Тема 2. Обоснования и доказательства (5/34, 3/4)

Здравствуйте.

Этот ролик продолжает тему доказательств и обоснований и посвящен эмпирическому доказательству: эксперименту и наблюдению.

Эксперимент является частным случаем исследования. Строго говоря, это вообще единственная возможная форма проведения исследования, просто собственно экспериментом принято называть такой, при котором над объектом изучения действительно производятся какие-то действия, а такие эксперименты, которые проводятся в голове, без реального воздействия на объект, называются мысленными. Тут можно найти повод для дискуссии о том, что считать реальным воздействием, например, реально ли программное воздействие. Но на самом деле достаточно очевидно, как на практике понять, воздействовали мы на объект или только представляли себе это воздействие и моделировали его логически.

Для того чтобы результаты эксперимента имели научную ценность, он должен, конечно, производиться в соответствии с принятыми в научном сообществе правилами. Обобщенно их действительно можно свести к научной честности, как обозначил это Фейнман в эссе «Наука самолетопоклонников», которое у вас в материалах для чтения к первой теме.

Если мы попробуем приложить к честности при проведении эксперимента те признаки, которые характеризуют научное, то получится достаточно подробная инструкция о том, как провести именно научный, а не какой-либо иной эксперимент. Поскольку мы говорим о проведении, а не об описании эксперимента, рассматриваем признаки, касающиеся процесса исследования, а не научного текста. Признаки приведены в порядке, в котором они были расставлены в таблице в предыдущей теме, сверху вниз и слева направо. 

1. Экспериментатор должен задаться целью выяснить реальное положение дел, а не подтвердить свою догадку. Не подтвердить, а проверить.
2. Задача эксперимента – выявить закономерность в отношении проверяемой гипотезы. Это означает, что результаты опыта должны быть объяснены, просто установить, что гипотеза подтверждена или опровергнута – не достаточно. Эксперимент должен включать в себя все проверки, необходимые для понимания того, от чего зависит полученный результат (в идеале – почему он получается таким).
3. Гипотеза, сформулированная для эксперимента, должна быть радикальной. Нет смысла формулировать ее деликатно, так, чтобы не задеть чьи-либо чувства. Это несколько странно звучащее положение отражает приложение к эксперименту признака «прогрессивности», то есть вытесняемости теорий. Ваш результат не будет ценен, если он не будет однозначно свидетельствовать в пользу чего-то и столь же однозначно опровергать другие предположения на тот же счет.
4. Казалось бы, совершенно невозможно провести эксперимент, не полагая предмет изучения реально существующим. Однако не стоит забывать о мысленных экспериментах, которые, в принципе, можно проводить и над откровенно выдуманными объектами. Для того чтобы над ними был возможен мысленный эксперимент, они фактически должны стать реальными, то есть позиционироваться относительно базовых понятий реальности – пространство/время; материя/идея; трехмерность, если материя; жизненный цикл; синхронный срез, на котором проводится эксперимент, и т. д. Разумеется, довольно редко эксперимент проводится над досконально известным объектом (если только он не проводится в учебных целях или для получения референсных значений), однако вопрос, который ставит перед собой экспериментатор, не должен быть «не от мира сего».
5. Опровержимость – эксперимент должен быть спланирован так, чтобы было заранее известно, какой результат опровергнет проверяемую гипотезу, а не только то, какой результат является ожидаемым. Проверки должны быть нацелены на то, чтобы убедиться в том, что гипотеза не опровергается.
6. Применение специального инструментария (как в буквальном смысле – инструментов и приборов, так и в смысле приемов и методик, характерных для той или иной предметной сферы) имманентно эксперименту на сущностном уровне. Тут можно детализировать только одно – в общем случае при проведении эксперимента следует применять тот инструментарий, который свойственен данной области знаний, однако если есть предположение, что применение междисциплинарного подхода даст более точный или, наоборот, другой, не достижимый «обычными» методами результат, то научная честность требует непременно его использовать.
7. Как проверяемая гипотеза, так и условия эксперимента, а также непосредственно сами проводимые проверки не должны быть необоснованно усложнены; все исключительные положения и подходы (это касается и новаторских подходов, и изменений условий относительно признанных принятыми для экспериментов данного типа, и любых других «исключений из правила») должны быть мотивированы, в противном случае – не применяться (консерватизм); гипотеза должна быть универсальна – не должны сосредотачиваться на изучении одного экземпляра объекта, чем шире ассортимент объектов, тем достовернее результат (при этом репрезентативность выборки объектов должна быть обоснована); эксперимент должен быть построен элегантно (это утверждение не требуется дополнительной мотивации, оно трансцедентально).
8. Эксперимент может быть признан научным, если он всегда повторяется с одной и той же зависимостью результата от условий. Это критерий научности эксперимента, но не требование к нему, так как, строго говоря, никакое количество повторений не является само по себе доказательством того, что и впредь он будет повторяться с теми же результатами. Обеспечить повторяемость результата (воспроизводимость эксперимента) можно путем максимально точной регистрации условий его проведения и методик проверок.
9. О том, что эксперимент является научным, может говорить его системность. Под системностью эксперимента понимается не только полнота перечня проверок, но и системность состава выбранных объектов – он должен включать в себя объекты всех подклассов, выделяемых в классе (причем если подклассы в классе выделяются на разных основаниях, то следует делать выборку по тому основанию, которое наиболее прямо связано с содержанием проверяемой гипотезы), и также объекты смежных классов. Это нужно для того, чтобы проверить правильность предположенной области действия гипотезы. Если окажется, что на объектах смежных классов результаты те же, гипотезу следует уточнить. Этот критерий также не может являться требованием к научному эксперименту потому, что специфичная задача его проведения может допускать отсутствие системности. Однако наличие этого признака однозначно указывает на научность подхода.
10. Теоретичность сформулированной гипотезы не является требованием, но работает так же, как и любая другая избыточность. Сам факт того, что гипотеза является частью логичной и комплексной теории, а не представляет собой подвешенное в невесомости случайное предположение, делает эксперимент заметно более научным.
11. Также не может быть требованием, но однозначно свидетельствует в пользу научности эксперимента его совместимость – вписанность проверяемой гипотезы в систему существующих в настоящее время в науке теорий и гипотез. К этому стоит стремиться потому, что позиционирование относительно существующей теоретической базы может уточнить формулировку гипотезы, указать возможные пути проверки репрезентативности списка объектов и полноту состава проверок, правильно выбрать инструментарий и смоделировать возможные пути поиска ошибок.
12. Все применяемые для проведения эксперимента методики и процедуры обязательно должны быть зафиксированы и неизменны на протяжении всего эксперимента. Это звучит довольно очевидно, однако часто экспериментатор упускает из виду, что это, в частности, означает и то, что одинаковые проверки в одинаковых условиях должны быть проведены для всех объектов, над которыми проводится эксперимент. Неверно, разделив объекты на группы, различающиеся какими-то особенностями, провести над каждой группой отдельный вид проверок. Если сделать так, то это будет серия экспериментов над разными объектами, а не один эксперимент над объектами одного класса. Уровень выводов, которые способны дать эксперименты в одном и другом случае, совершенно разный.
13. Требование объективности в отношении эксперимента означает в первую очередь то, что исследователь должен проанализировать все реально созданные условия проведения эксперимента и по возможности исключить случайные факторы – такие условия, которые не являются частью зафиксированной методики проведения опыта, даже если, по его мнению, они не могут оказать влияния на результат. Те побочные относительно специально сформулированных условий факторы, которые устранить невозможно, должны быть непременно внесены в условия и описаны. Это же касается фиксации абсолютно всех результатов эксперимента. Причем если необходимость фиксации неприятных для исследователя результатов очевидна (и в тех случаях, когда этого не делается, это не делается вполне сознательно), то опасность пропуска незначительных, на взгляд исследователя, или необъяснимых, возможно, кажущихся ему случайными результатов – трудно переоценить. Объективный эксперимент – это такой, в ходе которого проверено влияние на результат вообще всех факторов и который включает в себя проверки в соответствии с разными методологиями и подходами. Вряд ли такие эксперименты возможны в реальности, и меру объективности экспериментатор устанавливает сам и обосновывает как достаточную.
14. Эксперимент сам по себе является способом доказательства, причем самым сильным с научной точки зрения (доказательство, полученное эмпирически, на практике, путем эксперимента или наблюдения, всегда выше доказательства логического). Казалось бы, какой еще от него можно требовать обоснованности? Вместе с тем уже по ходу предыдущего описания не раз встречалось утверждение о необходимости обосновать то или иное. Быть обоснованными (то есть опираться на доказанное ранее или восходить к аксиоматическому знанию) должны и проверяемая гипотеза, и репрезентативность выборки объектов, и репрезентативность выборки условий и состава проверок, и выбор как принципиального подхода, так и конкретной методики проведения опыта. Это, однако, не означает, что обоснование эксперимента должно вылиться в тома доказательств. Как правило, основания всех перечисленных сущностей будут восходить к одному, иначе ситуация должна насторожить исследователя. Если этого не получается, то, скорее всего, концепция переусложнена или нелогична. За разветвленностью доказательства часто скрывается обман или самообман.
15. Эксперимент, который проводится для того, чтобы посмотреть, что получится, в общем случае не научный. Научный эксперимент должен проводиться для чего-то конкретного, с целью найти ответ на конкретный, ясно сформулированный вопрос.
16. Требование эмпиричности к эксперименту звучит довольно смешно. Однако это не лишнее уточнение приоритета практических обоснований над логическими. Все, что может иметь подтверждение на практике, по возможности (настолько, насколько это допустимо, чтобы не разрушить обозримость проводимого опыта) должно быть подтверждено именно на практике.
17. Если выполнены перечисленные выше пункты, то эксперимент наверняка окажется верифицируемым. Дополнительным по отношению к уже разобранному тут будет только одно – исследователь должен сознательно избегать, насколько это возможно, включения в эксперимент неповторимых, уникальных составляющих – будь то условия, объекты или инструментарий. Что делать в случае, если избежать этого не удается, разберем в одной из следующих тем.