1. Научное наблюдение

Наблюдение — целенаправленное изучение предметов, опи­рающееся в основном на данные органов чувств (ощущения, восприятия, представления

К научному наблюдению предъявляются жесткие требования:

■ четкая постановка цели наблюдения;

■ выбор методики и разработка плана;

■ систематичность осуществления наблюдения;

■ контроль за корректностью и надежностью резуль­татов наблюдения;

■ обработка, осмысление и истолкование полученно­го массива данных.

Если мы зафиксируем результаты проведенного наблюдения средствами некоторого принятого языка (это может быть обыденный язык, либо язык физики, либо какой-нибудь еще), то мы получим так называемые эмпири­ческие высказывания, например:

1.Книга, купленная мною вчера, лежит на моем пись­менном столе.

2.Стрелка гальванометра остановилась против деле­ния «10».

3.Два данных предмета уравновешены между собой на чашечных весах.

Каждое эмпирическое высказывание характеризу­ется следующими свойствами:

- во-первых, оно отража­ет некоторое, независимое от наблюдателя существующее событие и, следовательно, заключает в себе объективное содержание;

- во-вторых, оно способно выражать наблюдаемые события некоторым контроли­руемым способом. Вот почему, если принят один и тот же язык, то разные и независимые друг от друга на­блюдатели выразят одно и то же наблюдаемое событие в идентичных ситуациях или в одной и той же системе отсчета однозначным образом.

Как же достигается объективность и однозначность эмпирических предложений? Прежде всего путем уточ­нения той наблюдаемой ситуации, относительно кото­рой мы формулируем эти предложения. Такое уточне­ние заключается в указании места, времени, конкрет­ных условий протекания наблюдаемого события. Но для этого мы должны, как правило, осуществлять некоторые материальные операции, применять инструменты и т. д. Наиболее важные из них – это сравнение, изме­рение и эксперимент. Именно систематическим при­менением специально разработанных процедур и раз­личаются наблюдения в научном познании и обыден­ной жизни.

Важно отметить фундаментальную гносеологическую функцию наблюдения, заключающуюся в том, что с его помощью мы переводим наблюдаемую объектив­ную ситуацию в область сознания, превращаем ее в нечто идеальное. Этот перенос внешнего во внутрен­ний план является предпосылкой для различных ког­нитивных операций, для превращения исследуемого объекта в эмпирический предмет нашего знания.

Наблюдения бывают непосредственные и опосредованные. Последние – с помощью приборов.

****

Введение приборов в процесс познания обусловлено целым рядом важных обстоятельств, связанных с необходимостью:

1) преодо­ления ограниченности органов чувств;

2) преобразова­ния информации об исследуемом объекте в форму, доступную чувственному отражению;

3) создания экс­периментальных условий для обнаружения объекта;

4)получения количественного выражения тех или иных характеристик объекта. Таким образом, перед нами особый тип гносеологической ситуации, который ко­ротко можно назвать приборным.

Что же такое прибор? Прибором можно назвать познавательное средство, представляющее собой ис­кусственное устройство или естественное матери­альное образование, которое человек в процессе позна­ния приводит в специфическое взаимодействие с ис­следуемым объектом с целью получения о последнем полезной информации.

Все приборы могут быть разделены на четыре типа: 1) усилители, 2) анализа­торы, 3) преобразователи; 4) регистраторы. Рассмотрим каждый из этих типов в отдельности.

****

Приборы-усилители. Приборы данного типа при­меняются в тех случаях, когда идущие от объекта сиг­налы остаются в обычных условиях за порогом ощуще­ний или когда особенности среды затрудняют их не­посредственное отражение. Очевидно, что воздействие прибора на сигнал изменяет в последнем лишь его характеристики как физического носителя информа­ции. Другими словами, прибор-усилитель (например, микроскоп) должен так изменить сигнал, чтобы он стал доступен соответствующему органу чувств, при этом сохраняется инвариантной передаваемая сигналами информация. Во всех случаях техническая задача при­боров-усилителей состоит в том, чтобы доставлять сиг­налы любым возможным способом от исследуемого объекта к органам чувств, не меняя при этом качествен­ную определенность выходного сигнала по сравнению с сигналом на входе.

Применяя приборы-усилители в процессе позна­ния, человек получает в каждом конкретном случае образ, который, будучи взятый с точки зрения конеч­ного результата отражения, сохраняет гносеологичес­кий статус непосредственного чувственного образа исследуемого объекта. Из сказанного вытекает, что те­оретическая картина явления, которую наблюдатель воссоздает с помощью приборов-усилителей, может быть на заключительной стадии описана без всякого упоминания о самом приборе. Другими словами, про­исходит элиминация прибора из конечного познава­тельного результата.

****

Приборы-анализаторы. Необходимость использова­ния приборов-анализаторов связана с особенностями самого исследуемого объекта по отношению к постав­ленной задаче. В функцию прибора здесь не входит какое бы то ни было изменение сигналов, идущих от объекта; техническая задача приборов-анализаторов (например, спектроскоп, хроматографическая бумага и т. п.) состоит в том, чтобы путем непосредственного воздействия на исследуемый объект (в частности, пу­тем механического, физического или химического его разложения) преобразовать его в такую форму, что появляется возможность получить с помощью органов чувств новую дополнительную информацию.

Рассмотрим в связи с этим один конкретный при­мер. Допустим, требуется определить химический со­став вещества спектральным методом. Для этого преж­де всего получают спектрограмму – визуально наблю­даемое распределение спектральных линий вещества на пластинке. Расшифровка спектрограммы осуществ­ляется путем сравнения ее со стандартной спектро­граммой, на которой против каждой линии указана соответствующая длина волны. Очевидно, что эталон­ный образец заключает в себе лишь ранее получен­ное знание и как таковой не может дать эксперимен­татору никакой новой информации. Сравниваемый образец, взятый сам по себе, также не может доста­вить интересующую исследователя информацию. Лишь соединение обоих образцов в рамках особой познавательной операции сравнения (и лишь в том случае, когда названная операция позволяет произве­сти идентификацию образцов) приводит к получению новой информации.

В чем суть идентификации с гносеологической точки зрения? Непосредственно поступающая при сопоставлении образцов сенсорная информация позво­ляет лишь установить тождество или различие тех или иных сравниваемых линий. То обстоятельство, что две какие-либо линии оказались в результате сравнения отождествлены, ведет, однако, к важным следствиям. Дело в том, что в отношении линий на стандартной спектрограмме наблюдатель располагает дополнитель­ной информацией (ведь каждая линия здесь однознач­но связана с соответствующей длиной волны, а длина волны – с соответствующим химическим элементом). В результате идентификации вся дополнительная ин­формация необходимо переносится на опознаваемый объект. Значит, новая информация возникает в резуль­тате переноса (посредством умозаключения) накоплен­ной ранее информации (так называемой априорной информации) на исследуемый объект.

Таким образом, хотя восприятие, полученное с помощью прибора-анализатора, возникает в результа­те непосредственного воздействия выходного сигнала на соответствующий орган чувств, его соотнесение с исходным объектом оказывается опосредованным.

Из сказанного можно сделать вывод о том, что картина явления, которую воссоздает исследователь с помощью прибора-анализатора, предполагает в извес­тной степени необходимость учитывать тот вклад, ко­торый вносит прибор в конечный результат познания (опосредование второго порядка).

****

Приборы-преобразователи. Для получения информации о таких явлениях, как электромагнитное поле, радиация и т. п., необходимо найти или создать искусственное материальное обра­зование, которое обладало бы свойством характерным образом изменяться под влиянием изучаемого явления. Частным случаем приборов такого типа явля­ются приборы-индикаторы, функция которых давать сведения о присутствии либо отсутствии искомого явления в исследуемой среде.

При конструировании приборов-преобразователей обычно используют достаточно известные и простые зависимости между физическими величинами, напри­мер, механическое воздействие электрического тока и магнитного потока, расширение тел при нагревании, упругая деформация материалов под действием силы. Показания прибора, на основании которых экспе­риментатор судит об исследуемом свойстве или явле­нии, представляет собой конечное звено причинно-следственной связи «объект – прибор». При этом предполагается, что связь причины и следствия носит однозначный характер, т. е. изменения в приборе (вто­ричная структура) строго соотносятся с однозначно определенным классом явлений, вызывающих это из­менение (первичная структура). Очевидно, что показа­ния прибора (следствие) интересуют наблюдателя не сами по себе в качестве чувственного образа регист­рирующего устройства, а лишь как сигналы, несущие информацию об исследуемом объекте (причине). Так, в электроскопе, служащем для обнаружения заряда на телах, можно визуально наблюдать по поведению ли­сточков алюминия или станиоля присутствие или от­сутствие электрических зарядов.

Каковы условия использования любого природно­го объекта в качестве прибора-преобразователя? Вза­имодействие прибора и исследуемого предмета может быть эффективно использовано в целях познания лишь при наличии предварительного знания о свойствах и принципе действия прибора так называемых титуль­ных данных. Фиксируя изменения, произошедшие в приборе в процессе эксперимента, с помощью наблюдения за регистрирующим устройством, ученый полу­чает такой материал чувственных данных, значение и смысл которого он может расшифровать лишь опира­ясь на уже имеющуюся у него информацию о тех ка­узальных связях и закономерностях, которые положе­ны в основу функционирования прибора. Получение информации с помощью прибора-преобразователя связано с «умозаключением» от следствия к причине.

В приборах-преобразователях сигналы о тех или иных характеристиках исследуемого объекта хотя и носят чувственно воспринимаемый характер, но не воссоз­дают никакого чувственного образа самого объекта познания и поэтому не доставляют какой-либо допол­нительной информации, на основании которой можно было бы судить об истинности показаний прибора. Чувственные данные по отношению к объекту опосре­дованы принятыми посылками, что можно было бы назвать опосредование третьего порядка. Воспринима­ется не само изучаемое явление, а его изоморфное отображение в виде некоторой структуры. Например, наблюдаемый трек элементарной частицы в камере Вильсона есть не более чем «макрослед» микропроцес­са. При анализе показаний прибора экспериментатор исходит из того, что существует известный изоморфизм между структурой следа и самим микрособытием. О структуре следа можно судить по координатам сле­да, его длине, радиусе кривизны, изменению направ­ления и другим характеристикам. Наличие изоморфиз­ма и представляет собой средство перевода языка чув­ственных данных на язык теории.

В отличие от приборов-усилителей здесь уровень процесса восприятия и процесса интерпретации каче­ственно различны. На уровне восприятия показания прибора выступают как сама отраженная реальность, на уровне же интерпретации эти показания есть лишь форма кодирования идущей от отображаемого объекта информации. Поэтому перед субъектом возникает по­знавательная задача – найти с помощью концептуаль­ных средств объективное соответствие между иссле­дуемым явлением и его отображением в виде прибор­ных данных, поскольку такое соответствие не дано субъекту непосредственно. Установив способ переко­дировки, субъект может от показаний прибора перей­ти к самому явлению.

В большинстве случаев при применении приборов-преобразователей мы сталкиваемся с ситуацией, ког­да нельзя описать сущность изучаемого явления, не упоминая о приборе. Таким образом, прибор-пре­образователь не может быть элиминирован ни на уров­не восприятия (ибо как посредник он никогда не дан «изнутри» по отношению к наблюдателю), ни на уров­не интерпретации (ибо упоминание о нем входит в само определение явления).

****

Приборы-регистраторы. Их основная функция – регистрация и хранение полезной инфор­мации в форме, допускающей последующее ее вос­приятие (в том числе с помощью приборов-усилите­лей), анализ, сравнение и измерение. Самый типич­ный пример – фоторегистрация на чувствительной эмульсии.

Регистратор (так же, как и измеритель) может быть прибором каждого из рассмотренных выше трех типов. Так, хронограмма является одновременно и анализатором и регистратором. В отличие от прибо­ров первых двух классов регистраторы обязательно предполагают получение показаний прибора в виде документа (фотопленки, магнитофонная лента, перфо­карта и т. п.).

Что нового несут с собой приборы-регистраторы с гносеологической точки зрения? Их отличительная черта состоит в том, что они позволяют многократно воспринимать одно и то же явление, зафиксированное на фотографии, кинопленке, осциллограмме и т. п. Это свойство становится особенно важным, когда возни­кает задача изучить какое-либо уникально и быстро протекающее событие (падение метеорита, распад элементарной частицы и т. п.). Возможность длитель­ного хранения информации, полученной с помощью регистраторов, создает ряд других преимуществ в восприятии и переработке информации.