Experiment

Významnou vědeckou metodou je experiment. Experiment můžeme charakterizovat jako cílevědomě navozený proces pozměňující spontánnost přírodních procesů přímým působením technickými nástroji na experimentální objekt nebo měněním podmínek, v nichž se objekt nachází a tím zjišťování změn, které takto nastanou. Tuto charakteristiku, která postihuje převážnou většinu experimentů je nutné doplnit v případě, že jde o tzv. myšlenkový experiment, o němž se zmíníme samostatně.

Protože podstatou experimentu je cílevědomé působení na experimentální objekt, jde vždy o přesnou představu, jak se bude na objekt působit a hypoteticky se rovněž očekávají výsledky působení, které jsou zjišťovány výše popsanými metodami, zejména pozorováním a měřením. V tomto smyslu je možné říci, že experiment je prakticky ověřovanou hypotézou, z níž vyplývá.

Rozlišení mezi experimenty může být prováděno podle nejrůznějších kritérií. Nejčastějším je rozlišení mezi experimentem uskutečněným v přirozeném prostředí a experimentem v laboratorních podmínkách, případně experimentem na reálném objektu a experimentem uskutečněným na modelu.

Další rozlišení je na experiment fixační, experiment reprodukční a experiment kreační.

Fixačním experimentem rozumíme takové působení na objekt, jehož výsledkem je pozorování a měření hodnot, které by bez působení experimentálních prostředků nebylo možné zjistit. Může jít například o zastavení dynamiky procesů, nebo rozštěpení pozorovaného objektu na fragmenty, atd.

Při reprodukčním experimentu se experimentátor snaží dosáhnout přirozených procesů ustanovením různých podmínek, v nichž se experimentální objekt nachází. Předpokládejme např. že přirozený stav objektu je charakterizován hodnotami X, Y, Z. Experimentátor kombinuje podmínky (jevy) a1 a2, ..an tak, aby výsledkem byl přirozený stav X, Y, Z. Schématicky to můžeme znázornit takto:

a1 ----- a2 ----- a3 ----- X

a4 ----- a5 ----- a6 ----- Y

...

..an ...Z

V průběhu experimentu jsou měřeny jednotlivé podmínky, případně jsou eliminovány nepodstatné podmínky, takže experimentátor dojde ke zjištění, že pro reprodukci přirozeného stavu objektu jsou podstatné např. podmínky (jevy) a2, a3, a6. Tyto podmínky jsou pak charakterizovány jako dostatečné a nutné.

Při kreačním experimentu jde o vytváření nových jevů, které nejsou v přirozeném stavu experimentálních objektů. Jako ilustrace tohoto typu experimentů může být uvedeno např. šlechtění rostlin, vytváření umělých hmot, atd. Při tomto typu experimentu je dosaženo buď očekávaného výsledku nebo výsledku nahodilého, tedy neočekávaného. V tomto případě je nutné analyzovat, které z podmínek (jevů) způsobily neočekávaný výsledek a je nutné přehodnotit hypotézu.

Při experimentální metodě je obvykle uplatňován tento postup:

- zformulování hypotézy,

- určení objektu,

- sestavení experimentálního a kontrolního objektu,

- vlastní experiment,

- měření v experimentální a kontrolním objektu,

- analýza výsledků,

- vyhodnocení experimentu.

Nejdůležitější části je vlastní experiment, při němž je nutné dbát některých zásad a využití všech možností, aby výsledek byl co nejúplnější. Především jde o sledování výsledků při různých podmínkách. další možností je kombinace zásahu a vlivu prostředí na experimentální objekt. Při experimentu můžeme rovněž ovlivňovat jen vybrané vlastnosti objektu a někdy je nutné izolovat objekt od nahodilých a vedlejších vlivů, které by mohly mít zkreslující vliv na výsledek. Důležitou zásadou je opakování experimentu, důraz je rovněž nutné klást na přesnost měření, pozorování a popis. Velmi důležité je srovnání výsledku experimentálního a kontrolního objektu.

Zvláštní pozornost zasluhují experimenty v humanitních vědách. To proto, že pro sociální experimenty lze jen obtížně vytvořit čisté podmínky bez rušivých vlivů vnějšího prostředí. V sociálním experimentu se mnohem více projevuje jedinečné a specifické na úkor opakovatelného a obecného. Rovněž etické aspekty sociálního experimentu nelze opomenout. Etické normy při experimentální práci jsou však v současné době uplatňovány nejen všude tam, kde je experimentálním objektem člověk, ale např. také při experimentech se zvířaty. Sociální experimenty mívají většinou také ideologické aspekty. Pro všechny tyto důvody se ve společenských vědách často používá místo reálného experimentálního objektu model.

A nakonec k tak zvanému myšlenkovému experimentu. Tento typ experimentu lze přirovnat k hypotéze. Odlišuje se však od ní tím, že dovádí hypotézu k očekávaným výsledkům, které je pak možné praktickým experimentem ověřit.

V literatuře je velmi častým příkladem myšlenkového experimentu Galileiho úvaha vedoucí k odhalení zákona volného pádu.

Většina lidí se v tehdejší době domnívala, že těžší těleso bude padat k zemi rychleji než těleso lehčí. Galilei však uvažoval takto: řekněme, že máme tři tělesa. Těleso (A), které je lehké, těleso (B), které je těžší, a těleso (C), které vznikne spojením těles (A) a (B) tak, že je spojíme řetězem. Toto těleso (C), přestože bude nejtěžší, nedopadne na zem jako první, protože při volném pádu bude jedna jeho součást (B) brzděná druhou součásti (A) padající pomaleji. To je ovšem v rozporu s původním předpokladem, že nejtěžší těleso dopadne na zem jako první.

Takovýto myšlenkový experiment vedl Galileiho k experimentu praktickému (fixačnímu), který byl uskutečněn v Pise. Galilei zjistil na základě měření, že všechna tělesa mají stejné zrychlení, což mu umožnilo zformulovat zákon volného pádu.

back