Реферат: Природа экспериментальных естественнонаучных методов

Государственныйкомитет Российской Федерации

повысшему образованию

 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТРЕФЕРАТПРИРОДАЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ МЕТОДОВ

Факультет: РЭФ

Магистрант:        Турунтаев Д.А.

Преподаватель: Антипов

Дата:

Оценка:

Новосибирск 2001г
Содержание:

1. Методология научного познания:основные понятия.

2. Что такое эксперимент?

3. Природа первичного взаимодействия — основа познавательных возможностейи содержательной классификации экспериментальных естественнонаучных методов.

4. Природа первичного взаимодействияи содержательная классификация интердисциплинарных экспериментальныхестественнонаучных методов.

1.Методология научного познания: основные понятия

Фундаментальные знания, в том числефилософско-методологическиезнания, в отличие от специальных относятся к «вечным» знаниям, на которыхпостроены специальные разделы знаний. Увеличивающийся поток научно-техническойинформации, интердисциплинарный характер современного знания и быстраясменяемость содержания узкоспециальных знаний вызывают необходимость увеличениядоли фундаментально-концептуальных знаний, составляющих базу для быстройадаптации специалиста в динамичных условиях научно-технической деятельности.Действительно, если освоение фундаментальных знаний трудно, но возможно, то наосвоение океана специальных знаний (рецептур, методик, технологий,регламентов), относящихся даже к одной специальности, не хватит и Мафусаиловавека (а этот библейский патриарх жил 969 лет).

Нетрудно понять, что при специальномобразовании и его значительном объеме специалист может получить целостныезнания (стать образованным) не в результате, как в древности, изучения всехнаук, что невозможно, а в результате изучения прежде всего общенаучных методовполучения новых знаний или общих принципов применения известных знаний вразличных областях. Это практически безальтернативный путь сворачивания научнойинформации при сохранении ее операционально-практической эффективности вдеятельности субъектов научного познания.

Надо заметить, что большая важностьдля человека освоения принципов (методов) по сравнению с освоением знаний какнекой суммы отмечалась многими мыслителями, которые так или иначе говорили, чтомногознанье не есть необходимый признак мудрости. Стоит привести остроумноезамечание И. Канта: «Низшие способности одни сами по себе не имеют никакойценности, например человек, обладающий хорошей памятью, но не умеющийрассуждать, — это просто живой лексикон. И такие вьючные ослы Парнаса тоженеобходимы, потому что, если они сами и не в состоянии произвести ничегодельного, они все-таки добывают материалы, чтобы другие могли создатьчто-нибудь хорошее» [Кант, 1946, с.433]. Образно и остроумно по этому жевопросу высказывался Вивекананда: «Если вы усвоили пять идей и сделалидостоянием вашей жизни и характера, вы являетесь более образованным, чемчеловек, который выучил наизусть целую библиотеку. Осел, везущий поклажу изсандалового дерева, знает только тяжесть, но не знает ценности сандалавогодерева» (приведено по [Бродов, 1990, с. 171]).

Методология науки - специфическая область знания. Оназанимает промежуточное положение в иерархии познавательных сфер междуконкретными науками и философией. Поэтому методология науки не входитспециально в предмет исследования конкретных научных дисциплин. Более того,исследователи в конкретных областях знания могут быть не только вне рефлексиисвоей области, но и неадекватно воспринимать ее природу, характер и особенностидаже при плодотворной деятельности в деле становления научного знания. Этаситуация хорошо охарактеризована И.Кантом: «Никто не пытается создать науку, неполагая в ее основу идею. Однако при разработке науки схема и даже даваемаявначале дефиниция науки весьма редко соответствуют идее схемы, так как оназаложена в разуме, подобно зародышу, все части которого еще не развиты и едвали доступны даже микроскопическому наблюдению. Поэтому науки, так как онисочиняются с точки зрения некоторого общего интереса, следует объяснять иопределять не соответственно описанию, даваемому их основателем, асоответственно идее, которая ввиду естественного единства составленных имчастей оказывается основанной в самом разуме. Действительно, нередкооказывается, что основатель [науки] и даже его позднейшие последователи блуждаютвокруг идеи, которую они сами не уяснили себе, и поэтому не могут определитьистинное содержание, расчленение (систематическое единство) и границы своейнауки» [Кант, 1994а, с.487].

Все сказанное выше показываетважность рефлексии науки, ее самосознания или разработки философии иметодологии науки, что в первом приближении одно и то же. Переходя кконкретному анализу и изложению общеметодологических знаний, приведем некоторые«стандартные» определения:

«Методология — системапринципов и способов организации и построения теоретической и практическойдеятельности, а также учение об этой системе» [Словарь, 1983, с.365].

«Учение о методе — методология, исследование метода, особенно в области философии и в частныхнауках, и выработка принципов создания новых, целесообразных методов. Учение ометоде появляется впервые в Новое время. До этого не проводилось различия междунаукой и научным методом» [Энциклопедия, 1994, с.471].

«Метод (от греч. methodos — путь, исследование, прослеживание) — способ достижения определенныхцелей, совокупность приемов и операций практического или теоретическогоосвоения действительности. В области науки метод есть путь познания, которыйисследователь прокладывает к своему предмету, руководствуясь своей гипотезой»[Энциклопедия, 1994, с.266].

Таким образом, в предельно краткомопределении, методология это учение о путях познавательной деятельности.

Здесь будет не лишним еще разпояснить, что методология науки способна только обозначить общие принципыэффективной познавательной деятельности, но не может предсказывать конкретныепути познания исследуемого объекта. Методология вырабатывает общие подходы ипринципы, но не является методическим знанием, не является «рецептурой» и«технологией» получения нового знания. Полезное функционирование методологии вконкретных областях познавательной деятельности выражается в критическоманализе возможных вариантов решения проблемы и дискретидации заведомо тупиковыхпутей исследования. Есть много вариантов разъяснения функций методологическихзнаний — ясно и кратко они охарактеризованы в работе Г. Лейбница «Об искусствеоткрытия», который писал: «… людские умы подобны решету, которое в процессемышления трясут до тех пор, пока через него не пройдут самые маленькие частицы.А пока они проходят через него, спекулятивный разум охватывает то, что емупредставляется нужным. Это можно сравнить с тем, как некто, желающий пойматьвора. прикажет всем гражданам пройти через некие ворота, а потерпевшему стоятьу ворот и смотреть. Но чтобы ускорить дело, можно применить методисключения… Ведь если ограбленный будет утверждать, что вор был мужчина, а неженщина среднего возраста и не юноша или ребенок, все они (то есть неявляющиеся объектом поиска, его целью) смогут пройти безнаказанно» [Лейбниц,1984, с.398].

В этом смысле всякая методологическаяработа в первую очередь играет отрицательную роль — не дает научной мысли вхитросплетениях и лабиринтах интеллектуального мира пройти безнаказанно всторону тупиковых направлений, где исследователя ждут «пустые хлопоты».

Методология как учение опознавательной деятельности может выражаться в двух основных формах:дескриптивной и нормативной методологии.

Дескриптивная методология есть посуществу история становления научного знания, поучительная прецедентами,аналогиями, просматривающимися в исторической канве стереотипами познавательныхактов (то есть это поучительные историко-научные «сказки»). Причем нужноотметить, что методологические функции историко-научных работ не всегдаосознаются. То есть дескриптивная методология — это первичный и «слабый»уровень рефлексии или самосознания той или иной науки.

Нормативная методология есть ужеявное учение об общезначимых путях познавательной деятельности,сформулированных в форме методологических принципов. То есть нормативнаяметодология это феномен явного самосознания науки, явная рефлексия.

Наконец, здесь нужно сказать о«неявной методологии», или, точнее, «протометодологии» — то есть индивидуальномпознавательном опыте исследователя, которым он руководствуется интуитивно впроцессе познавательной деятельности, но не осознает внутренние подсознательныепринципы, подходы, способы, которые «ведут» его по тому или иномупознавательному пути. Вообще говоря, большинство исследователей в частныхнауках работают именно на основании такой «протометодологии» или выработанной сопытом интуиции.

Другой подход к анализу методологиикак предмета (здесь, по существу, мы занимаемся методологией методологии)-выделение в ней так называемых формальной и содержательной методологий. Предметформальной методологии — преимущественно язык и логика научного знания. В силуэтого формальная методология более связана с решением проблем обоснованиянаучного знания. Предмет содержательной методологии — преимущественнозарождение нового знания и его рост. В силу этого содержательная методологияболее связана с анализом историко-логических процессов развития научногознания.Формальная методология характерна, например, для позитивизма и неопозитивизма(Конт, Милль, Карнап, Витгенштейн), содержательная — для постпозитивизма(Поппер, Кун, Фейерабенд).

В иерархическом плане приклассификации методологии может быть выделены три уровня:

•философский,

•общенаучный,

•частнонаучный.

Философский уровень методологииблизок проблемам гносеологии (эпистемологии, теории познания, учению опознании). Общенаучный уровень методологии есть специфический синтезчастнонаучного знания и философского знания. Частнонаучный уровень методологииесть, в свою очередь, синтез общенаучной методологии и системы знанийсоответствующей частной науки (например, вводятся понятия «методология физики»,«методология химии», «методологические проблемы экологии», «методологическиепроблемы лингвистики»).

Наше основное внимание обращеноздесь, конечно, к нормативной методологии, рассматриваемой преимущественно насодержательном уровне общенаучного и частнонаучного знания.

2.Что такое эксперимент ?

Эксперимент (от лат. проба, опыт) - метод познания, основанный наконтролируемом взаимодействии исследующей системы (человек со специальнымиинструментами) с исследуемой системой (объект исследования в заданныхэкспериментатором условиях), планирование которого осуществляется на основанииисходных идей, теорий, знаний. Совокупность экспериментальных результатовслужит основой для идеализированной модели исследуемого объекта как предметаописания теории. Согласно остроумному замечанию Гегеля, в экспериментальнойпознавательной деятельности человек действует «против природы с помощью самойприроды».

При осмыслении экспериментальнойдеятельности следует ясно разделить понятия «предмет» и «объект» исследования. Объект исследования — это то, чтопротивостоит исследователю как некоторая система, целостность, или. другимисловами, это система, которая по предположению существует сама по себе, внесознания познающего субъекта. Предмет исследования — это специально выделеннаяобласть исследования, это проблемное поле той или иной области науки, это такжесистема, созданная в сознании познающего субъекта им самим. В данном случаеважно уяснить следующее: предмет исследования может включать некоторые стороныкак совокупности различных объектов, так и некоторые стороны одного объекта. Водном и том же объекте могут быть выделены различные предметные области.Например, молекула белка может рассматриваться и как механическая частица, икак электронно-ядерная система с характерным состоянием и спектральнымихарактеристиками, и как биокаталиэатор (фермент), и как конструктивныйкомпонент биомембран. То есть может выступать в весьма различных предметныхобластях физики, биохимии, биофизики.

Особенностью естественнонаучногоэксперимента является то, что, имея предметную направленность, эксперимент, посуществу, заключается в реализации взаимодействия исследуемого материальногообъекта с некоторым материальным фактором, называемым прибором илиинструментом.

Важно учесть, что в эксперименте мы получаеминформацию об исследуемом объекте в контролируемых, искусственно созданныхусловиях, что отличает эксперимент от наблюдения. Мы не будем здесь обсуждатьтак называемые «мысленные эксперименты», а будем рассматривать толькоматериализованные эксперименты.

Все материальные (естественнонаучные)объекты могут быть представлены веществом и полем. При проведенииэкспериментального исследования какого-либо объекта, как правило, обеспечиваетсятакая ситуация, когда варьируется только одна из характеристик или исследуемогообъекта, или иследовательского инструмента. Это необходимо для того, чтобыможно было установить искомые корреляции исследуемых свойств объекта сконтролируемыми характеристиками экспериментальной ситуации. Варьирование болеечем одной характеристикой (это может быть и напряженность поля, и частотаизлучения, и температура, и какой-либо функциональный химический фрагментмолекулы, и вид живого организма в пределах одного рода и т.п.) приводит ктрудно анализируемым многопараметровым задачам. Проще говоря, экспериментдолжен быть организован так, чтобы ожидаемый экспериментальный эффект был вышеуровня «шумовых эффектов», вносимых факторами, не входящими в предмет экспериментальногоисследования. При качественных экспериментах, где нужно установить наличие илиотсутствие какого-либо свойства (а именно эти эксперименты и составляют вбольшинстве основу познания нового в природе), экспериментальную ситуацию(«исследующую» и «иследуемую» системы) организуют так, чтобы надежноконтролируемый эффект позволял «по вопрошаемому» у Природы вопросу, получитьответ в простейшей форме «Да» или «Нет».

Не вдаваясь в дефиниции понятий«прибор» и «инструмент», отметим, что в методологическом плане планированиеэксперимента интерес представляет взаимодействие, которое мы называем«первичным». Именно первичное взаимодействие определяет принципиальныевозможности познания Природы в том или ином эксперименте.

В литературе философской инауковедческой, специально-научной и научно-популярной широко используютсятакие выражения, как «физический метод», «химический метод», «биологическийметод», «биохимический метод», а вместе с этим рассуждения, например, о ролифизических методов в химии, физико-химических методов в биологии и т.п.Понятия, обозначаемые названными терминами, представляются авторам достаточнооднозначными, понятными каждому, что хорошо видно по отсутствию их дефиниций вподавляющем большинстве даже методологических и науковедческих работ. Думаем,что при первом взгляде не видит здесь проблемы и читатель. Однако, проблема, ипроблема принципиально важная, здесь есть.

Первая сторона проблемы заключается внеобходимости содержательного, неформального разделения понятий «физическийметод», «химический метод» и интердисциплинарных вариантов типа«физико-химический метод», «биохимический метод» и т.п.

Вторая, производная сторона проблемызаключается в выработке на основании решения первой проблемы единогопонятийно-терминологического аппарата с критикой массы работ разного жанра, вкоторых изобилуют неопределенности, неоднозначности и просто ошибочностьиспользования терминов, обозначающих соответствующие методы. Вполне понятно,что и мысли, выводы в таких работах не могут быть вполне корректными, или,проще говоря, достаточно полезными (полезными для философско-методологическогоанализа естествознания, для организации и управления научными исследованиями,для сознательной и корректной постановки экспериментов).

В представляемой работе мы сделаемакцент на положительной части проблемы — задаче характеристики природыэкспериментальных исследовательских методов и выработке на основании этогонепротиворечивой содержательной дефиниции методов основных естественных наук иинтердисциплинарных их вариантов. Контекстуальный анализ и критика других работ- жанр не очень благодарный и почти непродуктивный.

3. Природа первичного взаимодействия — основа познавательных возможностей исодержательной классификации экспериментальных естественнонаучных методов

В первую очередь нужно исходить изтого, что основой наук о природе естественных наук, являются данные, получаемыев процессе экспериментальной деятельности, а теоретические построения являютсяважной, но производной частью в системе естествознания. Такая ситуация связанас тем, что объект-предметной областью естественных наук являются природныематериальные образования с их структурой, свойствами, характернымиособенностями движения и развития, а не одни только формальные мыслительныеконструкты. В силу этого обстоятельства природа экспериментальныхисследовательских методов и должна быть основой содержательного различения,разделения, классификации методов естественных наук. Вполне понятно, что болееоднозначное и непротиворечивое разделение методов по дисциплинам даетвозможность для более определенного отнесения научных знаний к соответствующимдисциплинам или их пограничным областям:

Для конкретизации нашего рассмотренияпроблемы предлагается вариант дефиниции экспериментального естественнонаучногометода, а далее предлагаемое определение поясним и обоснуем.

В контексте данной работы подэкспериментальным естественнонаучным методом понимается способ получениясигнала (информации) об исследуемом природном процессе, объекте посредствомспециально организованного первичного взаимодействия объекта с прибором споследующим преобразованием первичного сигнала в форму, удобную для восприятия(регистрации, интерпретации и т.п.). Здесь под понятием «первичноговзаимодействия» мы имеем в виду взаимодействие природного материального объекта(т.е. системы вещественно-полевой организации) с другим материальным объектом — прибором (также системы вещественно-полевой организации с известнымисвойствами, естественного или искусственного происхождения), в результатекоторого получается первичный (исходный) сигнал, материальный отклик,поддающийся регистрации, преобразованию и т.п.

Методологическая основа подхода настоящей работыследующая: исследовательские, в конечном итоге познавательные, возможностиэкспериментальных естественнонаучных методов решающим образом определяютсяприродой первичного взаимодействия, реализуемого в конкретной экспериментальнойситуации, и именно природа такого взаимодействия должна быть основойклассификации исследовательского метода.

При таком содержательном подходеэкспериментальным физическим методом следует называть организацию такойэкспериментальной ситуации, когда при ее реализации первичный сигнал(информация) об исследуемом объекте получается в результате взаимодействия и«объект-прибор физической природы». Другими словами, при реализации физическогометода исследуемый физический объект (элементарный частицы, поля, твердыекристаллические тела, газожидкостные среды, космические тела и т.д.) вводитсяво взаимодействие с известным объектом, называемым прибором (частицами, полями,твердыми телами с известными массой, импульсом, напряженностью, частотой,твердостью, вязкостью и т.п.). Аналогично этому, экспериментальным химическимметодом следует называть организацию такой экспериментальной ситуации, когдапри ее реализации первичный сигнал (информация) об исследуемом объектеполучается в результате взаимодействия «объект-прибор химической природы».

Другими словами, при реализациихимического метода исследуемый химический объект (атомно-молекулярные образования;неорганические и органические мономолекулы; неорганические, органические ибиополимеры, комплексные соединения и т.п.) вводится во взаимодействие сизвестным объектом, называемым прибором (различными перечисленными вышеатомно-молекулярными вещественными образованиями с известной структурой,функциональными группами, реакционноспособностью по отношению к конкретнымгруппам, классам соединений и т.п.).

В этом же ключе решается вопрос осодержании биологического метода, где организуется (или наблюдается вестественных природных условиях) взаимодействие объектов живой природы(иммунных тел с клеткой микроорганизмов или тканевых культур, различныхклеточных культур между собой, разнообразные взаимодействия между различнымиособями и популяциями на разных стадиях организации живого).

Наконец, то же самое можно сказатьдля характеристикигеологического метода со всей его сложной природоймежприродных и т.п. взаимодействий, наблюдаемых в искусственных, а чаще всего,в естественных условиях.

Принципиальное различие природыэкспериментальных методов физики, химии, биологии, геологии (устанавливаемой поприроде первичного воздействия, а не по природе вторичных преобразованийсигнала, что принципиально важно выделить еще раз) определяет специфику инепреходящую ценность методов каждой из естественных наук, их несводимостьодного к другому в специфических предметных областях. Отметим при этом, чтообщая методология и логика организации и построения эксперимента в различныхобластях естествознания весьма изоморфны, схожи. Например, в физических,химических, биологических экспериментах информация (знания) о неизвестномисследуемом объекте получаются в результате анализа его взаимодействий в серииэкспериментов ( или непрерывном эксперименте), при которых один из параметровобъекта-прибора варьируется в небольших пределах (частота электромагнитногоизлучения, импульс частиц, структура отдельных функциональных химических групп,природа растворителя, биологический и биохимический состав культуральной средыи т.п.).

При сохранении прочих параметровэкспериментальной системы часто достаточно надежно удается установить те илииные неизвестные характеристики объекта исследования по известным корреляциям сконтролируемыми изменениями характеристик объекта-прибора. Вполне понятно, чтоздесь под объект-прибором понимается не все экспериментальное устройство, аматериальный агент (поля, частицы, химические вещества, живые организмы),вступающий в непосредственное взаимодействие с исследуемым объектом.

В связи со сказанным отметим дляпримера, что в современной научной, популярной и учебной литературе значимостьфизических методов исследования в химии определенно преувеличивается. Одну изпричин такого преувеличения можно охарактеризовать как методологическую. Такаяпричина связана с отнесением метода к соответствующей естественнонаучнойобласти знания не по природе первичного взаимодействия, а по какому-либодругому признаку, чаще всего по центральному инструменту.

Например, если используетсяинструмент физический (весы, калориметр, спектрометр и т.п.), то и методназывается физическим, в какой бы ситуации химических, биохимических илибиологических исследований он не применялся. Поскольку такой подход весьмараспространен (а, будучи ошибочным, в научную сферу вносит не только терминологическуюпутаницу, но и сказывается на психологии научного творчества, организациинаучных исследований), возникает необходимость его аргументированной критики.Такой критический анализ удобно провести в одном разделе с рассмотрениемвопросов классификации интердисциплинарных (или пограничных) исследовательскихметодов.

4.Природа первичного взаимодействия и содержательная классификацияинтердисциплинарных экспериментальных естественнонаучных методов

Как отмечено выше, в существующейлитературе установилась тенденция, преобразующаяся в стойкую традицию отнесения(классификации) того или иного экспериментального метода к соответствующейобласти естествознания по основному (центральному) инструментуэкспериментальной системы. При этом явно или неявно производится отождествлениеинструмента с методом.

Поясним это на весьма известномисторическом примере взаимодействия химии и физики — становлении методаспектрального анализа. Активное взаимодействие физического и химического знанийсогласно распространенному и справедливому мнению в области исследованиймикроструктуры вещества связывается со становлением во второй половине XIX в.экспериментального исследовательского метода — спектрального анализа.Спектроскоп — физический оптический инструмент, позволяющий разделятьсоставляющие видимого света, был изобретен физиком Кирхгоффом в 50-х годах XIXв.; затем в совместных работах с химиком Бунзеном в 1859-1860 гг. былопоказано, что линейчатые спектры светящихся в пламени бунзеновской горелкипаров щелочных и щелочноземельных металлов индивидуальны для каждого элемента.Возможность идентификации различных веществ при использовании методаспектрального анализа, высокая его чувствительность и, следовательно, малыезатраты анализируемого вещества, определили широкое распространение метода вразличных областях естествознания: химии, астрофизике, минералогии, археологиии др.

С точки зрения методологическихпроблем взаимодействия химии и физики принципиально важно сказать, что методспектрального анализа возник только в результате взаимодействия физических ихимических знаний. Существенно учитывать, что создание оптического инструмента- спектроскопа Кирхгоффом (устройства, реализующего оптический физический методспектрального разложения света, открытого еще Ньютоном) еще не есть созданиеметода спектрального анализа вещества, а только света как такового. Тольковследствие применения спектроскопа для анализа спектров эмиссии изученных ранеев области химии элементов было обнаружено, что такая физическая характеристикахимического элемента, как линейчатый спектр эмиссии индивидуальна для каждогоэлемента. Именно эти результаты составили основу для созданияинтердисциплинарного физико-химического метода «спектральный анализ».Физический же инструмент -оптический спектроскоп, используемый для реализацииданного метода анализа вещества, является лишь материальной составной частьюданного экспериментального метода, он может входить в состав материальной базыи других методов.

Дальнейшее изучение микроструктурывещества в XX в. также происходило в результате взаимодействияестественнонаучных знаний, получаемых физическими. химическими ифизико-химическими методами. Надо сказать, что значение химических ифизико-химических (а не только чисто физических) методов в обогащении таких знанийпреуменьшается. В то же время можно сослаться на справедливую оценку истоковзнаний о микроструктуре вещества, данную Н. Бором. В серии публикаций 1921 г.,специально посвященных рассмотрению квантовой модели атома, созданной ученым в1913 г.

Н. Бор ясно указывает на значение дляее создания и развития знаний, полученных в сфере функционирования химическогометода и метода спектрального анализа (который мы относим к физико-химическимметодам). «Общей чертой всех теорий строения атома, — писал Н. Бор, — былостремление найти такие конфигурации идвижения электронов, которые могли бы объяснить изменение химических свойствэлементов с атомным номером, столь ясно выраженное известным периодическимзаконом. Анализ этого закона прямо ведет к выводу, что электроны в атомерасположены отдельными группами, число электронов в каждой из которых равноодному из периодов возрастания атомного номера». В последующих рассуждения Борпродолжает соотносить положения развиваемой им теории строения атома соследствиями, вытекающими из химических знаний, содержащихся в периодическойсистеме химических элементов.

Что касается метода спектральногоанализа, то в своем развитии он прямо и косвенно определил становление в XX в.различных методов эмиссионной и абсорбционной спектроскопии с использованиемУФ-, ИК-, ЭПР-, ЯМР-спектроскопии. Развитие и совершенствование различныхэкспериментальных методов на основе названных инструментов, как и в случаеспектрального анализа, происходило и происходит в результате взаимодействиязнаний различных естественных наук. Например, в результате исследованийхимических веществ и химических взаимодействий с известнымиструктурно-функциональными характеристиками (изученными предварительнохимическими методами), соотносимых с получаемыми спектральными характеристикамидля последующей их интерпретации.

Как мы уже отмечали, в существующейлитературе в большинстве случаев отнесение экспериментальногоисследовательского метода осуществляется по центральному (можно даже сказать,по наиболее заметному и внешне привлекательному) инструменту экспериментальнойсистемы. Например, использование физического инструмента — ЭПР-спектрометра влюбых экспериментальных ситуациях физики, химии, биологии и их пограничныхобластях характеризуется как случай применения физического метода всоответствующей области. Так же, как использование биохимического инструмента,например, ферментных электродов (биосенсоров), в любых экспериментальныхситуациях характеризуется как применение биохимического метода. На самом деле,если говорить корректно, речь идет о применении, соответственно физического, впервом случае, и биохимического, во втором случае, инструментов. Какова жеприрода методов с использованием данных инструментов, нужно анализировать осободля каждого отдельного случая. Поясним сказанное анализом конкретных примеров.рассматривая каждый случай на основании концепции природы первичноговзаимодействия.

К примеру, применение методаизотопных меток в химии или биохимии при традиционном подходе классифицируетсякак применение физического метода в данной области знания. Однако учитывая, чтов данной конкретной экспериментальной ситуации первичное взаимодействиереализуется посредством внесения в исследуемую систему химического агента(прибора), вступающего в определенные химические или биохимические реакции, мы,на основании предлагаемого критерия классификации по природе первичноговзаимодействия, будем иметь соответственно химический и биохимический методы.Радиоактивная изотопная метка в данном случае является именно меткой и еесигнал о локализации меченых групп является уже вторичным. Он удобен дляпоследующего преобразования, хотя та же экспериментальная ситуация может бытьпроконтролирована и многими другими способами.

В частности, может быть применена«спин-метка» (стабильный радикал, связанный с соответствующимвеществом-прибором) с контролем за экспериментальной ситуацией уже нерадиометром, а ЭПР-спектрометром. В обоих случаях мы будем иметь химическийметод, если первичное взаимодействие химический процесс. Другое дело, если тотже инструмент — ЭПР-спектрометр, применяется для изучения свободных радикаловкак промежуточных продуктов некоторых химических реакций. Поскольку такиепроцессы по природе относятся к пограничной области химии и физики, данныйметод будет физико-химическим.

Наконец, в случае примененияЭПР-спектрометра для изучения состояния спин-систем в физических объектах(например, парамагнитных частиц в кристаллах при воздействии сильных магнитныхполей), будем иметь физический метод. Таким образом, один и тот же инструментможет применяться для реализации различных по природе и соответственнодисциплинарной принадлежности методов. Вопрос же выбора инструмента,аппаратурного оснащения больше относится к проблемам точности, удобства,возможностей практического осуществления эксперимента. Например, вместоиспользования меток, как это описано выше, контроль за химическойэкспериментальной ситуацией может осуществляться по характерным спектрам,весовым или объемным соотношениям, а, если идти в историю, то и по цвету,запаху, вкусу (т.е. органолептически) в случае качественных экспериментов. Приэтом общая методология организации и проведения эксперимента будет одной и тойже.

Недооценка методов химии ипреувеличение методов физики в познании природы проистекает во многом отвнешнего восприятия аппаратурного оформления экспериментов. В чисто химическомэксперименте («мокрая химия») прибор — это просто порошок или жидкость впробирке. Физические же инструменты, оборудование имеют, особенно сейчас,весьма привлекательный вид: пульты, дисплеи, компьютеры. В то же время сметодологической точки зрения, в познавательном плане, в ряде случаев с помощьюхимического прибора (вещества с известными свойствами) можно получить большеинформации об исследуемом объекте, чем применяя прекрасного вида физическийинструмент. Во всяком случае, о возможностях каждого метода в сочетании сдополнительными возможностями конкретного аппаратурного оформления (устройствапреобразования и усиления сигналов, накопители, программные средства и компьютерыи т.п.) нужно говорить особо.

Нетрудно заметить, что мы стараемсяобосновать оригинальность и познавательнуюсилу методов химии, значимость которых неоправдано принижается.

Можно привести еще несколькодополнительных примеров анализа природы экспериментальных исследовательскихметодов в пограничных областях, где вопрос об отнесении метода к той или инойдисциплине или интердисциплинарной области не так прост. К примеру, если мыбудем контролировать температуру водного раствора по ферментативной активностикакого-либо фермента (биокатализатора), который теряет активность при повышениитемпературы в результате перехода нативной конформации (спирали) вденатурированную (статистический клубок), мы будем иметь не биохимический методконтроля температуры, а физический метод. В данном случае первичный процесс — это изменение пространственного состояния биомолекулы, т.е. изменениефизического состояния в результате физических воздействий, при сохранениипервичной химической структуры. Изменение же ферментативной (биохимической)активности молекулы фермента после потери ее пространственной специфичности — процесс вторичный, дающий сигнал для последующих преобразований и регистрации.

В качестве последнего примера можнорассмотреть метод иммунного анализа (который часто называют «иммунохимическийметод»), представляющий интерес своим пограничным положением в области трехнаук. Сущность метода, как известно, заключается в высокоспецифичномкомплиментарном связывании антителом (глобулярным белком) антигена в иммунныйкомплекс за счет образования гидрофобных, водородных, электростатических связейи сил Ван-дер-Ваальса. Перечисленный ряд так называемых слабых невалентныхвзаимодействий (первичных взаимодействий объект-прибор в данном методе)является по природе, с учетом биологического происхождения иммунного тела,биофизико-химическим. При этом при реализации данного биофизикохимическогометода взаимодействия, определяющие образование вторичного сигнала, могут иметьсамую различную природу. Так, для определения концентрации избыточногокомпонента после завершения реакции связывания применяют либо радиоактивнуюметку, либо ферментную метку (иммуноферментный анализ), вводимые в составодного их компонентов. В первом случае избыточные непрореагировавшие компоненты(антиген или антитело) детектируются по физическому сигналу радиоактивногоизлучения; во втором случае — по биохимической активности. Однако, возвращаяськ характеристике метода по природе первичного взаимодействия(антиген-антитело), мы по критерию предлагаемой классификации будем иметьбиофизикохимический метод.

Таким образом, достаточно обоснованноможно утверждать, что предлагаемый подход характеристики (разделения,классификации) экспериментальных естественнонаучных методов по природепервичного взаимодействия исследуемого объекта с прибором достаточнооднозначен. С методологической точки зрения именно первичное взаимодействие,реализуемое в экспериментальной ситуации, определяет принципиальныепознавательные возможности метода.

Списоклитературы:

1.        Курашов В.И. Prima Elementa научного познания: методология науки и концепциисовременного естествознания.

2.        Колеватов Методынаучного познания.

3.        Шевлоков,Ивахненко Философия науки, проблемы, поиски решений.

4.        Философия бытия ипознания. Учебное пособие.

5.        Теория познания. Учебноепособие.