От автора
Вступление обязательно к прочтению и изучению.
Чтобы играючи понять науку, придется разобраться, что творится в головах у этих ученых…
Что такое эксперимент?
Эксперименты позволили человеку обосноваться и понять свое место в этом мире. Мы достигли всего опытным путем, путем проб и ошибок, дорогой разочарований и невероятных успехов. Эксперимент следует за нами везде, во всех областях нашего существования, на всех этапах истории. Изготовление орудий труда — это один из первых экспериментов для древнего человека. А приручение животных? Посадка семян, подбор материала для жилищ, обработка металла, проба растительной пищи (ядовитое или не очень?), образование общества, составление законов, создание предметов искусства, появление рабовладения, освобождение от рабства, постройка деревень, а потом очень больших городов, разработка механизмов, развитие медицины, даже обжарка кофе — все это путь к пониманию законов этого мира и всей Вселенной… Сложно осознать, но все, к чему пришел человек сейчас, произошло благодаря бесстрашию перед экспериментом. А почему должно быть страшно? Чтобы понять это, нужно разобраться в том, что же такое эксперимент.
Само слово «эксперимент» происходит от латинского — «experimentum» — проба и опыт. Это метод исследования чего-либо в наблюдаемых условиях. То есть экспериментатор задумывает, какой результат он хотел бы получить (выдвигает гипотезу), выбирает условия, в которых он хотел бы достичь этот результат, смотрит и сопровождает все происходящее, а потом делает вывод: достигнут ли желаемый результат (подтвердилась или нет его гипотеза) — в отличие от наблюдения, где ученый не вмешивается в проводимый процесс, не влияет на происходящие и не несет ответственности за то, что он в итоге пронаблюдал.
Эксперимент отличается от наблюдения активным взаимодействием с изучаемым объектом. В наше время эксперимент проводится в рамках научного исследования установления причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического[1] подхода к знанию.
Однако отвлечемся от осознания важности эксперимента и попытаемся представить, а не просто понять, разницу между экспериментом и чем-либо еще.
Представьте себе, что вы взяли в магазине на пробу равиоли с креветками, шпинатом, из теста с куркумой и порошком из манговых косточек. Звучит неправдоподобно, но это то, с чем вы, мы уверены, действительно никогда не сталкивались. Придя домой, вы понимаете, что инструкция о том, как готовить это прекрасное и невиданное блюдо стерлась вследствие протекшей бутылки с водой, которая соседствовала в пакете с упаковкой будущего ужина. Но ведь вы не раз готовили вареники и пельмени — у вас есть определенный опыт и поэтому вы можете оформить гипотезу.
Для подобного продукта, скорее всего, необходима кипящая вода, немного соли и около пяти минут варки. О том, верна ли была ваша гипотеза, будет понятно только в конце вашего эксперимента, когда куски шпината на поверхности воды будут кружиться в рыжеватой от куркумы жидкости. А однажды, на просторах интернета вы прочтете, что это были дамплинги[2], а не равиоли и готовить их нужно было на пару.
Любой научный эксперимент можно разделить на несколько этапов: постановка задачи и цели, а также создание плана эксперимента. План эксперимента должен строиться с учетом накопленных знаний и отражать актуальность проблемы (мы уже готовили пельмени и вареники). Второй этап — процесс активного воздействия на окружающий мир, в результате чего накапливаются объективные научные факты и знания (варка лепных изделий). Получению этих фактов в значительной степени способствует правильно подобранная методика эксперимента (кипящая вода). Как правило, метод эксперимента формируется на основе тех трудностей, которые необходимо устранить, чтобы решить задачи, поставленные в эксперименте (голод).
Цели и задачи, которые ставит перед собой экспериментатор, зависят только от него, будь это физический, компьютерный, мысленный или психологический эксперимент. Каждый из нас может неосознанно проводить своего рода эксперименты буквально каждый день: эксперименты с нашим телом (сахар, количество витаминов или сна), с нашими близкими (манипуляции, провокации, предполагающие ожидаемое вами поведение), с окружающими нас предметами (едой, машиной, компьютером). Давайте проверим и разложим на уже знакомые вам этапы какой-нибудь новый для вас опыт или процесс.
Допустим, вы стали плохо спать. Ночью вас будит любой шорох, а по утрам достаточно маленькой промелькнувшей мысли в вашей голове, чтобы ваш мозг больше не позволил вам снова забыться в стране грез. Но на работе у вас все в порядке, родные здоровы, вторая половинка сопит под боком либо не под боком, но где-то точно сопит. Но вы беспокоитесь, хотя повода для беспокойства объективно нет. И вообще вы не привыкли к такому состоянию организма. Ваше тело — механизм, точный как атомные часы NISTа[3], так что вы начинаете искать причину — что же не так?
Представим, что выбор падает на неправильное питание. У вас возникает сомнение — «Не может ли повлиять на мой сон сахар, который я кладу в кофе?» Ведь я где-то читал, смотрел, слышал, что это точно как-то может повлиять на меня. Так что попью-ка я неделю кофе без сахара. И чай тоже. Да и вообще поменьше сладкого, еще и похудею заодно». И знаете, что это такое?
