Розділ 1. ПРИРОДОЗНАВСТВО, НАУКА, НАУКОВИЙ МЕТОД, ПІЗНАННЯ І ЙОГО СТРУКТУРА

1.1 Що таке природознавство. Види природничих наук, предмет та мета вивчення. Класифікація методів наукового пізнання

1.2 Загальнонаукові методи емпіричного пізнання

1.2.1 Спостереження

1.2.2 Експеримент

Експеримент — більш складний метод емпіричного пізнання порівняно зі спостереженням. Він передбачає активний, цілеспрямований і строго контрольований вплив дослідника на досліджуваний об'єкт з метою виявлення й вивчення тих чи інших його сторін, властивостей, зв'язків. При цьому експериментатор може змінювати досліджуваний об'єкт, створювати штучні умови для його вивчення, втручатися в природний перебіг процесів.

Складовими частинами експерименту є також інші методи емпіричного дослідження (спостереження, вимірювання). У той же час він має важливі, властиві тільки йому особливості.

По-перше, експеримент дозволяє вивчати об'єкт в "очищеному" вигляді, тобто можна усунути різні побічні чинники, нашарування, які ускладнюють процес дослідження. Наприклад, проведення деяких експериментів неможливе без спеціально обладнаних приміщень, захищених (екранованих) від зовнішніх електромагнітних впливів на досліджуваний об'єкт.

По-друге, у ході експерименту об'єкт може перебувати в штучних, певною мірою, зокрема екстремальних умовах, тобто вивчатися при наднизьких температурах, при надзвичайно високих тисках або, навпаки, у вакуумі, у середовищі з величезною напруженістю електромагнітного поля й т.п. За таких штучно створених умов вдається виявити дивні, часом несподівані властивості об'єктів і тим самим глибше осягнути їхню сутність. У цьому аспекті дуже цікавими й перспективними є космічні експерименти, які дозволяють вивчати об'єкти, явища в таких особливих, незвичайних умовах (невагомість, глибокий вакуум), які неможливо створити в земних лабораторіях.

По-третє, вивчаючи який-небудь процес, експериментатор може втручатися в нього, активно впливати на його перебіг. Як зазначав академік І. П. Павлов, "досвід неначе бере явища у свої руки й вдається то до одного, то до іншого, й у такий спосіб у штучних, спрощених комбінаціях виявляє справжній зв'язок між явищами. Інакше кажучи, спостереження збирає те, що йому пропонує природа, досвід же бере від природи те, що хоче".

По-четверте, важливою перевагою багатьох експериментів є їх відтворюваність. Це означає, що умови експерименту, а відповідно й проведені при цьому спостереження, вимірювання можна відтворити стільки разів, скільки це необхідно для одержання достовірних результатів.

В історії науки відомий, наприклад, такий випадок. Американський фізик Шенкланд, який вивчав зіткнення фотонів з електронами, прийшов до висновку про невиконання закону збереження енергії в елементарному акті зіткнення. Ці експерименти викликали сенсацію. Але ряд великих фізиків, у тому числі А. Ф. Йоффе, поставилися до них скептично. Тоді Шенкланд вирішив повторити свої експерименти. Намагаючись відтворити свої колишні результати, він знайшов помилку в методиці експериментування. Виявилося, що за умови правильної постановки експерименту закон збереження енергії справджується й у зазначеному елементарному акті зіткнення. Так завдяки відтворюваності експериментальних досліджень другий експеримент Шенкланда спростував перший.

Підготовка й проведення експерименту вимагають дотримання ряду умов. Так, науковий експеримент:

· ніколи не ставиться навмання, а передбачає наявність чітко сформульованої мети дослідження;

· не проводиться "наосліп", завжди базується на якихось вихідних теоретичних положеннях;

· не здійснюється безпланово, хаотично; попередньо дослідник складає план його проведення;

· вимагає певного, необхідного для його реалізації, рівня розвитку технічних засобів пізнання;

· повинен проводитися людьми, які мають досить високу кваліфікацію.

Тільки сукупність усіх цих умов визначає успіх експериментальних досліджень.

Залежно від характеру проблем, які розв'язуються в ході експериментів, останні, звичайно, поділяються на дослідницькі й перевірні.