Философия

Выделяются следующие виды эксперимента: I) исследовательский, или поисковый, эксперимент; 2) проверочный или контрольный эксперимент; 3) воспроизводящий; 4) изолирующий; 5) качественный или количественный; 6) физический, химический, социальный, биологический эксперимент. Исследовательский, или поисковый, эксперимент направлен на обнаружение новых, неизвестных науке явлений или их новых, неожиданных свойств. Например, серия экспериментов с проводниками при различных температурах в свое время закончилась открытием явления низкотемпературной сверхпроводимости. А эксперименты с проводниками сложного физико-химического состава привели недавно к открытию высокотемпературной сверхпроводимости. Эксперименты с катодными лучами имели своим результатом открытие Рентгеном нового вида проникающего излучения, названного его именем, а опыты с рентгеновскими лучами повлекли за собой открытие А. Беккерелем радиоактивности. В развитых науках большую роль играет проверочный, или контрольный, эксперимент. Объектом проверки является то или иное теоретическое предсказание либо та или иная гипотеза. По отношению к теоретическим гипотезам эксперимент может быть подтверждающим, опровергающим и решающим. Эксперимент является подтверждающим, если он задумывается с целью подтвердить эмпирически проверяемые следствия из гипотезы; соответственно, он будет опровергающим, если ставится с целью опровержения. Его называют решающим, если целью служит опровержение одной и подтверждение другой из двух (или нескольких) соперничающих теоретических гипотез. Это различие относительно. Эксперимент, задуманный как подтверждающий, может по результатам оказаться опровергающим, и наоборот. Что касается решающего эксперимента, то в силу сложного и неоднозначного характера связи теории с опытом многие исследователи отрицают его существование, хотя на определенном этапе соперничества гипотез он может создавать условия для временного предпочтения одной из них. В качестве примера проверочного эксперимента выступает один из экспериментов по проверке волновой теории света. В начале прошлого века С. Пуассон, анализируя математическую часть волновой теории света Френеля, пришел к неожиданному выводу: если эта теория верна, то в центре тени, образуемой непроницаемым экраном на пути точечного источника света должно образоваться белое пятно. Этот вывод был не чем иным, как эмпирически проверяемым следствием из теории Френеля, которое казалось крайне маловероятным как для сторонников корпускулярной, так и для сторонников волновой теории света. По замыслу Пуассона, позже был поставлен опыт с целью опровергнуть теории Френеля, но вместо этого его результаты блестяще подтвердили теорию Френеля. Белое пятно в центре тени было обнаружено и названо пятном Пуассона.

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.