Експериментирайте - един по-сложен метод на емпиричното познание, в сравнение с наблюдение. Това предполага активна, целенасочена и строго контролирани от изследователя за въздействието на обекта в процес на проучване, за да се идентифицират и проучване на една от страните му, имоти, връзки. В този случай, експериментаторът може да промени предмета на изследване, за да се създадат изкуствени условия за неговото проучване, се намесва в естествения ход на процесите.
Съставните части на експеримента, има и други методи на емпирични изследвания (наблюдение, измерване). В същото време то има значителен, присъщи само на него особено.
На първо място, експериментът ни позволява да изучават предмета в "пречистен" форма, е възможно да се елиминират различни неблагоприятни фактори, срастнали, които възпрепятстват процеса на разследване. Например, извършване някои експерименти невъзможно без специално оборудвани помещения, защитен (защитени) от външни електромагнитни влияния върху обект на изследване.
На второ място, в хода на експеримента обекта може да бъде ин витро, до известна степен, по-специално при екстремни условия, т.е. изследван при много ниски температури, при изключително високи налягания, или, обратно, във вакуум, в среда с голяма сила на електромагнитното поле и така нататък. п. При тези изкуствени условия е възможно да се идентифицират странни, понякога неочаквани свойства на обекти, и по този начин по-добре разбират своята същност. Този аспект е много интересна и обещаваща са експерименти пространство, което ни позволява да учат предмети и явления в тези специални и необичайни условия (безтегловност, на висок вакуум), които не могат да бъдат създадени в наземни лаборатории.
На трето място, проучването на един процес, експериментаторът може да се намесва с нея, активно влияе върху своя курс. Както беше отбелязано от акад Павлов ", ако опитът се явления в свои ръце и да го управлявате с един, а след това в друга, като по този начин изкуствено, опростена комбинация показва реална връзка между явленията. С други думи, наблюдението събира нещо. Той природата може да предложи, опит също отнема от природата, което той иска. "
Четвърто, важно предимство на много експерименти е тяхната възпроизводимост. Това означава, че условията на експеримента и, съответно, извършвани с наблюдението, измерването може да се играе толкова пъти, колкото е необходимо, за да се получат надеждни резултати.
Историята на науката е известно, например, такъв случай. Американската физик Shankland, който е проучвал сблъсъка на фотони с електрони, стигнах до заключението, че неспазването на закона за запазване на енергията в началното случай на сблъсък. Тези експерименти предизвика сензация. Но редица видни физици, включително Йофе, бяха скептично настроени. Тогава Shankland реши да повтори своите експерименти. Опитвайки се да пресъздаде по-рано своите резултати, той открил грешка в методологията на експериментиране. Оказа се, че при спазване на правилната формулировка на експерименталния закона за запазване на енергията се поддържа и е в това, че елементарен случай на сблъсък. Така, благодарение на възможността за възпроизвеждане на експериментални изследвания, запознати с Shankland експеримент опровергана на първо място.
Подготовка и провеждане на експерименти изискват спазването на определени условия. По този начин, един научен експеримент:
· Никога не поставяйте на случаен принцип, и предполага наличието на ясно дефинирана цел на проучването;
• не се извършват "на тъмно", тя винаги се основава на някои първоначални теоретични позиции;
• Не се извършва непланирана, хаотично; предварително изследовател е план за нейното изпълнение;
· Изисква известно, необходимо за неговото изпълнение, нивото на развитие на техническите средства на знанието;
· Трябва да се извършва от хора, които имат висока квалификация.
Само комбинацията от всички тези условия зависи успехът на пилотните проучвания.
В зависимост от естеството на проблемите, за да бъде решен в рамките на експерименти, последният, разбира се, разделен на научните изследвания и проверка.
Изследователски експерименти дават възможност за идентифициране на обекта в новото, непознатото свойства. Резултатът от тези експерименти може да бъде изводи не следват от предходната знанията за обекта на изследване. Примери за това са експерименти, проведени в лабораторията на Ърнест Ръдърфорд, по време на които тя е била открита странното поведение на алфа-частици, когато те бомбардира златно фолио: по-голямата част от частиците, минали през фолиото, малко количество частици се отклоняват и разпръснати, а някои частици не просто отхвърлени, но подскачащи назад топката от мрежата. Такъв модел на пилотни символи съгласно изчисленията се дължи на факта, че почти цялата маса се концентрира в ядрото на атома, която е малка част от обема си (отскочи назад алфа частици, които са имали сблъсък с ядро). Така изследвания експеримент, проведен от Ръдърфорд и сътрудниците му разкрива ядрото на атома и по този начин да започне раждането на ядрената физика.
експерименти за проверка са важни, за да се провери, за проверка на различни теоретични конструкции. По този начин, наличието на брой елементарни частици (позитрон неутрино и др.) Се прогнозира първата теоретично, и само след като са били открити от експериментиране.
Проникване на човешкото познание в микрокосмоса изискват експериментални изследвания, в които е невъзможно да се игнорира влиянието на устройството към обект (за да бъдем по-точни, микро-обекти) знание. Поради тази причина, някои физици са заключили, че, за разлика от класическата механика, квантовата механика експеримент играе коренно различна роля.
Но zburne на устройството може да намали когнитивните ролята на експеримента във физиката на един микрокосмос. Устройства имат zburne действия по отношение на предмета на изследване в класическата физика, той се занимава с макро-обекти; само, че техният ефект е много малък и може да бъде пренебрегната. В областта на материал реалността, който изследва квантовата механика, устройството упражнява върху частицата е много по-важно zburne действие, което не може да се пренебрегне. Този ефект обаче не означава, че устройството генерира свойствата на материята микрочастици на воля експериментатора (както някои физици са твърди). Трябва също да се отбележи, че zburne действа отнася само количествените аспект микрочастици свойства - количеството енергия, инерция, неговата пространствена локализация. Качеството е спецификата на микрочастиците не страдат в резултат на възбуждане е без промяна: електрона е електрон, протон - протон, и т.н.
Като се има предвид методика и резултатите от експериментите могат да бъдат разделени в количествено и качествено. Качествени експерименти са проучвателни в природата и не позволяват да получите някои количествени отношения. Те позволяват само разкрива ефекта на различни фактори върху явлението под изследване. Количествените експерименти, насочени към създаване на точни количествени отношения в явлението в процес на разследване. На практика пилотното проучване, и двете от тези видове експерименти се изпълняват, обикновено под формата на последователни етапи от развитието на познанието.
Както знаете, на връзката между електрическите и магнитните явления за първи път установена датски физик Оерстед в резултат на изключително високо качество на експеримент. Чрез поставянето на магнитен компас игла в близост до проводник, през които преминава електрически ток, той открива, че стрелката се отклонява от първоначалната позиция. след
В заключение на прегледа на експериментален изследователски метод трябва да се обърне внимание на още един много важен проблем - проектиране на експерименти. През първата половина на 20 век, всички от експерименталното изследване е да се извърши така наречената еднократна фактор експеримент, когато промените всеки един от факторите на процеса на тестване и всичко останало остава непроменен. Но развитието на науката силно се изисква разследването на процеси, които зависят от голям брой различни фактори. Използването на техниките в този случай еднопосочен експеримент нямаше смисъл, защото на астрономически броят на необходимите тестове.
В началото на 20-те години на английски статистик на XX век RA Fisher първата разработена и доказано приложимостта на метода за едновременно вариант на всички фактори, влияещи върху резултатите от експериментални изследвания в областта на приложните науки. Но три десетилетия по-късно, тази работа Фишър е намерил практическо приложение. През 1951 г. за бокс и Уилсън са разработили метод, чрез който изследователят следва да извърши малък последователно серия от експерименти, вариращи във всяка от тези серии от правила за всички фактори. Освен това, от споменатите серии, така че след като математическа обработка на предишната серия, можете да изберете (план) на условията за следващия етап в крайна сметка ще определи оптималната зона.
След тази работа от Box и Уилсън се появи редица трудове върху една и съща тема, която предлага и други техники. Постижения в областта на теоретичната разработка и практическо прилагане на експериментален дизайн в областта на научните изследвания са довели до възникването на нова дисциплина - математическата теория на експеримента. Тази теория има за цел да се получат надеждни резултати от експериментални изследвания с минимален разход на труд, време и пари. Резултатът - оптимизиране както на експериментатора и високото качество на експериментални изследвания. А "високо качество на експеримента, както се подчертава от акад Капица, е предпоставка за здравословното развитие на науката."
Свързани статии