного познания.