Меню
Головна
 
Головна arrow Філософія arrow Історія, філософія і методологія техніки та інформатики
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Експеримент

Як неодноразово зазначалося вище, трансдукція має певну спрямованість. На кожному наступному етапі виникають нові можливості. Досягнення стадії моделі відкриває дорогу експерименту. Можливість експерименту виникає на стадії моделей, оскільки на відміну від моделей принципи і закони не представимы в об'єктному вигляді, тобто за допомогою окремих предметів. Експериментуючи з об'єктами, дослідник отримує в своє розпорядження факти (лат. factum-дійсне, не ілюзорне знання). Одне це свідчить про суттєве збагачення наукового знання завдяки експерименту.

Етимологічно слово "експеримент" походить від грецького піра " [грецькою], що означає випробування, пробу. Широко поширене переконання, що експеримент виступає як випробування досліджуваних явищ в контрольованих і керованих умовах. Досліджуване явище в експерименті в умови, коли вона змушена реагувати на ситуацію і сприймаються їм речовинні, енергетичні, інформаційні та інші подразники. При такому розумінні експерименту концептуальна сторона справи залишається значною мірою осторонь, а між тим її не слід втрачати з виду. Необхідно чітко розуміти, що експеримент є ще одним етапом концептуальної трансдукції. Він не проводиться наосліп, а попередньо планується дослідником, який ставить перед собою цілком визначені цілі і керується певною мотивацією.

В інтересах подальшого аналізу необхідно ввести читача в суть філософії експериментування. У цьому зв'язку наведемо список з 10 експериментальних стратегій, складений вельми авторитетним автором Аланом Франкліном:

1) експериментальний контроль і калібрування, в ході яких прилад відтворює відомі явища;

2) відтворення артефактів, про існування яких відомо заздалегідь;

3) усунення можливих помилок і недоречних альтернативних пояснень;

4) використання самих результатів для доказу їх достовірності;

5) опора на теорію явищ, необхідну для пояснення результатів експерименту;

6) використання приладу, осмисленого допомогою добре підтвердженої теорії;

7) опора на статистичні аргументи;

8) використання аналізу наосліп, тобто відсутність теоретичного плану;

9) маніпуляція досліджуваним об'єктом;

10) підтвердження результатів даного експерименту іншими експериментами.

По суті, Франклін пропонує стратегії, які необхідні, на його думку, для інтерпретації, розуміння сенсу всього експериментального справи. І ось тут починаються великі складності.

Авторитетний канадський філософ Ян Хакінг вважає, що запропоновані списки стратегій проведення експерименту частково довільні, до того ж вони завжди можуть бути доповнені. У зв'язку з цим Хакінг ввів уявлення про "списку "Etc."" (скор. від лат. et cetera - і так далі, і тому подібне). Проблема "списку "Etc."" полягає в тому, що необхідно обґрунтувати його, або придумати йому альтернативу. У будь-якому випадку філософія експерименту повинна покоїтися на цілком певних підставах, а не на відкритому для доповнень списку. Завжди можна задати просте питання: "На якій підставі представлений саме такий, а не якийсь інший список експериментальних стратегій?"

А. Франклін за своїм філософським установок є раціоналістом і реалістом. Однак, приводячи список з 10 стратегій, він не посилається на заснування ні раціоналізму, ні реалізму, а просто-напросто претендує на узагальнення того, що бажається в різних науках. Всі 10 стратегій нібито використовуються в науках, отже, вони актуальні. Ясно, що такої аргументації бракує концептуальної обґрунтованості, а нам не хотілося б ставати на рейки емпіризму з його необґрунтованим зневагою до концептуальної витонченості теорій. Для осмислення експерименту нам потрібен підхід, який був би достатньо ґрунтовним, уберігаючи від эмпирицистских та інших крайнощів. У відповідності зі всієї попередньої аргументацією ми пропонуємо керуватися методом концептуальної трансдукції. Тоді експеримент розглядається як етапу трансдукції, а не ізольованого явища, яке потребує особливої філософії. В рамках філософії та філософії науки не повинно бути якоїсь особливої філософії експерименту.

Якою ж постає експериментальна діяльність у складі трансдукції?

1. Експеримент необхідний для забезпечення повноти трансдукції, без нього наука не може відбутися. Як немає будинку без даху, так і немає науки без експерименту, в якому оживають і принципи, і закони, і моделі. Таким чином, експеримент є необхідна ланка концептуальної трансдукції, і всі його ознаки визначаються в першу чергу саме цією обставиною.

2. Науковий експеримент завжди здійснюється заради забезпечення приросту знання. В іншому випадку він є заняттям, далеким від запитів наукового співтовариства.

3. Приріст знання забезпечується целеполагающей діяльністю дослідника: жоден експеримент не обходиться без постановки мети.

4. Постановка мети передбачає опору на певну концептуальну основу, тобто все те, що передує постановці експерименту. Мова йде про принципи, універсальних законах і моделях. В сукупності вони якраз і утворюють вихідну концептуальну базу, яку часто називають початковою, початковою, відправною або фонової теорією. Такого роду міркування цілком правомірні, але їм явно бракує грунтовності. Справа в тому, що вони будуються на протиставленні теорії і експерименту, однак, як очевидно, наукова трансдукція не складається лише з двох етапів і концепт експерименту з'являється не в противагу теорії, а слідом за концептом моделі.

5. Так як вихідна теорія неминуче доповнюється новим знанням, то вона трансформується у заключну, фінальну теорію, яка і виступає метою вченого. Метою експериментальної діяльності вченого є добудовування трансдукционного ряду. У цьому зв'язку експеримент сприяє переходу.

6. Так звана перевірка теорії також включає перехід від початкової теорії до фінальної концепції, що необхідно враховувати. В наявності деякий вироджений випадок, при якому фінальна концепція, на перший погляд, виступає в образі початкової теорії. При перевірці теорії неминуче відбувається приріст знання хоча б вже остільки, оскільки, як правило, використовується нова модель, бо експеримент проводиться заново. Пройшовши стадію експерименту, дослідник у концептуальному відношенні неминуче стає іншим. Приріст знання може полягати, наприклад, у тому, що підвищилася впевненість дослідника в істинності теорії або ж, навпаки, він засумнівався в ній. Це сумнів може стати запорукою нових відкриттів.

7. За допомогою вихідної теорії (теорій) дослідник створює концептуальні образи (а) своєї власної діяльності, (б) використовуваних апаратів і вимірювальних приладів, (в) досліджуваних явищ і у відповідності з ними ставить перед собою певні цілі.

8. Постановка мети виступає у формі планування експерименту.

9. Створюється віртуальна модель як об'єкт комп'ютерного експериментування.

10. Створюється об'єктна, тобто вже не віртуальна, а предметна модель.

11. Відповідно з певною методикою проводиться експеримент з предметною моделлю.

12. Проводиться обробка даних експериментів.

13. Відтворюється концептуальний образ референтів.

14. Відтворюється образ фінальної теорії, яка в новому експерименті буде виступати в якості початкової.

15. Фінальна теорія постає як закінчений цикл трансдукції. Тільки тепер цикл експериментальної діяльності досяг своєї завершальної фази.

Таким чином, наведений перелік етапів процесу експериментування має не відкритий, а закінчений, фінітне характер. Він не відкритий назустріч довільним, тобто ad hoc, нормативним вимогам. Кожен етап експериментування може бути деталізований, але лише в рамках самого етапу. Всі етапи разом утворюють цикл, початком якого є початкова теорія, а завершенням фінальна концепція.

Отже, ми представили трансдукционную інтерпретацію сенсу експериментальної діяльності дослідників. Тепер нам належить охарактеризувати її більш детально.

Науковий експеримент проводиться в рамках лабораторії, під якою в даному випадку розуміється не стільки замкнуте приміщення, скільки специфічні умови, або створені штучно, або існуючі природно, тобто в природі. Ці специфічні умови неодмінно повинні в тій чи іншій мірі враховуватися. У типових для сучасного наукового експериментування умовах оснащення лабораторій включає: а) досліджувані явища; б) устаткування загального призначення; в) комп'ютери та інші пристрої для обробки даних; г) детектори; д) прилади, необхідні для спостереження, контролю та вимірювання. Центральне місце належить експериментатору, який визначає методологію і методику експериментування.

Спеціальної уваги заслуговує кожна складова лабораторного устаткування, що особливо відноситься до приладів. У такій вибірковості є відомий сенс. Він визначається тим, що саме прилади наводяться в безпосередній контакт з досліджуваними явищами. Однак при осмисленні статусу приладів починаються труднощі. Досить наївним представляється погляд, згідно з яким прилади всього лише розширюють можливості наших органів чуття. Зрозуміло, вірно, що наномикроскоп дозволяє побачити недоступне неозброєному оку. Але всі візуальні образи, у тому числі й ті, якими ми опановуємо допомогою електронних, рентгенівських і лазерних мікроскопів, потребують осмислення.

Розмірковуючи про прилади, що добре було б мати загальноприйняте їх визначення, але такого, по суті, немає. За авторитетним думку Я. Хакінгу, головний ознака приладу полягає в його здатності виділення, ізоляції тих ознак досліджуваних явищ, які ми бажаємо використовувати. Дослідник, налаштований більш реалістично, сказав би, що виділяються ознаки досліджуваних явищ, а їх використання - це вже інше, більш прагматичне питання. Визначення приладу в якості пристрою, що виділяє ознаки досліджуваних явищ, лише на перший погляд здається бездоганним. Цілком можливо (до речі, так вважають багато дослідників, яких кваліфікують як інструменталістів), що прилад не виділяє той чи інший ознака, а чи виробляє його, або бере участь в його виробництві. Наведене міркування показує, що необхідно зробити певні зусилля по уточненню філософської характеристики приладів. У зв'язку з цим доречно звернутися до існуючих з цього приводу концепцій. Вони вкрай рідко систематизуються, але добре вже сама їх наявність.

1. Найбільш відомою філософською концепцією, орієнтованої на експериментальну діяльність, є операционализм, яскравим представником якого вважається американський фізик П. Бріджмен. Основна ідея операціоналізму полягає в тому, що саме прилад забезпечує доступ до досліджуваного явища. Ми в змозі зрозуміти світ явищ лише остільки, оскільки робимо певні емпіричні дії, тобто операції. Це вірно, однак операционалисты не в змозі пояснити, чому експериментатор повинен здійснювати не будь-які, а цілком певні операції. Вони схильні поставити експеримент попереду теорії, але як раз керуючись нею, дослідник планує хід експерименту.

2. Інша концепція полягає в тому, що прилад виступає інструментом мовної гри. Італійський дослідник Л. Черруті, визначаючи природу хімічного приладу, звертається до творчості одного із засновників аналітичної філософії Л. Витгенштейна1. В якості керівних положень він використовує три ідеї въедающегося австрійського філософа: а) значення слова є вживання; б) дослідник культивує мовні ігри; в) мова є форма життя. У виробництві мовних ігор дослідник не може обійтися без використання приладів, отже, прилад є засіб виробництва мовних ігор. Черруті характеризував природу хімічного приладу, але його міркування без праці поширюються і на область техникологии.

3. Нарешті, ще одна концепція приладу належить американському вченому Д. Бэрду. У своєму творчому пошуку він звертається до вчення критичного раціоналіста К. Поппера про третьому світу2. Як відомо, Поппер до першого світу відносив речі, до другого - бажання і ментальні події, до третього - об'єктивне знання, не залежне від людей. Вирішальний крок Берда складається у віднесенні приладів не до першого, а до третього світу. Прилад тільки на перший погляд являє собою всього лише річ, подібну інших речей зі світу природи. Вирішальна особливість приладу полягає в тому, що він породжує об'єктивне знання. Це інструмент для виробництва об'єктивного знання. Однак Бэрду слід було б більш ґрунтовно розглянути питання про те, хто ж є джерелом знання: прилад або, як вважаємо ми, дослідник.

Отже, розглянувши кілька філософських концепцій, ми бачимо, що прилад визначається як інструмент (наукове засіб), необхідний для здійснення операцій, формування мови науки, об'єктивного знання, що не залежить від суб'єктивних уподобань дослідника. Те чи інше визначення приладу завжди проводиться в рамках певної концепції, а спроба вивести його дефініцію прямо і безпосередньо, так би мовити, "в лоб", призводить до банальних думок. Найбільш ґрунтовні дослідники завжди прагнуть визначитися щодо тієї концепції, якої дотримуються. Наслідуймо їхній приклад.

При характеристиці приладу ми скористаємося потенціалом концепції внутринаучной трансдукції. В попередньому параграфі експеримент аналізувався як етап трансдукції, який реалізується за допомогою лабораторного обладнання, де центральне місце займають прилади. З урахуванням цієї обставини приладом можна вважати трансдукционный об'єкт, або засіб трансдукції, що веде в підсумку від теорії до референтам. Характеризуючи прилад як засіб, або знаряддя, або посередника, необхідного людині в процесі трансдукції, ми віддаємо належне досліднику. Для нього прилад - всього лише засіб, яким ставляться ті концепти, якими керується дослідник. Але це всього лише може бути поставлено під сумнів у світлі тих докорінних перетворень, якими супроводжуються інструментальні революції в техніці, пов'язані, наприклад, з винаходом чергового нового типу спектрометрів. За століття свого розвитку техникология зазнала чимало інструментальних революцій. У результаті її інструментальний арсенал став виключно значущим чинником розвитку теорії. У світлі цього ніким не отрицаемого обставини характеристика технічного приладу в якості всього лише посередника дослідницької діяльності техниколога видається недостатньою. З урахуванням цього ми пропонуємо кваліфікувати технічні прилади в якості основного предметного медіума техникологии як науки.

Поняття "медіум" у відомому сенсі є синонимичным для термінів "засіб" і "посередник", але в ньому більш чітко виражена трандукционная природа посередника і його відносна самостійність. Однак у підкресленні відносної самостійності технічних приладів слід дотримуватися певної обережності: неправомірно як її применшення, так і абсолютизація.

Таким чином, справжній сенс технічного приладу з'ясовується за допомогою встановлення його місця у процесі трансдукції. Можна сказати, що прилад є транедукционным артефактом. Спочатку привертає увагу його речова природа, ніяк не обтяжена в концептуальному відношенні. Але в дійсності його природа є трансдукционной, а тому немає нічого дивного в тому, що до неї певним чином відноситься і мовна модальність техникологии. Крім того, спеціального обговорення заслуговує питання про відносності до засобів спостереження.

Історичний екскурс

Питання про відносності до засобів спостереження був ініційований у квантовій механіці у зв'язку з микрофизическими вимірами. Виявилося, що вимірювальний прилад виступає як деяка система відліку, а в різних системах відліку микрообъект проявляє різні ознаки. У цьому немає нічого дивного: було б дивно, якби об'єкт, беручи участь в різних взаємодіях, залишався одним і тим же. Друга особливість микрообъекта полягає в його руйнування в результаті вимірювання, і тоді стає проблематичним синтез результатів вимірювань. Як раз в цьому зв'язку знаменитий датський фізик Нільс Бор запропонував принцип додатковості. В результаті було з'ясовано, що результати вимірювань можуть бути об'єднані лише у разі, якщо вони описуються однією і тією ж теорією.

Відносність до засобів вимірювання має актуальне значення не тільки у фізиці, але і в техникологии. По-перше, мікрооб'єкти широко використовуються в техніці, і треба знати способи їх вимірювання. По-друге, в техніці добре відомий феномен неруйнівного контролю, метою якого є збереження придатності артефакту для експлуатації. Існує величезна різноманітність неруйнівних методів контролю, зокрема радіографічний і ультразвуковий. Особливість зазначених методів контролю залежить від потужності використовуваних сигналів. Так, якщо ультразвуковий імпульс перевищує деякі граничні значення, то неруйнівний контроль виявляється в принципі неможливим.

При описі вимірювання, як правило, підкреслюється, що воно включає порівняння. Це, зрозуміло, правильно, тому що показання приладу свідчать про вимірюваному артефакт. Але вимір є ще і взаємодія. Якщо амперметр або вольтметр приведені в дію, то вони впливають на параметри відповідної електричної ланцюга. Вимір не тільки динамічних, наприклад маси, енергії, сили, але і кінематичних параметрів реалізується в процесах взаємодій. Відкриття цієї обставини, зокрема у зв'язку з осмисленням вимірювання тривалості і протяженностей у спеціальній теорії відносності, в самому початку XX ст. стало науковою сенсацією.

Розглядаючи філософію експерименту, завжди слід мати на увазі його кістяк: експериментатор - прилад - вимірюваний об'єкт. Експериментатор планує, здійснює і осмислює експеримент. Прилад грає роль медіума. Але що саме являє собою вимірюваний об'єкт? Відповідь на це питання вважається мало не очевидним: досліджуване як раз і є вимірюваним об'єктом. Проте осмислення обчислювального та комп'ютерного експерименту поставило традиційне тлумачення природи вимірюваного об'єкта під сумнів. В обчислювальному експерименті маніпуляції проводяться з моделлю, а не безпосередньо з об'єктом теорії. У зв'язку з цим зазвичай стверджується, що об'єкт можна замінити його математичної або комп'ютерною моделлю. Проте в дійсності експеримент завжди проводиться з моделлю: якщо вимірюються параметри безпосередньо досліджуваного об'єкта, то він виступає в якості моделі самого себе. Це саме так, бо об'єкт, вже частково освоєний концептуально, як раз і є модель.

Отже, експеримент проводиться з моделлю. У зв'язку з цим розрізняють такі види експерименту:

а) натурний - предметом маніпуляції є сам досліджуваний об'єкт. Повновагому натурному експерименту часто передує пілотний (попередній) експеримент, покликаний окреслити орієнтири для подальшого повномасштабного випробування. Натурні експерименти проводяться або в реальних, або в лабораторних умовах;

б) полунатурный - не всі деталі об'єкта експерименту подані в об'єктному вигляді, частина з них заміщається знаковими образами;

в) натурноподобный - використовуються так звані об'єктні моделі, наприклад зменшені копії реальних об'єктів, втілені в деяких матеріалах. Розглянутий тип експериментів правомірне лише в тому випадку, якщо доведено подібність об'єктних моделей реальним артефактів. Необхідною і достатньою умовою подібності двох технічних систем є рівність всіх однотипних критеріїв подібності. Самі ж критерії подібності, будучи безрозмірними величинами, складені з розмірних параметрів. Для гідромеханічних процесів критеріями подібності є числа Рейнольдса, Маха, Фруда; для явищ теплопередачі - числа Прандтля, Нуссельта, Грасгофа, Пеклі, Стентона;

г) уявний - як правило, обмежуються використанням мовних і ментальних концептів, до обчислень тут доходить вкрай рідко. Мова в основному йде про з'ясування головних концептуальних орієнтирів;

д) обчислювальний - предметом маніпуляції обираються математизированные і комп'ютеризовані техникологические моделі.

Розглядаючи експериментальну фазу пізнання, не слід забувати про спостереженні, яке часто протиставляється експерименту, бо в ньому вивчаються явища надані самим собі. Втім, за концептуальним змістом спостереження родинно експерименту: і там і там знання нарощується за рахунок отримання нових фактуальных даних. Маючи це на увазі, спостереження цілком можна вважати виродженим випадком експерименту. Спостереження за функціонуючим пристроєм, наприклад паровим котлом, що супроводжується фіксацією значень параметрів, у тому числі пов'язаних з різного роду відмовами, постачає численні дані. З цієї точки зору спостереження є не перервою в процесі пізнання, а його стадією. Забезпечення функціонування технічного пристрою - це завжди концептуальний процес, оскільки в ньому відбувається зростання знання.

Експеримент завжди передбачає виключно чітке розуміння його концептуального змісту. З часів Галілея відомо, що в експерименті досліджуване явище повинно бути виділено, як нерідко виражаються в чистому вигляді. Чистота експерименту досягається лише в тому випадку, якщо відомі ознаки, що підлягають вивченню та вимірюванню, а це, в свою чергу, передбачає розуміння суті, тобто концептуального змісту, досліджуваних явищ. Боротьба за чистоту експерименту супроводжує будь-які його типи.

На закінчення відзначимо також проблему вирішального експерименту. Очевидно, що ефективність експериментів буває різною, в силу чого вони володіють неоднаковою актуальністю. Але немає такого експерименту, який би розставив всі крапки над I. Процес пізнання ніколи не закінчується, тому завжди необхідні нові, що відносяться до різних типів експерименти. Типи експериментів множаться і набувають все нові особливості.

Висновки

1. Експеримент - це стадія концептуальної трансдукції.

2. Експеримент проводиться з моделлю, про яку отримують фактуальные відомості.

3. Прилад є предметним медіумом експерименту.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Хоторинський експеримент
Стратегія формуючого експерименту
Процесуальний порядок слідчого експерименту
Тактичні прийоми слідчого експерименту
Методи наукового пізнання (спостереження та експеримент)
Експеримент
Слідчий експеримент
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси