Морозова Елена Германовна , кандидат химических наук Введение в естествознание (учебное пособие) Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук, священник Константин Буфеев Учебное пособие представляет собой курс естествознания, который мо­жет быть использован в системе высшего гуманитарного и среднего общего образования.

Наблюде­ние как метод познания более или менее удовлетворяло по­требности наук, находившихся на описательно-эмпиричес­кой ступени развития. Прогресс научного познания был свя­зан с переходом многих наук к более высокой ступени развития, на которой наблюдения дополнялись эксперимен­тальными исследованиями, предполагающими целенаправ­ленное воздействие на изучаемые объекты.

Следует отметить, что в наблюдениях отсутствует де­ятельность, направленная на преобразование и изменение объектов с целью их познания. Часто наблюдение являет­ся единственно возможным способом эмпирического по­знания. Это может быть связано с рядом обстоятельств: недоступностью этих объектов для практического воздей­ствия (например, наблюдения удаленных космических объектов)

, нежелательностью, исходя из целей исследова­ния, вмешательства в наблюдаемый процесс (фенологичес­кие, психологические и др. наблюдения), отсутствием технических, энергетических, финансовых и иных воз­можностей постановки экспериментальных исследований объектов познания. По способу проведения наблюдения могут быть: 1)   непосредственными; 2)   опосредованными; 3)    косвенными.

При непосредственных наблюдениях те или иные свой­ства, стороны объекта отражаются, воспринимаются органами чувств человека. Такого рода наблюдения дали нема­ло полезного в истории науки. Известно, например, что на­блюдения положения планет и звезд на небе, проводившие­ся в течение более двадцати лет Тихо Браге с непрев­зойденной для невооруженного глаза точностью, явились эмпирической основой для открытия Кеплером его знамени­тых законов.

В настоящее время непосредственные визуаль­ные наблюдения широко используются в космических ис­следованиях. Визуальные наблюдения с борта пилотируе­мой орбитальной станции — наиболее простой и весьма эффективный метод исследования параметров атмосферы, поверхности суши и океана. «С орбиты искусственного спут­ника Земли глаз человека может определить границы об­лачного покрова, типы облаков, границы выноса мутных реч­ных вод в море, просмотреть рельеф дна на мелководье, определить характеристики океанических вихрей и пылевых бурь размером в несколько сот километров, различить типы планктона и т. п.

Комплексное восприятие наблюдаемых яв­лений..., избирательная способность человеческого зрения и логический анализ результатов наблюдений — это те уни­кальные свойства метода визуальных наблюдений, которы­ми не обладает никакой набор аппаратуры» [23]. Возможности визуального метода наблюдений суще­ственно увеличиваются, если использовать инструменты, расширяющие границы человеческого зрения.

Это могут быть бинокли, зрительные трубы, приборы ночного видения с оптико-электронным усилением света. Подобные наблю­дения могут быть названы опосредованными. Если, напри­мер, до начала XVII века астрономы наблюдали за не­бесными телами невооруженным глазом, то изобретение Галилеем в 1608 году оптического телескопа подняло аст­рономические наблюдения на новую, гораздо более высо­кую ступень.

Создание в наши дни рентгеновских телеско­пов и вывод их в космическое пространство на борту орби­тальной станции (рентгеновские телескопы могут работать только за пределами земной атмосферы) позволило прово­дить наблюдения за такими объектами вселенной (напри­мер, пульсары и квазары), которые никаким другим путем изучать было бы невозможно. А создание в XVII веке оп­тического микроскопа и гораздо позднее, уже в XX веке — электронного микроскопа позволило исследователям наблю­дать удивительный мир микрообъектов и микроявлений.

Особенностью современного естествознания является повышение роли так называемых косвенных наблюдений. Например, объекты и явления, изучаемые ядерной физикой, не могут прямо наблюдаться ни с помощью органов чувств человека, ни с помощью самых совершенных приборов. То, что ученые наблюдают в процессе эмпирических исследо­ваний в атомной физике, — это не сами микрообъекты, а только результаты их воздействия на определенные объек­ты, являющиеся техническими средствами исследования.

Например, при изучении свойств заряженных частиц с по­мощью камеры Вильсона эти частицы воспринимаются исследователем косвенно — по таким видимым их прояв­лениям, как образование треков, состящих из множества капелек жидкости. Косвенные наблюдения обязательно ос­новываются на некоторых теоретических положениях, уста­навливающих определенную связь (

обычно, в виде матема­тически выраженной функциональной зависимости) между наблюдаемыми и ненаблюдаемыми явлениями. Подчерки­вая роль теории в процессе таких наблюдений, А. Эйнштейн в разговоре с В. Гейзенбергом заметил: «Можно ли наблю­дать данное явление или нет — зависит от вашей теории. Именно теория должна установить, что можно наблюдать, а что нельзя» [24].

Вообще любые научные наблюдения, хотя они опираются в первую очередь на работу органов чувств, требуют в то же время участия и теоретического мышле­ния. Исследователь, опираясь на свои знания, опыт, должен осознать чувственные восприятия и выразить их (описать) либо в понятиях обычного языка, либо — более строго и со­кращенно — в определенных научных терминах, в каких-то графиках, таблицах, рисунках и т. п.

Наблюдения могут нередко играть важную эвристи­ческую роль в научном познании. В процессе наблюдений могут быть открыты совершенно новые явления, позволя­ющие обосновать ту или иную научную гипотезу. Например, участтники длительных экспедиций в космос на орби­тальной станции «Салют-6» вели наблюдения Мирового океана, т. к. над ним и даже в его глубинах формируется погода планеты.

В результате этих наблюдений были об­наружены так называемые синоптические вихри. После­дние представляют собой специфические образования в оке­ане, размеры и цвет которых бывают различными. Некото­рые из них имеют зеленоватую окраску, что характеризует подъем глубинных вод к поверхности, другие отличаются голубой окраской — здесь вода с поверхности уходит в глу­бину.