Что такое эксперимент или опыт
Опыты, эксперименты и наблюдения в физике: в чем между ними разница
Содержание:
Эксперимент, опыт, наблюдение – основополагающие методы изучения окружающего мира, постижения закономерностей природы. Люди испокон веков следят за протекающими вокруг них явлениями, часть из увиденного пытаются повторять в определённых условиях, имитировать протекающие в природе процессы. Рассмотрим, что такое в физике опыт, наблюдение, эксперимент, чем отличаются. Приведём примеры трёх методов познания законов творца.
Чем отличается опыт от эксперимента
Эксперимент – метод исследования, направленный на:
Из латинского «слово» переводится как «опыт», то есть понятия аналогичные. В русском языке они имеют слегка отличающуюся окраску.
Экспериментальное исследование – опыт, проводимый в строго заданных рамках, часто реализуется в лабораторных или иных специальных условиях, нацелен преимущественно на точный результат, его повторяемость. Обычно требует специального материально-технического обеспечения.
В чем разница между опытом и экспериментом?
При проведении опытов человек не ограничивается ничем: используемой материальной базой, внешними условиями, однако работает в ограниченном опытном пространстве. Эксперимент – разновидность опыта, проводимого в заданных условиях при регулярном контроле изучаемых и зависящих от них параметров.
Алгоритм проведения эксперимента включает:
Исследования, проводимые для удовлетворения любопытства, относят к экспериментам.
Эксперимент – научно проведённый опыт.
Чем эксперимент отличается от наблюдения
Опыт: бросаем камни в озеро и измеряем время, за которое волны дойдут до берега.
Эксперимент: опускаем камни весом около 30 г с высоты 1 м в воду с температурой
18 °C под прямым углом в безветренную погоду. Измеряем, за сколько образовавшаяся волна дойдёт до забитого возле берега кола.
Наблюдение: смотрим, как прогуливающийся мальчик с отцом бросают камни, замечаем, что волны, поднятые разными по весу камнями, доходят до берега со слегка отличающейся скоростью. Наблюдаем, что ветер влияет на скорость распространения волн.
Разница между опытом и экспериментом
Научный прогресс на 99% обязан любознательности человека и на 1% — случайности. Опыт и эксперимент являются основными методами исследования, благодаря которым учёные находят ответы на самые трудные вопросы. И хотя в литературе данные понятия отождествляются, мы попробуем разобраться, есть ли между ними разница и насколько она существенна.
Определение
Опыт – основной метод исследования, научный процесс, целенаправленное действие, при успешной реализации которого подтверждается или опровергается гипотеза. Для реализации задач может использоваться специальное оборудование, при этом опытное пространство всегда ограничено.
Эксперимент – метод исследования, осуществляемый в управляемых условиях для подтверждения гипотезы. Экспериментатор активно взаимодействует с объектом и направляет его, что отличает данный процесс от наблюдения.
Сравнение
Таким образом, различия между указанными категориями действительно незначительны. Эксперимент проводится впервые, он призван подтвердить гипотезу, а опыт выполняется с заранее определённым результатом. И тот, и другой процесс протекает в управляемых условиях, при активном взаимодействии с объектом исследования.
Эксперимент преследует определённую цель, которая является для учёного основной. Это способ проверки идей, подтверждение гипотезы, уже возникшей в представлении исследователя. Опыт может выполняться без какой-то конкретной цели, а спонтанно, и перед учёным – «вилка» возможных исходов.
Впрочем, обозначенная нами разница не является существенной, и данные категории вполне могут использоваться в качестве синонимов. Ведь их главная цель – активное участие в процессе, не простое наблюдение, а взаимодействие с объектом, его направление в определённое русло.
Опыт и эксперимент – что это и отличия
Опыт и эксперимент – слова, которые слышал каждый человек. Часть людей посвящает им свою дальнейшую жизнь, производя научные исследования, открывая новые направления в науке. Обычные же люди не сразу могут объяснить, чем опыт отличается от эксперимента. Для того чтобы выяснить, существуют ли между терминами отличия, потребуется провести детальное сравнение, затрагивающее основные характеристики каждого из них.
Определение понятий
Для того чтобы провести эксперимент или поставить опыт, необходимо иметь набор знаний, умений и навыков в определенном научном направлении. Здесь не достаточно только одного энтузиазма или любопытства, поскольку, как опыт, так и эксперимент базируются на уже имеющихся научных знаниях или выдвинутых гипотезах, которые нуждаются в подтверждении. Для обычного человека, далекого от научных изысканий, может показаться, что между опытом и экспериментом нет существенной разницы, но это не так. Объединяет термины то, что каждый из них имеет отношение к науке и исследованиям, но подходы к исполнению отличаются, так же как и цели, поставленные перед человеком.
Эксперимент представляет собой метод научного изыскания, познания и поиска новых путей. В ходе его проведения выделяются определенные исследовательские объекты, которые будут перенесены в особые условия. Затем происходит их погружение в искусственно или специально переделанную под них среду. За всеми происходящими после этого изменениями следят специальные люди — экспериментаторы. Основная цель проведения эксперимента – проверка существующих сведений или выдвинутой гипотезы, которая требует практического подтверждения, поиск новых доказательств и фактов по определенной научной теме.
Опыт – основной метод исследования в различных научных сферах, процесс, целенаправленное действие, направленное на решение конкретной задачи. Основная цель опыта заключается в подтверждении или опровержении имеющейся гипотезы, мнения. Для реализации задач может использоваться специальное оборудование, приспособления или наборы инструментов. Особенность – пространство для проведения опытов всегда ограничено.
Сравнение
Экспериментом принято называть метод исследования, осуществляемый в управляемых человеком (специалистом в данной области) условиях для подтверждения гипотезы. В процессе он активно принимает участие в происходящем, влияет на ситуацию. Опыт предполагает, что его проведение может осуществляться командой непрофессионалов. Некоторые опыты ставятся с целью обучения. Также нужно учитывать и еще одно различие между понятиями: эксперимент – научная работа, проводящаяся впервые. Необходимость ее заключается в том, чтобы найти обоснованное подтверждение гипотезе. Опыт же осуществляется для того, чтобы подтвердить, что заранее определенный результат достижим. Общим для терминов является тот факт, что люди принимают участие во всех процессах, управляют ими и при необходимости вносят коррективы в созданную среду.
Эксперимент преследует определенную заранее цель, которая является для ученого основной. Это научный способ проверки идей или мнений, подтверждение гипотезы, уже возникшей в представлении специалиста или исследователя. Опыт может выполняться без конкретной цели. Его можно провести неожиданно. Конечный результат не определен, но примерный результат известен благодаря теоретическим сведениям по теме опыта.
Выводы
Различия между опытом и экспериментом имеются. Они не столь значительны, но оказывают влияние на ход выполнения и подготовки к работе. Их главная цель – подтверждение уже известных сведений. Люди принимают в них активное участие, не ведут простое наблюдение, но взаимодействуют с объектом, определяют его направление, среду, в которой он находится, время начала и окончания работ, этапы. Эксперимент призван подтвердить гипотезу, а опыт необходим, чтобы закрепить теоретические знания практическими действиями. Эксперимент ставится 1-2 раза, опыты можно проводить неопределенно много. Цели при проведении эксперимента обозначаются заранее. Опыт же не имеет строго обозначенных задач, он осуществляется спонтанно.
Чем опыт отличается от эксперимента
11 ноября 1999 года в Национальном институте стандартов и технологий в Боулдере, штат Колорадо, команда учёных-коллаборационистов, решивших объединёнными усилиями доказать справедливость сразу всех положений теории относительности, запустила свой самый убедительный, по их мнению, опыт. Они объединили 12 самых точных часов в мире, включая четыре устройства на водородных микроволновых лазерах и восемь цезиевых хронографов, из метрологических лабораторий в Соединённых Штатах, Великобритании, Франции и Италии, и стали наблюдать: насколько синхронно происходит отсчёт времени. Этот «самый скучный эксперимент» длился 14 лет. и еще 4 года учёные-коллаборационисты искали объяснение его неожиданным или парадоксальным результатам. Результаты и выводы были опубликованы лишь в 2018 году (Смотрите в Сети по запросу «Учёные 14 лет следили за тиканьем часов».)
Этот новый опыт обошёлся американцам в 500 миллионов долларов. Конечно, тот, кто выдал учёным такой денежный грант, был абсолютно уверен в том, что сверхточные часы покажут замедление времени во время прохождения Землёй наиболее близких к Солнцу точек на орбите, ведь массивные тела искривляют пространственно-временной континуум, что якобы и есть гравитация. В этом случае теория относительности будет доказана раз и навсегда. Это раз.
Во-вторых, атомные часы, находящиеся на спутнике, должны реагировать на изменения скорости спутника и его положения на крутой околоземной орбите. Этими релятивистскими эффектами будет доказана ещё и неразрывная связь времени с движением и скоростью… А для получения престижной Нобелевской премии большего и не надо.
В-третьих, атомные часы, способные отметить отклонение времени на 1/9 192 631 770 секунды, просто обязаны реагировать на прохождение через них гравитационных волн, ведь гравитационная волна – это тоже искривление пространственно-временного континуума, распространяющееся в пространстве со скоростью света и несущее энергию. Но…
Этот опыт был остановлен в октябре 2014 года. За 14 лет наблюдений синхронность атомных часов ни разу не нарушалась, а цезиевые хронографы ни забежали вперёд, ни отстали ни на одну атомную вибрацию, которых в одной секунде, даже не сомневайтесь, ровно 9 192 631 770 штук. Вопрос: в чём дело.
В это же самое время Пентагон намеревался с помощью интерферометров LIGO отслеживать старты баллистических ракет, ведь любое тело, движущееся с ускорением, согласно теории относительности, порождает гравитационные волны. Отследить реальные старты ракет не удалось и объект передали коллаборационистам. Те повысили чувствительность интерферометров ровно на порядок. и в момент пробного включения доработанных интерферометров гравитационная волна от двух черных дыр, сливающихся на расстоянии 1-го миллиарда световых лет, искривила массивные зеркала интерферометров. Странное совпадение, не правда ли.
А какие постулаты Эйнштейна на самом деле доказал «Боулдерский эксперимент». Вот далеко не полный список: «Есть две бесконечности – Вселенная и глупость»; «Никаким количеством экспериментов нельзя доказать теорию, но достаточно одного эксперимента, чтобы её опровергнуть»; «Теория – это когда всё известно, но ничего не работает»; «Математика – это единственный совершенный метод водить себя за нос»… и «Время – это, скорее, философская категория, а не тиканье часов». То есть, учёным удалось доказать как раз то, что они сами считали шутками или причудами гения, а также опровергнуть всё то, что они считали научной теорией гравитации. Ставили предсказуемый опыт, а получился неожиданный эксперимент с парадоксальным результатом.
Какая разница между опытом и экспериментом?
Эксперимент можно определить как научно поставленный опыт.
Опыт может не иметь гипотезы как таковой (но может и иметь), а проводиться «из любопытства», спонтанно.
Опыты могут повторяться много раз, единичный опыт чаще называют экспериментом.
Понятие «опыт» еще и включает в себя накопленные знания.
Возможно, в голове стоит определенная программа, отпечатывается именно тот фрагмент, который видел, а потом он невольно транслируется, в то время как другие могут видеть абсолютно другое. Мысли материальны, а потому любые наши желания и потребности будут воплощаться в реальности, если мы этого сильно захотим. Насчет этого эксперимента думаю, что дело в каких-то физических законах.
19 декабря 2017 года Дмитрий Рогозин присутствовал в Фонде перспективных исследований. Здесь проводилась демонстрация испытаний по технологии жидкостного дыхания, то есть возможность дышать в среде с растворенным кислородом. Испытания по такому виду дыхания ведутся с 80-х годов двадцатого столетия ученым Андреем Филиппенко. Дмитрий Рогозин сопровождал на презентацию президента Сербии Александра Вучеча. Демонстрация заключалась в погружении таксы в резервуар с жидкостной средой. Собака начинала дышать через некоторое время и может находится в резервуаре до двух часов без вреда для здоровья.
После окончания мероприятия Рогозин пожалел подопытную собаку и забрал такса домой.
Это один из важнейших и сложнейших философских вопросов познания действительности, ответить на который пытались целые поколения философов (материалистов, реалистов, идеалистов, приверженцев эмпиризма, экзистенциалистов, неопозитивистов и др.). Попытаемся кратко ответить на него, исходя из сложившегося представления об отличии этих философских понятий.
Термин «опыт» употребляется также в узком смысле для обозначения методов научного исследования, т.е. постижения сущности предметов, явлений и закономерностей объективного мира. Такими методами являются эксперимент и наблюдение.