Общенаучные методы эмпирического познания

      1. общенаучные методы эмпирического  познания.

Эмпирический  уровень научного познания характеризуется  непосредственным исследованием реально  существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых  объектах, явлениях путем проведения наблюдений, выполнения разнообразных  измерений, постановки экспериментов. Здесь производится также первичная  систематизация получаемых фактических  данных в виде таблиц, схем,

графиков и  т.п.

        Наблюдение есть чувственное отражение предметов и явлений внешнего мира. Это — исходный метод эмпирического познания, позволяющий получить некоторую первичную информацию об объектах окружающей действительности.

     Научное наблюдение (в отличие от обыденных, повседневных наблюдений) характеризуется  рядом особенностей:

     целенаправленностью (наблюдение должно вестись для решения  поставленной задачи исследования, а  внимание наблюдателя фиксироваться  только на явлениях, связанных с  этой задачей);

     планомерностью (наблюдение должно проводиться строго по плану, составленному исходя из задачи исследования);

     активностью (исследователь должен активно искать, выделять нужные ему моменты в  наблюдаемом явлении, привлекая  для этого свои знания и опыт, используя различные технические  средства наблюдения).

     Научные наблюдения всегда сопровождаются описанием  объекта познания. Последнее необходимо для фиксирования тех свойств, сторон изучаемого объекта, которые составляют предмет исследования. Описания результатов  наблюдений образуют эмпирический базис  науки, опираясь на который исследователи  создают эмпирические обобщения, сравнивают изучаемые объекты по тем или  иным параметрам, проводят классификацию  их по каким-то свойствам, характеристикам, выясняют последовательность этапов их становления и развития.

     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 его сторон, свойств, связей. При этом экспериментатор может преобразовывать исследуемый объект, создавать искусственные условия его изучения, вмешиваться в естественное течение процессов.

     Эксперимент включает в себя другие методы эмпирического  исследования (наблюдение, измерение). В то же время он обладает рядом  важных, присущих только ему особенностей.

а) эксперимент  позволяет изучать объект в «очищенном»  виде, т. е. устранять всякого рода побочные факторы, наслоения, затрудняющие процесс исследования. Например, проведение некоторых экспериментов требует  специально оборудованных помещений, защищенных (экранированных) от внешних  электромагнитных воздействий на изучаемый  объект.

б) 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 таких искусственно созданных условиях удается обнаружить удивительные, порой неожиданные  свойства объектов и тем самым  глубже постигать их сущность. Очень интересными и многообещающими являются в этом плане космические эксперименты, позволяющие изучать объекты, явления в таких особых, необычных условиях (невесомость, глубокий вакуум), которые недостижимы в земных лабораториях.

в) изучая какой-либо процесс, экспериментатор  может вмешиваться в него, активно  влиять на его протекание. Как отмечал  академик И.П. Павлов, «опыт как бы берет явления в свои руки и  пускает в ход то одно, то другое и таким образом в искусственных, упрощенных комбинациях определяет истинную связь между явлениями. Иначе говоря, наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что хочет».

г) важным достоинством многих экспериментов  является их воспроизводимость. Это означает, что условия эксперимента, а соответственно и проводимые при этом наблюдения, измерения могут быть повторены столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов.

     Измерение — это процесс, заключающийся  в определении количественных значений тех или иных свойств, сторон изучаемого объекта, явления с помощью специальных  технических устройств.

     Важной  стороной процесса измерения является методика его проведения. Она представляет собой совокупность приемов, использующих определенные принципы и средства измерений. Под принципами измерений в данном случае имеются в виду какие-то явления, которые положены в основу измерений (например, измерение температуры  с использованием термоэлектрического  эффекта).

     Наличие субъекта (исследователя), производящего  измерения, не всегда является обязательным. Он может и не принимать непосредственного  участия в процессе измерения, если измерительная процедура включена в работу автоматической информационно-измерительной  системы. Последняя строится на базе электронно-вычислительной техники. Причем с появлением сравнительно недорогих микропроцессорных вычислительных устройств в измерительной технике стало возможным создание «интеллектуальных» приборов, в которых обработка данных измерений производится одновременно с чисто измерительными операциями.

     Результат измерения получается в виде некоторого числа единиц измерения. Единица  измерения — это эталон, с которым  сравнивается измеряемая сторона объекта  или явления (эталону присваивается  числовое значение «1»). Существует множество  единиц измерения, соответствующее  множеству объектов, явлений, их свойств, сторон, связей, которые приходится измерять в процессе научного познания. При этом единицы измерения подразделяются на основные, выбираемые в качестве базисных при построении системы единиц, и производные, выводимые из других единиц с помощью каких-то математических соотношений. 

2. Общенаучные  методы теоретического познания.   

Теоретическое познание – это сущностное познание, осуществляемое на уровне абстракции высоких порядков. Здесь орудием выступает понятия, категории, законы, гипотезы и т.д.

Методы теоретического познания, под которыми понимались способы всестороннего исследования действительности в ее существенных законах  и связях, стали постепенно надстраиваться над эмпирическими. Но даже, несмотря на это, эмпирическое и теоретическое исследования находились в тесном взаимодействии, предполагая тем самым целостную структуру научного познания. В связи с этим появились даже общенаучные методы теоретического познания, которые в равной степени были свойственны эмпирическому методу познания. В то же время, некоторые методы эмпирического познания использовались и теоретической стадией.

   Абстрагирование – это метод, который сводится к отвлечению от каких-либо свойств объекта во время познания с целью более углубленного исследования какой-то одной его стороны. Абстрагирование в конечном результате должно выработать абстрактные понятия, характеризующие объекты с разных сторон.

  Аналогия – умственное заключение о сходстве объектов, которое выражается в определенном отношение, исходя из их сходства в несколько иных отношениях.

  Моделирование – метод, в основе  которого лежит принцип подобия.  Сущность его в том, что исследованию  подвергается не сам объект, а  его аналог (заместитель, модель), после чего полученные данные  переносятся по определенным  правилам на сам объект.

  Идеализация – мысленное конструирование  (сооружение) теорий об объектах, понятий, которые на самом деле  не существуют в реальности  и не могут в нее воплотиться,  но такие, для которых в реальности  существует аналог или близкий  прообраз.

Этот метод основан на универсальном мыслительном приеме, применяемом в любом познавательном процессе — абстрагировании (лат. – отвлечение), которое представляет собой мысленное отвлечение от одних свойств предмета и выделение других его свойств. Результатом абстрагирования являются абстракции — понятия, категории, содержанием которых являются существенные свойства и связи явлений.

  Анализ – метод деления одного  целого на части для того, чтобы  каждую часть познать по отдельности.

   Синтез – процедура, обратная  анализу, заключающаяся в соединении  отдельных элементов в одну  систему с целью дальнейшего  познания.

   Индукция – это метод, при  котором конечный вывод делается  из знаний, полученных в меньшей  степени общности. Проще говоря, индукция – это движение от  частного к общему.

  Дедукция – противоположный метод  индукции, обладающий теоретической  направленностью.

  Формализация – метод отображения  содержательных знаний в виде  знаков и символов. Базисом формализации является различение искусственных и естественных языков.

Системы, построенные методом формализации, основаны и анализе определенной теории, являются ее знаковой моделью. Они освобождают объект от «мешающих случайностей», создают условия для более глубокого их исследования. 

   Все эти методы теоретического  познания в той или иной  степени могут быть присущи  и эмпирическому познанию. Исторический  и логический методы теоретического  познания  - тоже не исключение. Исторический метод представляет собой воспроизведение в подробностях истории объекта. Особенно он находит широкое применение в исторических науках, где большое значение имеет конкретность событий. Логический метод также воспроизводит историю, но только в основном, главном и существенном, не уделяя внимания тем событиям и фактам, которые вызваны случайными обстоятельствами.

      В научном познании все методы могут проявляться одновременно, находясь в тесном взаимодействии друг с другом. Конкретное же использование отдельных методов определяется уровнем научного познания, а также особенностями объекта, процесса. 

     3. Основные законы термодинамики.

Термодинамика- раздел физики,  изучающий соотношения и превращения теплоты и других форм энергии. В отдельные дисциплины выделились химическая  термодинамика, изучающая физико-технические  превращения, связанные с выделением или поглощением тепла, а также теплотехника.

В термодинамике  имеют дело не с отдельными молекулами, а с макроскопическими телами, состоящими из огромного числа частиц. Эти тела называются термодинамическими системами. В термодинамике тепловые явления описываются макроскопическими величинами — давление, температура, объём, которые не применимы к отдельным молекулам и атомам.

   Первый закон термодинамики -  это закон сохранения энергии при ее

превращениях в макросистемах, состоящих из большого количества частиц.

"Энергия не  исчезает и не возникает вновь,  она лишь переходит  
из одного вида в другой в различных физических процессах". 
Для термодинамических процессов закон устанавливает взаимосвязь между теплотой, работой и изменением внутренней энергии т/д системы: 
"Теплота, подведенная к системе, расходуется на изменение энергии системы и совершение работы". 
Уравнение первого закона термодинамики имеет следующий вид: Q = (U₂ – U₁) + L , (2.1)где Q - количества теплоты подведенная (отведенная) к системе; 
L - работа, совершенная системой (над системой); 
(U₂ – U₁) - изменение внутренней энергии в данном процессе. 
Если:  
Q > 0 – теплота подводится к системе; 
Q < 0 – теплота отводится от системы; 
L > 0 –работа совершается системой; 
L < 0 – работа совершается над системой.

Для единицы  массы вещества уравнение первого закона термодинамики имеет вид:                         q = Q /m = (u₂ – u₁) + l.

      Второй закон термодинамики, как и Первый (Закон сохранения энергии) установлен эмпирическим путем. Впервые его сформулировал Клаузиус: "теплота сама собой переходит лишь от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой и не может самопроизвольно переходить в обратном направлении".