Особливості емпіричного дослідження

Спостереження виступають у цьому випадку не просто фіксацією деяких ознак випробуваного фрагмента. Вони несуть неявно інформацію і про тих зв'язках, які породили спостережувані феномени.

Але тоді виникає питання: чи справедливо сказане для будь-яких спостережень? Адже вони можуть бути отримані і поза експериментального дослідження об'єкта. Більше того, спостереження можуть бути випадковими, але, як показує історія науки, вони вельми часто є початком нових відкриттів. Де у всіх цих випадках практична діяльність, яка організовує певним способом взаємодія досліджуваних об'єктів? Де контроль з боку суб'єкта, що пізнає за умовами взаємодії, контроль, який дозволяє сепарувати різноманіття зв'язків дійсності, функціонально виділяючи саме ті, прояви яких підлягають дослідженню?

Відповіді на ці питання і можуть здатися несподіваними. Вони полягають у наступному.

 

 

Наукові спостереження завжди цілеспрямовані і здійснюються як систематичні спостереження, а в систематичних спостереженнях суб'єкт обов'язково конструює приладову ситуацію. Ці спостереження припускають особливе діяльнісного ставлення суб'єкта до об'єкта, яке можна розглядати як своєрідну квазіекспериментальну практику. Що ж до випадкових спостережень, то для дослідження їх явно недостатньо. Випадкові спостереження можуть стати імпульсом до відкриття тоді і тільки тоді, коли вони переходять у систематичні спостереження. А оскільки передбачається, що в будь-якому систематичному спостереженні можна виявити діяльність з конструювання приладової ситуації, остільки проблема може бути вирішена в загальному вигляді. Незважаючи на відмінності між експериментом і спостереженням, поза експериментом обидва постають як форми практично діяльнісного ставлення суб'єкта до об'єкта. Тепер залишається довести, що систематичні спостереження припускають конструювання приладової ситуації. Для цього ми спеціально розглянемо такі спостереження, де свідомо неможливо реальне експериментування з досліджуваними об'єктами. До них відносяться, наприклад, спостереження в астрономії.

Розглянемо один з типових випадків емпіричного дослідження в сучасній астрономії – спостереження за поляризацією світла зірок у хмарах міжзоряного пилу, що проводилося з метою вивчення магнітного поля Галактики.

Завдання полягало в тому, щоб з'ясувати, які величина і напрямок напруженості магнітного поля Галактики. При визначенні цих величин в процесі спостереження використовувалося те властивість частинок міжзоряного пилу, що вони орієнтовані магнітними силовими лініями Галактики. У свою чергу про цю орієнтації можна було судити вивчаючи ефекти поляризації світла, що проходить через хмару пилу. Тим самим параметри поляризованого світла, реєстровані приладами на Землі, дозволяли отримати відомості про особливості магнітного поля Галактики.

Неважко бачити, що сам процес спостереження припускав тут попереднє конструювання приладової ситуації з природних об'єктів природи. Зірка, що випромінює світло, функціонувала як приготовляюча підсистема, частинки пилу, орієнтовані в магнітному полі Галактики, грали роль робочої підсистеми, і лише реєструє частина була представлена приладами, штучно створеними в практиці. У результаті об'єкти: «зірка як джерело випромінювання», «хмара міжзоряного пилу», «реєструючі пристрої на Землі» – утворювали свого роду гігантську експериментальну установку, «робота» якої дозволяла вивчити характеристики магнітного поля Галактики.

Залежно від типу дослідницьких завдань в астрономії конструюються різні типи приладових ситуацій. Вони відповідають різним методам спостереження і багато в чому визначають специфіку кожного такого методу. Для деяких методів приладова ситуація виражена настільки чітко, що аналогія між відповідним класом астрономічних спостережень та експериментальної діяльністю простежується з очевидністю. Так, наприклад, при визначенні кутових розмірів віддалених космічних об'єктів – джерел випромінювання – широко використовується метод покриття спостережуваного об'єкта Місяцем. Дифракція випромінювання на краях місяця дозволяє з великою точністю визначити координати відповідного джерела. Таким шляхом були встановлені радіокоординати квазарів, досліджено характер рентгенівського випромінювання Крабовидної туманності (була отримана відповідь на питання, чи є джерелом радіовипромінювання вся туманність, або всередині неї знаходиться точковий рентгенівський джерело) ; цей метод широко застосовується при визначенні розмірів деяких астрономічних об'єктів. У всіх спостереженнях такого типу Місяць використовується як пересувний екран і служить своєрідною «робочою підсистемою» в приладовій ситуації відповідних астрофізичних дослідів.

Важливо звернути увагу на таку обставину. Саме здійснення систематичних спостережень припускає використання теоретичних знань. Вони застосовуються і при визначенні цілей спостереження, і при конструюванні приладової ситуації. У прикладі з відкриттям Янського систематичні спостереження були цілеспрямовані теоретичними уявленнями про існування різноманітних космічних джерел радіовипромінювання. У прикладі з дослідженням магнітного поля Галактики при конструюванні приладової ситуації в явному вигляді використовувалися уявлення класичної теорії електромагнітного поля (розгляд поля як конфігурації силових ліній, застосування законів поляризації світла тощо).

Все це означає, що спостереження не є чистою емпірією, а несуть на собі відбиток попереднього розвитку теорій.

У ще більшій мірі це відноситься до наступного шару емпіричного пізнання, на якому формуються емпіричні залежності і факти.

2. 3. Процедури переходу до емпіричних залежностей і фактів

Перехід від даних спостереження до емпіричних залежностей і наукових фактів передбачає елімінацію зі спостережень включених в них суб'єктивних моментів (пов'язаних з можливими помилками спостерігача, випадковими перешкодами, спотворюють перебіг досліджуваних явищ, помилками приладів) та отримання достовірного об'єктивного знання про явища.

Такий перехід передбачає досить складні пізнавальні процедури. Щоб отримати емпіричний факт, необхідно здійснити щонайменше два типи операцій. По-перше, раціональну обробку даних спостереження і пошук в них сталого, інваріантного змісту. Для формування факту необхідно порівняти між собою безліч спостережень, виділити в них повторювані ознаки і усунути випадкові обурення і похибки, пов'язані з помилками спостерігача. Якщо в процесі спостереження проводиться вимірювання, то дані спостереження записуються у вигляді чисел. Тоді для отримання емпіричного факту потрібна певна статистична обробка результатів вимірювання, пошук середньостатистичних величин в безлічі цих даних.

Якщо в процесі спостереження застосовувалися приладові установки, то поряд з протоколами спостереження завжди складається протокол контрольних випробувань приладів, в якому фіксуються їх можливі систематичні помилки. При статистичній обробці даних спостереження ці помилки також враховуються, вони елімінуються з спостережень в процесі пошуку їх інваріантного змісту.

По-друге, для встановлення факту необхідно тлумачення виявляється в спостереженнях інваріантного змісту. У процесі такого тлумачення широко використовуються раніше отримані теоретичні знання.

Розглянемо конкретну ситуацію, що ілюструє цю роль теоретичних знань при переході від спостережень до факту.

Влітку 1976 аспірантка відомого англійського радіоастронома Е. Хьюіша, міс Белл, випадково виявила на небі радіоджерело, який випромінював короткі радіоімпульси. Багаторазові систематичні спостереження дозволили встановити, що ці імпульси повторюються суворо періодично, через 1, 33 сек. Перша інтерпретація цього інваріанта спостережень була пов'язана з гіпотезою про штучне походження сигналу, який посилає надцивілізація. Внаслідок цього спостереження засекретили, і майже півроку про них нікому не повідомлялося.

Потім була висунута інша гіпотеза про природне походження джерела, підкріплена новими даними спостережень (були виявлені нові джерела випромінювання подібного типу). Ця гіпотеза припускала, що випромінювання виходить від маленького, швидко обертового тіла. Застосування законів механіки дозволило обчислити розміри даного тіла – виявилося, що воно набагато менше Землі. Крім того, було встановлено, що джерело пульсації знаходиться саме в тому місці, де понад тисячу років тому стався вибух наднової зірки. Зрештою було встановлено факт, що існують особливі небесні тіла – пульсари, які є залишковим результатом вибуху наднової зірки.

Встановлення цього емпіричного факту зажадало застосування цілого ряду теоретичних положень (це були відомості з області механіки, електродинаміки, астрофізики і т. д.).

В розглянутому випадку факт був отриманий завдяки інтерпретації даних спостереження. Цю процедуру не слід плутати з процесом формування теорії, яка має дати пояснення отриманим фактом.

Факт виявлення пульсарів не означав, що побудована теорія пульсарів.

Найважливіше, що така теорія до часу відкриття пульсарів вже була створена. Це була теорія нейтронних зірок, побудована нашим співвітчизником, фізиком Л. Д. Ландау. Однак пульсари були виявлені незалежно від цієї теорії, і самі першовідкривачі нового астрономічного об'єкта неможливо асоціювали своє відкриття з теорією нейтронних зірок. Знадобився час, щоб ототожнити пульсари з нейтронними зірками, і тільки після цього нові факти отримали теоретичне пояснення.

Але тоді виникає дуже складна проблема, яка дискутується зараз в методологічній літературі: виходить, що для встановлення факту потрібні теорії, а вони, як відомо, повинні перевірятися фактами. Ця проблема вирішується тільки в тому випадку, якщо взаємодія теорії і факту розглядається історично. Безумовно, при встановленні емпіричного факту використовувалися багато отримані раніше теоретичні закони та положення. Для того, щоб існування пульсарів було встановлено в якості наукового факту, знадобилося прийняти закони Кеплера, закони термодинаміки, закони поширення світла – достовірні теоретичні знання, раніше обгрунтовані іншими фактами. Інакше кажучи, у формуванні факту беруть участь теоретичні знання, які були раніше перевірені незалежно. Що ж до нових фактів, то вони можуть служити основою для розвитку нових теоретичних ідей і уявлень. У свою чергу нові теорії, що перетворилися на достовірне знання, можуть використовуватися у процедурах інтерпретації при емпіричному дослідженні інших областей дійсності і формуванні нових фактів.

 

 

1. Емпіричний дослід ніколи – тим більше в сучасній науці – не буває сліпим: він планується, конструюється теорією, а факти завжди так чи інакше теоретично навантажені. Тому вихідний пункт, початок науки – це, точно кажучи, не самі по собі предмети, не голі факти (навіть у їх сукупності), а теоретичні схеми, «концептуальні каркаси дійсност»«. Вони складаються з абстрактних об'єктів («ідеальних конструкті»«) різного роду – постулатів, принципів, визначень, концептуальних моделей і т. п.

2. При дослідженні структури емпіричного пізнання з'ясовується, що не існує чистої наукової емпірії, що не містить в собі домішок теоретичного. Але це є не перешкодою для формування об'єктивно істинного емпіричного знання, а умовою такого формування.

 

 

1. Бор Н. Атомная физика и человеческое познание. – М., 1961. С. 114.

2. Луи де Бройль. По тропам науки. – М., 1962. С. 164-165.

3. Вернадский В. И. О науке. Т. 1. Научное знание. Научное творчество. Научная мысль. – Дубна. 1997. С. 414-415.

4. Кохановский В. П. и др. Философия для аспирантов. Учебное пособие. Изд. 2-е – Ростов н/Д: «Феникс», 2003 г. – 448 с. (Серия «Высшее образование».)

5. Степин В. С., Горохов В. Г., Розов М. А. Философия науки и техники. Учебное пособие. Москва: Контакт – Альфа. 1995. С. 372 (247 с. в электр. виде)