Мир науки Метод. Парадигмы. Творчество. - страница 9

Еще более тесная связь содержательного и методологического знания прослеживается в случае использования теоретических методов познания. Так, решая некоторые задачи гидростатики, Архимед исходил из теоретических предположений о природе жидкости, согласно которым она состоит из однородных частиц, тесно прилегающих друг к другу и испытывающих давление со стороны соседних частиц. Если бы жидкость была предоставлена самой себе, то она имела бы форму шара, центр которого совпадал бы с центром Земли. Сформулировав данные теоретические допущения, Архимед начинает свой мысленный эксперимент. Ученый проводит мысленные операции с этой жидкостью в форме шара. Он мысленно делит шар на фигуры в виде смежных пирамид с вершинами в центре Земли, проводит около центра еще одну шаровую поверхность, а затем последовательно рассматривает ситуации с телами, равнотяжелыми с жидкостью, с телами, более легкими, чем жидкость, и телами, более тяжелыми, чем жидкость. В итоге он получает теоретически доказанные следствия о выталкивающей силе, действующей на погруженное в жидкость тело, иными словами, получает результат, позднее названный по его имени законом Архимеда.

Очевидно, что сам мысленный эксперимент, его проведение было бы попросту невозможно без предварительного формирования начальных теоретических допущений. И сам эксперимент осуществляется как некоторая последовательность мысленных операций как раз с исходным теоретическим материалом; ведь все мысленные преобразования, проведенные по ходу эксперимента Архимедом, касаются того шара воды, который был им сконструирован теоретически.

В целом же выдвижение и логическая разработка предположений, выведение конечных следствий, последующее сопоставление данных следствий с эмпирической ситуацией - все эти исследовательские процедуры объединяются Архимедом в гипотетико-дедуктивном методе, получившем законченный вид в XVII веке. Позже А. Эйнштейн предложил знаменитый мысленный эксперимент для объяснения понятия одновременности в специальной теории относительности. В нем были использованы следующие теоретические постулаты: 1) не существует способа, чтобы установить, находится ли тело в состоянии покоя или равномерного движения или, другими словами, во всех инерциальных системах отсчета все явления протекают одинаково, законы природы инвариантны относительно перехода от одной инерциальной системы к другой; 2) независимо от движения своего источника свет всегда движется через пустое пространство с одной и той же постоянной скоростью или, другими словами, скорость света одна и та же во всех инерциальных системах отсчета.

Суть эксперимента Эйнштейна заключается в следующем. Пусть но железнодорожному полотну от А к Б движется с большой скоростью длинный поезд. В точках А и Б, расположенных соответственно против хвоста и начала поезда, одновременно вспыхивают молнии - так воспримет это событие наблюдатель, находящийся на полотне дороги как раз посередине состава, поскольку свет распространяется с одинаковой скоростью от обеих молний. Но эти же вспышки иначе воспримет наблюдатель, находящийся в середине поезда как раз против наблюдателя, что на полотне дороги. Для него вспышки не будут одновременными, так как вспышке, возникшей в конце поезда, придется дополнительно преодолевать путь, который пройдет удаляющийся от нее поезд, соответственно быстрее появится вспышка, к которой направлено движение поезда. Отличие результатов наблюдений, согласно эксперименту, позволяют Эйнштейну сделать вывод, что одновременность следует трактовать как понятие относительное для разных инерциальных систем. Можно таким образом констатировать, что практика работы эмпирических, равно как и теоретических, методов в научном познании показывает зависимость их функционирования от предметного теоретического знания, без использования которого работа метода была бы невозможна. Причем используется не только предметное знание, непосредственно включающееся в метод, но и знание, которое, как это видно на примере мысленного эксперимента Эйнштейна, как бы «прилагается» к нему, не входя в него непосредственно.