Построение научных моделей
Построение научных моделей
Эксперименты и наблюденияЭксперименты, измерения и наблюдения
X
Метод идеализации и проектирование научных экспериментов по Вернеру Гейзенбергу
«В научной работе нашего столетия мы следуем, по существу, всё тому же методу, который был открыт и разработан Коперником, Галилеем и их последователями в XVI и XVII веках. Временами этот метод истолковывают ошибочно, характеризуя его в противоположность умозрительной науке предшествовавших веков как опытную науку.
В действительности Галилей отвернулся от традиционной, опиравшейся на Аристотеля науки своего времени и подхватил философские идеи Платона.
Аристотелевскую дескриптивную науку он заменил платоновской структурной наукой. Выступая в защиту опыта, он имел в виду опыт, просвеченный математическими связями. Галилей, точно так же, как и Коперник, понял, что, отстраняясь от непосредственного опыта, идеализируя этот опыт, мы можем выявлять математические структуры феноменов и тем самым достигать новой простоты, обретая основу для новой ступени понимания.
Аристотель в полном соответствии с непосредственными данными опыта установил, например, что лёгкие тела падают медленнее, чем тяжелые. Галилей заявил, что в пустом пространстве все тела падают с равной скоростью и что их падение можно описать с помощью простых математических законов. В его эпоху падение тел в безвоздушном пространстве с точностью наблюдать было нельзя; однако тезис Галилея вызвал к жизни новые эксперименты.
Новый метод стремился не к описанию непосредственно наблюдаемых фактов, а скорее к проектированию экспериментов, к искусственному созданию феноменов, при обычных условиях не наблюдаемых, и к их расчёту на базе математической теории.
Для нового научного метода существенны, таким образом; две характерные черты: стремление ставить каждый раз новые и очень точные эксперименты, идеализирующие, изолирующие опыт и тем самым создающие, по существу, новые феномены, и сопоставление этих феноменов с математическими структурами, принимаемыми в качестве законов природы. […]
Обычно считается, что наша наука эмпирическая и что мы вывели свои понятия и свои математические формулы из опытных данных. Если бы это была безоговорочная истина, мы могли бы, вступая в неисследованную область, вводить только величины, допускающие прямое наблюдение, и устанавливать законы природы с помощью одних лишь таких величин. В молодости я думал, что Эйнштейн в своей теории относительно строго следовал такой философии. Я попробовал соответственно сделать нечто аналогичное в квантовой теории, введя матричное исчисление. Но когда позднее я обсуждал свои проблемы с Эйнштейном, он возразил мне: «Моя философия, возможно, когда-то и была такой, но всё равно это чушь. Никогда не удастся построить ни одну теорию на одних только наблюдаемых величинах. От теории зависит, что поддаётся наблюдению».
Этим он хотел подчеркнуть, что от непосредственного наблюдения - будь то чёрной линии на фотографической пластинке, будь то разряд в счётчике Гейгера или подобных вещей - мы можем перейти к интересующим нас явлениям только в опоре на теорию и теоретические понятия. Невозможно отделить процесс эмпирического наблюдения от математической структуры с её величинами. Соотношения неопределённостей явились позднее очевиднейшим подтверждением тезиса Эйнштейна. […]
Словом, в конечном счёте складывается впечатление, что мы в своём научном методе строго следуем традиции, созданной в эпоху Галилея. Хотя с тех пор выросло много разных дисциплин - физика, химия, биология, теория атома и атомного ядра, - основополагающий метод остался прежним.
Похоже, большинство учёных нашего времени считает его единственным приемлемым методом, способным привести к объективным, то есть к верным, суждениям относительно поведения природы».
Вернер Гейзенберг, Традиция в науке / Шаги за горизонт, М., «Прогресс», 1987 г., с. 231-235.
