Научный эксперимент

Процедуры научного наблюдения и измерения обычно не являются самоцелью, но выступают необходимыми познавательными составляющими эксперимента – научного метода, являющегося базовым для эмпирического уровня познания. Напомним, что именно с появлением эксперимента как метода, преодолевшего созерцательную и умозрительную ограниченность преднауки, теория знания связывает формирование современной, новоевропейской науки (science).

В экспериментальной методологии органично сочетаются практические действия и теоретические установки. Экспериментально полученные результаты (данные) дают информацию, необходимую и нередко достаточную для ответа на вопросы, поставленные развитием теории. В эксперименте как одной из форм сложноорганизованной практической деятельности контролируемо и воспроизводимо совмещаются автономное, объективно-закономерное поведение природных объектов и целенаправленное, инструментально и методически организованное воздействие на объект субъекта познавательной деятельности.

Эксперимент реализует многие познавательные функции (роли), среди которых важнейшими являются следующие.

1. Правильно организованный эксперимент дает возможность исследовать предмет, как говорят, в чистом виде – гарантированно ограничить многообразие отношений и взаимодействий предмета только существенными для поставленной исследовательской задачи взаимодействиями с другими предметами. Решая задачу по вычленению предмета исследования, эксперимент выполняет так называемую конструктивную роль в эмпирическом познании.

2. Эксперимент способен выразить эмпирическими средствами фундаментальные теоретические конструкты, эмпирически представить идеализированные объекты теории. Эксперимент, таким образом, играет в составе развивающейся теории интерпретативную роль.

3. В экспериментальных условиях осуществляется контролируемое и целенаправленное воздействие на предмет в достаточно произвольно изменяемых субъектах познания условиях. Экспериментальный режим познания позволяет тем самым выявить инвариантное поведение объекта в различных, заданных исследователем условиях и обнаружить автоматизмы в его поведении. В этом случае говорят о вариативной роли эксперимента.

4. В эксперименте возможно в достаточно произвольном режиме, изменяя условия существования объекта или оставляя их постоянными, изменять характеристики объекта, воспроизводить исследуемое явление. Решая столь важную для науки проблему воспроизводимости предмета исследования, эксперимент выполняет генерирующую роль.

В структуре экспериментальной процедуры, как правило, различают три элемента: объект экспериментального исследования, технология эксперимента (средства и методики) и цели субъекта исследования–экспериментатора. Если классифицировать эксперименты по основанию их структурных элементов, то можно систематизировать многообразие экспериментальных исследований.

Качественные различия объекта экспериментирования образуют физический, психологический, химический, физиологический и прочие виды экспериментов.

Специфическая технология эксперимента (набор средств и методик) различает лабораторный и полевой, натуральный, прямой и модельный, лабораторный эксперимент.

Различие целей экспериментатора позволяет говорить о поисковых (получение новых сведений об объекте), измерительных и проверочных экспериментах, задачами которых является либо уточнение положений теории, либо проверка гипотезы и подтверждение (опровержение) теории. Зачастую, когда познавательная стратегия соединяет в себе различные цели исследования, возникает классификация по основанию когнитивной стратегии. В этом случае можно говорить об экспериментах методом проб и ошибок (в просторечии «метод тыка») или методом замкнутого алгоритма и т.д.

Эксперимент всегда содержательно связан с теорией, его постановка (часто дорогостоящая) провоцируется ее задачами, состояниями, возможностями, и потому говорить о стихийном, случайном научном эксперименте не корректно. Как форма практической деятельности, эксперимент создает объективные критерии истинности (относительной) гипотетического знания теории. В то же время, устанавливая и систематизируя дисциплинарно специфические факты, эксперимент формирует и систематизирует эмпирическую базу теории, от состояния которой во многом зависит дальнейшая эволюция теоретического знания.

Историческая эволюция науки, как было отмечено в начале данной главы, состояла в формировании парадигмально нового научного знания неклассического и постнеклассического типа. Переход от классического научного знания означал появление существенно отличных от научной классики онтологических, социологических и, что важно в данном случае, методологических оснований знания.

Действительно, в классической и неклассической (постнеклассической) науке существенно различно понимается закон: динамическая взаимосвязь явлений (классика) и статистические, вероятностные взаимосвязи явлений (неклассическая наука). Эти различия повлияли на направление эволюции эксперимента – системообразующего метода эмпирического уровня науки.

Начиная с ХХ в., эксперименты могут осуществляться как в классической, так и в неклассической форме. Эксперимент классической формы организован и нацелен на выявление однозначных, как говорят, «жестких», каузальных, т.е. причинно-следственных связей, которые в теории знания называют динамическими закономерностями. В этом случае, зная исходное состояние объекта и обеспечив определенные неизменные условия его проявлений, можно однозначно и точно предсказать его поведение: динамические взаимосвязи необходимы и однозначны. Исследователь, наблюдая появление события А (провоцируя явление А), обязательно при соблюдении определенных условий будет наблюдать и появления события Б, поскольку А и Б закономерно (динамически) взаимосвязаны.

Неклассическая экспериментальная методология предполагает существование объектов принципиально иной природы – так называемых стохастических (диффузных, «плохо организованных») системных объектов, в поведении которых отмечается объективная неопределенность, а значит, точно предсказать поведение объектов такого типа принципиально невозможно. В сложноорганизованных, диффузных, системных объектах невозможно дискретно локализовать и описать элементный состав и фиксировать область проявления переменных различной физической природы. Существенное гносеологическое следствие из данной онтологической ситуации состояло в присвоении «случайному» объяснению статуса научности, что и привело научный поиск к широкому использованию статистических методов. Экспериментальные технологии неклассического типа направлены на обеспечение учета максимального разнообразия многочисленных факторов существования стохастического объекта и статистическое обобщение в некотором «коридоре вероятности» инвариантов в поведении сложноорганизованного объекта.

Таким образом, эксперименты в современной науке могут быть проведены как в классической форме, направленной на выявление жестко детерминированных, неизменных, однозначных связей и отношений однофакторного объекта (обычно объекта макромира), так и в неклассической форме, в формате которой объект исследования мыслится многофакторная, сложноорганизованная стохастическая система, в которой возможны как динамические взаимосвязи, так и многозначные отношения, которые существуют в режиме статистической, вероятностной детерминации.