<<
>>

4. Понятия и операциональные определения

Мы видели — из анализа геометрии, законов движения, движения атомных объектов, нового языка атомного мира, причинных законов (гл. 3—10),— что результаты индукции могут быть проверены только опытом, если понятия, содержащиеся в ней, имеют операциональное значение.
Понятие (например, длина) имеет операциональное значение, если ему можно дать операциональное определение. Это значит, что мы должны описать ряд физических операций, которые необходимо проделать, для того чтобы однозначно приписать понятию (например, длине какого-либо куска железа) в каждом отдельном случае определенное значение. - Мы знаем, что длина зависит от температуры, давления, электрического заряда и других физических свойств. Со времени появления теории относительности Эйнштейна мы знаем, что длина тела «изменяется» со скоростью. Следовательно, описание операции, посредством которой мы измеряем длину, содержит также и операцию, с помощью которой мы сохраняем постоянными температуру, давление, скорость и т. д. Или, другими словами, операциональное определение длины содержит, строго говоря, также и операциональные определения температуры, давления, скорости и т. д. Для того чтобы знать, как измерить длину, сохраняя другие факторы — давление, температуру, скорость и т. д. — постоянными, мы должны знать очень много физических законов. Следовательно, всякое операциональное определение какой-либо индивидуальной величины, вроде «длины», должно приниматься «cum grano sails» и пониматься как приблизительное определение. Другими словами, только при «благоприятных» обстоятельствах может быть описан ряд операций, которые однозначно дадут операциональное определение единичной величины, вроде «длины» или, «временного промежутка». П. У. Бриджмен произвел тщательное и глубокое исследование условий, при которых такие основопо- лагающие понятия термодинамики, как «температура, теплота, механическая энергия и т. д.», могут быть определены с помощью ряда физических или вычислительных операций. Ясно, что никакое измерение температуры не может быть выполнено, если имеются большие изменения в пределах небольших пространственных расстояний и временных промежутков. Чтобы измерить тепло Q, передаваемое телу через некую поверхность, применим методы калориметрии. Затем мы должны предположить, что тепло «спокойно» течет сквозь поверхность, не вызывая сколько- нибудь значительного изменения в движении молекул в теле. С другой стороны, мы определяем механическую работу как произведение давления на приращение объема. Это соотношение правильно, конечно, в том случае, если нет никакого импульсного усиления или турбулентного движения масс в теле. Бри- джмен пишет: «Только при совершенно исключительных условиях на практике может быть сделано четкое различение между потоком тепла и потоком механической энергии» В качестве примера он берет оригинальную установку Джоуля для описания механического эквивалента тепла посредством подъема температуры ведра воды, которая приводится в движение лопатками.
Превращение механической энергии лопаток в тепловую энергию представляет собой в известной степени явление деградации, связанное с преобразованием движения крупного масштаба в движение молекулярного масштаба. Бриджмен подчеркивает, что было бы трудно разложить то, что наблюдается, на теплоту или механическую работу; результат, безусловно, зависел бы от масштабов измерительных приборов. «Изучение самых общих условий, при которых различение потока тепла и работы имеет смысл, было бы, несомненно, весьма интересным, и, насколько мне известно, оно никогда не предпринималось». Хотя понятия, вроде потока тепла и работы, имеют опера-

1 P. Bridgman, The Nature of Thermodynamics, Ch. I, p. 67.

m

циональное значение только при специальных спокойных условиях, они могут употребляться в наших постановках физических экспериментов как основные понятия; законы, управляющие действительными экспериментами, суть отношения между измерениями и справедливы только при тех спокойных условиях, при которых такие понятия, как теплота и работа, имеют свои операциональные значения. Если, например, мы применяем первый закон термодинамики к случаю с лопатками, то проводим ограничивающую поверхность вокруг области турбулентного движения «на таком расстоянии, что можно было бы явно различать тепло и работу». Затем первый закон говорит нам, что для циклического процесса увеличение тепла равно затраченной работе. С подобной ситуацией мы встречаемся во всех областях физики и фактически во всех областях науки. Все операциональные определения ограничены определенными спокойными или упрощенными условиями.

Мы можем даже пойти несколько дальше. Легко видеть, что практически операциональные определения не могут быть сформулированы в той области опыта, для которой мы не знаем физических законов.

Одним из главных возражений, которые были подняты против понятия «операциональное значение» с тех пор, как Бриджмен предложил его, является утверждение, что мы не можем, например, сформулировать операционального определения «длины», если не имеем хотя бы какого-либо понятия длины. Это возражение, по-видимому, будет иметь некоторую силу, если мы не исследуем более тщательно действительного построения операциональных определений. Начнем с примера временного различия между двумя моментами времени. Например, мы можем взять временной промежуток между началом и концом лекции, рассчитанной на один час. Операциональным определением этого часа является фиксация угла, пройденного стрелками висящих на стене часов. Угол, пройденный большой стрелкой, равен четырем прямым углам (360°). Это, однако, непроизвольное определение.

Мы должны быть уверены, что часы во всех других аудиториях показывают одно и то же время, что личные часы преподавателя и студентов тоже показывают одно и то же время. Приводятся ли часы в движение посредством гирь или действием упругих пружин— это не столь уж существенная разница. Это показывает, что операциональное определение часа посредством угла, проходимого стрелками, имеет практическое значение только в том случае, если часы всяких размеров и систем показывают одну и ту же длительность времени. Но так получается, однако, только в том случае, если существует физический закон, который связывает колебания маятника под влиянием сил ы тяжести с колеб аниями волосковой пружины под влиянием упругости. Это закон механики. Кроме того, все механические часы дают определение временного промежутка, позволяющего нам весьма простым способом формулировать законы распространения света или электромагнитных волн. Следовательно, пространственные расстояния, проходимые светом, тоже могут исполь-зоваться как операциональные определения временного промежутка. Полезность всех этих операциональных определений времени основывается на том, что равные отрезки времени остаются равными, какое бы операциональное определение времени ни использовалось. Было бы поэтому ошибочно говорить, что у нас есть первичное понятие времени и что мы изобретаем операциональные определения для того, чтобы измерять это время. Основными фактами являются действительно тождественные результаты измерений посредством разных операциональных определений, которые позволяют нам воспринимать какой-то отрезок времени не как определяемый с помощью какого-то специального операционального определения, а с помощью большого класса определений, включающих в себя определения весьма различных типов.

Однако многие философы и даже ученые стали бы возражать и утверждать, что, кроме всех этих определений посредством физических операций, существует еще и непосредственное ощущение времени;

с помощью определенного психического процесса мы способны определить, сколько прошло времени в течение лекции. Мы можем субъективно сравнить это время, определяемое нашим сознанием, с длительностью, приписываемой этой же лекции пружинными часами, часами с маятником или распространением света. Некоторые авторы склонны считать, что длительность временного промежутка определяемого путем непосредственного наблюдения, есть «естественная» его длительность, тогда как операциональные определения с помощью часов различных конструкций являются искусственными. Если мы, однако, постараемся вникнуть в этот вопрос глубже, то скоро признаем, что определение временного промежутка нашего субъективного ощущения времени действительно является одним из нескольких возможных операциональных определений. Если в качестве измерительного инструмента рассматривать человека, то следует сказать, чі о оценка временного промежутка, его реакция на переживание часовой лекции, точно соответствует показанию стрелки на циферблате механических часов. Существуют различные методы субъективных определений времени подобно тому, как существуют и разные типы механических часов. Определение продолжительности лекции может быть основано на степени скуки, овладевшей аудиторией, на степени физического утомления, голода, жажды или томления по приятной компании. Полезность механических часов выводится из их «согласия» с «субъективным» определением времени. Если бы студенты оказались не утомленными лекцией в такой мере, которая соответствовала бы часовой длительности по механическим часам, то операциональное определение по этим часам не имело бы практического значения. Следовательно, все операциональные определения интервалов времени, объективные и «субъективные», имеют смысл только в том случае, если два интервала, равные по одному определению, приблизительно равны также и по другому. Эти равенства, конечно, верны благодаря специфическим законам движения. Пока часы с маятником совершают определен-

Ное чйсло Колебаний, определенное Количество жидкости вытекает из контейнера, самолет или луч света проходит определенное расстояние и т. д. Однако выполнимость этих определений основана также на законах физиологии и психологии. В то время как стрелки пружинных часов проходят определенный угол, человеческое сердце выполняет определенное количество биений и присутствующие на лекции слушатели до известной степени утомляются. Из всего этого следует, что операциональные определения «временного промежутка» не предполагают предварительного существования «мысленного понятия временного промежутка». Скорее можно было бы сказать, что «мысленное» понятие временного промежутка есть в такой же мере «операциональное определение», как и физическое. Последнее было введено только потому, что определение субъективной оценки времени оказалось для некоторых целей непрактичным. Мы не могли бы поставить условие, что лекция должна длиться только до тех пор, пока слушатели не утомятся до определенной степени или пока у них не произойдет одно и то же количество ударов сердца. Эти определения длины временного интервала были бы столь же практически удобными, как и определения посредством механических часов, если бы мы знали все переменные, от которых зависят утомление, скука и частота биений сердца, и если бы мы могли сохранять некоторые из них с постоянными значениями так же, как сохраняем постоянными температуру и давление, когда определяем длину. Мы могли бы в шутку Сказать: если бы мы знали законы, с помощью которых можно было бы вычислять способности лекторов заинтересовывать различные ауди- . тории, то могли бы использовать размеры скуки, ис- i пытываемой аудиторией, в качестве операционального определения промежутка времени.

Из всего этого ясно, что всякое изменение в нашем ; познании естественных законов должно создавать из- , менение и в операциональном определении, которым , мы пользуемся. Мы знаем, например, что сжимание ? тел при движении приводит к изменению в операцио- ; нальном определении длины; это определение должно теперь содержать скорость тела, длина которого подлежит определению. Точно гак же новое знание того, как жара в аудитории действует на восприимчивость слушателей, влечет изменение в операциональном определении временного интервала по степени потери интереса, возникшей за это время. Из всего этого мы видим, что развитие операциональных определений очень тесно связано с нашим знанием физических законов.

<< | >>
Источник: Франк Филипп. Философия науки. Связь между наукой и философией: Пер. с англ. / Общ. ред. Г. А. Курсанова. Изд. 2-е. — М.: Издательство ЛКИ. — 512 с. (Из наследия мировой философской мысли; философия науки.). 2007

Еще по теме 4. Понятия и операциональные определения:

  1. 7. Операциональные определения
  2. 7. Операциональное определение «массы»
  3. 6. Операциональное определение «силы»
  4. 10. Операциональные определения в геометрии
  5. Операциональные определения шкал SCL-90-R
  6. 3.3. Обобщение и ограничение ПОНЯТИЙ. Определение ПОНЯТИЯ. Операция деления
  7. «ОПЕРАЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ» СТЕРЕОТИПОВ
  8. Определение понятий
  9. Определение и сравнение понятий
  10. Определение значений понятия
  11. 2. Понятие и определение кредитной организации
  12. Определение понятия
  13. § 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ "ИНСТИТУТ"
  14. 3. «Положение и импульс частицы» не имеют операционального значения
  15. §10.3. Определение понятия «личность»
  16. Определение понятия «диссоциация»
  17. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ ПРАВА: СИНТЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД
  18. § 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ "КУЛЬТУРА"
  19. § 3. АДМИНИСТРАТИВНЫЙ ПРОЦЕСС: ОПРЕДЕЛЕНИЕ И СИСТЕМА ПОНЯТИЙ
  20. Образовательно-операциональная подготовка.