Философия

Особым видом эксперимента является мысленный эксперимент. Если в реальном эксперименте ученый для воспроизведения, изоляции или изучения свойств того или иного явления ставит его в различные реальные физические условия и варьирует их, то в мысленном эксперименте эти условия являются воображаемыми, но воображение при этом строго регулируется хорошо известными законами науки и правилами логики. Ученый оперирует чувственными образами или теоретическими моделями. Последние тесно связаны с их теоретической интерпретацией, поэтому мысленный эксперимент относится скорее к теоретическим, чем к эмпирическим методам исследования. Мысленный эксперимент не может рассматриваться как форма практической деятельности человека. Экспериментом в собственном смысле его можно назвать лишь условно, поскольку способ рассуждения в нем аналогичен порядку операций в реальном эксперименте. Классическим примером является мысленный эксперимент Эйнштейна со свободно падающим лифтом. Результатом была формулировка принципа эквивалентности тяжелой и инертной массы, положенного в основание общей теории относительности.

Проведение экспериментального исследования включает в себя ряд стадий. К первой стадии относится планирование эксперимента, в ходе которого определяется его цель, осуществляется выбор типа эксперимента и продумываются его возможные результаты. Все это зависит от той исследовательской проблемы, которую ученый пытается решить. В ходе планирования эксперимента существенное значение имеет выделение тех факторов, которые оказывают влияние на изучаемое явление и его свойства, а также выделение набора тех величин, которые должны контролироваться и измеряться. Второй этап эксперимента связан с выбором технических средств проведения и контроля эксперимента. Техника, используемая в эксперименте, в том числе и измерительные приборы, должна быть практически выверена и теоретически обоснована. В современном эксперименте широко используются статистические методы контроля. Завершается экспериментальное исследование стадией интерпретации результатов эксперимента, которая включает в себя статистический и теоретический анализ, а также истолкование результатов эксперимента.

Гипотеза как форма и метод теоретического исследования.

Цель теоретического исследования заключается в установлении законов и принципов, которые позволяют систематизировать, объяснять и предсказывать факты, установленные в ходе эмпирического исследования. В истории методологии был период, когда некоторые ученые и философы считали, что основным методом теоретического исследования является индуктивный метод, позволяющий логически выводить общие законы и принципы из фактов и эмпирических обобщений. Но уже в конце XIX в. стало ясно, что такого метода построить нельзя. Однозначного дискурсивного пути, ведущего от знаний о фактах к знаниям о законах, не существует. Это по-своему констатировал А. Эйнштейн. Провозгласив, что высшим долгом физиков является установление общих законов, он добавляет, что "к этим законам ведет не логический путь, а только основанная на проникновении в суть опыта интуиция" (Эйнштейн А. "Физика и реальность". М., 1964. С. 9). Но то, что Эйнштейн называет "основанной на проникновении в суть опыта интуицией", на самом деле является сложным познавательным приемом, именуемым методом гипотезы, в рамках которого и проявляется интуиция исследователя.

В методологии термин "гипотеза" используется в двух смыслах: как форма существования знания, характеризующаяся проблематичностью, недостоверностью, и как метод формирования и обоснования объяснительных предложений, ведущий к установлению законов, принципов, теорий. Гипотеза в первом смысле слова включается в метод гипотезы, но может употребляться и вне связи с ней.

Лучше всего представление о методе гипотезы дает ознакомление с его структурой. Первой стадией метода гипотезы является ознакомление с эмпирическим материалом, подлежащим теоретическому объяснению. Первоначально этому материалу стараются дать объяснение с помощью уже существующих в науке законов и теорий. Если таковые отсутствуют, ученый переходит ко второй стадии - выдвижению догадки или предположения о причинах и закономерностях данных явлений. При этом он старается пользоваться различными приемами исследования: индуктивным наведением, аналогией, моделированием и др. Вполне допустимо, что на этой стадии выдвигается несколько объяснительных предположений, несовместимых друг с другом.

Третья стадия есть стадия оценки серьезности предположения и отбора из множества догадок наиболее вероятной. Гипотеза проверяется прежде всего на логическую непротиворечивость, особенно если она имеет сложную форму и разворачивается в систему предположений. Далее гипотеза проверяется на совместимость с фундаментальными интертеоретическими принципами данной науки. Например, если физик, объясняя факты, обнаружит, что его объясняющее предположение входит в противоречие с принципом сохранения энергии или принципом физической относительности, он будет склонен отказаться от такого предположения и искать новое решение проблемы. Однако в развитии науки бывают такие периоды, когда ученый склонен игнорировать некоторые (но не все) фундаментальные принципы своей науки. Это так называемые революционные, или экстраординарные, периоды, когда необходима коренная ломка фундаментальных понятий и принципов. Но на этот шаг ученый идет лишь в том случае, если перепробованы все традиционные пути решения проблемы. Так, основатели электродинамики были вынуждены отказаться от принципа дальнодействия, который в ньютоновской физике имел фундаментальное значение. М.Планк, перепробовав множество путей традиционного объяснения излучения абсолютно черного тела, отказался от принципа непрерывности действия, который до этого момента считался в физике "неприкосновенным". Такого рода гипотезы Н. Бор и называл "сумасшедшими идеями". Но от шизофренического бреда эти идеи и догадки отличает то, что, порывая с одним или двумя принципами, они сохраняют согласие с другими фундаментальными принципами, что и обусловливает серьезность выдвигаемой научной гипотезы.