101
ударной или усталостной деформации, влияние нового лекарственного препарата на организм человека и т. д.
В прикладных исследованиях с помощью экспериментов проверяются свойства новых материалов, возможности новой техники или технологий. В фундаментальных исследованиях эксперименты применяются для проверки гипотез и теоретических обобщений. Без экспериментального подтверждения ни одна научная теория не считается истинной, несмотря на свою математическую привлекательность и логическую непротиворечивость.
Первые экспериментальные приспособления появились еще в Древнем мире, однако активное развитие экспериментального естествознания в европейской науке начинается только в XVII в. В современной науке экспериментальные исследования представляют собой особое научное направление с множеством всевозможных специализаций. Некоторые научные экспериментальные устройства являются весьма сложными и очень дорогими сооружениями. Например, применяемые для изучения структуры квантовых микрочастиц сверхмощные ускорители
(коллайдеры или синхрофазотроны) по технической сложности и масштабам можно сравнить с большим заводом.
Самым крупным экспериментальным сооружением совре-
менной науки является Большой адронный коллайдер (БАК;
англ. Large Hadron Collider). Это крайне сложное устройство представляет собой супермощный ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжелых ионов, а также для изучения квантовых продуктов их столкновений. БАК был построен на границе Швейцарии и Франции – около г. Женевы. В его сооружении и исследованиях принимали участие и участвуют в настоящее
102
время порядка десяти тысяч ученых и инженеров различных научных специализаций из более ста стран мира.
Коллайдер расположен под землей в огромном замкнутом туннеле длиной более 26 км. Глубина залегания туннеля составляет от 50 до 175 м. Для удержания, коррекции и фокусировки протонных пучков используются 1 624 сверхпроводящих магнита, общая длина которых превышает 22 км. Магниты работают при очень низкой температуре 1,9 K (−271 °C), что немного ниже температуры перехода гелия в сверхтекучее состояние. Кинетическая энергия всех сгустков адронов (микрочастиц) в БАКе при полном его заполнении сравнима с кинетической энергией реактивного самолета, хотя масса всех частиц не превышает одного нанограмма и их даже нельзя увидеть невооруженным глазом. Такая энергия достигается за счет фантастической скорости частиц, близкой к скорости света. В результате сгустки микрочастиц проходят полный круг ускорителя быстрее, чем за 0,0001 с., совершая таким образом свыше 10 тыс. оборотов в секунду.
К числу широко применяемых эмпирических методов исследования относится и опрос. Преимущественно он используется в социологии, психологии и медицине и предполагает фиксацию, а также анализ ответов респондентов на специально подобранные вопросы для выяснения их отношения к определенной проблеме. Очевидно, что опрос может применяться только в отношении разумных объектов научного исследования, поэтому область его применения не распространяется на основные естественные науки: физику, химию, биологию, астрономию. Разновидностями непосредственного (вербального) опроса являются различные виды анкетирования.
Важнейшими теоретическими методами науки являются анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование, абстрагирование. Эти методы широко применяются во всех от-
103
раслях научного знания. Анализ, синтез, индукцию и дедукцию часто называют общими логическими методами науки.
Анализ – это метод мысленного или реального разделения изучаемого объекта на составные части и элементы для выяснения их свойств, взаимодействия и общего устройства этого объекта. Например, изучение устройства атома предполагало его разделение на составные элементы: электроны, протоны и нейтроны, понимание сложного соотношения которых дало представление о его структуре, силах связи и других свойствах.
Метод анализа предполагает не только разделение самого объекта на составные части, но и мысленное или реальное выделение объекта, явления или процесса из группы других объектов, явлений или процессов природы. Без такого условного выделения и исключения сложных связей с окружающей средой изучение объекта иногда бывает крайне затруднительным. С другой стороны, исключение сложной системы связей объекта с другими объектами и внешней средой не позволяет дать полноценное описание его свойств и закономерностей суще-
ствования. В этом проявляется ограниченность аналитической методологии научного познания, которая порой противоречит фундаментальным диалектическим принципам (всеобщая взаимосвязь явлений и процессов в природе) и принципу холизма (целостности).
Синтез – метод мысленного соединения частей изучаемого объекта, восстановление его целостности и взаимосвязи с другими логическими положениями или с окружающей средой. Например, для решения проблемы антропогенеза необходимо не только анализировать влияние различных факторов на эволюцию человека, но и синтезировать их действие, так как без совмещения космических, биологических и социальных факто-
104
ров понимание происхождения человека оказывается невозможным.
Если предварительное изучение накопленного эмпирического материала, как правило, проводится на основе аналитической методологии науки, то построение сложной теоретической гипотезы (тем более, законченной научной теории) уже предполагает применение методологии логического синтеза. Ведь всякая научная теория, в первую очередь, должна обобщить существующий эмпирический материал, подвести его под некие единые основания и закономерности. Эта процедура как раз
ипредставляет собой рассматриваемую операцию логического синтеза, которая открывает дальнейшие возможности объяснения тех или иных явлений и процессов природы или социального мира.
Индукция (лат. inductio – выведение, наведение) – логический метод познания, при котором общие выводы (умозаключения) делаются на основе частных фактов. Из этимологии этого понятия предполагается, что частные факты как бы наводят мысль на общий логический вывод.
Например, в результате кропотливой работы мы эмпирически установили, что сталь, медь и золото проводят электрический ток. Эти факты вполне достоверны. На основе данного исследования мы делаем безупречный индуктивный вывод: все металлы проводят электрический ток. Действительно, трудно найти металл, который бы не обладал свойством электропроводности.
Авот еще один, но уже более сложный пример. В лесах
изоопарках мы много раз видели только бурых медведей. Эти факты навели нас на умозаключение о том, что медведи на нашей планете имеют исключительно бурый окрас шерсти. Этот индуктивный вывод является достоверным? Ведь мы не
105
исказили никаких фактов – видели только бурых медведей. Но наш опыт изучения фактов в данном случае оказался недостаточным: в природе существуют медведи, имеющие окрас шерсти другого цвета (белые, черные и т. д.).
Подвох индуктивной логики вполне очевиден. Несмотря на то, что она опирается на реальные факты, – она не всегда является достоверной. Почему же это происходит? Проблема упирается в количество или объем фактов. Именно поэтому выделяют две разновидности индукции: так называемые полную и неполную индуктивную логику. Полная индукция охватывает все факты одного порядка. Например, если мы намерены установить средний рост человека на Земле, то при полной индукции обязаны измерить его у всех семи миллиардов землян. Такое исследование обладает крайне высокой степенью достоверности.
Однако на практике полная индукция в силу самых разных причин не всегда возможна и поэтому применяется неполная индукция. То есть для установления среднего роста человека будут взяты данные, например, 5 % населения Земли. Очевидно, что результаты такого исследования могут быть далеки от истинной картины. Мы уже это заметили на примере с бурыми медведями.
Значительное количество научных ошибок и заблуждений связаны с некорректным использованием индуктивной логики. Во многих случаях выдвигаемые исследователями гипотезы и теоретические модели основаны на данных, полученных методологическим аппаратом неполной индукции. Вполне очевидно, что такие данные требуют дополнительной эмпирической проверки или теоретического уточнения. Если это не представляется возможным, то они должны восприниматься как относительная, не вполне достоверная и крайне субъективная истина.