Велика бібліотека української літератури
» » Загальнонаукові методи емпіричного пізнання

Загальнонаукові методи емпіричного пізнання

План
1. Спостереження
2. Експеримент
3. Вимірювання

Спостереження
Спостереження є чуттєвим відображенням предметів та явищ зовнішнього світу. Це вихідний метод емпіричного пізнання, який дозволяє одержати первинну інформацію про об'єкти навколишньої дійсності.
Наукове спостереження (на відміну від звичайного, повсякденного спостереження) має ряд особливостей:
· цілеспрямованість (спостереження повинно здійснюватися для досягнення поставленої мети дослідження, а увага спостерігача повинна фіксуватися тільки на явищах, пов'язаних із цим завданням);
· планомірність (спостереження повинно здійснюватися за чітким планом, складеним відповідно до мети дослідження);
· активність (дослідник повинен активно вести пошук, виділяти потрібні моменти в явищі, за яким спостерігає, залучаючи для цього свої знання й досвід, використовуючи різні технічні засоби спостереження).
Наукові спостереження завжди супроводжуються описом об'єкта пізнання. Це потрібно для того, щоб зафіксувати ті властивості, сторони досліджуваного об'єкта, які є предметом дослідження. Опис результатів спостережень становить емпіричний базис науки, спираючись на який дослідники формулюють емпіричні узагальнення, порівнюють досліджувані об'єкти за тими чи іншими параметрами, проводять їх класифікацію за певними властивостями, характеристиками, з'ясовують послідовність етапів їх становлення та розвитку.
Практично кожна наука проходить зазначену первісну "описову" стадію розвитку. Опис повинен відтворювати достовірну й адекватну картину самого об'єкта, точно відображати досліджувані явища. Важливо, щоб поняття, які використовуються для опису, завжди мали чіткий та однозначний зміст. У процесі розвитку науки, формування її основ зазнають змін і засоби опису, часто виникають нові системи понять.
Спостереження як метод пізнання в цілому задовольняє потреби науки на описово-емпіричній стадії розвитку. Подальший прогрес наукового пізнання пов'язаний із переходом багатьох наук до наступного, більш високого ступеня розвитку, на якому спостереження доповнюються експериментальними дослідженнями, в основі яких — цілеспрямований вплив на об'єкти дослідження.
Що стосується спостереження, то воно виключає діяльність, спрямовану на перетворення, зміну об'єктів пізнання. Це зумовлено рядом обставин: недоступністю цих об'єктів для практичного впливу (наприклад, спостереження за віддаленими космічними об'єктами); небажаністю впливу, беручи до уваги мету дослідження, втручання в процес, за яким спостерігають (фенологічні, психологічні та інші спостереження);
відсутністю технічних, енергетичних, фінансових та інших можливостей для здійснення експериментальних досліджень об'єктів пізнання.
За способом проведення спостереження можуть бути безпосередніми й опосередкованими.
Безпосередні спостереження дають можливість відображати, сприймати ті чи інші властивості, ознаки об'єкта за допомогою органів чуття. Такі спостереження дали багато корисного для розвитку науки. Відомо, наприклад, що спостереження за розміщенням планет і зірок на небі, які проводив протягом більш як двадцяти років Тіхо Браге з вражаючою як для неозброєного ока точністю, стали емпіричною основою для відкриття Кеплером його відомих законів.
У наш час безпосередні візуальні спостереження широко використовуються в космічних дослідженнях як важливий (а іноді й незамінний) метод наукового пізнання. Візуальні спостереження з борту пілотованої орбітальної станції — найбільш простий і дуже ефективний метод дослідження параметрів атмосфери, поверхні суші й океану з космосу у видимому діапазоні. З орбіти штучного супутника Землі око людини може впевнено визначити границі хмарного покриву, типи хмар, границі виносу каламутних річкових вод у море, оглянути рельєф дна на мілководді, визначити характеристики океанічних вихорів і пилових бур діаметром у кілька сотень кілометрів, розрізнити типи планктону й т.п. Комплексне сприйняття явищ, за якими здійснюється спостереження, вибіркова здатність людського зору й логічний аналіз результатів спостережень — це ті унікальні властивості методу візуальних спостережень, якими не володіє жоден набір апаратури.
Можливості візуального методу спостережень істотно збільшуються, якщо використовувати інструменти, які розширюють можливості людського зору. Це можуть бути біноклі, зорові труби, прилади нічного бачення з оптико-електронним посиленням світла.
Хоч безпосередні спостереження продовжують відігравати важливу роль у сучасній Науці, однак найчастіше наукове спостереження буває опосередкованим, тобто здійснюється за допомогою тих чи інших технічних засобів. Поява й розвиток таких засобів багато в чому визначили те величезне розширення можливостей методу спостережень, яке відбулося за останні чотири століття.
Якщо, наприклад, до початку 17 століття астрономи спостерігали за небесними тілами неозброєним оком, то винахід Галілея (йдеться про застосування оптичного телескопа в 1608 році) підняло астрономічні спостереження на новий, більш високий рівень. А створення в наш час рентгенівських телескопів і розміщення їх на борту орбітальних станцій у космічному просторі (рентгенівські телескопи можуть працювати тільки за межами земної атмосфери) дозволило здійснювати спостереження за такими об'єктами у Всесвіті (пульсари, квазари), які було 6 неможливо вивчати якимось іншим способом.
Подібно до розвитку технічних засобів для спостережень за віддаленими об'єктами , створення в 17 столітті оптичного мікроскопа, а набагато пізніше* уже у 20 столітті, і електронного мікроскопа дозволило дослідникам спостерігати дивний світ мікрооб'єктів і мікроявищ.
Розвиток сучасного природознавства пов'язаний із зростанням ролі так званих непрямих спостережень. Так, об'єкти та явища, які досліджує ядерна фізика, не можна спостерігати безпосередньо ні за допомогою органів чуття людини, ні за допомогою найдосконаліших приладів. Те, що вчені спостерігають у процесі емпіричних досліджень в атомній фізиці, — це не самі мікрооб'єкти, а тільки результат їхнього впливу на певні об'єкти, які є технічними засобами дослідження. Наприклад, при вивченні властивостей заряджених частинок за допомогою камери Вільсона ці частинки сприймаються дослідником побічно завдяки таким видимим їхнім проявам, як утворення треків, що складаються з безлічі крапельок рідини.
Непрямі спостереження обов'язково грунтуються на певних теоретичних положеннях, що встановлюють певний зв'язок (скажімо, у вигляді математично вираженої функціональної залежності) між явищами, які можна спостерігати, і тими, які не піддаються спостереженню. Підкреслюючи роль теорії в процесі таких спостережень, А. Ейнштейн у розмові з В. Гейзенбергом зауважив: "Можна чи не можна спостерігати дане явище — залежить від вашої теорії. Саме теорія повинна встановити, що можна спостерігати, а що не можна".
Узагалі, будь-які наукові спостереження, хоч вони й спираються в першу чергу на роботу органів чуття, вимагають у той же час участі і теоретичного мислення. Дослідник, спираючись на свої знання, досвід, повинен усвідомити чуттєві відчуття й виразити їх (описати) або в поняттях звичайної мови, або — більш строго й спрощено — за допомогою певних наукових термінів, у вигляді якихось графіків, таблиць, малюнків і т.п.
Часто спостереження відіграють важливу евристичну роль у науковому пізнанні. У процесі спостережень можна відкрити зовсім нові явища, які дозволяють обґрунтувати ту чи іншу наукову гіпотезу. Наведемо лише один приклад з історії космічних досліджень. Учасники тривалих експедицій у космос на орбітальній станції "Салют-б" спостерігали за станом Світового океану, адже над ним і навіть у його глибинах формується погода планети. Ці спостереження допомогли виявити так звані синоптичні вихори. Останні являють собою специфічні утворення в океані, які відрізняються своїми розмірами та кольором. Деякі з них мають зеленкувате забарвлення, що вказує на підйом глибинних вод до поверхні, інші відрізняються блакитним забарвленням — тут вода з поверхні йде в глибину. Завдяки цим спостереженням вдалося підтвердити гіпотезу академіка Г. І. Марчука, відповідно до якої у Світовому океані є енергоактивні зони. Ці зони відіграють роль своєрідних "генераторів погоди". Саме над такими аномаліями і відбувається формування циклонів.
Щоб одержати певні висновки про досліджуване явище, виявити його істотні ознаки, найчастіше потрібно провести значну кількість спостережень. Наприклад, щоб одержати навіть короткостроковий (до 7-10 діб) прогноз погоди, необхідно провести величезну кількість спостережень за різними метеорологічними параметрами атмосфери. Такі спостереження в наш час проводяться на більш як 10 тисячах метеорологічних станціях, які збирають необхідну інформацію поблизу та безпосередньо на земній поверхні, і на більш як 800 станціях радіозондування, які розміщуються у всій товщі атмосфери. До цього слід додати метеорологічну інформацію, що є результатом спостережень, проведених за допомогою оснащених спеціальною апаратурою морських суден і літаків, безпілотних метеорологічних супутників Землі й пілотованих орбітальних станцій. Увесь цей великий комплекс технічних засобів забезпечує глобальні спостереження за станом атмосфери, поверхні суші й океану з метою вивчення тих фізичних процесів, які визначають аномалії погоди на нашій планеті.
Сутність викладеного дає підстави стверджувати, що спостереження є надзвичайно важливим методом емпіричного пізнання, який забезпечує одержання різноманітної інформації про навколишній світ. Як свідчить історія науки, якщо правильно використовувати цей метод, то він є досить плідним.
Експеримент
Експеримент — більш складний метод емпіричного пізнання порівняно зі спостереженням. Він передбачає активний, цілеспрямований і строго контрольований вплив дослідника на досліджуваний об'єкт з метою виявлення й вивчення тих чи інших його сторін, властивостей, зв'язків. При цьому експериментатор може змінювати досліджуваний об'єкт, створювати штучні умови для його вивчення, втручатися в природний перебіг процесів.
Складовими частинами експерименту є також інші методи емпіричного дослідження (спостереження, вимірювання). У той же час він має важливі, властиві тільки йому особливості.
По-перше, експеримент дозволяє вивчати об'єкт в "очищеному" вигляді, тобто можна усунути різні побічні чинники, нашарування, які ускладнюють процес дослідження. Наприклад, проведення деяких експериментів неможливе без спеціально обладнаних приміщень, захищених (екранованих) від зовнішніх електромагнітних впливів на досліджуваний об'єкт.
По-друге, у ході експерименту об'єкт може перебувати в штучних, певною мірою, зокрема екстремальних умовах, тобто вивчатися при наднизьких температурах, при надзвичайно високих тисках або, навпаки, у вакуумі, у середовищі з величезною напруженістю електромагнітного поля й т.п. За таких штучно створених умов вдається виявити дивні, часом несподівані властивості об'єктів і тим самим глибше осягнути їхню сутність. У цьому аспекті дуже цікавими й перспективними є космічні експерименти, які дозволяють вивчати об'єкти, явища в таких особливих, незвичайних умовах (невагомість, глибокий вакуум), які неможливо створити в земних лабораторіях.
По-третє, вивчаючи який-небудь процес, експериментатор може втручатися в нього, активно впливати на його перебіг. Як зазначав академік І. П. Павлов, "досвід неначе бере явища у свої руки й вдається то до одного, то до іншого, й у такий спосіб у штучних, спрощених комбінаціях виявляє справжній зв'язок між явищами. Інакше кажучи, спостереження збирає те, що йому пропонує природа, досвід же бере від природи те, що хоче".
По-четверте, важливою перевагою багатьох експериментів є їх відтворюваність. Це означає, що умови експерименту, а відповідно й проведені при цьому спостереження, вимірювання можна відтворити стільки разів, скільки це необхідно для одержання достовірних результатів.
В історії науки відомий, наприклад, такий випадок. Американський фізик Шенкланд, який вивчав зіткнення фотонів з електронами, прийшов до висновку про невиконання закону збереження енергії в елементарному акті зіткнення. Ці експерименти викликали сенсацію. Але ряд великих фізиків, у тому числі А. Ф. Йоффе, поставилися до них скептично. Тоді Шенкланд вирішив повторити свої експерименти. Намагаючись відтворити свої колишні результати, він знайшов помилку в методиці експериментування. Виявилося, що за умови правильної постановки експерименту закон збереження енергії справджується й у зазначеному елементарному акті зіткнення. Так завдяки відтворюваності експериментальних досліджень другий експеримент Шенкланда спростував перший.
Підготовка й проведення експерименту вимагають дотримання ряду умов. Так, науковий експеримент:
· ніколи не ставиться навмання, а передбачає наявність чітко сформульованої мети дослідження;
· не проводиться "наосліп", завжди базується на якихось вихідних теоретичних положеннях;
· не здійснюється безпланово, хаотично; попередньо дослідник складає план його проведення;
· вимагає певного, необхідного для його реалізації, рівня розвитку технічних засобів пізнання;
· повинен проводитися людьми, які мають досить високу кваліфікацію.
Тільки сукупність усіх цих умов визначає успіх експериментальних досліджень.
Залежно від характеру проблем, які розв'язуються в ході експериментів, останні, звичайно, поділяються на дослідницькі й перевірні.
Дослідницькі експерименти дають можливість виявити в об'єкті нові, невідомі властивості. Результатом таких експериментів можуть бути висновки, що не випливають з попередніх знань про об'єкт дослідження. Прикладом можуть бути експерименти, поставлені в лабораторії Е. Резерфорда, у ході яких було виявлено дивну поведінку альфа-частинок, коли вони бомбардували золоту фольгу: більшість частинок проходила крізь фольгу, незначна кількість частинок відхилялася й розсіювалася, а деякі частинки не просто відхилялися, а відскакували назад, як м'яч від сітки. Така експериментальна картина відповідно до розрахунків пояснювалася тим, що практично вся маса атома зосереджена в ядрі, яке займає незначну частину його об'єму (відскакували назад альфа-частинки, які зазнавали зіткнення з ядром). Так дослідницький експеримент, проведений Резерфордом і його співробітниками, дав можливість виявити ядро атома й тим самим започаткувати народження ядерної фізики.
Перевірні експерименти важливі для перевірки, підтвердження тих чи інших теоретичних побудов. Так, існування цілого ряду елементарних частинок (позитрона, нейтрино й ін.) було спочатку передбачено теоретично, і лише пізніше вони були виявлені експериментальним шляхом.
Проникнення людського пізнання в мікросвіт потребувало проведення експериментальних досліджень, в яких не можна було знехтувати впливом прилада на об'єкт (точніше сказати, мікрооб'єкт) пізнання. Через цю обставину деякі фізики зробили висновок, що, на відміну від класичної механіки, у квантовій механіці експеримент відіграє принципово іншу роль.
Але збурне діяння прилада не може применшити пізнавальної ролі експерименту у фізиці мікросвіту. Прилади чинять збурне діяння на об'єкт дослідження і в класичній фізиці, що має справу з макрооб'єктами; тільки ця їхня дія тут дуже незначна й нею можна знехтувати. У сфері ж матеріальної дійсності, яку досліджує квантова механіка, прилад чинить на частинку набагато істотніше збурне діяння, яке не можна залишити поза увагою. Однак цей вплив не означає, що прилад породжує властивості мікрочастинок матерії з волі експериментатора (як стверджували деякі фізики). Необхідно також зазначити, що збурне діяння стосується тільки кількісного боку властивостей мікрочастинки — величини енергії, імпульсу, її просторової локалізації. Якісна ж специфіка мікрочастинок не зазнає в результаті збудження ніяких змін: електрон залишається електроном, протон — протоном і т.д.
Беручи до уваги методику проведення й одержані результати, експерименти можна розділити на якісні й кількісні. Якісні експерименти мають пошуковий характер і не дають можливості одержати якісь кількісні співвідношення. Вони дозволяють лише виявити дію тих чи інших чинників на досліджуване явище. Кількісні експерименти спрямовані на встановлення точних кількісних залежностей у досліджуваному явищі. У реальній практиці експериментального дослідження обидва зазначених типи експериментів реалізуються, як правило, у вигляді послідовних етапів розвитку пізнання.
Як відомо, зв'язок між електричними й магнітними явищами вперше встановив датський фізик Ерстед у результаті виключно якісного експерименту. Помістивши магнітну стрілку компаса поряд із провідником, через який проходив електричний струм, він виявив, що стрілка відхиляється від початкового положення. Після того, як
Ерстед опублікував своє відкриття, кількісні експерименти провели французькі вчені Біо та Савар, а також Ампер. їхні експерименти стали підставою для виведення відповідної математичної формули. Усі ці якісні й кількісні емпіричні дослідження було покладено в основу вчення про електромагнетизм.
Залежно від галузі наукового знання, де застосовується експериментальний метод дослідження, розрізняють природничо-науковий, прикладний (у технічних науках, у сільськогосподарській науці й т.д.) і соціально-економічний експерименти. *
Завершуючи огляд експериментального методу дослідження, слід звернути увагу на ще одну дуже важливу проблему — планування експерименту. До першої половині 20 століття всі експериментальні дослідження зводилися до проведення так званого однофакторного експерименту, коли змінювався якийсь один фактор досліджуваного процесу, а всі інші залишалися незмінними. Але розвиток науки настійно вимагав дослідження процесів, які залежать від великої кількості мінливих чинників. Використання в цьому випадку методики однофакторного експерименту не мало сенсу, оскільки вимагало проведення астрономічної кількості дослідів.
На початку 20-х років XX століття англійський статистик Р. Фішер уперше розробив і довів доцільність методу одночасного варіювання всіх чинників, які впливають на результати експериментальних досліджень у сфері прикладних наук. Але лише через три десятиліття ця робота Фішера знайшла практичне застосування. У 1951 році Бокс та Уїлсон розробили метод, згідно з яким дослідник повинен проводити невеликі послідовні серії дослідів, варіюючи в кожній із цих серій за певними правилами всі фактори. Причому здійснюються зазначені серії таким чином, щоб після математичної обробки попередньої серії можна було вибрати (спланувати) умови проведення наступного етапу, що в кінцевому підсумку дозволить визначити область оптимуму.
Після зазначеної роботи Бокса та Уїлсона з'явився ще цілий ряд робіт на цю ж тему, у яких пропонувалися й інші методики. Досягнуті успіхи в теоретичній розробці й практичному застосуванні планування експерименту в наукових дослідженнях привели до появи нової дисципліни — математичної теорії експерименту. Ця теорія спрямована на одержання достовірного результату експериментального дослідження з мінімальними затратами праці, часу й засобів. У підсумку — оптимізація роботи експериментатора й водночас висока якість експериментальних досліджень. А "висока якість експерименту, як підкреслював академік П. Л. Капіца, є необхідною умовою здорового розвитку науки".
Вимірювання
Більшість наукових експериментів і спостережень передбачають проведення різноманітних вимірювань. Вимірювання — це процес, суть якого полягає у визначенні кількісних значень тих чи інших властивостей, сторін досліджуваного об'єкта або явища за допомогою спеціальних технічних пристроїв.
Величезне значення вимірювань для науки відзначали багато відомих учених. Наприклад, Д. І. Менделєєв підкреслював, що "наука починається з того моменту, коли починають вимірювати". А відомий англійський фізик В. Томсон (Кельвін) указував на те, що "кожна річ відома лише настільки, наскільки її можна виміряти".
Важливою стороною процесу вимірювання є методика його проведення. Вона являє собою сукупність прийомів, що ґрунтуються на певних принципах і засобах вимірювання. Під принципами вимірювання в даному випадку розуміють якісь явища, що лежать в основі вимірювань (наприклад, вимірювання температури з використанням термоелектричного ефекту).
Наявність суб'єкта (дослідника), який проводить вимірювання, не завжди є обов'язковою. Він може й не брати особистої участі в процесі вимірювання, якщо вимірювальна процедура є складовою частиною роботи автоматичної інформаційно-вимірювальної системи. Остання базується на використанні електронно-обчислювальної техніки. Причому, коли з'явилися* порівняно недорогі комп'ютери, вимірювальна техніка дістала можливість створювати "інтелектуальні" прилади, які обробку даних вимірювань здійснюють одночасно з власне вимірювальними операціями.
Результат вимірювання має вигляд певного числа одиниць вимірювання. Одиниця вимірювання — це еталон, з яким порівнюється характеристика об'єкта або явища, що вимірюється (еталону присвоюється числове значення "1"). Існує багато одиниць вимірювання, що відповідає великій кількості об'єктів, явищ, їхніх властивостей, характеристик, зв'язків, які доводиться вимірювати в процесі наукового пізнання. При цьому одиниці вимірювання поділяються на основні, які є базисними при побудові системи одиниць, і похідні, що виводяться з інших одиниць на основі якихось математичних співвідношень.
Методику побудови системи одиниць як сукупності основних і похідних одиниць уперше запропонував у 1832 році К. Гаусе. Він запропонував систему одиниць, у якій за основу було прийнято три довільні, незалежні одна від однієї основні одиниці — довжини (міліметр), маси (міліграм) і часу (секунда). Усі інші (похідні) одиниці можна було визначити за допомогою цих трьох. Пізніше, з розвитком науки й техніки, з'явилися й інші системи одиниць фізичних величин, побудовані за принципом, запропонованим Гауссом. Вони базувалися на метричній системі мір, але відрізнялися одна від однієї основними одиницями.
Крім того, у фізиці з'явилися так звані природні системи одиниць. їх основні одиниці визначалися на основі законів природи (це виключало сваволю людини як чинника, що впливає на побудову зазначених систем). Як приклад можна навести "природну" систему фізичних одиниць, запропоновану у свій час Максом Планком. За її основу було взято "світові сталі": швидкість світла у вакуумі, стала тяжіння, стала Больцмана й стала Планка. Взявши ці величини за основу та прирівнявши їх до "1", Планк одержав ряд похідних одиниць (довжини, маси, часу й температури).
Учений писав із приводу одиниць запропонованої ним системи так: "Ці величини зберігають своє природне значення, поки закони всесвітнього тяжіння й поширення світла у вакуумі та два основні начала термодинаміки залишаються незмінними; вони повинні бути однаковими, якими б розумними істотами і якими б методами вони не визначалися".
Значення подібних "природних" систем одиниць (до них належить також система атомних одиниць Хартрі та деякі інші) полягає в істотному спрощенні вигляду окремих рівнянь фізики. Однак запис одиниць таких систем робить їх незручними для застосування на практиці. Крім того, точність вимірювання основних одиниць подібних систем, необхідна для встановлення всіх інших похідних одиниць, є аж ніяк не достатньою. Через зазначені причини запропоновані дотепер "природні" системи одиниць не можуть у даний час вирішити проблему уніфікації одиниць вимірювання.
Питання про забезпечення однаковості при вимірюванні величин, що відображають ті чи інші явища матеріального світу, завжди було дуже важливим. Відсутність такої однаковості в минулому створювала істотні труднощі в розвитку наукового пізнання. Наприклад, до 1880 року включно не існувало погодженості щодо вимірювання електричних величин: використовувалося 15 різних одиниць електричного опору, 8 одиниць електрорушійної сили, 5 одиниць електричного струму й т.д. Такий стан справ значною мірою утруднював зіставлення результатів вимірювань і розрахунків, виконаних різними дослідниками. Гостро постала необхідність уведення єдиної системи електричних одиниць. Таку систему було прийнято на Першому міжнародному конгресі з електрики, що відбувся в 1881 році.
Найбільшого поширення в наш час у природознавстві набула Міжнародна система одиниць (СІ), прийнята в 1960 р. на 11 Генеральній конференції з питань мір і ваги. В основі Міжнародної системи одиниць — сім основних (метр, кілограм, секунда, ампер, кельвін, кандела, моль) і дві додаткові (радіан, стерадіан) одиниці. За допомогою спеціальної таблиці множників і префіксів можна утворювати кратні й часткові одиниці (наприклад, за допомогою множника 10~3 і додавання префікса "мілі" до найменування кожної з названих вище одиниць вимірювання можна утворювати часткову одиницю величиною в одну тисячну від вихідної).
Міжнародна система одиниць фізичних величин є найбільш досконалою та універсальною серед усіх, які існували до цього часу. Вона охоплює фізичні величини механіки, термодинаміки, електродинаміки й оптики, що пов'язані між собою фізичними законами.
Нагальною потребою в умовах сучасної науково-технічної революції є створення єдиної Міжнародної системи одиниць вимірювання. Тому такі міжнародні організації, як ЮНЕСКО й Міжнародна організація законодавчої метрології зобов'язали держави, які є членами цих організацій, прийняти вищезгадану Міжнародну систему одиниць і градуювати всі вимірювальні прилади відповідно до цих одиниць.
Існує кілька видів вимірювань. Беручи до уваги характер залежності вимірюваної величини від часу, вимірювання поділяють на статичні й динамічні. Під час статичних вимірювань величина, яку ми вимірюємо, залишається постійною в часі (вимірювання розмірів тіл, постійного тиску й т.п.). До динамічних належать такі вимірювання, у процесі яких вимірювана величина змінюється в часі (вимірювання вібрацій, змінних тисків і т.п.).
За способом одержання результатів розрізняють вимірювання прямі й непрямі. Коли проводять прямі вимірювання, невідоме значення вимірюваної величини одержують шляхом безпосереднього порівняння її з еталоном або визначають за допомогою вимірювального прилада. Коли вдаються до непрямого вимірювання, шукану величину визначають за допомогою відомої математичної залежності між цією величиною та іншими величинами, одержаними шляхом прямих вимірювань (наприклад, визначення питомого електричного опору провідника за його опором, довжиною і площею поперечного перерізу). Непрямі вимірювання широко використовуються в тих випадках, коли шукану величину неможливо або занадто складно виміряти безпосередньо, або коли пряме вимірювання дає менш точний результат.
Технічні можливості вимірювальних приладів значною мірою відображають рівень розвитку науки. Із точки зору сучасної науки, прилади, що використовувалися вченими-натуралістами в 19 столітті й на початку нашого століття, були дуже недосконалими. Проте за допомогою цих приладів було відкрито й вивчено важливі закономірності природи, здійснено блискучі експерименти, що залишили помітний слід в історії науки. Оцінюючи, наприклад, значення відомих вимірювань швидкості світла, проведених американським фізиком А. Майкельсоном, для наступного розвитку науки, академік С. І. Вавілов писав: "На основі його експериментальних відкриттів і вимірювань виросла теорія відносності, розвинулися й рафінувалися хвильова оптика та спектроскопія, зміцніла теоретична астрофізика".
З прогресом науки розвивається й вимірювальна техніка. Разом з удосконаленням існуючих вимірювальних приладів, що працюють на основі традиційних, усталених принципів (заміна матеріалів, з яких виготовлено деталі прилада, внесення в його конструкцію окремих змін і т.д.), відбувається перехід до принципово нових конструкцій вимірювальних пристроїв, що зумовлено новими теоретичними знахідками. В останньому випадку створюються прилади, у яких втілюються нові наукові досягнення. Так, наприклад, розвиток квантової фізики істотно розширив можливості вимірювань з високим ступенем точності. Використання ефекту Месс-бауера дозволило створити прилад, який має точність, що наближається до 10"13 % вимірюваної величини.
Добре розвинуте вимірювальне приладобудування, різноманітність методів і високі характеристики засобів вимірювання сприяють прогресу в наукових дослідженнях. У свою чергу, вирішення наукових проблем, як уже зазначалося вище, часто відкриває нові шляхи для удосконалення самих вимірювань.


Список використаної літератури
1. Абачиеп С. К. Концепции современного естествознания (в 2-х частях). Балашиха. - 1988. - I ч.: 150 с, II ч.: 190 с.
2. Ампер А. Электродинамика. М.: ИЛ. — 1954. — 369 с.
3. Античная цивилизация. — М.: Наука. — 1973. — 269 с.
4. Аристотель. Соч. В 4-х тт. Т. 4. - М.: Мысль. - 1983. - 828 с.
5. Арцимович Л. А. Управляемые термоядерные реакции. М.: Гос. изд. физ.-мат. лит. - 1961.-468 с.
6. Арцимович Л. А. Элементарная физика плазмы. М.: Госатомйздат. — 1963. — 192 с.
7. Бсрнал Дж. Возникновение жизни. — М.: Мир. — 1969. — 391 с.
© 2014 - 2019 BigLib.info — это сокращение от Big Library (большая библиотека).
Целью создания этого сайта было сделать украинскую литературу доступной для всех, кто желает ее читать.
Использование любых материалов сайта без согласования с администрацией запрещено.
Обратная связь