Шпаргалка по "Общенаучным методам эмпирического познания"

К эмпирическим методам познания относятся наблюдение, описание, измерение и эксперимент.                                       1 Наблюдение

Наблюдение  есть чувственное отражение предметов  и явлений внешнего мира. Это — исходный метод эмпирического познания, позволяющий получить некоторую первичную информацию об объектах окружающей действительности. Познание начинается с наблюдения.  Наблюдение — это целенаправленное изучение предметов, опирающееся в основном на такие чувственные способности человека, как ощущение, восприятие, представление. Научное наблюдение характеризуется рядом особенностей: Во-первых целенаправленностью, ведь наблюдение должно вестись для решения поставленной задачи исследования, а внимание наблюдателя фиксироваться только на явлениях, связанных с этой задачей. Во-вторых планомерностью, поскольку наблюдение должно проводиться строго по плану. В-третьих активностью - исследователь должен активно искать, выделять нужные ему моменты в наблюдаемом явлении, привлекая для этого свои знания и опыт. При наблюдении отсутствует деятельность, направленная на преобразование, изменение объектов познания. По способу проведения наблюдения могут быть непосредственными и опосредованными. При непосредственных наблюдениях те или иные свойства, стороны объекта отражаются, воспринимаются органами чувств человека. Чаще всего научное наблюдение бывает опосредованным, т. е. проводится с использованием тех или иных технических средств. Из всего вышесказанного следует, что наблюдение является весьма важным методом эмпирического познания, обеспечивающим сбор обширной информации об окружающем мире. Как показывает история науки, при правильном использовании этого метода он оказывается весьма плодотворным.

2. Эксперимент — более сложный метод эмпирического познания по сравнению с наблюдением. Он предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект для выявления и изучения тех или иных сторон, свойств, связей. При этом экспериментатор может преобразовывать исследуемый объект, создавать искусственные условия его изучения, вмешиваться в естественное течение процессов. В общей структуре научного исследования эксперимент занимает особое место. Именно эксперимент является связующим звеном между теоретическим и эмпирическим этапами и уровнями научного исследования. Эксперимент включает в себя с одной стороны наблюдение и измерение, с другой обладает рядом важных особенностей: Во-первых, эксперимент позволяет изучать объект в «очищенном» виде, т. е. устранять всякого рода побочные факторы, наслоения, затрудняющие процесс исследования. Во-вторых, в ходе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные, в частности, экстремальные условия, т. е. изучаться при сверхнизких температурах, при чрезвычайно высоких давлениях или, наоборот, в вакууме, при огромных напряженностях электромагнитного поля и т. п. В-третьих, изучая какой-либо процесс, экспериментатор может вмешиваться в него, активно влиять на его протекание. В-четвертых, важным

достоинством  многих экспериментов является  их      воспроизводимость. Это означает, что условия эксперимента могут  быть повторены столько  раз, сколько это необходимо для  получения достоверных результатов. Подготовка и проведение эксперимента требуют соблюдения ряда условий. Так, научный эксперимент предполагает наличие четко сформулированной цели исследования. Эксперимент базируется на каких-то исходных теоретических положениях. Эксперимент требует определенного уровня развития технических средств познания, необходимого для его реализации. И наконец он должен проводиться людьми, имеющими достаточно высокую квалификацию. По характеру решаемых проблем эксперименты подразделяются на исследовательские и проверочные. Исследовательские эксперименты дают возможность обнаружить у объекта новые, неизвестные свойства. Результатом такого эксперимента могут быть выводы, не вытекающие из имевшихся знаний об объекте исследования. Проверочные эксперименты служат для проверки, подтверждения тех или иных теоретических построений. Эксперименты можно разделить на качественные и количественные. Качественные эксперименты позволяют лишь выявить действие тех или иных факторов на изучаемое явление. Количественные эксперименты устанавливают точные количественные зависимости. По области научного знания, в которой ставиться эксперимент, различают естественнонаучный, прикладной и социально-экономический эксперименты.

     3. Измерение

Большинство научных экспериментов и наблюдений включает в себя проведение разнообразных измерений. Измерение — это процесс, заключающийся в определении количественных значений тех или иных свойств, сторон изучаемого объекта, явления с помощью специальных технических устройств. В основе операции измерения лежит сравнение. Чтобы провести сравнение нужно определить единицы измерения величины. В науке сравнение выступает также как сравнительный или сравнительно-исторический метод. Важной стороной процесса измерения является методика его проведения. Она представляет собой совокупность приемов, использующих определенные принципы и средства измерений. Под принципами измерений имеются в виду явления, которые положены в основу измерений. Измерения подразделяют на статические и динамические. К статическим измерениям относят измерение размеров тел, постоянного давления и т. п. Примерами динамического измерения является измерение вибрации, пульсирующих давлений и т. п. По способу получения результатов различают измерения прямые и косвенные. В прямых измерениях искомое значение измеряемой величины получается путем непосредственного сравнения ее с эталоном или выдается измерительным прибором. При косвенном измерении искомую величину определяют на основании известной математической зависимости между этой величиной и другими величинами, получаемыми путем прямых измерений. Косвенные измерения широко используются в тех случаях, когда искомую величину невозможно или слишком сложно измерить непосредственно. С течением времени с одной стороны совершенствуются существующие измерительные приборы, с другой внедряются новые измерительные устройства. Хорошо развитое измерительное приборостроение, разнообразие методов и высокие характеристики средств измерения способствуют прогрессу в научных исследованиях.

    Восхождение от абстрактного к конкретному В  процессе абстрагирования происходит отход от чувственно воспринимаемых конкретных объектов к абстрактным  представлениям о них. Абстрагирование заключается в мысленном отвлечении от каких-то менее существенных свойств, сторон, признаков изучаемого объекта с одновременным выделением, формированием одной или нескольких существенных сторон, свойств, признаков этого объекта. Результат, получаемый в процессе абстрагирования, именуют абстракцией. Переход от чувственно-конкретного к абстрактному всегда связан с известным упрощением действительности. Вместе с тем, восходя от чувственно-конкретного к абстрактному, теоретическому, исследователь получает возможность глубже понять изучаемый объект, раскрыть его сущность. Процесс перехода от чувственно-эмпирических, наглядных представлений об изучаемых явлениях к формированию определенных абстрактных, теоретических конструкций, отражающих сущность этих явлений, лежит в основе развития любой науки. Поскольку конкретное есть совокупность множества свойств, сторон, внутренних и внешних связей и отношений, его невозможно познать во всем его многообразии, оставаясь на этапе чувственного познания, ограничиваясь им. Поэтому и возникает потребность в теоретическом осмыслении конкретного, которое принято называть восхождением от чувственно-конкретного к абстрактному. Однако формирование научных абстракций, общих теоретических положений не является конечной целью познания, а представляет собой только средство более глубокого, разностороннего познания конкретного. Поэтому необходимо дальнейшее движение познания от достигнутого абстрактного вновь к конкретному. Получаемое на этом этапе исследования логически-конкретное будет качественно иным по сравнению с чувственно-конкретным. Логически-конкретное есть теоретически воспроизведенное в мышлении исследователя конкретное во всем богатстве его содержания. Оно содержит в себе уже не только чувственно воспринимаемое, но и нечто скрытое, недоступное чувственному восприятию, нечто существенное, закономерное, постигнутое лишь с помощью теоретического мышления, с помощью определенных абстракций. Метод восхождения от абстрактного к конкретному применяется при построении различных научных теорий и может использоваться как в общественных, так и в естественных науках. По мере углубления в конкретное вводятся все новые абстракции, которые выступают в качестве более глубокого отображения сущности объекта.

Идеализация - мыслительная процедура, связанная с образованием абстрактных объектов, принципиально не осуществимых в действительности ("точка", "идеальный газ" и т.п.). Идеализированный объект выступает как отражение реальных предметов и процессов.  Идеализация. Мысленный эксперимент. Мысленная деятельность исследователя в процессе научного познания включает в себя особый вид абстрагирования, который называют идеализацией. Идеализация представляет собой мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований. Идеализация представляет собой мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований. В результате таких изменений могут быть, например, исключены из рассмотрения какие-то свойства, стороны, признаки объектов. Так, широко распространенная в механике идеализация - материальная точка подразумевает тело, лишенное всяких размеров. Такой абстрактный объект, размерами которого пренебрегают, удобен при описании движения, самых разнообразных материальных объектов от атомов и молекул и до планет Солнечной системы. При идеализации объект может наделяться какими-то особыми свойствами, в реальной действительности неосуществимыми. Идеализация целесообразна тогда, когда подлежащие исследованию реальные объекты достаточно сложны для имеющихся средств теоретического, в частности математического, анализа. Идеализацию целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо исключить некоторые свойства объекта, которые затемняют сущность протекающих в нем процессов. Сложный объект представляется в «очищенном» виде, что облегчает его изучение. Мысленный эксперимент предполагает оперирование идеализированным объектом, которое заключается в мысленном подборе тех или иных положений, ситуаций, позволяющих обнаружить какие-то важные особенности исследуемого объекта. Всякий реальный эксперимент, прежде чем быть осуществленным на практике, сначала проделывается исследователем мысленно в процессе обдумывания, планирования. В научном познании могут быть случаи, когда при исследовании некоторых явлений, ситуаций, проведение реальных экспериментов оказывается вообще невозможным. Этот пробел в познании может восполнить только мысленный эксперимент. Примером могут служить мысленные эксперименты Галилея, приведшие к открытию закона инерции. Основное положительное значение идеализации как метода научного познания заключается в том, что получаемые на ее основе теоретические построения позволяют затем эффективно исследовать реальные объекты и явления. Упрощения, достигаемые с помощью идеализации, облегчают создание теории, вскрывающей законы исследуемой области явлений материального мира. Если теория в целом правильно описывает реальные явления, то правомерны и положенные в ее основу идеализации.

Индукция  есть метод познания, основывающийся на формальнологическом умозаключении, которое приводит к получению  общего вывода на основании частных  посылок. Другими сло­вами, это есть движение нашего мышления от частного, к общему.. Наряду с другими методами познания, индуктивный метод сыграл важную роль в открытии некоторых законов природы (всемирного тяготения, атмосферного давления, теплового расширения тел и др.).Индукция, используемая в научном познании (научная индукция), может реализовываться в виде следующих методов: 1. Метод единственного сходства (во всех случаях наблюдения какого-то явления обнаруживается лишь один общий фактор, все другие — различны; следовательно, этот единственный сходный фактор есть причина данного явления).2. Метод единственного различия (если обстоятельства возникновения какого-то явления и обстоятельства, при которых оно не возникает, почти во всем сходны и различаются лишь одним фактором, присутствующим только в первом случае, то можно сделать вывод, что этот фактор и есть причина данного явления).3. Соединенный метод сходства и различия (представляет собой комбинацию двух вышеуказанных методов).4. Метод сопутствующих изменений (если определенные изменения одного явления всякий раз влекут за собой некоторые изменения в другом явлении, то отсюда вытекает вывод о причинной связи этих явлений) 5. Метод остатков (если сложное явление вызывается многофакторной причиной, причем некоторые из этих факторов известны как причина какой-то части данного явления, то отсюда следует вывод: причина другой части явления — остальные факторы, входящие в общую причину этого явления). вышеуказанные методы научной индукции служат главным образом для нахождения эмпирических зависимостей между экспериментально наблюдаемыми свойствами объектов и явлений. В них систематизированы простейшие формальнологические приемы, которые стихийно использовались учеными-естествоиспытателями в любом эмпирическом исследовании. Дедукция есть получение частных выводов на основе знания каких-то общих положений. Другими словами, это есть движение нашего мышления от общего к частному, единичному. Например, из общего положения, что все металлы обладают электропроводностью, можно сделать дедуктивное умозаключение об электропроводности конкретной медной проволоки. Если исходные общие положения являются установленной научной истиной, то методом дедукции всегда будет получен истинный вывод. Общие принципы и законы не дают ученым в процессе дедуктивного исследования сбиться с пути: они помогают правильно понять конкретные явления действительности..Более того, в процессе использования индуктивного метода зачастую «в скрытом виде» присутствует и дедукция.«Обобщая факты в соответствии с какими-то идеями, мы, тем самым косвенно выводим получаемые нами обобщения из этих идей, причем далеко не всегда отдаем в себе в этом отчет. Кажется, что наша мысль движется прямо от фактов к обобщениям, т. е., что тут присутствует чистая индукция. На самом же деле, сообразуясь с какими-то идеями, иначе говоря, неявно руководствуясь ими в процессе обобщения фактов, наша мысль косвенно идет от идей к этим обобщениям, и, следовательно, тут имеет место и дедукция. Можно сказать, что во всех случаях, когда мы обобщаем, сообразуясь с какими-либо философскими положениями, наши умозаключения являются не только индукцией, но и скрытой дедукцией».

Под анализом понимают разделение объекта (мысленно или реально) на составные частицы  с целью их отдельного изучения. В качестве таких частей могут  быть какие-то вещественные элементы объекта или же его свойства, признаки, отношения и т. п. Анализ — необходимый этап в познании объекта. С древнейших времен анализ применялся, например, для разложения на составляющие некоторых веществ. Несомненно, анализ занимает важное место в изучении объектов материального мира. Но он составляет лишь первый этап процесса познания. Если бы, скажем, химики ограничивались только анализом, т. е. выделением и изучением отдельных химических элементов, то они не смогли бы познать все те сложные вещества, в состав которых входят эти элементы..Для постижения объекта как единого целого нельзя ограничиваться изучением лишь его составных частей. В процессе познания необходимо вскрывать объективно существующие связи между ними, рассматривать их в совокупности, в единстве. Осуществить этот второй этап в процессе познания — перейти от изучения отдельных составных частей объекта к изучению его как единого связанного целого — возможно только в том случае, если метод анализа дополняется другим методом — синтезом. В процессе синтеза производится соединение воедино составных частей (сторон, свойств, признаков и т. п.) изучаемого объекта, расчлененных в результате анализа. На этой основе происходит дальнейшее изучение объекта, но уже как единого целого. При этом синтез не означает простого механического соединения разъединенных элементов в единую систему. Он раскрывает место и роль каждого элемента в системе целого, устанавливает их взаимосвязь и взаимообусловленность, т. е. позволяет понять подлинное диалектическое единство изучаемого объекта. Анализ и синтез с успехом используются и в сфере мыслительной деятельности человека, т. е. в теоретическом познании. Но и здесь, как и на эмпирическом уровне познания, анализ и синтез — это не две оторванные друг от друга операции. По своему существу они — как бы две стороны единого аналитико-синтетического метода познания.

Наибольшую  известность И. Ньютон получил за свои знаменитые законы:

1. Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

2. Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

3. Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе: – взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны. 

Четвертым законом, который  Ньютон формулирует  в своих «Началах», был закон всемирного тяготения.

Анализируя законы Кеплера на основе своих законов механики,  Ньютон сделал заключение о наличии силы тяготения между Солнцем и планетами, обратно пропорциональной квадратам их расстояний до его центра. Наконец, высказав положение о всеобщем характере сил тяготения и о пропорциональности силы тяжести тела его массе, Ньютон приходит к выводу, что сила тяготения между телами пропорциональна массам этих тел.

Пробным камнем новой теории на первом этапе был  вопрос о фигуре Земли. По теории Ньютона  Земля была сжата у полюсов, по теории Декарта – вытянута. В 1798 г. Г. Кавендиш экспериментально определил постоянную тяготения, придав тем самым закону всемирного тяготения форму количественного соотношения, пригодного для решения практических задач.Успехи теории Ньютона в решении проблем небесной механики продолжались и, в частности, увенчались открытием в 1846 г. планеты Нептун. На основании теоретических вычислений в указанном месте неба обнаружили эту планету. В память о такой точности сделанных вычислений и родились слова: «планета Нептун открыта на кончике пера». Механикой Ньютона мы пользуемся постоянно и сегодня, решая как земные, так и космические задачи.

  Фундаментальные  понятия, научные принципы, идеи  и представления людей на каждом  этапе исторического развития  складываются в научную картину мира, формируя целостный образ предмета исследования, определяя мировоззрение исследователя. Картина мира – высший уровень рассматриваемой пирамиды знаний.

  Картины  мира – это особый тип теоретического  знания, отличающийся от теоретических схем и теорий большей общностью и  иной системой фундаментальных абстракций. На одну и ту же картину мира может опираться теоретических схем, в том числе и фундаментальных. Процедура отображения теоретической схемы на картину мира называется концептуальной (или семантической) интерпретацией и обязательна для построения завершенной научной теории. Различают общенаучную картину мира, которая формируется на основе синтеза знаний, полученных различными научными дисциплинами, и специальные картины мира, отражающие представления о фундаментальных объектах конкретной науки, их типологии и общих особенностях взаимодействия. Подобные картины есть в любой науке, но наиболее разработанной является физическая картина мира. В процессе исследований картины мира выполняют следующие взаимосвязанные функции: • систематизируют научные знания и  объединяют различные научные направления в сложные целостности; • выступают в качестве исследовательских программ, определяющих стратегию научного познания; • способствуют повышению стабильности науки и ее взаимосвязи науки с другими элементами духовной культуры.

Материальное  единство мира. Единство пространства и времени выражается в совместном изменении их характеристик в зависимости от концентрации материальных масс и их движения Способ существования материи движение.

Развитие представлений о движении. В науке исторически сложилось две концепции в понимании движения:

Диалектическая  концепция  Движение есть способ существования материи. Это означает, что вне движения нельзя даже мысленно представить себе ни один материальный объект. Все, что мы можем сказать об объекте, в конечном итоге сводится к раскрытию присущих ему движений.   Метафизическая концепция.Метафизический субстанциализм:

Объект значит нечто сам по себе, вне присущих ему движений. Движение - нечто внешнее налагающееся на объект. Абсолютизация субстанции Идеалистический релятивизм: Отрицание субстанции вообще. Провозглашение чистого движения, существующего без носителя. Абсолютизация движения     Взаимосвязь основных форм движения материи

Диалектический  взгляд:1. Низшие формы входят в высшие, но высшая форма не простая сумма низших, а новое качество

Метафизические взгляды:   1. Высшие формы сводимы к низшим.  2. При изучении высших форм движения не учитывают действия в них низших.   Движение – Развитие Движение - любое изменение вообще, независимо от его характера, направления и результатов     Основные формы движения 

1. Механическая2. Физическая3. Химическая4. Биологическая5. Социальная  - особый вид изменения, являющийся необратимым и обязательно включающий в себя качественные преобразования.   Развитие характеризуется.

1. Направленностью2. Поступательностью3. Преемственностью4.Моментами повторяемости 5.Отрицанием старого и появлением нового 6. Развитие есть процесс    Развитие представлений о пространстве и времени.

В науке исторически  сложилось две концепции в  понимании пространства и времени. Субстанцианальная концепция Реляционная коицепция. Субстанцианальная концепция Пространство и время - нечто самостоятельно существующее наряду с материей, как ее пустые вместилища. Пространство - чистая протяженность. Время - чистая длительность, в которые как бы «погружены», «помещены» материальные объекты (Демокрит - И. Ньютон) Реляционная коицепция Пространство и время не особые субстанциальные сущности, а формы существования материальных объектов. Пространство выражает сосуществование объектов. Время - последовательность их состояний (Аристотель - Г. Лейбниц)

Важнейшей особенностью Э.в. является наличие зарядов противоположного знака. Это делает возможным как  притяжение частиц, так и отталкивание, а также отсутствие сил при взаимной компенсации зарядов.

Колеблющиеся  электрические заряды или магнитные  моменты порождают электромагнитные волны, в которых происходит периодическая "перекачка" электрического поля в магнитное и обратно. Электромагнитные волны излучаются в пространство и существуют как бы независимо от породившего их источника, распространяясь со скоростью с=300.000 км/с. Электромагнитные колебания с наиболее высокой частотой (1015...1023 Гц) - рентгеновские и гамма лучи возникают при внутриатомных и ядерных процессах. Самые низкочастотные (до 1013 Гц) электромагнитные колебания - это радиоволны. Середину диапазона занимает свет. Световое (оптическое) излучение - видимое, инфракрасное, ультрафиолетовое - возникает при взаимодействиях между атомами, при переходах атомных электронов с одной орбиты на другую.

Независимость электромагнитной волны от источника  позволяет рассматривать ее как  поток частиц, квантов электромагнитного  поля - фотонов. Электромагнитные поля и излучения в настоящее время рассматриваются как основные носители космоземных связей. Вопрос10  электромагнитное взаимодействие. Концепции дальнодействия и близкодействия

Электромагнитное  взаимодействие обусловлено электрическими зарядами и передается посредством электрического и магнитного полей. Электрическое поле возникает при наличии электрических зарядов, а магнитное—при их движении. Изменяющееся магнитное поле порождает переменное электрическое поле, которое, в свою очередь, является источником переменного магнитного поля. Благодаря электромагнитному взаимодействию существуют атомы и молекулы, происходят химические превращения вещества. Различные агрегатные состояния вещества, трение, упругость и т.п. определяются силами межмолекулярного взаимодействия, электромагнитными по своей природе. Согласно квантовой электродинамике, переносчиками электромагнитного взаимодействия являются фотоны—кванты электромагнитного поля с нулевой массой. Во многих случаях они регистрируются приборами в виде электромагнитной волны разной длины. Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре. Оно определяется ядерными силами, обладающими зарядовой независимостью, короткодействием, насыщением и другими свойствами. Сильное взаимодействие отвечает за стабильность атомных ядер. Чем сильнее взаимодействие нуклонов в ядре, тем стабильнее ядро, тем больше его удельная энергия связи. Предполагается, что сильное взаимодействие передается глюонами—частицами, «склеивающими» кварки, входящие в состав протонов, нейтронов и других частиц. В слабом взаимодействии участвуют все элемен­тарные частицы, кроме фотона. Оно обусловливает большинство распадов элементарных частиц, взаимо­действие нейтрино с веществом и другие процессы. Слабое взаимодействие проявляется главным образом в процессах бета-распада атомных ядер многих изотопов, свободных нейтронов и т. д. Принято считать, что переносчиками слабого взаимодействия являются вионы—частицы с массой примерно в 100 раз большей массы протонов и нейтронов. Утверждению понятия поля в значительной мере способствовало стремление осознать дальнодействующий характер электрических сил и сил тяготения. Сразу же после открытия И. Ньютоном закона всемирного тяготения, а затем, примерно через сто лет, и закона Кулона, описывающего взаимодействие заряженных тел До введения понятия поля не было удовлетворительных ответов на данные вопросы.

Долгое  время считалось, что взаимодействие между телами может осуществляться непосредственно через пустое пространство, которое не принимает участия  в передаче взаимодействия, и передача взаимодействия происходит мгновенно. Такое предположение составляет сущность концепции дальнодействия. Сам И. Ньютон признавал невероятность и даже невозможность подобного рода взаимодействий тел.

Основоположник  концепции дальнодействия — французский математик физик и философ Рене Декарт. Многие ученые придерживались этой концепции вплоть до конца XIX в.

Экспериментальные исследования электромагнитных явлений  показали несоответствие концепции  дальнодействия физическому опыту. Кроме того, она находится в противоречии с постулатом специальной теории относительности, в соответствии с которым скорость передачи взаимодействий тел ограничена и не должна превышать скорость света в вакууме.

Было доказано, что взаимодействие электрически заряженных тел осуществляется не мгновенно и перемещение одной заряженной частицы приводит к изменению сил, действующих на другие частицы, не в тот же момент, а лишь спустя конечное время. Каждая электрически заряженная частица создает электромагнитное поле, действующее на другие заряженные частицы, т. е. взаимодействие передается через Посредника" — электромагнитное поле. Скорость распространения электромагнитного поля равна скорости света в пустоте — примерно 300 000 км/с. Это и составляет сущность новой концепции — концепции близкодействия, которая распространяется не только на электромагнитное, но и на другие виды взаимодействий. Согласно концепции близкодействия, взаимодействие между телами осуществляется посредством тех или иных полей (например, тяготение — посредством гравитационного поля), непрерывно распределенных в пространств.