Так как на результаты описания могут влиять самые различные причины, то экспериментатор, чтобы исключить различные помехи и случайности, часто повторяет один и тот же эксперимент по нескольку раз. Повторяемость или воспроизводимость является одной из наиболее важных характеристик научных наблюдений и экспериментов. Она позволяет на основе статистических методов, иногда с применением ЭВМ, уменьшить вероятность ошибок, снизить погрешность измерений и дать наиболее точные количественные результаты.
Мы видим, таким образом, что научные описания совсем не простая вещь. Они не сводятся к обычным наблюдениям. Чтобы описание было правильным и соответствовало требованиям научности, необходимо:
1) учесть все условия, в которых проводится эксперимент, и различные причины и обстоятельства, влияющие на экспериментальный объект, приборы наблюдателя;
2) выразить результаты наблюдении и числе, та есть воспользоваться процедурой измерения, а если нужно, то и вычисления, подвергнув первоначальные «сырые» данные статистической обработке;
3) истолковать полученные результаты правильно, то есть отнести их не к приборам, побочным условиям и факторам, не к состоянию наблюдателя, его профессиональным- навыкам, зоркости, внимательности или утомленности, а к изучаемым объектам (давление пара в котле и т. д.).
Мы, следовательно, приходим к выводу, что система описаний отнюдь не так проста, как может показаться, она имеет сложную структуру, в ней более или менее отчетливо прослеживаются различные отношения между объектами, средствами наблюдения, исследователями, методами обработки данных. К тому же описания имеют смысл не сами по себе, а лишь внутри данной науки и прежде всего в связи с той или иной теорией.
Наконец, нам необходимо выделить в качестве особой подсистемы, связывающей знания с материальным миром, совокупность материальных и воображаемых моделей. Я уже говорил о них во второй главе. И сейчас хочу обратить ваше внимание на то, что они играют в научном познании роль, весьма отличающуюся от той, которая выпадает на долю математических и теоретических моделей.
Модели первых двух типов непосредственно относятся к материальным объектам, отражают их, фиксируют в себе наиболее важные черты таких объектов.
Модели двух последних типов относятся к научной теории. Они либо выражают и передают сведения о ее формальной структуре, либо служат для превращения этой последней в содержательную, теоретическую систему.
Материальные и воображаемые модели, хотя и очень условно, можно назвать «сгустками знаний». По существу, чтобы построить уменьшенный макет электростанции или механическую модель ДНК, как это делал Уотсон, нужно очень много знать о соответствующих объектах. Модели подобного рода служат для дальнейшего уточнения, проверки и создания некоторых новых знаний в рамках уже имеющихся. Результаты, полученные при исследовании таких моделей, ценны не сами по себе. Они приобретают значение, когда их переносят с моделей — объек-тов-заместителей и применяют к действительным объектам.
В реальном научном познании все подсистемы науки: теория, метод, описание эмпирических знаний, модели различных видов и т. д.—так тесно связаны, так иногда переплетаются, что отделить их, провести такую грань между ними почти невозможно.
Здесь, если хотите, перед нами в новом обличии предстает гордиев узел.
Однако и сейчас наша цель — не разрубить его, а разобраться. Но теперь это сделать гораздо легче. Я думаю, что хорошим подспорьем послужит для нас один эпизод из истории современной физики.
Люди давно интересовались проблемой времени. Мы знаем, что время необратимо, что оно имеет как бы одно-единственное направление: из прошлого в будущее. Известно также, что оно объективно, так как не зависит от воли и сознания людей, существует вне их и измеряется с помощью циклически повторяющихся регулярных ритмических процессов. Такие процессы мы наблюдаем при колебании обычного маятника или колебания атома внутри молекулы, молекулы в кристаллической решетке и т. п., и все же этих сведений очень мало для того, чтобы ответить на вопрос «Что такое время?» с той же точностью и определенностью, с какой мы можем сейчас ответить на вопросы: «Что такое глина?», «Какова высота Останкинской телебашни?» или «Какова форма околосолнечной орбиты Земли?» Вот почему каждая новая крупица знания о времени вызывает пристальное внимание физиков. Решая некоторые уравнения, связанные со специальной теорией относительности, физики получили отрицательное значение для времени.