Таким образом, наблюдение базируется на уже имеющихся знаниях, а также теоретических предположениях. В этом смысле оно нацелено на предполагаемые объекты, направлено на подтверждение (или опровержение) определенной гипотезы. Ч. Дарвин, который придавал решающее значение наблюдениям в обосновании своей теории, писал: «Как странно, что никто обычно не видит, что всякое наблюдение, если оно должно сослужить какую-нибудь службу, должно быть за или против некоторого взгляда»[679]. Эта связь наблюдения с предшествующими ему допущениями, предположениями приводит некоторых современных методологов к выводу, что наблюдения субъективно ориентированы, и в силу этого фиксируют главным образом то, что им сознательно или бессознательно подсказывают ожидания ученого. Такой вывод гипертрофирует субъективную сторону наблюдения. Между тем познание по природе своей является субъективной деятельностью, что нисколько не мешает разграничению субъективности и субъективизма. Подлинный ученый отвергает субъективизм и стремится установить факт как он есть, независимо от того, подтверждает ли он его предположения или опровергает их. Больше того, факты, которые не согласуются с его предположениями, привлекают его внимание в первую очередь, так как они позволяют изменить предположение или даже заменить его новой гипотезой.
Разумеется, не следует отождествлять наблюдения и факты даже в том случае, когда последние установлены прямым наблюдением. Наблюдение, как и познание вообще, может быть лишь приблизительным отражением объективной действительности. Заблуждения возможны не только как выводы из наблюдений, но и в процессе самих наблюдений, которые, особенно в современном естествознании, носят сплошь и рядом косвенный, опосредованный характер и вследствие этого требуют расшифровки. Правильно замечает И.Г. Колчинский: «Внешним материальным отражением астрономического наблюдения и соответствующего ему факта может быть и изображение на фотопластинке, и небольшой, едва заметный сдвиг спектральных линий, и выброс пера самопишущей регистрирующей аппаратуры»[680]. При этом, конечно, следует иметь в виду, как замечает в другом месте цитируемый автор, что отдельные наблюдения как единичные акты подвержены воздействию случайных факторов, таких, например, как состояние аппаратуры, субъекта, среды. Современная техническая оснащенность наблюдений свидетельствует о прогрессирующем усложнении этой познавательной деятельности. Но это же обстоятельство указывает на совершенствование самих наблюдений, повышение их точности, достоверности, постоянное расширение поля наблюдения.
Одной из важнейших задач эмпирического исследования является измерение, т.е. познание количественных характеристик наблюдаемых явлений. В процедурах измерения выражаются различные уровни познания объективной реальности. Измерить расстояние между двумя предметами, находящимися в вашей комнате, – несложная задача. Другое дело – измерение расстояния между Землей и Солнцем, измерение скорости света, массы атома и т.п. Прогресс научного познания в значительной степени характеризуется нахождением новых способов все более точного измерения качественно различных и сложных процессов, которые раньше не могли быть измерены. Громадное значение имеет измерение явлений, существование которых было установлено путем теоретического исследования. Точность эмпирических измерений подтверждается их многократным повторением, а также сопоставлением с величинами, установленными теоретически, благодаря открытию соответствующего закона. Расхождения между эмпирическими данными измерения и идеальными параметрами, которые определены формулой закона, в известной мере неизбежны. Однако при наличии постоянно повторяющегося значительного несоответствия между эмпирически установленными величинами и законом, естественно, возникает вопрос: насколько точно сформулирован закон, не подлежит ли он определенному ограничению, уточнению или даже пересмотру?
Всякое измерение предполагает соглашение относительно единицы измерения, с которой соотносится измеряемый предмет или процесс. Метры, часы, килограммы, градусы, атмосферы – таковы единицы измерения пространства, времени, веса, температурного состояния, давления. Условный характер единиц измерения особенно очевиден в астрономии, где расстояния между звездами измеряются в световых годах, т.е. единицей измерения считается расстояние, которое проходит свет за один год. Условность единицы измерения ни в малейшей степени не мешает познанию действительных количественных определенностей.
Измерения, как и все результаты познания, носят, конечно, приблизительный характер. Точность измерений зависит от применяемых приборов, условий их применения и самих процедур измерения. Измерения могут выполняться не только наблюдателем, экспериментатором, т.е. субъектом познания, но и автоматически действующими приборами, которыми обычно оснащаются современные технологические процессы. Показания автоматов также носят приблизительный характер, однако погрешности измерения поддаются измерению, но последнее также оказывается приблизительным.
Эмпирическая процедура измерения, выполняемая научными средствами, предполагает знание законов, обусловливающих измеряемые явления. Переход от классической механики к современной физике означал также совершенствование системы измерений физических процессов. М.Э. Омельяновский в этой связи замечал: «То обстоятельство, что при измерении пространственных длин и временных промежутков необходимо, согласно теории относительности, учитывать движение системы отчета, что при описании системы микрообъектов необходимо, согласно квантовой механике, учитывать в некоторой схематизированной форме внутреннюю структуру приборов, означает в конечном счете, что наука сделала новый шаг в познании движущейся материи»[681]. Таким образом, измерение выявляет не только переход от эмпирического к теоретическому (и обратно), но и постоянно наличествующее единство этих основных форм познавательной деятельности.
Уже в Древнем Египте астрономические наблюдения, выполнявшиеся с помощью самых простых измерительных устройств, позволили установить время обращения Земли вокруг собственной оси, а также период ее обращения вокруг Солнца. Египетские астрономы исходили при этом из ошибочной, геоцентрической теории. Тот факт, что это заблуждение не отразилось на результатах эмпирических наблюдений, дает основание сделать вывод о существовании гносеологической асимметрии между эмпирическими наблюдениями и теоретическими представлениями. Это значит, что связь между ними не есть отношение двусторонней детерминации. Эмпирические данные могут быть независимы от теоретических допущений. Однако при определенных условиях они становятся зависимыми от них или, напротив, в значительной мере определяют их содержание. Взаимодействие между этими компонентами знания также является одной из типических познавательных ситуаций. М.В. Ломоносов с замечательной проницательностью сформулировал методологический императив, вытекающий из такого взаимодействия: «Из наблюдений устанавливать теорию, чрез теорию исправлять наблюдения есть лучший всех способ к отысканию правды»[682].
Важнейшей формой эмпирического исследования является эксперимент. Его глубинные корни выявляются всей историей материального производства, изобретением и совершенствованием разнообразных орудий труда, созданием новых продуктов производства, изменением технологических процессов. Однако научный эксперимент – качественно новая форма деятельности. Его непосредственная цель, познание, определяется исследовательским поиском, независимо от того, что ожидаемый или даже запланированный результат может быть, например, практически полезным продуктом.
В отличие от наблюдения, которое предполагает невмешательство в течение изучаемого процесса, научный эксперимент предваряется созданием особых условий, исключающих влияние побочных, сопутствующих обстоятельств и позволяющих тем самым наблюдать объект исследования, так сказать, в чистом виде. Такая изоляция изучаемого процесса достигается обычно с помощью специально для этой цели создаваемых приборов, аппаратов, агрегатов. Экспериментатор действует подобно теоретику, который отвлекается от всякого рода обстоятельств, затемняющих или осложняющих процесс, составляющий предмет исследования. Это не просто аналогия, хотя бы уже потому, что теоретик нередко прибегает к «мысленным экспериментам», которые воспроизводят экспериментальный процесс идеальным и, следовательно, практически неосуществимым образом.
Современное естествознание, говорит М. Борн, начинается «с новой философии, которая рассматривает систематический эксперимент как главный источник знания»[683]. И, действительно, почти все выдающиеся естественнонаучные открытия были прямо или непосредственно обусловлены экспериментами. Разложение воды с помощью электричества доказало вопреки традиционным, восходящим к античной натурфилософии представлениям, с которыми естествоиспытатели не могли расстаться до конца XVIII в., что она представляет собой не «первичную стихию», а химическое соединение, состоящее из двух газов. Экспериментальное открытие кислорода опрокинуло теорию флогистона, объяснило горение и окисление вообще, открыло дорогу широкому кругу исследований.
Скорость света была установлена различными экспериментами: новые эксперименты все более уточняли полученные ранее результаты. Эти эксперименты опровергли общепринятое и, казалось, постоянно подтверждаемое опытом убеждение, что свет распространяется мгновенно. Даже существование таких невидимых объектов, как электрон, было установлено экспериментальным путем. Дж.Д. Томсон, добившись путем усовершенствования экспериментальной установки отклонения катодных лучей в магнитном поле, интерпретировал этот факт как свидетельство того, что катодные лучи содержат в себе мельчайшие частицы вещества, масса которых значительно меньше массы атома. Таким образом, открытие электрона было в равной мере и результатом эксперимента и теоретическим выводом, итогом правильного объяснения наблюдаемых результатов эксперимента. Эксперимент, следовательно, представляет собой столь сложную исследовательскую процедуру, которая исключает ее однозначную интерпретацию. Поэтому Л. де Бройль подчеркивает, что «результат эксперимента никогда не имеет характера простого факта, который нужно только констатировать»