Эмпирические методы научного познания - Философия науки

Достаточно четко фиксация теоретического и эмпирического уровней познания была осуществлена именно в позитивизме 30-х гг. ХХ века, в работах, посвященных анализу языка науки. В них было указано на различие в смыслах теоретических и эмпирических терминов, средств исследования, а также различие в специфике методов и характера предметов исследования и др. Рассмотрим их более пристально:

во-первых, эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом, которое предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность. Именно поэтому средства эмпирического исследования включают в себя приборы, приборные установки и другие средства наблюдения и эксперимента. В теоретическом исследовании непосредственное практическое взаимодействие с объектами отсутствует. Объект изучается только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном;

во-вторых, различаются понятийные средства эмпирического и теоретического исследования. Эмпирический язык науки имеет сложную организацию, в которой взаимодействуют эмпирические термины  и термины теоретического языка.

Особенность эмпирических терминов, как указывают Г.И. Рузавин, В.С. Степин и др., состоит в том, что они отражают особые абстракции – эмпирические объекты, которые не идентичны и не тождественны объектам реальности. Эмпирические объекты – это абстракции, отражающие в действительности только некоторый набор свойств и отношений вещей. Такое понимание обусловлено тем, что в эмпирическом познании реальные объекты представлены в образе идеальных объектов, имеющих строго фиксированное, ограниченное число признаков, в то время как реальному объекту присуще бесконечное число признаков, в силу постоянного движения, взаимодействия с другими объектами.

В основе теоретического языка лежат теоретические термины, отражающие теоретические идеальные объекты (или идеализированные, абстрактные объекты, теоретические конструкции). Эти объекты представляют собой логическую реконструкцию действительности. Они могут быть наделены не только признаками, которыми обладают реальные объекты, но и теми, которыми не обладает ни один такой объект. Примерами подобных идеальных объектов является материальная точка, абсолютно черное тело, идеальный товар, который обменивается на другой товар в соответствии с законом стоимости и др.;

в-третьих, в реальности невозможно сущность объекта отделить от явления. Сущность объекта проявляется через взаимодействие с другим объектом. В теоретическом исследовании задачей является познание сущности объекта в чистом виде. Введение в теорию абстрактных, идеализированных объектов позволяет решить эту задачу;

в-четвертых, для эмпирического и теоретического уровней познания характерны разные методы исследовательской деятельности. В эмпирических исследованиях проводится реальный эксперимент и наблюдение, которые дополняют методы эмпирического описания, ориентированные на устранение субъективных наслоений для создания объективной характеристики изучаемых явлений.

Для теоретического исследования характерны иные методы: идеализация (метод построения идеализированного объекта), мысленный эксперимент с идеализированными объектами, который в некоторой степени заменяет реальный эксперимент с реальными объектами, особые методы построения теории (восхождение от абстрактного к конкретному, аксиоматический и гипотетико-дедуктивный методы), методы исторического и логического исследования и т.д.;

в-пятых, различие в средствах и методах исследования на эмпирическом и теоретическом уровнях связано со спецификой предмета исследования на каждом из них. Она обусловлена разностью предметных срезов, разностью аспектов изучения на каждом уровне, даже если исследователь имеет дело с одной и той же объективной реальностью. Эмпирическое исследование в своей основе ориентировано на изучение явлений и зависимостей между ними. Здесь сущностные связи высвечиваются в явлениях, но не выделяются в чистом виде, как это имеет место на теоретическом уровне познания, где сущность объекта представлена через указание ряда законов, которым он подчиняется. Задача теории состоит в том, чтобы расчленяя сложную сеть законов на компоненты, затем воссоздать их взаимодействие, тем самым раскрывая сущность объекта.

Методы эмпирического уровня научного познания

Наблюдение – процесс восприятия предметов и явлений с целью их познания.

Измерение – процесс представления свойств реальных объектов в виде количественной величины.

Эксперимент – процесс воздействия на реальный объект или его изучение в заданных условиях.

Дадим общее понимание методов эмпирического уровня

Научное познание отличается наличием специальных методов. В самом общем смысле метод – это способ получения истинного знания. Научный метод может быть представлен как система правил, разворачивающихся в определенной последовательности, результатом чего является новое знание. С учетом деления научного знания на эмпирический и теоретический уровни выделяют эмпирические и теоретические методы. Эмпирическое исследование предполагает выработку исследовательской программы, организацию, описание наблюдаемых данных, их классификацию и первичное обобщение.

Основная задача эмпирического познания - собрать, описать, накопить факты, произвести их первичную обработку, ответить на вопросы: что есть что? что и как происходит?

Факт - основное понятие эмпирического познания. Он обозначает, фиксирует реальность в статусе объекта исследования. Факт может быть действительно "упрямой вещью", но только во всей своей полноте. Непроверенные факты, факты с большей долей фантазии, надуманные факты и т.д. могут стать основанием для спекуляций, сомнительных выводов, заблуждений и даже лжи. Все это заставляет исследователя рассматривать факт не как цель, а как отправную точку отсчета в познании. В то же время без фактофиксирующей деятельности подлинное познание не может осуществиться.

Эту деятельность обеспечивают: наблюдение, описание, измерение, эксперимент.

Наблюдение - это преднамеренное и направленное восприятие объекта познания с целью получить информацию о его форме, свойствах и отношениях. Специфика наблюдения состоит в том, что оно не включает в себя непосредственного физического воздействия на объект. Но при этом процесс наблюдения не является пассивным созерцанием. Это активная, направленная форма гносеологического отношения субъекта по отношению к объекту, усиленная дополнительными средствами наблюдения, фиксации информации и ее трансляции.

К наблюдению предъявляются достаточно четкие требования: цель наблюдения; выбор методики; план наблюдения; контроль за корректностью и надежностью полученных результатов; обработка, осмысление и интерпретация полученной информации. Последнее требует особого внимания. С одной стороны, фактофиксирующая деятельность претендует на поставку достоверной информации. С другой стороны, эта информация несет на себе печать субъективности (см.: Ф. Бэкон об идолах "рода" и "пещеры"). Иногда исследователь сам себя загоняет в угол, стараясь увидеть то, чего нет в действительности, или же наоборот, не замечает того, что очевидно всем, кроме него, ибо "это" противоречит принятой им идее объекта. Элементарное по своей природе наблюдение оказывается далеко не простым. Будучи первичным генератором фактов, наблюдение может быть дорогой к истине, а может проложить путь к заблуждению. Отсюда необходимость особого внимания к наблюдению, четкое выполнение всех требований этой операции познания, а кроме того, осуществление контрольного наблюдения.

В связи с этим в методологии науки уделяют особое внимание составляющим наблюдения: объекту наблюдения, средствам, условиям наблюдения, системе знаний, исходя из которой, задают цель наблюдения и интерпретируют его результаты. Объект наблюдения – это всегда сознательно выделенная исследователем часть мира. В зависимости от доступности объекта наблюдение разделяют на непосредственное и косвенное. При непосредственном наблюдении ученый сам созерцает избранный объект. Но некоторые объекты изучения современной науки не поддаются такому наблюдению. Например, многие объекты астрономии или объекты квантовой механики. Тогда о свойствах таких объектов ученый судит на основании данных об их взаимодействии с другими объектами. В этом плане косвенное наблюдение опирается на предположение об определенных закономерных связях между объектами. С ростом косвенности наблюдений возрастает роль доопытных допущений и связанных с ними толкований. Предмет прямых наблюдений исчерпывается данными восприятия или показаний приборов. Предмет косвенных наблюдений скрыт за данными восприятий и показаний приборов. В таком случае фиксация именно их в качестве связанных со скрытым предметом наблюдения целиком зависит от доопытных допущений. Чем косвеннее и маловероятнее предмет наблюдения, тем больше претензий к доопытным допущениям, ибо тем больше нужно оправданий для данных наблюдений, чтобы считать их связанными со скрытым предметом наблюдения. Например, чем отдаленнее эпоха прошлого, тем пространнее и важнее допущения, оправдывающие относимость к ней ископаемых свидетельств о ней в настоящем

Средства наблюдения – это научный инструментарий – микроскопы, телескопы, фотоаппараты, которые использует исследователь для расширения возможностей наблюдения. Одно из важных условий наблюдения заключается в том, что собранные данные носят интерсубъективный характер, т.е. могут быть получены и другим субъектом наблюдения. Данные восприятий, не использующих приборы, зависят от индивидуальных особенностей исследователей: физиологических характеристик органов чувств, внимательности и предпочтений. Повторение и сравнение результатов наблюдения различных исследователей позволяют установить усредненные значения данных в качестве общезначимых.

 Наиболее проблематичным этапом наблюдения является интерпретация данных наблюдения и гипотеза или теория, которая позволяет проводить целенаправленное наблюдение. С одной стороны, исследователь, сориентированный гипотезой, будет осуществлять целенаправленное наблюдение, с другой стороны, он может не принимать во внимание данные, которые не укладываются в данную гипотезу. Особой сложностью отличается наблюдение в социальных науках, где его результаты во многом зависят от личности наблюдателя и его отношения к изучаемым явлениям.

Описание как бы продолжает наблюдение, оно является формой фиксации информации наблюдения, его завершающим этапом. С помощью описания информация органов чувств переводится на язык знаков, понятий, схем, графиков, обретая форму, удобную для последующей рациональной обработки (систематизации, классификации, обобщения и т.д.). Описание осуществляется не на базе естественного языка с его аморфностью, амбивалентностью, полисемантикой, а на базе искусственного языка, который отличается логической строгостью и однозначностью. Описание может быть ориентировано на качественную или на количественную определенность. Количественное описание требует фиксированных измерительных процедур, что обусловливает необходимость расширения фактофиксирующей деятельности субъекта познания за счет включения такой операции познания, как измерение.

Шагом к достижению объективности данных наблюдения служит использование приборов. Как действующий по объективным законам и свойствам прибор дает объективные (не зависящие от субъекта) показания. Но, будучи воплощением замысла субъекта, прибор избирательно регистрирует воздействия наблюдаемого объекта, существенно или несущественно измененные помехами. Кроме того, приборы могут быть различными по принципам действия и чувствительности, что дает разнобой объективных данных о предмете наблюдения.

Измерение. Качественные характеристики объекта, как правило, фиксируются приборами, количественная специфика объекта устанавливается с помощью измерений.

Измерение - это прием в познании, с помощью которого осуществляется количественное сравнение величин одного и того же качества.

Измерение отнюдь не второстепенный прием, это некая система обеспечения познания. На его значимость указал Д. И. Менделеев, заметив, что знание меры и веса - это единственный путь к открытию законов. В процессе измерения субъект познания, устанавливая количественные отношения между явлениями, открывает некоторые общие связи между ними. Измеряя те или иные физические величины массы, заряда, силы тока, субъект познания вскрывает качественную определенность исследуемого объекта, его существенные свойства. Можно выделить «правила измерения» (Никифоров А. Философия науки: истроия и теория. – М.: Идея-Пресс, 2006. – 264 с. – С. 141-142). К таковым относятся:

1.                      Правило единицы измерения. Мы должны выбрать некоторое тело или естественный процесс и охарактеризовать единицу измерения посредством этого тела или процесса.

2.                      Правило эквивалентности: если физические значения измеряемых величин равны, то должны быть равны их числовые выражения.

3.                      Если физические значения одной величины больше или меньше физического значения другой величины, то числовое выражение первой должно быть больше или равно числового выражения второй.

4.                      Правило аддитивности: числовые значения суммы двух физических значений некоторой величины должны быть равны сумме числовых значений этой величины. Но есть величины, которые не подчиняются данному правилу, их называют «неаддитивные величины». Примером таковых является температура.

Эксперимент. В отличие от обычного наблюдения, в эксперименте исследователь активно вмешивается в протекание изучаемого процесса с целью получить дополнительные знания. Эксперимент - это особый прием (метод) познания, представляющий системное и многократно воспроизводимое наблюдение объекта в процессе преднамеренных и контролируемых пробных воздействий субъекта на объект исследования. Можно выделить три составляющих эксперимента: познающий субъект, средства эксперимента, объект экспериментального исследования.

В эксперименте субъект познания изучает проблемную ситуацию, чтобы получить исчерпывающую информацию. Исследуемый объект наблюдения контролируется в специально заданных условиях, что обеспечивает возможность фиксировать все свойства, связи, отношения, меняя параметры условий. Иными словами, эксперимент - это наиболее активная форма гносеологического отношения в системе "субъект-объект" на уровне чувственного познания.

Обеспечение доступности и воспроизводимости делает эксперимент одним из наиболее эффективных средств проверки гипотез и теоретических выводов. Особая активность субъекта познания в эксперименте не ставит под сомнение объективное содержание знаний, ибо эксперимент не "создает" объект познания, а только работает с ним, вступая в состояние "диалога", а не ограничиваясь односторонним "монологом".

И тем не менее, поскольку экспериментатор задает условия, то эксперимент таит в себе опасность "перекоса", переоценки одних свойств и отношений и недооценки других. Все это требует от исследователя особой технологической дисциплины. Последняя включает: формулировку проблемы и выдвижение рабочей гипотезы ее решения; определение параметров эксперимента и создание экспериментальной установки (обстановки); обеспечение контроля за условиями эксперимента и возможности повторного контроля; фактофиксирующую деятельность субъекта познания и описание полученного результата. Учитывая особые возможности эксперимента, его часто применяют для проверки научных гипотез, и в этом смысле эксперимент является одной из форм практики, выполняет функцию критерия истинности теоретического знания.

В зависимости от целей, предмета исследования, характера используемой экспериментальной техники и других факторов возможны разнообразные классификации видов экспериментов. Например, по познавательным целям эксперименты делятся на проверочные и поисковые (проверяются определенные гипотезы, ищутся новые данные для расширения опытной основы выдвигаемого предположения или уточнения его содержания). По характеру исследуемого объекта можно различать физические, химические, биологические, психологические, социальные эксперименты. По доступности объекта исследования различают прямые и модельные эксперименты. По методу и результатам исследования все эксперименты можно разделить на качественные и количественные. С точки зрения заданности характеристик исследуемого объекта различают статистические и нестатистические эксперименты. В статистических экспериментах (биологии, агрономии, технологии и др.) первоначальные величины заданы статистически, поэтому создание таких экспериментов с самого начала предполагает использование методов статистики и теории вероятностей. В нестатистических экспериментах исследуемые величины заданы индивидуально, однозначно; в них статистика используется только для оценки результатов исследования. Выделяют также качественный и количественный эксперименты. Качественный устанавливает наличие или отсутствие предполагаемого свойства, признака исследуемого объекта. Количественный эксперимент более сложный, ибо его процедуры ориентированы на измерение тех величин, которые выражают качественную определенность объекта, его сущность.

В области теоретического знания зарекомендовал себя мысленный эксперимент. Он представляет собой систему продуманных процедур над идеализированными объектами.

В практику социальной действительности широко внедряется социальный эксперимент, ориентированный на обеспечение новых форм социальной организации и оптимизации общественного регламента. Специфика социального эксперимента заключается в том, что субъект познания имеет дело с особым объектом. В качестве объекта познания выступают люди. Это обстоятельство накладывает на экспериментатора повышенную ответственность. Содержание и процедуры социального эксперимента предполагают обусловленность их не только моральными, но и правовыми нормами.

В тех случаях, когда прямое экспериментальное исследование объекта невозможно, затрудненно, экономически нецелесообразно или нежелательно, прибегают к модельному эксперименту, в котором исследованию подвергается не сам объект, а замещающая его модель. Модель - объект произвольной природы, который отражает главные, с точки зрения решаемой задачи, свойства объекта моделирования. Главные функции модели - упрощение получения информации о свойствах объекта; передача информации и знаний; управление и оптимизация объектами и процессами; прогнозирование; диагностика.

Единая классификация видов моделирования затруднительна в силу многозначности понятия «модель» в науке и технике. Её можно проводить по различным основаниям: по характеру моделей, по характеру моделируемых объектов; по сферам приложения (моделирование в технике, в физических науках, в химии, моделирование процессов живого, моделирование психики и т. п.) и его уровням («глубине»), начиная, например, с выделения в физике моделирования на микроуровне. В связи с этим любая классификация методов моделирования обречена на неполноту, тем более, что терминология в этой области опирается не столько на «строгие» правила, сколько на языковые, научные и практические традиции, а ещё чаще определяется в рамках конкретного контекста и вне его никакого стандартного значения не имеет (типичный пример — термин «кибернетическое» моделирование).

С введением модели структура эксперимента существенно усложняется – исследователь имеет дело уже не с самим объектом, а с объектом, его замещающим. В этом случае увеличивается роль теоретической стороны эксперимента, так как возникает необходимость обосновать возможность экстраполяции данных, полученных при изучении модели на реальный объект. Экстраполяция - процедура переноса знаний с одной предметной области на другую, еще не изученную. Моделирование необходимо предполагает использование абстрагирования и идеализации. Отображая существенные (с точки зрения цели исследования) свойства оригинала и отвлекаясь от несущественного, модель выступает как специфическая форма реализации абстракции, т. е. как некоторый абстрактный идеализированный объект. При этом от характера и уровней лежащих в основе моделирование абстракций и идеализаций в большой степени зависит весь процесс переноса знаний с модели на оригинал; в частности, существенное значение имеет выделение трёх уровней абстракции, на которых может осуществляться моделирование: уровня потенциальной осуществимости (когда упомянутый перенос предполагает отвлечение от ограниченности познавательно-практической деятельности человека в пространстве и времени), уровня «реальной» осуществимости (когда этот перенос рассматривается как реально осуществимый процесс, хотя, быть может, лишь в некоторый будущий период человеческой практики) и уровня практической целесообразности (когда этот перенос не только осуществим, но и желателен для достижения некоторых конкретных познавательных или практических задач).

На всех этих уровнях, однако, приходится считаться с тем, что моделирование данного оригинала может ни на каком своём этапе не дать полного знания о нём. Эта черта моделирования особенно существенна в том случае, когда предметом моделирование являются сложные системы, поведение которых зависит от значительного числа взаимосвязанных факторов различной природы. В ходе познания такие системы отображаются в различных моделях, более или менее оправданных; при этом одни из моделей могут быть родственными друг другу, другие же могут оказаться глубоко различными. Поэтому возникает проблема сравнения (оценки адекватности) разных моделей одного и того же явления, что требует формулировки точно определяемых критериев сравнения. Если такие критерии основываются на экспериментальных данных, то возникает дополнительная трудность, связанная с тем, что хорошее совпадение заключений, которые следуют из модели, с данными наблюдения и эксперимента ещё не служит однозначным подтверждением верности модели, т. к. возможно построение других моделей данного явления, которые также будут подтверждаться эмпирическими фактами. Отсюда — естественность ситуации, когда создаются взаимодополняющие или даже противоречащие друг другу модели явления; противоречия могут «сниматься» в ходе развития науки.

Как уже было сказано, указанные выше эмпирические методы познания являются основой для формирования фактов. Термин «факт» многозначен. В данном случае этот термин можно интерпретировать как события, независящие от человека или как высказывания об определенных событиях. Во втором случае факт допускает оценку с позиции его истинности – ложности. Для того чтобы высказывание получило статус научного факта оно должно описывать результат статистических данных. Это статистическая обработка множества данных, которая позволяет удалить случайные элементы и вместо множества высказываний о данных позволяет получить резюме о них, которое и приобретает статус научного факта.

Как уже было указано, эмпирическое познание способно обнаружить действие объективного закона, но, изучая конкретные реальные явления и связи между ними, оно фиксирует его в форме эмпирических зависимостей, которые отличаются от теоретического закона. Эмпирическая зависимость – результат индуктивного обобщения и представляет собой вероятностное знание, а теоретический закон – это всегда достоверное знание, получение которого требует особых исследовательских процедур. Как отмечает В.С. Степин, увеличение опытов не делает эмпирическую зависимость достоверным фактом, ибо индукция всегда имеет дело с незаконченным, неполным опытом. Сколько бы мы ни проделывали опытов и ни обобщали их, простое индуктивное обобщение опытных результатов не ведет к созданию теории. Теория не строится путем индуктивного обобщения опыта.

Проводя различие эмпирического и теоретического уровней научного познания по предмету, средствам и методам исследования не следует полагать, что это различие присутствует в реальной исследовательской деятельности ученого. Выделение и самостоятельное рассмотрение каждого из них представляет собой абстракцию. В реальном исследовании эти два слоя познания всегда взаимодействуют. Но выяснение и анализ строения каждого уровня познания, выявление их взаимосвязей позволяет детализировать представления о структуре научной деятельности, поскольку как эмпирический, так и теоретический уровни имеют сложную системную организацию. В структуре этих систем можно выявить особые слои знания и порождающие их познавательные процедуры.

Внутренняя структура эмпирического исследования. Рассматривая внутреннюю структуру эмпирического исследования, можно установить наличие двух подуровней: 1) наблюдения и эксперименты, позволяющие получить некоторые данные наблюдения; 2) познавательные процедуры, позволяющие перейти от данных наблюдения к эмпирическим зависимостям и фактам. Выделение этих подуровней связано с различием между данными наблюдения и эмпирическими фактами, что было установлено в позитивистской философии науки 20-30-х гг. ХХ века. Благодаря логике, эмпиризм приобрел в это время новое дыхание. С помощью новой логики представители позитивизма Л. Витгенштейн, Р. Карнап, Б. Рассел и др. полагали возможным редуцировать все знание, свести его к терминам наблюдения с помощью логико-математических средств. Особая скурпулезность в деле логической реконструкции чувственного опыта с целью добиться его «чистоты», и, таким образом, обеспечить прочность этого фундамента познания, характерна для исследований Р. Карнапа. Он вводит понятие «элементарный опыт», под которым подразумевается неорганизованный индивидуальный опыт в определенный момент времени. Главное отношение, связывающее множество элементарных опытов, есть припоминание сходства. Сходство элементарных опытов образует «круг сходства» из которого выводится понятие «чувственного качества». Это качество представляют элементарные опыты, образующие «класс качеств». Карнап пытался логически реконструировать известные пять чувств. Каждое чувство в его интерпретации – большой класс качеств, которые связаны друг с другом цепью сходств. Пять чувств отделены друг от друга разрывом в цепи. Каждое чувство имеет различное число измерений. Зрение, например, имеет пять измерений: два пространственных и три цветовых (оттенок, яркость, насыщенность). Измерения определяются математически. Затем двумерное визуальное поле проецируется на трехмерное пространство. Однако все эти блестящие и изощренные процедуры не привели Р. Карнапа к желаемым результатам.

В результате дискуссии относительно того, что может служить эмпирическим базисом науки, было отвергнуто предположение о том, что это непосредственные результаты опыта – данные наблюдения.

Понятие наблюдения. Структура акта наблюдения. Данные наблюдения в языке науки выражаются в форме особых высказываний – записей в протоколах наблюдения, называемых протокольными предложениями. В протоколе наблюдения содержатся сведения о том, кто наблюдал, время наблюдения, описываются приборы, если они использовались в ходе наблюдения. Протокольные предложения формулируются в форме высказываний типа: «NN наблюдал, что после увеличения давления стрелка на приборе показывает цифру 7», «NN наблюдал изменение цвета раствора АВ в пробирке после увеличения концентрации вещества А».

В социологических опросах в роли протокола наблюдения выступает анкета с ответом опрашиваемого.

Анализ смысла протокольных предложений показал их отягощенность субъективными наслоениями, т.к. они содержат не только информацию об изучаемых явлениях, но и включают ошибки наблюдателя, приборов, воздействие внешних факторов и т.п. Как указывает М. Малкей, «один из фундаментальных выводов психологов состоит в том, что наблюдения никогда не могут быть столь пассивными, как того требует стандартная концепция науки». Жажда власти, денег, престижа и т.д. влияют на интеллектуальную предубежденность ученых. Кроме того, как отмечал еще Аристотель, удивление представляет собой важный фактор, активно влияющий на деятельность ученых. Поэтому проблема поиска и выявления форм эмпирического знания, которые бы имели интерсубъективный статус, содержали бы объективную информацию, нашла свое решение в выдвижении иного эмпирического базиса науки. В этом качестве выступает эмпирический факт.

Факты фиксируются на языке науки в форме высказываний типа: «ускорение, приобретаемое телом, зависит от действующей на него силы», «за прошедший календарный год в городе родилось больше мальчиков, чем девочек» и т.п. Различие между выражением данных наблюдения и эмпирического факта очевидно. Оно проходит по линии устранения влияния познающего субъекта на результаты наблюдения. Но именно здесь и возникает проблема, – каким образом возможно осуществление перехода от данных наблюдения к эмпирическим фактам, и что гарантирует объективный статус последних? Разработка этой проблематики в рамках позитивистской философии и методологии науки не привели к ее окончательному решению.

В работах отечественных философов науки, таких, как В.С.Степин, М.А. Розов, В.Г. Горохов, Г.И. Рузавин и др., представлен иной – деятельностный подход – к рассмотрению структуры и функций эмпирического познания и его подуровней.

Условия наблюдения. Анализируя структуру и функции научного наблюдения, они установили его деятельностный характер, ибо проведение наблюдения предполагает его предварительную организацию и осуществление контроля в ходе этого процесса. Особенно отчетливо деятельностная природа эмпирического исследования проявляется при осуществлении наблюдения в ходе реального эксперимента. По традиции эксперимент противопоставляется наблюдению вне эксперимента, но В.С. Степин и др., не отрицая специфики этих двух видов познания, указывают на их общие родовые признаки, которые состоят в следующем:

во-первых, в деятельностном отношении субъекта к объекту в процессе осуществления наблюдения и эксперимента;

во-вторых, не только в эксперименте, но и в процессе научного наблюдения природа дана наблюдателю не в форме созерцания, а в форме практики. Исследователь всегда выделяет в природе или создает искусственно из природных материалов некоторый набор объектов, каждый из которых фиксируется по определенному набору признаков и используется в качестве средств наблюдения и эксперимента;

в-третьих, средства эксперимента и наблюдения (т.е. некоторый набор искусственно выделенных исследователем объектов) в соотношении с изучаемым объектом, составляют структуру систематического наблюдения и эксперимента, которая в процессе познания переходит от исходного состояния к конечному через взаимодействие изучаемого объекта со средствами наблюдения или эксперимента.

Что послужило основанием для подобных выводов?

1)                                                Рассматривая предметную структуру экспериментальной практики, по мнению В.С. Степина, можно отметить ее представленность в двух аспектах: а) как взаимодействие объектов, протекающее по естественным законам и б) как искусственное, организованное человеком действие.

В первом аспекте мы можем рассматривать взаимодействие объектов как некоторую совокупность связей и отношений действительности, где ни одна из этих связей актуально не выделена в качестве исследуемой. В этом случае любая из них может выступать в качестве объекта познания. Учет же второго аспекта позволяет выделить ту или иную связь в ее соотношении с целями познания и, таким образом, зафиксировать ее в качестве предмета исследования. Тогда явно или неявно совокупность взаимодействующих в опыте объектов будет организовываться в систему определенных отношений, где целый ряд их реальных связей оказывается несущественным. Функционально выделяться будет лишь некоторая группа отношений, характеризующая изучаемую часть реальности. Т.е. проведение эксперимента в определенных познавательных целях требует от субъекта осуществления определенной организационной деятельности, направленной на искусственное ограничение проявлений, связей, взаимодействующих в опыте объектов.

Система знаний, задающая цель наблюдения и интерпретирующая его результаты. Ставя перед собой некоторые познавательные цели, мы сталкиваемся с подобной ситуацией и в случае проведения наблюдения.

Научные наблюдения, будучи целенаправленно организованными, должны осуществляться на систематической основе, т.к. только в этом случае можно выделить те или иные закономерности в проявлении функциональных свойств объектов окружающей нас реальности. Случайные наблюдения, хотя и могут дать импульс открытию, должны затем переходить в систематические, чтобы стать основой выявления определенных закономерностей. Это необходимо по той причине, что мы имеем дело с постоянно изменяющейся реальностью и наше положение как наблюдателей также изменяется в пространстве и времени. В силу этого, осуществляя наблюдение, мы можем зафиксировать те или иные закономерности в проявлении функциональных свойств объектов только через осуществление систематических наблюдений, через выделение существенных, очевидных свойств объектов и абстрагирование от несущественных.

Очевидно, что и в эксперименте, и в наблюдении фиксация существенных свойств у взаимодействующих объектов возможна только на основе предварительного выверения этих свойств в ходе практического употребления на предмет выявления их у объектов. Проведение этой операции в последующем позволяет стабильно воспроизводить указанные свойства объектов как в условиях будущей экспериментальной ситуации, так и в ходе систематического наблюдения. Например, в экспериментах по изучению законов колебания маятника Земля выступает не просто как природное тело, а как своеобразный искусственно изготовленный объект человеческой практики, т. к. для природного объекта «Земля» данное свойство маятника – колебание – не представляет чего-то экстраординарного по сравнению с другими свойствами. Колебательное свойство маятника, существуя реально, выступает на передний план только в системе определенной человеческой практики.

Отсюда специфика эксперимента заключается в том, что эксперимент представляет собой форму природного взаимодействия фрагментов природы, которые представлены в нем как объекты с функционально выделенными свойствами. Более того, в развитых формах эксперимента такие объекты изготавливаются искусственно. К ним относятся прежде всего приборные установки, с помощью которых проводится экспериментальное исследование. Например, в современной ядерной физике это могут быть установки, испускающие пучки частиц, стабилизированных по определенным параметрам (энергия, поляризация, пульс); мишени, бомбардируемые этими пучками; приборы, регистрирующие результаты взаимодействия пучка с мишенью.

Подобная ситуация характерна и для процесса наблюдения. Например, уже в IV в. до н.э. в египетской и вавилонской астрономии появляется зодиак, состоящий из 12 участков по 30 градусов, как стандартная шкала для описания движения Солнца и планет. Использование созвездий зодиака в функции шкалы делает их средствами наблюдения, своеобразным приборным устройством, позволяющим точно фиксировать изменение положения Солнца и планет. Причем по мере проникновения в астрономию математических методов градуировка небесного свода становится все более точной и удобной для проведения измерений.

Конечная цель естественно-научного исследования состоит в том, чтобы найти законы, вычленить существенные связи объектов, которые управляют природными процессами, и на их основе предсказать возможные состояния в будущем, то предметом исследования в глобальном плане выступают существенные связи и отношения природных объектов. На теоретическом уровне они отображаются в чистом виде через систему соответствующих абстракций. На эмпирическом уровне они изучаются по их проявлению в непосредственно наблюдаемых эффектах. Конкретизируя глобальную цель познания для каждого из его уровней - можно отметить, что в экспериментальном исследовании она выступает в форме специфических задач, которые сводятся к тому, чтобы установить, как некоторое начальное состояние испытуемого фрагмента природы в зафиксированных условиях порождает его конечное состояние. В целях решения такой локальной познавательной задачи вводится особый предмет изучения, в качестве которого выступает объект, изменение состояний которого прослеживается в опыте.

В случае проведения систематических наблюдений мы сталкиваемся с подобной же ситуацией. Выявление закономерностей является итогом сложного пути от случайной регистрации нового явления к выяснению основных условий и природы его возникновения через серию наблюдений. При этом организация серий систематических наблюдений, по сути, предстает в качестве квазиэкспериментальной деятельности, т.к. предполагает выделение свойств у объектов природы, которые будет описывать исследователь и четкую фиксацию объекта, изменение состояний которого будет изучаться в процессе наблюдения.

Виды наблюдения. Измерения. Качественные, сравнительные и количественные понятия.

Различие между данными наблюдения и эмпирическими фактами как особыми типами эмпирического знания было зафиксировано еще в позитивистской философии науки 30-х годов. В это время шла довольно напряженная дискуссия относительно того, что может служить эмпирическим базисом науки. Вначале предполагалось, что ими являются непосредственные результаты опыта - данные наблюдения. В языке науки они выражаются в форме особых высказываний - записей в протоколах наблюдения, которые были названы протокольными предложениями.

В протоколе наблюдения указывается, кто наблюдал, время наблюдения, описываются приборы, если они применялись в наблюдении, а протокольные предложения формулируются как высказывания типа: "NN наблюдал, что после включения тока стрелка на приборе показывает цифру 5", "NN наблюдал в телескоп на участке неба (с координатами x,y) яркое световое пятнышко" и т.п.

Если, например, проводился социологический опрос, то в роли протокола наблюдения выступает анкета с ответом опрашиваемого. Если же в процессе наблюдения осуществлялись измерения, то каждая фиксация результата измерения эквивалентна протокольному предложению.

Анализ смысла протокольных предложений показал, что они содержат не только информацию об изучаемых явлениях, но и, как правило, включают ошибки наблюдателя, наслоения внешних возмущающих воздействий, систематические и случайные ошибки приборов и т.п. Но тогда стало очевидным, что данные наблюдения, в силу того что они отягощены субъективными наслоениями, не могут служить основанием для теоретических построений.

В результате была поставлена проблема выявления таких форм эмпирического знания, которые бы имели интерсубъективный статус, содержали бы объективную и достоверную информацию об изучаемых явлениях.

В ходе дискуссий было установлено, что такими знаниями выступают эмпирические факты. Именно они образуют эмпирический базис, на который опираются научные теории.

Проиллюстрируем это на простом примере. Допустим, что в рамках классической механики изучается движение относительно поверхности земли массивного тела небольших размеров, подвешенного на длинной нерастягивающейся нити. Если рассматривать такое движение только как взаимодействие природных объектов, то оно предстает в виде суммарного итога проявления самых различных законов. Здесь как бы "накладываются" друг на друга такие связи природы, как законы колебания, свободного падения, трения, аэродинамики (обтекание газом движущегося тела), законы движения в неинерциальной системе отсчета (наличие сил Кориолиса вследствие вращения Земли) и т.д. Но как только описанное взаимодействие природных объектов начинает рассматриваться в качестве эксперимента по изучению, например, законов колебательного движения, то тем самым из природы вычленяется определенная группа свойств и отношений этих объектов.

Прежде всего взаимодействующие объекты - Земля, движущееся массивное тело и нить подвеса - рассматриваются как носители только определенных свойств, которые функционально, самим способом "включения" их в "экспериментальное взаимодействие", выделяются из всех других свойств. Нить и подвешенное на ней тело предстают как единый предмет - маятник. Земля фиксируется в данной экспериментальной ситуации 1) как тело отсчета (для этого выделяется направление силы тяжести, которое задает линию равновесия маятника) и 2) как источник силы, приводящий в движение маятник. Последнее в свою очередь предполагает, что сила тяжести Земли должна рассматриваться лишь в определенном аспекте. А именно, поскольку, согласно цели эксперимента, движение маятника представляется как частный случай гармонического колебания, то тем самым учитывается лишь одна составляющая силы тяжести, которая возвращает маятник к положению равновесия. Другая же составляющая не принимается во внимание, поскольку она компенсируется силой натяжения нити.

Описанные свойства взаимодействующих объектов, выступая в акте экспериментальной деятельности на передний план, тем самым вводят строго определенную группу отношений, которая функционально вычленяется из всех других отношений и связей природного взаимодействия. По существу описанное движение подвешенного на нити массивного тела в поле тяжести Земли предстает как процесс периодического движения центра массы этого тела под действием квазиупругой силы, в качестве которой фигурирует одна из составляющих силы тяготения Земли. Эта "сетка отношений", выступающая на передний план в рассматриваемом взаимодействии природы, и есть та объектная структура практики, в рамках которой изучаются законы колебательного движения.

Допустим, однако, что то же самое движение в поле тяжести Земли тела, подвешенного на нити, выступает как эксперимент с маятником Фуко. В этом случае предметом изучения становится иная связь природы - законы движения в инерциальной системе. Но тогда требуется выделить совершенно иные свойства взаимодействующих фрагментов природы.

Фактически закрепленное на нити тело функционирует теперь только как движущаяся масса с фиксированным относительно Земли направлением движения. Строго говоря, при этом система "тело плюс нить в поле тяжести" уже не рассматривается как маятник (поскольку здесь оказывается несущественной с точки зрения изучаемой связи основная характеристика маятника - период его колебания). Далее, Земля, относительно которой рассматривается движение тела, теперь фиксируется по иным признакам. Из всего многообразия ее свойств в рамках данного эксперимента оказываются существенными направление оси вращения Земли и величина угловой скорости вращения, задание которых позволяет определить кориолисовы силы. Силы же тяготения в принципе уже не играют существенной роли для целей экспериментального исследования кориолисовых сил. В результате выделяется новая "сетка отношений", которая характеризует изучаемый в рамках данного эксперимента срез действительности. На передний план выступает теперь движение тела с заданной скоростью вдоль радиуса равномерно вращающегося диска, роль которого играет плоскость, перпендикулярная оси вращения Земли и проходящая через ту точку, где в момент наблюдения находится рассматриваемое тело. Это и есть структура эксперимента с маятником Фуко, позволяющего изучать законы движения в неинерциальной (равномерно вращающейся) системе отсчета.

Аналогичным образом в рамках анализируемого взаимодействия природы можно было бы выделить объектные структуры иного типа, если данное взаимодействие представить как разновидность экспериментальной практики по изучению, например, законов свободного падения или, допустим, законов аэродинамики (разумеется, отвлекаясь при этом от того, что в реальной экспериментальной деятельности такого рода опыты для данной цели не используются). Анализ таких абстрактных ситуаций хорошо иллюстрирует то обстоятельство, что реальное взаимодействие природы может быть представлено как своего рода "суперпозиция" различного типа "практических структур", число которых в принципе может быть неограниченным.

В системе научного эксперимента каждая из таких структур выделяется благодаря фиксации взаимодействующих объектов по строго определенным свойствам. Эта фиксация, конечно, не означает, что у объектов природы исчезают все другие свойства, кроме интересующих исследователя. В реальной практике необходимые свойства объектов выделяются самим характером оперирования с ними. Для этого объекты, приведенные во взаимодействие в ходе эксперимента, должны быть предварительно выверены практическим употреблением на предмет существования у них свойств, стабильно воспроизводящихся в условиях будущей экспериментальной ситуации. Так, нетрудно видеть, что эксперимент с колебанием маятника мог быть осуществлен лишь постольку, поскольку предшествующим развитием практики было строго выявлено, что, например, сила тяжести Земли в данном месте постоянна, что любое тело, имеющее точку подвеса, будет совершать колебания относительно положения равновесия и т.п. Важно подчеркнуть, что вычленение этих свойств стало возможным лишь благодаря соответствующему практическому функционированию рассматриваемых объектов. В частности, свойство Земли быть источником постоянной силы тяготения многократно использовалось в человеческой практике, например, при перемещении различных предметов, забивании свай с помощью падающего груза и т.п. Подобные операции позволили функционально выделить характеристическое свойство Земли "быть источником постоянной силы тяжести".

В этом смысле в экспериментах по изучению законов колебания маятника Земля выступает не просто как природное тело, а как своеобразный "искусственно изготовленный" объект человеческой практики, ибо для природного объекта "Земля" данное свойство не имеет никаких "особых привилегий" по сравнению с другими свойствами. Оно существует реально, но на передний план как особое, выделенное свойство выступает только в системе определенной человеческой практики. Экспериментальная деятельность представляет собой специфическую форму природного взаимодействия, и важнейшей чертой, определяющей эту специфику, является именно то, что взаимодействующие в эксперименте фрагменты природы всегда предстают как объекты с функционально выделенными свойствами.

В развитых формах эксперимента такого рода объекты изготовляются искусственно. К ним относятся в первую очередь приборные установки, с помощью которых проводится экспериментальное исследование. Например, в современной ядерной физике это могут быть установки, приготовляющие пучки частиц, стабилизированные по определенным параметрам (энергия, пульс, поляризация); мишени, бомбардируемые этими пучками; приборы, регистрирующие результаты взаимодействия пучка с мишенью. Для наших целей важно уяснить, что само изготовление, выверка и использование таких установок аналогичны операциям функционального выделения свойств у объектов природы, которыми оперирует исследователь в описанных выше экспериментах с маятником. В обоих случаях из всего набора свойств, которыми обладают материальные объекты, выделяются лишь некоторые свойства, и данные объекты функционируют в эксперименте только как их носители.

С таких позиций вполне правомерно рассматривать объекты природы, включенные в экспериментальную ситуацию, как "квазиприборные" устройства независимо от того, получены они искусственным путем или естественно возникли в природе независимо от деятельности человека. Так, в экспериментальной ситуации по изучению законов колебания Земля "функционирует" как особая приборная подсистема, которая как бы "приготовляет" постоянную силу тяготения (аналогично тому, как созданный человеком ускоритель при жестко фиксированном режиме работы будет генерировать импульсы заряженных частиц с заданными параметрами). Сам маятник играет здесь роль рабочего устройства, функционирование которого дает возможность зафиксировать характеристики колебания. В целом же система "Земля плюс маятник" может быть рассмотрена как своеобразная квазиэкспериментальная установка, "работа" которой позволяет исследовать законы простого колебательного движения.

В свете сказанного специфика эксперимента, отличающая его от взаимодействий в природе "самой по себе", может быть охарактеризована так, что в эксперименте взаимодействующие фрагменты природы всегда выступают в функции приборных подсистем. Деятельность по "наделению" объектов природы функциями приборов будем в дальнейшем называть созданием приборной ситуации. Причем саму приборную ситуацию будем понимать как функционирование квазиприборных устройств, в системе которых испытывается некоторый фрагмент природы. И поскольку характер взаимоотношений испытуемого фрагмента с квазиприборными устройствами функционально выделяет у него некоторую совокупность характеристических свойств, наличие которых в свою очередь определяет специфику взаимодействий в рабочей части квазиприборной установки, то испытуемый фрагмент включается как элемент в приборную ситуацию.

В рассматриваемых выше экспериментах с колебанием маятника мы имели дело с существенно различными приборными ситуациями в зависимости от того, являлось ли целью исследования изучение законов колебания или законов движения в равномерно вращающейся системе. В первом случае маятник включен в приборную ситуацию в качестве испытуемого фрагмента, во втором он выполняет совершенно иные функции. Здесь он выступает как бы в трех отношениях: 1) Само движение массивного тела (испытуемый фрагмент) включено в функционирование рабочей подсистемы в качестве ее существенного элемента (наряду с вращением Земли); 2) Периодичность же движения маятника, которая в предыдущем опыте играла роль изучаемого свойства, теперь используется только для того, чтобы обеспечить стабильные условия наблюдения. В этом смысле колеблющийся маятник функционирует уже как приготовляющая приборная подсистема; 3) Свойство маятника сохранять плоскость колебания позволяет использовать его и в качестве части регистрирующего устройства. Сама плоскость колебания здесь выступает в роли своеобразной стрелки, поворот которой относительно плоскости вращения Земли фиксирует наличие кориолисовой силы. Такого рода функционирование взаимодействующих в опыте природных фрагментов в роли приборных подсистем или их элементов и выделяет актуально, как бы "выталкивает" на передний план, отдельные свойства этих фрагментов. Все это приводит к функциональному вычленению из множества потенциально возможных объектных структур практики именно той, которая репрезентирует изучаемую связь природы.

Такого рода связь выступает как объект исследования, который изучается и на эмпирическом, и на теоретическом уровнях познавательной деятельности. Выделение объекта исследования из совокупности всех возможных связей природы определяется целями познания и на разных уровнях последнего находит свое выражение в формулировке различных познавательных задач. На уровне экспериментального исследования такие задачи выступают как требование зафиксировать (измерить) наличие какого-либо характеристического свойства у испытуемого фрагмента природы. Однако важно сразу же уяснить, что объект исследования всегда представлен не отдельным элементом (вещью) внутри приборной ситуации, а всей ее структурой.

На примерах, разобранных выше, по существу было показано, что соответствующий объект исследования - будь то процесс гармонического колебания или движение в неинерциальной системе отсчета - может быть выявлен только через структуру отношений, участвующих в эксперименте природных фрагментов.

Аналогичным образом обстоит дело и в более сложных случаях, относящихся, например, к экспериментам в атомной физике. Так, в известных опытах по обнаружению комптон-эффекта предмет исследования - "корпускулярные свойства рентгеновского излучения, рассеянного на свободных электронах" - определялся через взаимодействие потока рентгеновского излучения и рассеивающей его графитной мишени при условии регистрации излучения особым прибором. И только структура отношений всех этих объектов (включая прибор для регистрации) репрезентирует исследуемый срез действительности. Такого рода фрагменты реальных экспериментальных ситуаций, использование которых задает объект исследования, будем называть в дальнейшем объектами оперирования. Данное различение позволит избежать двусмысленности при использовании термина "объект" в процессе описания познавательных операций науки. В этом различии фиксируется тот существенный факт, что объект исследования не совпадает ни с одним из отдельно взятых объектов оперирования любой экспериментальной ситуации. Подчеркнем также, что объекты оперирования по определению не тождественны "естественным" фрагментам природы, поскольку выступают в системе эксперимента как своеобразные "носители" некоторых функционально выделенных свойств. Как было показано выше, объекты оперирования обычно наделяются приборными функциями и в этом смысле, будучи реальными фрагментами природы, вместе с тем выступают и как продукты "искусственной" (практической) деятельности человека.

Наблюдения выступают в этом случае не просто фиксацией некоторых признаков испытуемого фрагмента. Они несут неявно информацию и о тех связях, которые породили наблюдаемые феномены.

Но тогда возникает вопрос: справедливо ли сказанное для любых наблюдений? Ведь они могут быть получены и вне экспериментального исследования объекта. Более того, наблюдения могут быть случайными, но, как показывает история науки, они весьма часто являются началом новых открытий. Где во всех этих случаях практическая деятельность, которая организует определенным способом взаимодействие изучаемых объектов? Где контроль со стороны познающего субъекта за условиями взаимодействия, контроль, который позволяет сепарировать многообразие связей действительности, функционально выделяя именно те, проявления которых подлежат исследованию?

Ответы на эти вопросы и могут показаться неожиданными. Они состоят в следующем.

Научные наблюдения всегда целенаправленны и осуществляются как систематические наблюдения, а в систематических наблюдениях субъект обязательно конструирует приборную ситуацию. Эти наблюдения предполагают особое деятельностное отношение субъекта к объекту, которое можно рассматривать как своеобразную квазиэкспериментальную практику. Что же касается случайных наблюдений, то для исследования их явно недостаточно. Случайные наблюдения могут стать импульсом к открытию тогда и только тогда, когда они переходят в систематические наблюдения. А поскольку предполагается, что в любом систематическом наблюдении можно обнаружить деятельность по конструированию приборной ситуации, постольку проблема может быть решена в общем виде. Несмотря на различия между экспериментом и наблюдением, вне эксперимента оба предстают как формы практически деятельностного отношения субъекта к объекту. Теперь остается доказать, что систематические наблюдения предполагают конструирование приборной ситуации. Для этого мы специально рассмотрим такие наблюдения, где заведомо невозможно реальное экспериментирование с изучаемыми объектами. К ним относятся, например, наблюдения в астрономии.

Рассмотрим один из типичных случаев эмпирического исследования в современной астрономии - наблюдение за поляризацией света звезд в облаках межзвездной пыли, проводившееся с целью изучения магнитного поля Галактики.

Задача состояла в том, чтобы выяснить, каковы величина и направление напряженности магнитного поля Галактики. При определении этих величин в процессе наблюдения использовалось то свойство частиц межзвездной пыли, что они ориентированы магнитными силовыми линиями Галактики. В свою очередь об этой ориентации можно было судить изучая эффекты поляризации света, проходящего через облако пыли. Тем самым параметры поляризованного света, регистрируемые приборами на Земле, позволяли получить сведения об особенностях магнитного поля Галактики.

Нетрудно видеть, что сам процесс наблюдения предполагал здесь предварительное конструирование приборной ситуации из естественных объектов природы. Звезда, излучающая свет, функционировала как приготовляющая подсистема, частицы пыли, ориентированные в магнитном поле Галактики, играли роль рабочей подсистемы, и лишь регистрирующая часть была представлена приборами, искусственно созданными в практике. В результате объекты: "звезда как источник излучения", "облако межзвездной пыли", "регистрирующие устройства на Земле" - образовывали своего рода гигантскую экспериментальную установку, "работа" которой позволяла изучить характеристики магнитного поля Галактики.

В зависимости от типа исследовательских задач в астрономии конструируются различные типы приборных ситуаций. Они соответствуют различным методам наблюдения и во многом определяют специфику каждого такого метода. Для некоторых методов приборная ситуация выражена настолько отчетливо, что аналогия между соответствующим классом астрономических наблюдений и экспериментальной деятельностью прослеживается с очевидностью. Так, например, при определении угловых размеров удаленных космических объектов - источников излучения - широко используется метод покрытия наблюдаемого объекта Луной. Дифракция излучения на краях Луны позволяет с большой точностью определить координаты соответствующего источника. Таким путем были установлены радиокоординаты квазаров, исследован характер рентгеновского излучения Крабовидной туманности (был получен ответ на вопрос, является ли источником радиоизлучения вся туманность, либо внутри нее находится точечный рентгеновский источник); этот метод широко применяется при определении размеров некоторых астрономических объектов. Во всех наблюдениях такого типа Луна используется в качестве передвижного экрана и служит своеобразной "рабочей подсистемой" в приборной ситуации соответствующих астрофизических опытов.

Довольно отчетливо обнаруживается приборная ситуация и в наблюдениях, связанных с определением расстояния до небесных объектов. Например, в задачах по определению расстояния до ближайших звезд методом параллакса в функции прибора используется Земля; при установлении расстояний до удаленных галактик методом цефеид этот класс переменных звезд также функционирует в качестве средств наблюдения и т.д.

Правда, можно указать и на такие виды систематических наблюдений в астрономии, которые на первый взгляд весьма далеки от аналогии с экспериментом. В частности, при анализе простейших форм астрономического наблюдения, свойственных ранним этапам развития астрономии, нелегко установить, как конструировалась в них приборная ситуация. Тем не менее здесь все происходит аналогично уже рассмотренным случаям. Так, уже простое визуальное наблюдение за перемещением планеты на небесном своде предполагало, что наблюдатель должен предварительно выделить линию горизонта и метки на небесном своде (например, неподвижные звезды), на фоне которых наблюдается движение планеты. В основе этих операций по существу лежит представление о небесном своде как своеобразной проградуированной шкале, на которой фиксируется движение планеты как светящейся точки (неподвижные же звезды на небесном своде играют здесь роль средств наблюдения). Причем по мере проникновения в астрономическую науку математических методов градуировка небесного свода становится все более точной и удобной для проведения измерений. Уже в IV столетии до н.э. в египетской и вавилонской астрономии возникает зодиак, состоящий из 12 участков по 30 градусов, как стандартная шкала для описания движения Солнца и планет. Использование созвездий зодиака в функции шкалы делает их средствами наблюдения, своеобразным приборным устройством, позволяющим точно фиксировать изменение положения Солнца и планет.

Таким образом, не только в эксперименте, но и в процессе научного наблюдения природа дана наблюдателю не в форме созерцания, а в форме практики. Исследователь всегда выделяет в природе (или создает искусственно из ее материалов) некоторый набор объектов, фиксируя каждый из них по строго определенным признакам, и использует их в качестве средств эксперимента и наблюдения (приборных подсистем).

Отношение последних к изучаемому в наблюдении объекту образует предметную структуру систематического наблюдения и экспериментальной деятельности. Эта структура характеризуется переходом от исходного состояния наблюдаемого объекта к конечному состоянию после взаимодействия объекта со средствами наблюдения (приборными подсистемами).

Жесткая фиксация структуры наблюдений позволяет выделить из бесконечного многообразия природных взаимодействий именно те, которые интересуют исследователя.

Конечная цель естественно-научного исследования состоит в том, чтобы найти законы (существенные связи объектов), которые управляют природными процессами, и на этой основе предсказать будущие возможные состояния этих процессов. Поэтому если исходить из глобальных целей познания, то предметом исследования нужно считать существенные связи и отношения природных объектов.

Но на разных уровнях познания такие связи изучаются по-разному. На теоретическом уровне они отображаются "в чистом виде" через систему соответствующих абстракций. На эмпирическом они изучаются по их проявлению в непосредственно наблюдаемых эффектах. Поэтому глобальная цель познания конкретизируется применительно к каждому из его уровней. В экспериментальном исследовании она выступает в форме специфических задач, которые сводятся к тому, чтобы установить, как некоторое начальное состояние испытуемого фрагмента природы при фиксированных условиях порождает его конечное состояние. По отношению к такой локальной познавательной задаче вводится особый предмет изучения. Им является объект, изменение состояний которого прослеживается в опыте. В отличие от предмета познания в глобальном смысле его можно было бы называть предметом эмпирического знания. Между ним и предметом познания, единым как для эмпирического, так и для теоретического уровней, имеется глубокая внутренняя связь.

Когда в эксперименте и наблюдении исследователь регистрирует конечное состояние O2 испытуемого объекта, то при наличии фиксированной приборной ситуации и начального O1 состояния объекта это эквивалентно нахождению последнего недостающего звена, которое позволяет охарактеризовать структуру экспериментальной деятельности. Определив эту структуру, исследователь тем самым неявно выделяет среди многочисленных связей и отношений природных объектов связи (закономерности), которые управляют изменением состояний объекта эмпирического знания. Переход объекта из состояния O1 в состояние O2 не произволен, а определен законами природы. Поэтому, многократно зарегистрировав в эксперименте и наблюдении изменение состояний объекта, исследователь неявно фиксирует самой структурой деятельности и соответствующий закон природы.

Объекты эмпирического знания выступают здесь в качестве своеобразного индикатора предмета исследования, общего как для эмпирического, так и для теоретического уровней.

Фиксация предмета исследования в рамках экспериментальной или квазиэкспериментальной деятельности является тем признаком, по которому можно отличить эксперимент и систематические наблюдения от случайных наблюдений. Последние суть наблюдения в условиях, когда приборная ситуация и изучаемый в опыте объект еще не выявлены. Регистрируется лишь конечный результат взаимодействия, который выступает в форме эффекта, доступного наблюдению. Однако неизвестно, какие именно объекты участвуют во взаимодействии и что вызывает наблюдаемый эффект. Структура ситуации наблюдения здесь не определена, а поэтому неизвестен и предмет исследования. Вот почему от случайных наблюдений сразу невозможен переход к более высоким уровням познания, минуя стадию систематических наблюдений. Случайное наблюдение способно обнаружить необычные явления, которые соответствуют новым характеристикам уже открытых объектов либо свойствам новых, еще не известных объектов. В этом смысле оно может служить началом научного открытия. Но для этого оно должно перерасти в систематические наблюдения, осуществляемые в рамках эксперимента или квазиэкспериментального исследования природы. Такой переход предполагает построение приборной ситуации и четкую фиксацию объекта, изменение состояний которого изучается в опыте. Так, например, когда К.Янский в опытах по изучению грозовых помех на межконтинентальные радиотелефонные передачи случайно натолкнулся на устойчивый радиошум, не связываемый ни с какими земными источниками, то это случайное наблюдение дало импульс серии систематических наблюдений, конечным итогом которых было открытие радиоизлучения области Млечного Пути. Характерным моментом в осуществлении этих наблюдений было конструирование приборной ситуации.

Главная задача здесь состояла в том, чтобы определить источник устойчивого радиошума. После установления его внеземного происхождения решающим моментом явилось доказательство, что таким источником не являются Солнце, Луна и планеты. Наблюдения, позволившие сделать этот вывод, были основаны на применении двух типов приборной ситуации. Во-первых, использовалось вращение Земли, толща которой применялась в наблюдении в функции экрана, перекрывающего в определенное время суток Солнце, Луну и планеты (наблюдения показали, что в моменты такого перекрытия радиошум не исчезает). Во-вторых, в наблюдении исследовалось поведение источника радиошума при перемещении Солнца, Луны и планет на небесном своде относительно линии горизонта и неподвижных звезд. Последние в этой ситуации были использованы в качестве реперных точек (средств наблюдения), по отношению к которым фиксировалось возможное перемещение источника радиошума. Вся эта серия опытов позволила в конечном итоге идентифицировать положение источника с наблюдаемыми в каждый момент времени суток и года положениями на небосводе Млечного Пути.

Характерно, что в последнем шаге исследований К.Янского уже была четко обозначена предметная структура наблюдения, в рамках которой изучаемый эффект (радиошум) был представлен как радиоизлучение Млечного Пути. Было выделено начальное состояние объекта эмпирического знания - положение источника радиошума на небесном своде в момент T1, конечное состояние - положение источника в момент T2 и приборная ситуация (в качестве средств исследования фиксировались: небесный свод с выделенным на нем расположением звезд, линия горизонта, Земля, вращение которой обеспечивало изменение положений радиоисточника по отношению к наблюдателю, и наконец, приборы - регистраторы радиоизлучения). Наблюдения с жестко фиксированной структурой названного типа позволили раскрыть природу случайно обнаруженного эффекта радиоизлучения Млечного Пути.

Таким образом, путь от случайной регистрации нового явления к выяснению основных условий его возникновения и его природы проходит через серию наблюдений, которые отчетливо предстают в качестве квазиэкспериментальной деятельности.

Важно обратить внимание на следующее обстоятельство. Само осуществление систематических наблюдений предполагает использование теоретических знаний. Они применяются и при определении целей наблюдения, и при конструировании приборной ситуации. В примере с открытием Янского систематические наблюдения были целенаправлены теоретическими представлениями о существовании разнообразных космических источников радиоизлучения. В примере с исследованием магнитного поля Галактики при конструировании приборной ситуации в явном виде использовались представления классической теории электромагнитного поля (рассмотрение поля как конфигурации силовых линий, применение законов поляризации света и т.п.).

Все это означает, что наблюдения не являются чистой эмпирией, а несут на себе отпечаток предшествующего развития теорий.

В еще большей мере это относится к следующему слою эмпирического познания, на котором формируются эмпирические зависимости и факты.

Понятие научного факта. Основные трактовки взаимоотношения фактов и теории.

Понятие факта. С появлением и становлением научного знания вырабатывается специальный подход к мировосприятию, специальный язык и стиль мышления специфическая методология исследования, где одну из ключевых ролей играет доказательство – формальное или фактуальное и где ничто не может восприниматься на веру. Такими основаниями научного познания становятся факты. Что же это такое – факт?

Факт, по мнению Елсукова А.Н.1 - это то, в истинности чего мы не сомневаемся, это нечто самоочевидное и истинное, но и то, что не исключает своего обоснования и подтверждения. Отсюда -  двойственность факта: факт представлен как непосредственно созерцаемое, а, с другой стороны, у факта также существует и логическая схема воспринимаемых явлений (то есть факт – это и обозначенная действительность и элемент научного знания). Такая двойственность обусловлена историческим ходом развития науки. Первоначально, на первых стадиях развития естествознания, представления о фактах предполагали их понимание как о явлениях самой действительности. Само научное познание, строящееся на описательно-эмпирической практике, опиралось в основном на фиксацию внешних признаков предметов, на сбор эмпирических сведений. Не случайно многие открытия в сфере географии, геологии, биологии и других наук сводились к обнаружению новых объектов (будь-то остров, океан, море, минерал, вид животного или растения и т.д.) и возможному более полному его описанию. Такой объект, по сути, и отождествлялся с новым фактом в уже обозначенном смысле. Подобное представление о фактах распространено широко и сейчас в сфере обыденного знания, следственной практики, художественном творчестве и т.д. Здесь факты – это реальные события, воспринимаемые и фиксируемые человеком непосредственно. Поэтому в общепринятых представлениях процесс поиска научных фактов понимается как процесс простого наблюдения и описания реальных явлений.

Другая сторона факта, значащая, что он является элементом научного знания, в плане научного признания оформилась позже. Это связано с особенностью близкого к современному или современного типа познания, когда человек столкнулся с познанием таких объектов, которые он вообще не способен непосредственно воспринимать и наблюдать. Отсюда происходит отказ от трактовки факта как того, что можно поверхностно наблюдать. Более того, исследования показали, что факты не только не являются результатом простого созерцания и описания явлений действительности, а выступают в качестве сложного итога познавательной деятельности, где происходит синтез различных форм мировосприятия (сенсуального и рационального, эмпирического и теоретического). Взять, к примеру, открытие электрона. Свести этот результат к итогу познавательной деятельности, основанной на наблюдении, невозможно, поскольку он был выведен косвенным путем. Причем открытие электрона – это не одноразовый момент, а итог почти столетних исследований в области электрических явлений. Здесь поработали не только экспериментаторы (типа М. Фарадея), но и теоретики (ведь отрицать роль античных атомистов Демокрита и Левкиппа в общем результате также нельзя). Но и само открытие было основано не на прямых сведениях наблюдения, а на предполагаемых расчетах. Поэтому очевидно, что в науке существует теоретический способ анализа, который определяется логической и статистической формами исследовательской деятельности.

Двойственная ситуация в интерпретации факта в итоге приводит к аналогичной оценке. С одной стороны, факт – это явление действительности, а, с другой стороны, он не является элементом действительности. Но несмотря на подобную противоречивость, сия способность свидетельствует о полноценном познавательном результате, в котором совмещаются, дополняются действительность и рациональные моменты ее конструирования. Поэтому факт и онтологичен, и логичен. Просто в зависимости от контекста ситуации исследования предпочтения дается той стороне факта, которая для субъекта выглядит наиболее приемлемой. Отсюда формируется необходимость, связанная с возможностью оперирования фактами, как в онтологическом, так и в логическом плане.

Также важным моментом анализа научного факта является стремление к такому его пониманию, которое будет всесторонним. Это можно попытаться обозначить следующим определением. Научный факт является таким научным знанием, сущность и значение которого раскрывается в теоретическом осмыслении, допускающим логическое редуцирование к чувственно-практическим формам познания, реализуемым непосредственно или косвенным путем.2 Такое определение свидетельствует о том, что односторонне понимание факта (или как элемента действительности, или как логической конструкции) будет ограничивающим научное познание, порождая в последнем случайности, ошибки и различные апломбы. Поэтому следует осуществлять двухстороннюю работу в отношении научных фактов. Необходимо осторожно и гибко интерпретировать исходные данные (ведь в прежних взглядах они отождествлялись с понятием «факт»), но также не надо делать легкомысленных следствий при осмыслении тех данных, которые мы вывели в результате исследований. Для такого рода операций используются различные процедуры чувственно-практического и логико-теоретического характера. Так, к примеру, исходные данные подвергают логико-теоретической и математической обработке. Эти данные обобщают, классифицируют, типологизируют, с ними устанавливают «регулярности» эмпирического плана, статистически обрабатывают, подвергают объяснению и интерпретации. И, наоборот, идеи, догадки, гипотезы выносят на поле эксперимента с целью обнаружения на практике существования предполагаемых объектов или явлений.

В итоге следует отметить, что факт как элемент знания не может  быть результатом единичного наблюдения, а является единицей знания, совмещающей в себе разнородные формы эмпирического и теоретического характера (хотя такое абсолютно не может быть исключено).

Статус научного факта в познании. Как мы уже выяснили, ход и результаты научного познания в очень большой степени зависят от умения правильного оперирования фактами. Поэтому всегда важно представлять, какова природа научного факта. От этого знания будет зависеть статус самого факта и результат познавательного процесса.

В гносеологическом аспекте следует разводить по своему статусу два вида фактов: «сырой» и «научный». Под «сырым» (еще его называют «грубым», «натуральным») фактом в науке понимают определенную сторону действительности, ту или иную ее конкретную часть. Правда, следует уточнить особенности стороны действительности, которая представлена в качестве «сырого» факта. Во-первых, не следует отождествлять сырой факт с объективной реальностью. Ее наличие уже само по себе есть свидетельство факта, но она не является совокупностью фактов. Во-вторых, сырой факт – это не обязательно компонент объективного мира, это может быть компонент чего-либо иного.

Под «научным фактом» понимается определенная форма знания, более или менее логически обработанный сырой факт. Иными словами, это та сторона или часть действительности, которая превратилась в объект исследования и уточнена субъектом исследования с помощью средств измерения, описания и др. Отсюда, особенностью научного факта будет являться тот фактор, что он (факт) всегда уже частично или полностью интерпретирован. Ведь даже в процессе первоначальной обработки он приобретает специфический вид. Не случайно термин «факт» проистекает в этимологическом плане от латинского «factum», что означает «сделанное». Наш известный физиолог И.П. Павлов подчеркивал по этому поводу, что в научном познании факт просто так не увидишь, для этого необходимо наличие теории. Без теории выявленный факт не будет до определенного времени (а то и никогда) научным. В подобном понимании природы научного факта И. Павлов неодинок. Л. де Бройль также полагает, что научный факт не может получиться на пустом месте. Для его появления должна осуществиться определенная работа нашего ума. А. Пуанкаре аналогично полагает, считая, чтобы факт стал научным, его следует перевести из сырого факта на научный язык. А финский исследователь Р. Мюккиели даже обозначает несколько признаков, которыми может характеризоваться научный факт. К таким признакам3 относятся:

1.                      Очищенность от сопутствующих случайных элементов.

2.                      Установленность посредством надежно контролируемых средств.

3.                      Уточненность, правильность и проверенность.

4.                      Теоретическая обоснованность и интерпретированность.

5.                      Искусственность, поскольку факт был подвержен субъективному влиянию.

6.                      Совместимость с каким-либо методом или теорией.

7.                      Согласованность с другими фактами, ибо, как уже говорилось ранее, изолированный факт нельзя рассматривать как научный факт.

Таким образом, можно говорить о том, что с точки зрения гносеологии научный факт представляет собой обязательную подтверждаемость своего наличия эмпирическими данными об объективно существующем единичном элементе действительности, которая трансформирована субъектом и стала фактом его сознания. Поэтому наш отечественный философ Б.М. Кедров характеризует еще и факт как дискретный эмпирический материал, из которого и на основе которого строится знание науки.

Такое понимание научного факта связано в первую очередь с особенностями учета эмпирического материала в современной науке. Специфика данного процесса заключается в том, что сильно возросло число этого эмпирического материала и стало необходимостью использовать особые методики подсчета. Отсюда возрастает роль статистических методов. Такая форма очень удобна и практична. Мало того, что статистическая методика увеличивает точность подсчета, она еще позволяет учитывать такой момент как статистическая вероятность (то есть мы можем предполагать возможность обнаружения того или иного факта). Более того, А.И. Ракитов считает, что сам факт по своей природе является статистическим компонентом.4 Поэтому научный факт должен отличаться от сырого факта тем, чтобы его статистическая вероятность была тождественна логической вероятности, а если между ними и возникло различие, то оно должно быть как можно меньше.

Важность разведения понятий «научный факт» и «сырой факт» необходима еще и для того, чтобы устранить возможность спекуляции на их основе. Для этого и нужно использовать статистический и логический способы проверки фактов на их научность. Поскольку только таким образом имеется шанс разобраться в природе факта. А это значит, что для современной гносеологии явно недостаточно, если ученый просто сообщит об открытии какого-то факта. Ему следует также указать (и как можно более информированно насыщенный) способ, каким он получил или установил этот факт, указать подробности, которые имели значения для его установления. Такая специфика позволит опереться исследователю в дальнейшем на воспроизводимость эмпирического материала в содержании факта. Единственно, что это требование не может относиться к уникальным и неповторимым фактам научного познания (таким, как исторические факты). А в целом идеал науки строится на основе такого понимания и такой характеристики научных фактов, чтобы любой исследователь всегда, если ему понадобится, мог бы их воспроизвести.

Конечно, познавательное значение фактов ничем нельзя заменить. Именно поэтому основа научного творчества завязана на сфере фактов. Здесь существуют свои резоны. Один из них (наиболее основной) – это способ избежать субъективного произвола, преодолеть или не допустить его совсем. Поэтому необходимость фактической базы для познавательной деятельности, понимание ее приоритета нельзя подменять культовым отношением к фактам, суеверным поклонением перед ними. Надо помнить, что факты не всесильны, их убедительность и четкость - лишь следствие степени и глубины научной интерпретации и логической доказательности. А здесь важен аспект меры. Ведь экспериментатор не должен идти дольше самого факта, подвергая себя риску впасть в заблуждение. Творческое искусство как раз и строится на таком умении оперировать фактами, когда улавливается точная ограниченность сферы применения самого факта. Ведь факт сам по себе ограничен в гносеологическом смысле еще и потому, что в нем обозначено не только то, что является свидетельством правоты исследователя, но много сторонних, побочных компонентов, часто мешающих обнаружить нужный материал. Искусство исследователя и будет заключаться в том, что он сможет элиминировать ненужные компоненты.

Еще одной стороной работы с фактами следует пользоваться осторожно. Эта сторона является эффектом «идолопоклоннического» отношения к фактам, когда не столько субъект злоупотребляет своими эвристическими способностями, сколько он надеется на то, что сами факты дадут ответ на поставленные вопросы. Конечно же, нельзя ожидать от фактов того, что они «заговорят» языком науки. Ведь научность факта, как уже не раз отмечалось, заключается в его интерпретированности. Естественно, что многосторонность факта создает условия для использования таких интерпретаций, которые не совсем четко будут освещать содержимое факта. Но тем не менее дистанцию между фактичностью как таковой и фактичностью как научным критерием следует сохранять. А это значит, что по отношению к таким явлениям необходимо применять со всей строгостью методы и стиль научного мышления. Тогда факты для ученого, по меткому выражению И. Павлова, должны стать воздухом.

Исходя из обозначенных особенностей интерпретации факта, в современной философии науки можно выделить два подхода к его пониманию. Первый подход заключается в утверждении, что научные факты лежат вне теории и совершенно не зависят от нее. Никифоров А.Л. такой подход называет «фактуализмом». Вторая концепция, по-другому формулирующая вынесенный вопрос, опирается на следующий тезис: научные факты лежат в рамках теории и полностью ею детерминируются. По мнению все того же А.Л. Никифорова, такой подход можно назвать «теоретизмом».

Последователи «фактуализма» опираются на утверждение, что факт по своей природе автономен и поэтому не зависим от теории. Чаще всего подобный образ факта ими ассоциируется с чувственным образом, а последний, по их мнению, не зависим от языка. Поэтому если идет речь о выражении этих образов в мыслительной форме, то «фактуалисты» стараются разводить предложенные теории и предложения, описывающие автономные факты. Спецификой предложений о чувственных образах является то, что это предложения о чистых чувственных явлениях. В любом случае «фактуалисты» пытаются отстаивать линию на противопоставление теории и фактов. Это порождает некоторые особенности понимания познавательного процесса. Одна из таких особенностей заключается в допущении инвариантности фактов и языков наблюдения по отношению к сменяющим друг друга теориям. Такая установка приводит к формированию кумулятивисткого подхода в познавательной деятельности. Поскольку получается, что раз факт не зависим от теории, то их количество будет только накапливаться. К тому же, в подобном понимании, по сути, не учитывается исторический фактор. Как будто получается, что раз факт стал научным, то это уже навеки. Теория в таком случае низводится до инструмента, играющего второстепенную роль в познании. А по-настоящему надежным, достоверным, научным знанием будет знание фактов (неизменных по своему статусу). Второстепенную и пассивную роль «фактуализм» отводит и для исследователя, его творческого потенциала. Все идет от фактов, а роль ученого заключается в том, чтобы их лишь фиксировать. Хотя ими («фактуалистами») допускается, что теория может поощрять деятельность по поиску и созданию новых фактов, но тем не менее ее роль вторична. Ученый играет в рамках этого подхода лишь роль «фотографа», задача которого скопировать, изобразить фрагмент действительности.

Последователи же «теоретизма», соглашаясь с особенностями трактовки роли фактов в «фактуализме», настаивают на глубокой связи, существующей между теорией и фактами. Наиболее четко данная позиция наблюдается в концепции видного «теоретиста» и постпозитивиста Т. Куна. Вводимое им понятие «парадигма» (как «сверхтеория») определяет не только идеалы и нормы научного познания, но и обязательным образом влияет на глубину и характер интерпретации фактов.

Теоретизм, в противовес фактуализму, с явной очевидностью старается продемонстрировать зависимость фактов от теорий. Отсюда теоретизм (и в лице Т. Куна) порождает понимание научного познавательного процесса как антикумулятивного. Ведь теперь факты утрачивают автономный статус, а, следовательно, теория может развиваться не за счет старых фактов (вечных, с точки зрения фактуализма), а за счет их новых интерпретаций. Тогда получается, что наука не идет по пути накопления новых фактов, поскольку осложняется само понятие «новый факт». То ли это в буквальном смысле новый факт, а то ли это его очередная трактовка. Любое научное открытие, таким образом, меняет мир, поскольку дает его иную интерпретацию.

Схожие с Т. Куном взгляды излагает и другой исследователь П. Фейерабенд. По П. Фейерабенду, факт представляет собой синтез чувственного восприятия с таким предложением, которое он характеризует «естестственной интерпретацией» восприятия. Например, любое действие всегда может выражено двойственным образом. Как чувственный образ и как предложение, содержащее в себе описание того, что происходит. П. Фейерабенд считает, что чувственные образы формируются посредством «естественных интерпретаций», в результате чего мы получаем уже совершенно иной факт.

Зависимость фактов от теории очень велика, по версии «теоретизма». Причем степень этой зависимости настолько сильная, что каждая теория, по сути, владеет своими специфическими фактами. Факты целиком утрачивают свою автономность, устойчивость. Такой эффект порождает особое понимание процесса научного познания. Раз факты определяются только через теоретические положения, то различия между теориями будут проявляться в различиях между фактами. Получается, что один и тот же факт в разных теориях будет понят как несколько разных. А это ведет, помимо уже обозначенного антикумулятивизма, к несоизмеримости различных научных теорий. Разные теории, следовательно, не могут иметь общую эмпирическую базу, общий язык и т.д. Предыдущее знание не может быть передано в новую систему знаний, и, таким образом, оно отбрасывается. В науке поэтому не может существовать преемственности, а факты не могут составить конкуренцию теории, заставить на их основе принять или отвергнуть эту теорию. По сути, данное направление не признает никаких ограничений в отношении познающего субъекта. Все в его творческом потенциале.

«Теоретизм» демонстрирует всемогущество теории в познавательной деятельности. Теория формирует концептуальный аппарат, закладывает значения понятий, стимулирует изобретение приборов и инструментов, ставит в зависимость чувственное восприятие и определяет факты. В теории возникает собственный, автономный мир, который закрыт от внешней критики, и поэтому она (критика) не способна его разрушить. Здесь удобна ассоциация мира теории с миром человека, где «я» человека выступает в роли всесильного хозяина. Так и «теоретизм» допускает эвристический потенциал (де-факто, это произвол) субъекта в познавательную среду без всяких ограничений.

Естественно вполне напрашивается мысль, что «фактуализм» и «теоретизм» - это крайние позиции, пусть содержащие много чего важного, общего и осмысленного, но все же не дающие достоверного представления о роли фактов в познании. С одной стороны, нельзя не согласиться с «фактуализмом» в том, что факты в какой-то мере автономны по отношению к теории. Иначе теряется смысл самого использования такой формы фиксации действительности для научного познания как факт. Ведь должна же теория чему-то соответствовать, а то, чем она отличается от любой мысли человека? С другой стороны, нельзя не признавать существующую зависимость фактов от теории (как тогда взаимосвязаны эти два компонента процесса научного познания; естественно и то, что факты, по словам П. Фейерабенда, «теоретически нагружены», а, значит, теория влияет на наше миропонимание). Поэтому уклон в одну или другую сторону неуместен, он будет лишь свидетельствовать об абсолютизации одного из важных компонентов, составляющих собой процесс научного познания. Отсюда важно осознавать относительность их отношений в познании. А это значит, что научные факты до какого-то определенного момента не зависимы от теории и, наоборот, с какого-то определенного момента научный факт начинает в большей мере проявлять свою зависимость от теории. К тому же, следует сказать, что возникающая зависимость и независимость также имеют границы. Поэтому нет абсолютно не зависимых от теорий фактов, так же, как нет абсолютно поглощающих факты теорий. А все попытки абсолютизации факта и теории связаны с упрощенным, «одномерным» пониманием. Отсюда и берется позиция, что, к примеру, факт- это или чувственный образ, или предложение, или элемент реальности. Такой подход и заставляет сводить все многообразие факта к какому-то одному из его аспектов: либо к языковому, либо к чувственному, либо к физическому. А это уже заставляет вас заранее следовать за теми логическими выводами, которые вытекают из любого аспекта. Если факт – элемент действительности, то он уже никоем образом не может зависеть от теории; если факт – элемент чувственного образа, то он будет определяться особенностями перцепции человека; и если факт, наконец, - элемент языка, то он, наоборот, будет не зависим от реальности и от чувственного восприятия, а полностью исходит из логических законов и положений теории. Поэтому очень важным вопросом становится «устройство» факта, его структуры.

Здесь важно отметить следующее обстоятельство – осуществление систематических наблюдений предполагает использование теоретических знаний, ибо они являются условием определения целей наблюдения. На них опирается исследователь, когда пытается зафиксировать объекты со строго определенными свойствами, чтобы в дальнейшем осуществить наблюдения за их развитием и взаимодействием. По этому поводу английский социолог, философ науки М. Малкей отмечает, что результаты научного наблюдения во многом вызваны вполне конкретными специфическими действиями ученого, ибо «наблюдатель сам вызывает к жизни динамические последовательности сигналов и сам же реагирует на них». Результаты непосредственного наблюдения соотносятся учеными с уже заданными до опыта теоретическими представлениями и интерпретируются в соответствии с ними. Как отмечают В.С. Степин, Л.М. Томильчик, Г.И. Рузавин и др., в наибольшей степени эта зависимость обнаруживается в процессе формирования эмпирических зависимостей и фактов. А, поскольку этот процесс предполагает элиминацию из наблюдений содержащихся в них субъективных моментов – ошибок наблюдателя, случайных помех, ошибок приборов и пр. – для получения достоверного объективного знания о явлениях, то подобный переход должен предполагать осуществление как минимум двух познавательных процедур:

Во-первых, рациональную обработку данных наблюдения и поиск в них устойчивого, инвариантного содержания. Она включает в себя процесс сравнения данных множества наблюдений, выделение в них повторяющихся признаков и устранения случайных возмущений и погрешностей, связанных с ошибками наблюдателя. Если в процессе наблюдения производились измерения с записью данных в виде чисел, то для получения эмпирического факта проводится статистическая обработка результатов измерений с целью поиска среднестатистических величин из множества данных. При этом необходимо отметить, что измерения позволяют более строго упорядочить, сделать более достоверной и достаточно однообразно понимаемой информацию об исследуемых процессах. Измерения позволяют ввести в исследования математику, которая представляет собой одну из важнейших форм выражения закономерностей бытия.

Если в наблюдении использовались приборные установки, то наряду с протоколами наблюдения составляется протокол контрольных испытаний приборов, где фиксируются их возможные систематические ошибки. Ошибки приборов учитываются при статистической обработке данных наблюдения. Они элиминируются из наблюдений в процессе поиска их инвариантного содержания. Благодаря этой операции не только достигается единство накопленного знания, но и увеличивается степень его достоверности;

Во-вторых, для установления факта необходимо истолкование выявляемого в наблюдениях инвариантного содержания, для чего используются ранее полученные теоретические знания.

Таким образом, в формировании факта участвуют теоретические знания, которые были ранее проверены независимо. При этом новые факты могут служить основой развития новых теоретических идей и представлений и, в свою очередь, превратившись в достоверное знание, быть использованы в процедурах интерпретации при эмпирическом исследовании других областей действительности и формировании новых фактов.

Подобная точка зрения о теоретической нагруженности эмпирического базиса нашла свое разнообразное концептуальное оформление в теории парадигм Т. Куна, научно-исследовательских программ И. Лакатоса и др.

Также можно найти массу примеров тесного взаимодействия эмпирического и теоретического знания и в истории становления научного познания. Один из подобных примеров, связанных с развитием электромагнитной теории, приводится Л. де Бройлем – известным французским физиком – в работе «По тропам науки» (М.,1962): «Как известно, серьезное внимание физиков к теории Максвелла было привлечено работами Генриха Герца. Герц не только придал теории Максвелла простую и стройную математическую форму, чем та, в которую облек ее автор, но с помощью известных опытов он установил, что электрические колебательные системы излучают электромагнитные волны, свойства которых полностью аналогичны свойствам световых волн, и таким образом подвел экспериментальную базу под гениальное предположение Максвелла, согласно которому световые волны являются лишь частной разновидностью электромагнитных волн, соответствуя некоторому интервалу значений длин волн».

Отмечая ценность и экспериментального и теоретического начал познания, отечественный исследователь Ю.В. Сачков указывает на специфику их взаимного существования и взаимодействия, которая, по его мнению, заключается, с одной стороны, в их не сводимости друг к другу, а с другой, в их неотделимости друг от друга. «Опытное, экспериментальное начало практически представляет собою своеобразное чувственное анализирование действительности. Именно опыт представляет первичные, базовые данные (факты), которые образуют фундамент науки. Теоретический анализ имеет своей целью описать и объяснить опытные данные. Теория вскрывает связи в мире чувственных восприятий и тем самым придает им смысл. Активное взаимопроникновение опытного и теоретического начал в познании есть выражение того факта, что человек познает руками и головой на основе синтеза материального действия и свободно развивающейся мысли. Основным, наиболее значимым результатом подобного взаимодействия опытного и теоретического начал познания является разработка научной теории как относительно целостной и замкнутой системы знаний об исследуемых процессах».

Подобная точка зрения характерна не только для отечественной философии науки. Ограниченные познавательные возможности эмпирического уровня научного познания проявили себя и стали очевидны еще древнегреческим философам. Они придали импульс поиску и обоснованию иных принципов познания. Известный исследователь науки Ст. Тулмин в своей работе «Человеческое понимание» (М.,1984) говорит о том, что поиск «беспристрастной рациональной точки зрения» было одним из исходных пунктов всей традиции западной философии. Уже Гераклит настаивал на том, что свидетельства чувств относятся только к частным моментам и положениям, а для того, чтобы судить о противоречиях в этих свидетельствах, мы нуждаемся в каких-то более постоянных теоретических принципах. «Если к тому же такая же изменчивость и случайность подрубают основы языка, как вслед за ним делал вывод Кратил, то мы вдобавок нуждаемся в каких-то более постоянных критериях, чтобы гарантировать общепринятые значения слов». Именно поэтому, отмечает далее Ст. Тулмин, «рациональная потребность в беспристрастной точке зрения остается настоятельной и законной. Выбор все еще остается выбором между применением превосходящей силы и уважением к нелицеприятной дискуссии, между авторитарным навязыванием мнений и внутренним авторитетом хорошо обоснованных аргументов».

В значительной степени доминирование последнего обстоятельства обуславливает роль и значение, отводимую теории в научном познании.

Структура научного факта. Социально-культурная относительность фактов

Каждый научный факт является сложным, целостным образованием, в котором присутствует сразу несколько компонентов, между которыми сложились определенные взаимодействия.

Любой факт должен быть обязательно выражен языком, если он хочет иметь статус научного факта. Это не значит, что необходимость быть обозначенным в языке делает факт научным. Но это важное условие. Поэтому каждый должен быть обязательно выраженным в предложении или предложениях. Никифоров А.Л. вводит даже специальное понятие по такому случаю – «лингвистический компонент» факта.5 Вторым компонентом научного факта он предлагает считать «перцептивный компонент», под которым следует понимать определенный чувственный образ или несколько чувственных образов, синтезированных в единое целое, которые включены в процесс установления научного факта. Наличие в факте перцептивного компонента очень важно, ибо он обозначает способ, каким человек может непосредственно взаимодействовать с вещами реального мира. Еще Д. Юм показал значимость органов чувств для процесса познания, констатировав, что все нами воспринимаемое из внешнего мира является деятельностью органов чувств. Любой факт поэтому не может быть выявлен без участия органов чувств. Другое дело, что современная наука заставляет говорить о двойственном значении этих органов в познании. Если речь идет о восприятии непосредственном, выражаясь языком современных исследователей, восприятии «человекоразмерного мира», то перцептивный компонент представлен в устанавливаемых фактах очень явно. Если речь идет о восприятии посредством каких-либо технических устройств, приборов и т.д., выражаясь также языком современных исследователей, восприятии «микромиров» и «мегамиров», то перцептивный компонент выражен слабее.

Выявленные компоненты факта позволяют думать об их едином целостном присутствии в самом факте. Не случайно большинство исследователей факт понимает как синтез чувственного образа и предложения (такие исследовали, как Т. Кун, П. Фейерабенд и др.). Но уже обозначенные компоненты факта заставляют усомниться в таком понимании структуры факта. Указанные компоненты – это наиболее явные элементы, которые можно обнаружить в факте. Однако сложнее всего в факте обнаружить третий его компонент – материально-практический. Этот компонент представляет собой совокупность приборов и инструментов, а также совокупность практических действий с этими техническими средствами, которые применяются при установлении факта.

Материально-практический компонент - наиболее игнорируемый исследователями элемент факта. Это связано с тем, что влияние технических средств познания воспринимается как автоматическое. Ведь приборы и инструменты кажутся «продолжением органов чувств» человека, поэтому либо отождествляются с ними, либо вообще не берутся в учет. А это не так. Ведь большое количество научных фактов вообще не могло бы существовать без материально-технического компонента. Кроме того, именно данный компонент является условием преемственности в науке, поскольку в его задачу не входит ни установление факта, ни его интерпретация. Аспект преемственности с большей очевидностью демонстрирует необходимость наличия и немалую значимость этого компонента в факте. Попробуем, к примеру, задаться вопросом: «Как факты одной исторической эпохи или культуры могут быть сохранены или переданы другим эпохам или культурам?». Понятно, что такая передача или сохранение возможны при фиксации установленных фактов в знаковых системах, причем с тем условием, что эти знаковые системы могли быть понятны представителям другой культуры или эпохи. Другой вопрос: достаточно ли этого и будет ли такой трансфер эквивалентным. Как показывает А.Л. Никифоров, что если бы Лавуазье захотел сообщить древнегреческим ученым, что существует такой газ, как кислород, он бы не мог это осуществить лишь за счет перевода подобной информации на древнегреческий язык, потому что, даже если древние греки и поняли содержимое такого предложения, суть его осталась бы для них загадкой. Ибо, если факт, содержащийся в предложении, соотнести с материально-практическими средствами познания древнегреческой науки, то именно в этой сфере и возникает основное непонимание. Поэтому очень важно создавать условия и для возможностей, имеющихся материально- практических средств подтверждать те идеи, реалии, которые человек способен устанавливать. Как в свое время С. Тулмин вывел формулу научной проблемы, чей смысл приблизительно можно схематически показать следующим образом: Научная проблема = Творческий потенциал – Материальные возможности, так и сейчас, можно констатировать, что факт для науки возможен только в границах ее материально-практических средств. Поэтому важность материально-практического компонента нельзя отрицать при анализе научного факта.

Таким образом, факт включает в себя три компонента: лингвистический, перцептивный и материально-практический. Только их целостное единство позволяет сказать, что факт установлен. Если же хоть один компонент его выпадет из этого единства, то разрушится и факт. Поэтому ни «фактуализм», «теоретизм» реально не позволяют анализировать, что такое «факт», в чем заключается его гносеологическая роль и ряд других важных вопросов.

Обладая неоднородной структурой, факт также нельзя представить в качестве статистического образования. Факт – это не обязательно результат, факт – это также процесс. Процессуальность факту задают те отношения, которые существуют между его компонентами. К тому же, эти взаимоотношения носят достаточно сложный характер. Посмотрим, к примеру, на отношения лингвистического компонента и материально-практического. Ясно, что эти компоненты влияют друг на друга. В лингвистическом компоненте всегда представлены выражения о некотором фрагменте действительности, которые естественным образом способствуют разработке технических средств для познания этого фрагмента. Сложнее обозначить влияние лингвистического компонента на перцептивный. Однако не признавать такое влияние, то есть не признавать, что наши знания не влияют на наше восприятие мира, нельзя. Перцептивный компонент так же, как и лингвистический, влияет на материально-практический, поскольку все технические  средства познавательной деятельности обязательно рассчитаны на то, что они будут непосредственно контактировать с органами чувств. Влияет перцептивный компонент и на лингвистический, просто обозначить такое влияние явным образом сложно. И очень очевидно влияние материально-практического компонента на компоненты лингвистический и перцептивный. Вышеприведенный пример относительно возможности понимания явления кислорода древнегреческими учеными ярко это демонстрирует. Все взаимоотношения и заставляют понимать факт в плане его результативного процессуального единства.

Следует также сказать, что трехчленная структура факта не позволяет к нему применить традиционное понимание истины (как отражение действительности и логическая непротиворечивость). Поэтому факты необходимо рассматривать относительно тех социокультурных детерминант, которыми они обусловлены. Например, факт того, что масса – это величина непостоянная не может быть фактом в той системе представлений, где такие понятия как пространство и время рассматриваются как абсолютные. Ибо, следовательно, тогда существует единая реальность, в которой присутствуют универсальные законы для всех элементов этой реальности. А то, что могут существовать другие системы миров, с иными законами, здесь не допускается. Поэтому в классической механике масса – величина постоянная, с точки зрения специальной теории относительности, масса – это величина временная, которая представляет собой особый вид энергии.

Вопрос взаимоотношения факта и истины важен еще и потому, что он является ключевым в рамках проблемы критериев познания. Ведь что позволяет реализовать фактическая основа в познании: она не дает нам реальное дублирование действительности или лишь интерпретирует то, что там происходит? Вообще, учитывая трехчленную структуру факта, мы понимаем, что такой вопрос неуместен, ибо тем самым нами разрушается факт. В нем есть лингвистический компонент, который и фиксирует в себе представления о мире. Другой вопрос, а что лингвистический компонент реализует в факте: он его «описывает» или «выражает»? Получается, что решая проблему структуры факта в познании, мы выходим на вопрос, как соотносятся между собой язык и внешний мир?

Традиционно считается, что термины в своих значениях исходят только из тех объектов и отношений между ними, к которым эти термины относятся. А в предложениях реальность несколько искажается за счет его контекста. Автор данной теории значения Л. Витгенштейн устраняет факт, нарушая его структуру. Это происходит от того, что перцептивный компонент, имеющий, пожалуй, по-настоящему и индивидуальную, и субъективную основу, в такой интерпретации элиминируется. Поэтому для научного факта лингвистический компонент не должен «выражать» или «описывать» сам факт. Существуют взаимодействия между компонентами факта, но они не должны приводить к полной подмене одного компонента другим. Иначе мы повторяем судьбу онтологического доказательства существования бытия Бога, выдвинутого Ансельмом Кентерберрийским. Напомним его суть: если есть мысль о Боге, значит, есть и Бог. Сказать, что Бога нет, значит сказать, что круг не круглый. Такая мысль и элиминирует существование бытия бога как научного факта. Не случайно И. Кант, опровергнув онтологическое доказательство бытия Бога, заметил, что сколько ни говори сладко, сладко не станет. Как раз таким примером он показал, что нельзя подменять различные компоненты действительности (в данном случае, чувственные на мыслительные). Другое дело, что если учитывать сложность взаимодействия структурных компонентов факта, как тогда следует интерпретировать их роль в познавательной деятельности? Если раньше, как уже писали, факт необходимо было открыть в буквальном смысле, то сейчас понятно, что такой процесс носит куда более сложный характер. Понятно, что однозначно говорить об открытии фактов нельзя. Сказать «открыть» - это значит предположить, что он существует, но скрыт от нас. По сути, такое понимание – это метафизическое понимание. А метафизика не позволяет нам учесть факт в его структурной целостности, так как обращает внимание на какой-то один его компонент. К тому же, такой подход игнорирует активность субъекта, его эвристический потенциал, сводя суть познания лишь к пассивному отражению реальности. Поэтому факт – это не только фрагмент реальности, но и фрагмент субъективного начала, привносимый человеком в реальность. Нет готовых фактов в познании, факт всегда творится в сфере соприкосновения объективного и субъективного начал. Чтобы факт состоялся, нужно не только обозначить в нем перцептивный компонент, лингвистический компонент, но и материально-практический компонент.

С такой позиции и легче представить влияние различных составляющих процесса научного познания на факт, чтобы избежать крайностей «фактуализма» или «теоретизма». Так, к примеру, теперь легче понять характер влияния теории на факт. Это влияние есть, но оно не абсолютно, оно не устраняет его самостоятельность. Скорее всего, теория влиятельна на лингвистический компонент факта (на предложения, в которых сформулированы положения теории). Далее уже идет косвенное, опосредованное влияние на другие компоненты факта. Ведь на базе лингвистического компонента строятся представления о приборах и инструментах, с помощью которых проводится исследование. Так проявляется влияние на материально-практический компонент. По аналогии строится влияние и на перцептивный компонент.

Но для понимания того, что факт представляет собой автономную структуру научного познания, следует показать и обратное (то есть в чем теория не может влиять на факт). Для начала необходимо упомянуть, что не одна теория направлена на компоненты факта. Другие теории также могут оказывать это влияние, а значит, и компоненты факта будут иметь другую интерпретацию, с их точки зрения. Необходимо упомянуть и о влиянии культурных и исторических представлений, которые выступают в качестве определенных «фильтров» для познавательного процесса. Более того, материально-практический компонент позволяет лингвистическому компоненту выступать в качестве независимой составляющей факта. Это легко продемонстрировать на такой функции материально-практического компонента, как коммуникативная функция. Аккумулируя технические действия, теории вынуждены вводить в свои рамки термины, обозначающие технические средства в других теориях. Тем самым происходит взаимообогащение, с одной стороны, и, с другой стороны, лингвистический компонент обретает роль активного участника процесса научного познания. Также следует обратить внимание, что из данного констатации можно вывести следующую структуру лингвистического компонента. В него должны входить язык родной теории, языки других теорий, обыденный язык. Отсюда еще лучше просматривается «невзаимозаменимость» теорий (как просто совокупности предложений). Теория наиболее сильно влияет на ту структуру лингвистического компонента, которая состоит из ее языка. И, наоборот, менее влияет (если влияет вообще) на те части, которые состоят из языка других теорий и обыденного языка. Получается, что если лингвистический компонент факта рассматривать целостно, то факт обладает собственным языком. Этот язык далеко не тождественен языку теории. Не случайно А.Л. Никифоров говорит об особом фактуальном языке. Причем понимание фактуального языка еще более осложняется, если начать рассматривать его взаимодействие с перцептивным и материально-практическим компонентами. Но и сами отношения фактуального языка и языка теории, использующей в своих рамках обозначенный факт, сложно назвать простыми.

Чтобы такое взаимодействие началось, требуется «перевод» фактуального языка на язык теории. Это предполагает замену терминов обыденного языка и языка других теорий терминами основной теории, что упрощает значения понятий в сторону элиминирования ненужного содержания других языков (обыденного и других теорий). Подобный процесс приводит к тому, что утрачивается понимание того, с помощью каких средств были получены данные факты. И только после этого возможна привязка полученных терминов к языку теории, что предполагает на деле истинностную оценку нового знания по отношению к теории.

Таким образом, изучение структуры научного факта позволяет нам лучше понять характер процесса научного познания, роль фактического материала в его становлении. Очевидно и то, что наиболее подвижная, динамичная часть факта – это его лингвистический компонент. Но и он обладает некоторым «иммунитетом» по отношению к теории. Что касается таких компонентов, как перцептивный и материально-практический, то они еще менее подвержены влияниям, хотя и такое не исключается. Структура факта также позволяет нам понять, в какой части научное познание кумулятивно, а в какой -  нет. Аккумуляция происходит в большей мере в материально-практическом и перцептивном компоненте, а отказ от преемственности наиболее четко просматривается в лингвистическом компоненте. Поэтому факт как автономный компонент научного познания следует признать важнейшим элементом этого процесса.

Научный факт и современная наука. Те изменения, которые произошли в физике ХХ века, заставляют нас затронуть вопрос о возможностях фактического обозначения материала теорий. Это, в первую очередь, связано с появлением квантовой механики, которая очень резко приводит к изменениям представлений о реальности. И эти изменения нельзя не упомянуть в свете уже оговоренного понимания факта во всей сложности его структуры.

Квантовая механика предлагает новый способ познания явлений природы. Но сложность этого подхода заключается в том, что квантовая механика никак не укладывается в общие логические схемы традиционной познавательной деятельности. Как говорил Р. Фейнман, «многие так или иначе поняли теорию относительности… Но, мне кажется, я смело могу сказать, что квантовой механики никто не понимает».6 Вот в подобной сложности и заключается особенность интерпретации квантовой механикой понятия «факт». Исследователь Р.А. Аронов7 видит несколько причин этих трудностей. Первую причину он связывает с наличием многочисленных попыток интерпретации уравнений квантовой механики как некоего теоретического образа физических волн, распространяющихся в пространстве, которые оказались несостоятельными. В результате физики вынуждены были принять статистическую интерпретацию волновой функции. Волновой функцией считается элемент теории, благодаря которому можно определить вероятность скачкообразного перехода квантового объекта от исходного состояния к одному из возможных. Отсюда вырастает проблема. Что же исследует в качестве объекта квантовая механика: природные явления или способ мышления, происходящего в природе? А такая постановка вопроса позволяет не сразу нам понимать факт в обозначенном виде. Ведь что дает тогда квантовая механика, как она видит свой объект? Она исследует, по сути, распределение вероятности для возможных измерений потому, что она дает модель для изображения реальных пространственно-временных событий, но не только на языке определенных количественных значений физических величин, а также на языке волновых функций, представляющих собой состояние объектов до, вне и независимо от характера опыта, осуществляемого в познании. То есть в таком ракурсе утрачивается понятие «реальность», которое могло бы означать некое соответствие между познаваемым (тем, что познается) и знанием (тем, что содержит в себе информацию о познаваемом). Другая причина сложности понимания термина «факт» заключается в том, что квантовая механика использует некоммутативные измерения. Некоммутативные измерения – это те измерения, которые от перемены мест сомножителей меняют само произведение. Формулой некоммутативный аспект измерений можно показать следующим образом: ab – ba ¹ 0. В традиционной науке (классической физике) все измерения коммунитативны, то есть произведение ab ничем не отличается от произведения ba. Такое положение приводит к тому, что факт перестает восприниматься как тот материал, с помощью которого можно определить, достоверно ли знание теории или нет. Утрачивается один из важнейших показателей его научности – постоянность и воспроизводимость. Физическая реальность становится тогда относительной, и без прибора нельзя мыслить об элементе физической реальности. В соответствии с такой позицией свойства квантовых объектов существуют и проявляются до какого бы то ни было взаимодействия с прибором, но лишь как относительные, зависимые друг от друга. И тогда о них можно говорить как о некоторого рода склонностях или возможностях, которые могут проявиться в качестве не зависимых друг от друга сущностей в будущем, когда соответствующее взаимодействие осуществится. Тогда измерение фиксирует, на самом деле, не свойства квантовых объектов, а их классические проекции на прибор. А тот факт, что в результате наблюдения с помощью прибора квантовый объект с определенной вероятностью окажется в точке х, не зависит от того, существует соответствующая физическая ситуация объективно реально, вне и независимо от деятельности познающего субъекта или же она создана искусственно. Квантовая механика демонстрирует, что при помощи наших органов чувств мы не определяем значение физических величин (например, координату или импульс), характеризующих дополнительные свойства квантового объекта до акта их измерения познающим субъектом-наблюдателем. Мы определяем другое – их неквантовые, классические проекции на прибор, с помощью которых затем воссоздаем те величины (которые называются квантовые), что имелись до, вне и независимо от акта измерения. А вот эта разница и проявляется в некоммутативных измерениях. Поэтому существующее понимание факта и ломается в положениях квантовой механики.

Третьей причиной сложности интерпретации факта является неоправданное «злоупотребление языком». Это «злоупотребление» не следует понимать буквально, «злоупотребление» касается предмета исследования квантовой механики – микромира. А это язык волновых функций, некоммутативных измерений. К тому же, к особенностям исследования квантовых объектов следует отнести достаточно частое и глубинное присутствие субъекта в описаниях многих показателей изучаемых явлений. Субъективное присутствие – это знак того, что очень важно понимание тех средств, которые выступают в роли посредников в познавательной деятельности между субъектом и объектом. Ведь что такое прибор: прибор – это способ постановки вопроса перед природой. Поэтому язык – это постоянная интерпретация исследуемого мира во всех возможных квантовых свойствах. Отсюда и рождается ощущение того, что языком злоупотребляют, что не существует данного раз и навсегда описания объекта, а его необходимо каждый раз постоянно анализировать.

Тем не менее, квантовая механика не отказывается от идеала научности, по которому в науке осуществляется поиск таких представлений о реальности, который будет независим от измерений. То, что подобная цель заявлена, но классические представления пока еще не позволяют основательно понять квантовую механику, является, на взгляд автора, гарантией успешного формирования модели научного познания в современных условиях. Скорее всего, факт получит какую-то новую интерпретацию, в его структуру попадет какой-нибудь дополнительный компонент.

Понятие эксперимента. Структура эксперимента. Классификации экспериментов. Этапы проведения эксперимента

Эксперимент представляет собой один из методов эмпирических исследований, проводимый с целью отыскания причинных связей или проверки гипотезы. Он является основой, так называемых, каузальных исследований. История эксперимента в социальных науках начинается с работ Джона Стюарта Миля (1843-1930). Миль исходил из того, что природа достаточно регулярна и единообразна. Ее регулярность заключается в том, что все события подчиняются цепочкам причинных связей. Единообразие же обеспечивает стабильность этой регулярности. Причина некоторого события А, согласно Милю, - это сумма условий, из которых необходимо и достаточно следует А. Если такая причина существует, а она обязана существовать, то ее можно отыскать исходя из суммы наблюдений, используя специальную экспериментальную технику. Цель предложений Миля состояла в том, чтобы дать методы, которые позволили бы «отфильтровать» причинные связи из всех возможных. Суть техники Миля - в систематической сортировке цепочек наблюдаемых явлений с использованием определенных правил.

Идеальный эксперимент, основанный на методе единственного сходства и методе единственного различия, предложенных Милем, имеет следующую структуру:

                                                 Х         ®        А                                                        (1)

                                                 ¬Х       ®        ¬А

В идеальном эксперименте доказывается необходимость и достаточность условия Х для того, чтобы вызвать А (Х вызывает А – достаточность, и никакое другое явление не может вызвать А – необходимость). Однако на практике условия ØХ добиться практически невозможно, так как надо проверить все возможные варианты, кроме А. Исследование должно охватить все существующие предметы, и получается бесконечно долгим. Поэтому в реальном эксперименте следуют лишь методу единственного различия Миля и берут некоторое В, отличное от Х. В этом случае, реальный эксперимент не показывает необходимости, а показывает лишь достаточность условия. Структура эксперимента при этом получается следующей (2):

                                                 Х         ®        А                                                        (2)

                                                 В         ®        С

Обычно в ходе эксперимента используются две группы – контрольная группа и экспериментальная группа. Экспериментальной группе предъявляется некое условие (один из уровней независимой переменной) -- в нашем примере  Х. Это условие является единственным различием, претендующее на роль причины интересующего нас явления А, а контрольной группе этого условия не предъявляют. Если в экспериментальной группе явление А наблюдалось (эффект независимой переменной), а в контрольной – нет (С), то мы можем сделать вывод о том, что предполагаемой причины Х было достаточно, чтобы вызвать А.

Основная идея эксперимента как метода -- это сравнение условий, где исследователь управляет появлением или непоявлением некоторого события (в нашем примере -- Х) и фиксирует результат. Контроль  в эксперименте осуществляется при помощи непосредственного воздействия (Х происходит или не происходит по воле исследователя), что дает нам основание для сравнения. Мы требуем от эксперимента повторяемости. Сравнение, воздействие и постоянство - это и есть основные свойства эксперимента.

  Экспериментальные методы, в той форме, в которой они были предложены Милем, не требуют статистической обработки данных, а эксперимент в форме (2) может быть применен и для единичного случая. При этом гипотеза может быть и эмпиристической, и рациональной по форме. Это уникальное свойство эксперимента выделяет его среди всех других методов исследования, широко используемых в социальных науках.

В 1893 г. Вильям Минто предложил дополнить экспериментальные правила Миля вероятностью и исследованием средних величин. Минто считал, что средние наблюдаемых явлений остаются постоянными. Постоянство средних зависит от постоянства причин, а всякая перемена в средних происходит вследствие какой-либо перемены в производящих условиях. Это позволяет существенно доработать милевский метод единственного различия и, следовательно, схему эксперимента (2), введя в него вероятность и сбор статистики. При этом вместо того, чтобы говорить о появлении/непоявлении события, разговор будет вестись о появлении/непоявлении некоторого среднего от группы событий. Одной из существенных недостатков подобной доработки является проблема игнорирования противоречащих наблюдений.

Классическая схема эксперимента была несколько видоизменена Фишером. Фишер ввел в схему эксперимента идею отрицания нуль-гипотезы. Пусть требуется узнать, различаются ли результаты в экспериментальной (мы наблюдаем эффект -- А) и контрольной группе (эффекта быть не должно -- С). Если признать вероятностную природу измеряемой величины, то, с точки зрения статистики, это будет означать, что в благоприятном случае результаты обоих групп – это выборки из двух различных генеральных совокупностей (совокупностей с двумя разными распределениями). Построенная от противного нуль-гипотеза будет утверждать, что обе выборки принадлежат к одной генеральной совокупности, т.е. разница в эффектах отсутствует или может быть объяснена случайной ошибкой. Статистические тесты (например, Т-критерий Стьюдента или U-критерий Манна-Уитни) могут показать вероятность того, что две случайным образом взятые выборки принадлежат к одной генеральной совокупности. Если эта вероятность мала, то нуль-гипотеза может быть отброшена, т.е. можно сделать заключение, что утверждение «результаты обоих групп являются случайными выборками одной генеральной совокупности» неверно (правильнее было бы сказать -- маловероятно). Следует учитывать, что единственный вывод, который правомочно сделать после статистической обработки данных эксперимента состоит в факте отрицания нуль-гипотезы, а не в «подтверждении» исследовательской гипотезы.

Существуют несколько основных экспериментальных схем, удовлетворяющих структуре эксперимента (2).

Контрольную и экспериментальную группу подбирают случайным образом или так, чтобы важные для исследователя характеристики  совпадали в обоих группах (см. рандомизация). Перед экспериментом можно провести претест. С теоретической точки зрения в претесте нет никакой необходимости, так как распределение по условиям или случайный выбор участников должны гарантировать статистическое сходство обеих групп. Напротив, претест может как-либо повлиять на участников, и для проверки этого потребуется иметь дополнительную экспериментальную и контрольную группу, где претест не проводился (такая схема была предложена в 1949 году американским ученым Ричардом Соломоном и носит его имя). Если воспользоваться схемой Соломона, то простейший эксперимент превратится в факторный эксперимент, где одной из переменных, кроме той, что нас изначально интересовала, будет наличие претеста.

Основными этапами проведения эксперимента являются:

Выбор цели эксперимента;

Выбор исходных данных;

Планирование;

Выбор оборудования;

Проведение эксперимента;

Обработка результатов;

Анализ результатов.

Выбор цели эксперимента. Значение выбора цели всегда является очень значимой и существенной задачей при проведении эксперимента и сказывается на всех последующих этапах и аспектах планирования и анализа эксперимента. В первом приближении, имеется в виду упрощенный эксперимент, когда целью эксперимента является оценка состояния технологического процесса как физической системы , находящейся в n-числе состояний, максимальная полученная информация I может быть определена как:

I = lq2n; (6.1)

Затраты на эксперимент в этом случае зависят от числа состояний системы, то есть технологического процесса. При исследовании систем с множеством различных факторов, влияющих на процесс работы системы , механизмы работы которых далеко не полностью известны, эксперимент может расчленяться на ряд более простых экспериментов, проводимых при определенных уровнях одних факторов с целью изучения влияния других. Общий результат оценивается не непосредственно, а по совокупности параметров, полученных после обработки данных. Такой эксперимент требует внушительных затрат времени, вовлечения значительных технических и материально-финансовых средств.

Основные разновидности эксперимента по характеру цели его проведения следующие:

выяснение механизма явления - построение математической модели явления, процесса;

уточняющий - уточнение параметров математической модели процесса;

экстремальный - определение условий ведения процесса ,удовлетворяющего некоторым критериям оптимальности;

сравнительный - обоснование выбора из ряда возможных процедуры или метода проведения эксперимента;

отсеивающий - оценка факторов и исключение из модели процесса несущественных;

контрольный - оценка соответствия параметров продукции заданным требованиям на нее.

Выбор исходных данных заключается в выборе набора варьируемых (или учитываемых) факторов и отклика, в выборе модели или семейства моделей , потенциально пригодных для описания исследуемого объекта или процесса. При этом определяется возможность измерения отклика, точность измерения. Если отклик неизмерим ,то следует определить, из каких измеренных выходных переменных он может быть определён путём обработки. Оцениваются также диапазоны варьирования факторов, определяются условия влияния факторов на отклик и отсеиваются те, которыми можно пренебречь, и те , которые следует стабилизировать и т.д.

Планирование является основным этапом работы. При планировании определяется:

последовательность проведения опытов;

число повторных опытов или объём выборки экспериментальных образцов;

определяется количество и конкретные значения уровней факторов;

оценивается точность задания уровней факторов.

Полное число возможных вариантов опытов определяется как:

N = P k; (6.2)

где к – число факторов,P – число уровней ,на которых варьируется каждый фактор. Например ,если число уровней 5 при числе факторов тоже 5,то для перебора всех вариантов нужно провести 3125 опытов, а при 10 факторах и 4 уровнях число опытов превысит миллион.

На стадии планирования формируются требования к характеристикам используемого оборудования и приборов, определяются способы обработки результатов ,разрабатываются методики измерения факторов и отклика. Весь процесс планирования должен проводиться под знаком эффективности, то есть сравниваться то ,что необходимо получить с тем чем располагаем.

Выбор оборудования (измерительных приборов, устройств задания влияющих факторов, материалов, комплектации и т.п.) связан с учётом требований к диапазонам варьируемых факторов в процессе эксперимента, интервалов между уровнями внутри диапазонов, к быстродействию(динамике проведения процесса) и т. п.Точность используемых приборов и оборудования должна соответствовать требуемой достоверности ведения процесса и не всегда должно быть стремление к максимальной точности ,чтобы не повысить затраты на более дорогое оборудование или временные затраты на проведение повторных опытов.

Проведение эксперимента осуществляется в соответствии с разработанным планом. Набор значений уровней факторов и откликов документируются, может проводиться первичная обработка данных.В основном осуществляются автоматизированное управление экспериментом с использованием средств вычислительной и техники, а в последнее время ПЭВМ.

Обработка результатов связана с построением функции преобразования исследуемого объекта, оценкой её параметров, оценкой погрешности или коррекцией результатов эксперимента, построением спектральных, корреляционных характеристик исследуемых процессов. Значения откликов при этом должны быть адекватны данным алгоритма обработки.

Анализ результатов проводится с целью интерпретации и принятия решений по соответствию исследуемого процесса реальному технологическому процессу. При этом могут быть решения о прекращении эксперимента ,либо продолжении, изменении направления ведения и объёма эксперимента, приёмки и отбраковки продукции и т.п.

Таким образом, мы видим, что эмпирический и теоретический уровни научного знания имеют сложную структуру. Наличие прямых и обратных связей между каждым из этих уровней, их объединение в относительно самостоятельные блоки, детерминирующее воздействие со стороны внешней социокультурной среды требуют рассматривать научное знание как целостную, самоорганизующуюся систему. Подобное понимание научного знания определяет и позволяет активизировать стратегию научного поиска на современном этапе.