Kísérlet - tudományos módszerek empirikus ismeretek
Kísérlet - egy kifinomultabb módszer empirikus tudás képest megfigyelés. Ez azt feltételezi, egy aktív, célzott és szigorúan ellenőrzött expozíció kutatója az objektum vizsgált azonosítása és vizsgálata annak egyik oldalán, tulajdonságait, kapcsolatok. Ebben az esetben, a kísérletvezető tudja alakítani az objektumot vizsgált, hogy mesterséges körülmények között című tanulmányában, hogy beavatkozzon a nemzeti során folyamatokat.
A kísérlet magában foglalja más módszerek empirikus kutatások (megfigyelés, mérés). Ugyanakkor van egy sor fontos funkciók egyedi neki.
Először is, a kísérlet lehetővé teszi számunkra, hogy tanulmányozza az objektumot a „tisztított” formában, azaz a. E. szünteti mindenféle kedvezőtlen tényező, rétegek, amelyek akadályozzák a vizsgálat lefolytatását. Például, végző néhány kísérletet igényel speciálisan felszerelt helyiségek, védett (árnyékolt) a külső elektromágneses hatások az objektum vizsgált.
Másodszor, a vizsgálat alatt objektumot tudunk valamilyen mesterséges, különösen extrém körülmények között, azaz a. E. tanulmányozható nagyon alacsony hőmérsékleten, rendkívül nagy nyomás, vagy éppen ellenkezőleg, vákuumban, a nagy erőssége az elektromágneses mezőt és így tovább. N . az ilyen mesterséges körülmények között lehetséges, hogy fedezze fel a csodálatos és olykor váratlan tárgyak tulajdonságait, és így mélyen megérteni azok lényegét. Egy nagyon érdekes és ígéretes e tekintetben a tér kísérletek, hogy tanulmányozza tárgyak, mint szinguláris jelenségek, szokatlan körülmények között (súlytalanság nagy vákuum), amely elérhetetlen a földi laboratóriumokban.
Harmadszor, a tanulmány egy folyamat, a kísérletvezető zavarhatja meg, hogy aktívan befolyásolja az egésznek. Amint akadémikus IP Pavlov, „élmény mivel úgy jelenségek saját kezét, és mozgásba hozza az egyik dolog a másik után, és így a mesterséges, egyszerűsített kombinációja adja meg a valódi kapcsolat jelenségek. Más szóval, a megfigyelés, gyűjt, amit kínál a természet, ugyanerre a sorsra take a természet, amit akar. "
Negyedszer, fontos előnye sok kísérlet az ő reprodukálhatóság. Ez azt jelenti, hogy a kísérleti körülmények között, és ennek megfelelően végezzük a megfigyelést, mérést meg lehet ismételni, ahányszor szükséges, hogy megbízható eredményeket.
A tudomány története ismert, például egy ilyen esetben. Shenkland amerikai fizikus, aki tanulmányozta a hatását fotonok elektronokat, arra a következtetésre jutott, hogy a nem a jogszabályoknak megfelelően az energiamegmaradás az elemi ütközés esetén. Ezek a kísérletek szenzációt keltett. De számos prominens fizikus, az AF Joffe, szkeptikusak voltak. Ezután Shenkland döntött, hogy megismételjék a kísérletek. Megpróbálom reprodukálni a korábbi eredményeket, talált egy hibát a módszertani kísérletezés. Ez azt mutatta, hogy a helyes megfogalmazás a kísérlet megfigyelt törvénye az energiamegmaradás, és hogy az elemi cselekmény ütközés. Így, mivel a reprodukálható kísérleti kutatás, a második munka Shenklanda először tagadta.
Előkészítése és lebonyolítása kísérleteket igényel bizonyos feltételek teljesülésétől. Így egy tudományos kísérlet:
soha ne tegye véletlenszerűen, azt feltételezi, hogy létezik egy világosan meghatározott cél érdekében a vizsgálat;
nem történik meg „vak”, akkor mindig a kezdeti elméleti álláspontot;
Nem végeztek a szokásostól eltérő, kaotikus;
pre kutató vázolja fel az elérési útvonalát;
Szükség van egy bizonyos szintű fejlesztési eszközök ismerete szükséges annak végrehajtására;
Meg kell elvégeznie emberek viszonylag magas képesítéssel.
Csak a kombinációja mindezen feltételek meghatározza a sikeres kísérleti tanulmányok.
Jellegétől függően a megoldandó problémák a kísérletek során, az utóbbi általában osztva kutatás és ellenőrzés.
Kutatási kísérletek lehetővé teszik, hogy észlelni egy tárgy, új, eddig ismeretlen tulajdonságait. A kísérlet eredménye lehet következtetéseket nem követik a rendelkezésre álló ismeretek a kutatás tárgyát. Ennek egyik példája a kísérleteket végzett laboratóriumi Ernest Rutherford, amelynek során felfedezte a furcsa viselkedését alfa-részecskék, ha bombázzák az arany fólia: a többség a részecskék áthaladt a fólia, egy kis mennyiségű részecskék elmozdulnak, és szétszórt, és néhány részecske nem csak elutasította, de visszapattant a labdát a hálóba. Az ilyen kísérleti képet, a számítások szerint, állítjuk elő annak a ténynek köszönhető, hogy a teljes tömeget koncentrálódik a atommag elfoglaló kis részét térfogatának (visszaküldi alfarészecskéket ütközik a nucleus). Így a kutatás kísérletet végzett Rutherford és munkatársai, felfedezéséhez vezetett az atommag, és így megszületett a nukleáris fizika.
Ellenőrző kísérletek ellenőrzésére használt ellenőrzését különböző elméleti konstrukciók. Így, hogy létezik egy elemi részecskék száma (pozitron neutrinó et al.) Először elméleti úton, és csak később úgy találták kísérletileg.
Behatolás az emberi tudás mikrokozmoszában igényelnek kísérleti vizsgálatok, amelyben lehetetlen volt figyelmen kívül hagyják a befolyása a készülék egy tárgy (pontosabban, a mikro-objektum) ismeretek. Ebből a tényből, néhány fizikus kezdte következtet, hogy ellentétben a klasszikus mechanika, kvantummechanika kísérlet játszik alapvetően más szerepet.
De a zavaró hatása az eszköz nem változtatja meg a kognitív szerepe a kísérlet a fizika egy mikrokozmosz. Eszközök zavaró hatása az objektum vizsgálat alatt a klasszikus fizika, amely foglalkozik a makro-objektumokat, csak az, hogy a hatás nagyon kicsi és elhanyagolható. A gömb az anyagi valóság, a tanulmány a kvantummechanika, a készülék fejt ki a részecskék sokkal jelentősebb zavaró hatása, amelyet nem lehet figyelmen kívül hagyni. Ez a hatás azonban nem jelenti azt, hogy az anyag tulajdonságának mikrorészecskék berendezés által generált akaratának a kísérletező (mivel úgy tűnt, hogy néhány fizikus). Azt is meg kell jegyezni, hogy a zavaróak csak azokra a mennyiségi szempont mikrorészecskék - az energia mennyisége, lendület, térbeli lokalizáció. A minőség a sajátossága a mikrorészecskék nem mennek keresztül semmilyen változás alatt perturbáció: egy elektron elektron, proton - proton, és így tovább ..
Módszer alapján a és a kísérletek eredményeit osztható kvalitatív és kvantitatív. Minőségi kísérletek feltáró jellegű, és nem okozott semmilyen mennyiségi arányban. Ezek lehetővé teszik csak felfedi a különböző tényezők hatását a jelenséget vizsgált. Mennyiségi kísérletek létrehozását célzó pontos mennyiségi kapcsolatokat a jelenség a vizsgálat alatt. A gyakorlatban a kísérleti tanulmány, mindkét típusú kísérletek végrehajtása általában formájában egymást követő szakaszból áll a fejlődés a megismerés.
Végén a XIX században, például két kiemelkedő tudós H. Hertz és az AS Popov részt kísérleti vizsgálata elektromágneses rezgések. De Hertz meg magát a feladatot kísérleti igazolása elméleti megfontolások Maxwell. Gyakorlati alkalmazása az elektromágneses rezgések nem volt érdekelt. Ezért Hertz kísérlet, amelyben az elektromágneses hullámok érkeztek, a megjósolt Maxwell elméletét, úgy kell tekinteni, természettudomány. Ami a kísérletek Popov, volt egy világos gyakorlati irányultság (mint gyakorlati haszna „Hertz hullámok”?) És voltak kísérletek a feltörekvő alkalmazott tudomány - rádió. Továbbá Hertz nem hitt a lehetőségét, gyakorlati alkalmazása az elektromágneses hullámok nem lát összefüggést a kísérletek és a gyakorlati igényeket. Ismerkedés a kísérletek gyakorlati alkalmazása az elektromágneses hullámok, Hertz is írta, hogy a Drezda Kereskedelmi Kamara, hogy a kutatás ezen a területen kell tiltani, mivel a bespoleznye8.
Záró mérlegelje a kísérleti kutatás módszere legyen emlékezni egy nagyon fontos probléma a kísérleti tervezés. Az első felében a század, az összes kísérleti tanulmány elvégzésére egy úgynevezett egytényezős kísérletben, ha változtatni bármelyik tényező a vizsgálati folyamat, és az összes többi változatlan maradt. De a tudomány fejlődése a kereslet vizsgálatot a folyamatok, amelyek függenek a különböző változó tényezők. A technika ebben az esetben egyirányú kísérlet értelmetlen, hiszen szükség végrehajtásához csillagászati kísérletek száma.
A korai 20-es években a század angol statisztikus RA Fisher először alakult, és bebizonyította a megvalósíthatóságát a módszer egyidejű változását befolyásoló összes tényezőt a kísérleti vizsgálatok eredményei terén alkalmazott tudományok. De csak három évtized után a munka a Fisher talált gyakorlati alkalmazása. 1951-ben boksz és Wilson kifejlesztettek egy módszert, amellyel a kutatónak kell tenni az egymást követő kis kísérletsorozatban változó minden ilyen sorozat szabályokat az összes tényezőt. És a szervezett ilyen sorozat úgy, hogy miután matematikai feldolgozása az előző választaná (terv) a következő feltételek sorozata, amely végül lehetővé teszi, hogy elérje az optimális tartomány.
Ezután papír Box és Wilson megjelent művek száma az azonos témájú, mely egyéb technikákat. Eredményeket ért el az elméleti kidolgozása és gyakorlati alkalmazása kísérleti tervezés a tudományos kutatás vezetett a kialakult egy új tudományág - matematikai elmélete kísérlet. Ez az elmélet azt a problémát, hogy megszerezze megbízható kísérleti vizsgálatok eredményei egy minimális ráfordítással a munka, idő és pénz. Ennek eredményeként, optimalizálása a kísérletező érjük miközben biztosítja a magas színvonalú kísérleti vizsgálatok. A „minőségi kísérlet - mint hangsúlyozta akadémikus PL Kapitsa - előfeltétele az egészséges fejlődés a tudomány. "