Эксперимент отличается вообще тем, что в нем мы можем контролировать разные факторы, производящие те или иные изменения. В эксперименте мы сами воздействуем на некоторые факторы и наблюдаем, к каким результатам приводит то или иное наше воздействие. Мы можем точно фиксировать с помощью разных приспособлений соотношение между величиной того или иного воздействия и величиной результата и на этом основании формулировать законы. Так, например, если мы создаем такие условия для движения тела, которые более или менее приближаются к «идеальным», мы можем убедиться в следующем. Если одна и та же по величине сила воздействует на разные тела, то ускорение, получаемое этими телами, обратно пропорционально их массе (это, конечно, предполагает, что мы можем измерять силу, массу и ускорение независимо друг от друга).
Экспериментальное обобщение отличается от простого индуктивного. В случае эксперимента мы не просто наблюдаем, что одно событие происходит после другого, мы не просто фиксируем то, что повторяется и отбрасываем то, что не повторяется. Мы реально, материально выделяем некоторые факторы, создаем такие условия, когда внешнее воздействие на эти факторы практически незначительно (это называется созданием закрытой системы) и сами воздействуем на некоторые из них. В этом случае результаты нашего воздействия будут выражать существование необходимой, причинной и всеобщей связи. Ясно, что в отличие от индукции, экспериментальное фиксирование закона не требует большого количества повторений опыта. Конечно, эксперименты обычно повторяются прежде, чем ученые приходят к твердому убеждению в существовании той или иной закономерности. Но в данном случае повторения связаны не с выполнением тех требований, которые предъявляет индуктивное обобщение, а прежде всего с необходимостью убедиться в «чистоте» эксперимента, т. е. в том, насколько экспериментальная система является закрытой от посторонних воздействий.
Но если мы умеем искусственно создавать экспериментальные ситуации, которые не существуют естественно, в окружающей нас природной среде, мы можем использовать наше умение для создания таких приспособлений, действие которых мы можем контролировать и с помощью которых мы можем получать нужные нам результаты. Эти приспособления называются техническими. Человек создал целый мир техники. Используя технику, он в огромной степени изменил внешнюю природу. На этом пути человечество достигло больших успехов. Вещи, которыми мы пользуемся в нашем быту, дома, в которых мы живем, наши средства транспорта, средства коммуникации (телефон, радио, телевизор, газеты и т. д.) были бы невозможны без современной техники. В свою очередь эта техника была бы невозможна без опирающегося на эксперимент точного естественнонаучного знания. Правда, развитие современной техники показало, что на этом пути существуют большие трудности, о которых человечество ранее не догадывалось. Дело в том, что если мы можем контролировать работу наших технических устройств, то во многих случаях мы не можем контролировать воздействие этих устройств на естественные, природные процессы (точнее говоря, можем предвидеть и контролировать только непосредственные результаты, но не результаты более отдаленные). Все это ставит перед человечеством вопросы о границах технического развития, о необходимости гармонических отношений между людьми и окружающей природой (эти вопросы называются экологическими). Решение проблем экологии является жизненной необходимостью для всех развитых в техническом отношении стран. Если человечество не сумеет найти решения этих вопросов, оно может погибнуть.
Обратим, однако, внимание в связи с обсуждаемой нами темой на то, каким интересным путем наука получает знание о законах природы. Закон природы выражает необходимые, причинные, всеобщие связи, существующие реально, в самой природе, действующие независимо от человека и его действий. Этим законам подчинено поведение всех природных тел, в том числе и самого человека. Но если мы пытаемся узнать эти законы путем фиксации того, что дано в опыте, приходящем к нам «извне», мы во многих случаях будем знать только о видимости происходящих в природе процессов, а не об их сущности. Иными словами, в этих случаях мы не сможем постичь подлинных законов. Оказывается, для того, чтобы их узнать, ученый должен, во-первых, фантазировать, представлять такие «идеальные» ситуации, которые невозможны в обычном опыте[~В науке часто используются понятия о так называемых «идеализированных» предметах, т. е. о таких предметах, которые не могут существовать в реальном опыте. Таково, например, понятие механики о «материальной точке» как о таком теле, которое существует в реальном пространстве и времени, обладает массой (как и все реальные тела), однако совершенно лишено размера. Использование таких понятий помогает представлять «идеальные» ситуации и формулировать законы.~]. Во-вторых, он должен реально создавать такие искусственные (экспериментальные) ситуации, которые не могут существовать в естественных условиях, и активно воздействовать на протекание исследуемых· им процессов (в этом и состоит экспериментирование).
Конечно, мы можем поставить эксперимент далеко не во всех случаях. Довольно часто нам приходится довольствоваться индуктивными обобщениями опыта. Это относится не только к нашей обычной жизни, но и к некоторым научным дисциплинам. Так, например, мы не можем экспериментально воспроизвести возникновение жизни или же появление и развитие новых видов растений и животных. Индуктивные обобщения в большинстве случаев оказываются довольно надежными. Но все-таки их степень надежности несравнима со степенью надежности результатов эксперимента. Поэтому развитие естествознания связано с проникновением экспериментальных методов исследования в новые научные дисциплины (из механики в другие разделы физики, из физики в химию, из химии в биологию и физиологию, из физиологии в психологию и т. д.).
Когда говорят о значении естественных наук для человека, очень часто его связывают с возможностью лучше предвидеть ход событий. Действительно, возможность предвидения играет исключительную роль в нашей жизни. Как мы уже говорили, если бы человек не мог заранее знать результаты тех или иных происходящих в природе процессов, если бы он не мог предвидеть последствия собственных действий, если бы он не знал, чего примерно можно ожидать от знакомых ему людей, он просто не мог бы выжить. Разумеется, далеко не все можно предвидеть. К сожалению, нельзя предвидеть многих стихийных бедствий. Часто бывает трудно предвидеть поведение конкретного человека в той или иной конкретной ситуации. Очень трудно, а часто невозможно предвидеть большие исторические события. Так, например, никто не мог предвидеть распад СССР в конце 1991 г. Иногда мы даже не можем предвидеть собственных поступков, особенно если речь идет о необычных ситуациях.
Ученые и философы связывали развитие научного знания с возможностью все более точного предвидения. В самом деле, рассуждали они. Если я знаю законы природы, я знаю, что всегда и везде, где имеет место событие А, оно будет причинно и необходимо порождать событие В. Это имеет место и в обычной жизни. Если я наблюдаю попадание молнии в деревянный предмет, я знаю, что он загорится. Закон науки дает нам знание принципиально такого же рода, только более точное, количественно формулированное и более обоснованное. В процессе развития науки мы будем знать все большее количество таких законов. Чем больше мы будем знать законов природы, тем лучше мы сможем предвидеть будущие события. А если мы можем их предвидеть, мы в состоянии поставить ход событий под свой контроль, предотвратить нежелательные следствия и достичь тех результатов, которые полезны нам. Научное знание, таким образом, умножает человеческое могущество. В принципе человек в состоянии поставить под свой контроль все стихийные силы природы.