Kísérlet - fogalmak a modern tudomány
Kísérlet - egy kifinomultabb módszer empirikus tudás képest megfigyelés. Ez azt feltételezi, aktív, célzott és szigorúan ellenőrzött kutató által gyakorolt hatásáról az objektum vizsgálat alatt annak érdekében, hogy azonosítsák és tanulmány egyik oldalán, tulajdonságok, kapcsolatok. Ebben az esetben, a kísérletvezető megváltoztathatja az objektum vizsgálat alatt, hogy mesterséges körülmények között annak vizsgálata, zavarja a természetes lefolyását a folyamatokat.
A alkotóelemei a kísérlet, vannak más módszerek empirikus kutatás (megfigyelés, mérés). Ugyanakkor ez jelentős, eredendő csak neki különösebben.
Először is, a kísérlet lehetővé teszi számunkra, hogy tanulmányozza az objektumot a „tisztított” formában, lehetséges, hogy megszüntesse a különböző kedvezőtlen tényezők, lerakódásoktól, hogy akadályozzák a folyamat a vizsgálatot. Például végző néhány kísérletet nélkül nem speciálisan felszerelt helyiségek, védett (árnyékolt) a külső elektromágneses hatások az objektum vizsgálat alatt.
Másodszor, a kísérlet előrehaladtával a tárgy lehet in vitro, hogy egy bizonyos mértékig, különösen szélsőséges körülmények között, azaz a tanult nagyon alacsony hőmérsékleten, rendkívül nagy nyomás, vagy éppen ellenkezőleg, vákuumban, egy olyan környezetben, egy nagy erőssége az elektromágneses mezőt és így tovább. n. Ilyen mesterséges körülmények között lehetséges, hogy azonosítsa a furcsa, olykor váratlan tárgyak tulajdonságait, és ezáltal jobban megértsék a lényegét. Ez a szempont nagyon érdekes és ígéretes a tér kísérletek, amely lehetővé teszi számunkra, hogy tanulmányozza tárgyak, jelenségek ilyen különleges és szokatlan körülmények között (súlytalanság nagy vákuum), amely nem hozható létre a földi laboratóriumokban.
Harmadszor, a tanulmány egy folyamat, a kísérletvezető zavarhatja meg, aktívan befolyásolják az egésznek. Amint akadémikus Pavlov, „ha a tapasztalat veszi jelenségek saját kezét, és kezelni azt, hogy az egyik, majd a másikra, és így a mesterséges, egyszerűsített kombinációja mutatja egy igazi kapcsolat a jelenségek. Más szóval, a megfigyelési gyűjt valamit. Ő természet kínál, a tapasztalat is vesz 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 lehet játszani, mint annyiszor, ahányszor szükséges, hogy megbízható eredményeket.
A tudomány története ismert, például egy ilyen esetben. Amerikai fizikus Shankland, aki tanulmányozta az ütközés 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 fizikusok, köztük Ioffe, szkeptikusak voltak. Ezután Shankland döntött, hogy megismételjék a kísérletek. Megpróbálom újra a korábbi eredményeket, talált egy hibát a módszertani kísérletezés. Kiderült, hogy figyelemmel a helyes megfogalmazás a kísérleti törvény az energiamegmaradás támogatott, és hogy az elemi ütközés esetén. Így köszönhetően a reprodukálható kísérleti vizsgálatok ismeri Shankland kísérlet cáfolták az első.
Előkészítése és lebonyolítása kísérleteket igényel bizonyos feltételek teljesülésétől. Így egy tudományos kísérlet:
· Soha ne tegye véletlenszerűen, és feltételezi, hogy létezik egy világosan meghatározott cél érdekében a vizsgálat;
• nem végzett „vak”, akkor mindig a kezdeti elméleti álláspontot;
• nem végzett a szokásostól eltérő, kaotikus; pre-kutató egy tervet annak végrehajtására;
· Szükség van egy bizonyos, az annak végrehajtásához szükséges, a fejlettségi szint a technikai eszközök a tudás;
· El kell végezni az emberek, akik a magas képzettséget.
Csak a kombinációja mindezen feltételek meghatározza a sikeres kísérleti tanulmányok.
Jellegétől függően a megoldandó problémák a kísérletek során, az utóbbi természetesen osztva kutatás és ellenőrzés.
Kutatási kísérletek lehetővé teszik, hogy azonosítja az objektumot az új, az ismeretlen tulajdonságait. Az eredmény az ilyen kísérletek lehet következtetéseket nem követik a korábbi ismeretek alapján a kutatás tárgyát. Példák végzett kísérletek laboratóriumi Ernest Rutherford, melynek során kiderült, a furcsa viselkedését alfa-részecskék, amikor bombázták aranyfüstnek: a többség a részecskék áthaladt a fólia, egy kis mennyiségű részecskék elmozdulnak, és szétszórt, és néhány részecske nem csak elutasította, de vissza pattogó a labdát a hálóba. Egy ilyen kísérleti mintát a számítások szerint annak a ténynek köszönhető, hogy gyakorlatilag az egész tömeg koncentrálódik a atommag, ami egy kis része térfogatának (visszaküldi alfa-részecskéket, amelyek tapasztalt ütközés egy mag). Tehát a kutatás kísérletet Rutherford és munkatársainak felfedte atommag és ezzel megindítja a születési atomfizika.
Ellenőrző kísérletek fontos ellenőrizni, az ellenőrzést a különböző elméleti konstrukciók. Így, hogy létezik egy elemi részecskék száma (pozitron neutrinó et al.) Először elméleti úton, és csak azt követően fedeztek fel kísérletezéssel.
Behatolás az emberi tudás mikrokozmoszában igényelnek kísérleti vizsgálatok, amelyben lehetetlen volt figyelmen kívül hagyni a hatása, hogy a készülék egy tárgy (pontosabban, a mikro-objektumok) ismeretek. Emiatt néhány fizikus arra a következtetésre jutottak, hogy ellentétben a klasszikus mechanika, kvantummechanika kísérlet játszik alapvetően más szerepet.
De zburne a készülék csökkenti a kognitív szerepe a kísérlet a fizika egy mikrokozmosz. Készülékek zburne akció a vizsgálat tárgya a klasszikus fizika, foglalkozik makro-objektumok Csak, hogy a hatás nagyon kicsi és elhanyagolható. A gömb az anyagi valóság, amely feltárja a kvantummechanika, a készülék fejt ki a részecskék sokkal fontosabb zburne jogszabály, amelyet nem lehet figyelmen kívül hagyni. Ez a hatás azonban nem jelenti azt, hogy a készülék generál az anyag tulajdonságának mikrorészecskék a kísérletező akarata (mint néhány fizikus azt állítják). Azt is meg kell jegyezni, hogy zburne jár kizárólag a mennyiségi szempont mikrorészecskék tulajdonságai - az energia mennyisége, lendület, térbeli lokalizáció. A minőség a sajátossága a mikrorészecskék nem szenvednek eredményeként gerjesztés nincs változás: az elektron elektron, proton - proton stb
Figyelembe véve a módszertan és a kísérletek eredményeit osztható kvalitatív és kvantitatív. Minőségi kísérletek feltáró jellegű, és nem teszi lehetővé, hogy egy kis mennyiségi kapcsolatokat. 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.
Mint tudja, a kapcsolat elektromos és mágneses jelenségek először létrehozott egy dán fizikus Oe eredményeként rendkívül magas minőségi kísérletet. Azáltal, hogy egy mágneses iránytű mellett karmester, amelyeken keresztül elektromos áramot vezetnek, rájött, hogy a nyíl eltér az eredeti helyzetbe. után
Záró felülvizsgálata kísérleti kutatási módszer kell figyelni, hogy egy másik nagyon fontos probléma - a kísérletek tervezésében. Az első felében a 20. században, 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 erősen követelte a vizsgálat folyamatok függ számos különböző tényező. A technika ebben az esetben egyirányú kísérlet nem volt semmi értelme, mert a csillagászati előírt vizsgálatok száma.
A korai 20-es években a XX századi angol statisztikus RA Fisher első kifejlesztett és bizonyult a megvalósíthatóságát a módszer egyidejű változását befolyásoló összes tényezőt a kísérleti vizsgálatok eredményei területén alkalmazott tudományok. De három évtizeddel később, ez a munka Fisher talált gyakorlati alkalmazása. 1951-ben, az ökölvívás és Wilson kifejlesztettek egy módszert, amellyel a kutató folytat kisebb szekvenciális kísérletsorozatban változó minden ilyen sorozat szabályokat az összes tényezőt. Sőt, az említett sorozatot úgy, hogy miután matematikai feldolgozása az előző sorozat, akkor választhat (terv) feltételeit a következő lépés a végén meg fogja határozni az optimális terület.
Miután ezt a munkát Box és Wilson megjelent a munkák 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 célja, hogy megbízható kísérleti vizsgálatok eredményei egy minimális ráfordítással a munka, idő és pénz. Az eredmény - az optimalizálás mind a kísérletvezető és a magas színvonalú kísérleti vizsgálatok. A „magas színvonalú, a kísérlet, amint azt akadémikus Kapitsa, előfeltétele az egészséges fejlődés a tudomány.”