Головна |
« Попередня | Наступна » | |
3.1. Інтерпретація тога «що ми бачимо |
||
Наступне завдання полягає у виробництві безлічі даних Я *, що мають відношення до теоретичних іредсказаніям Т *. Виконання цього завдання часто тре-5ует теоретичної роботи, порівнянної за обсягом; попередньої стадією. Розглянемо, наприклад, картини дифракції рентгенівських променів - основний емпіричний інструмент аналізу, використовуваний в молекулярній біології. Ясно, що DHH мають сенс тільки в теоретичному контексті. Ми бачимо на них лише темні плями і кільця навколо деякого центру. Такі постаті не мають очевидного зв'язку з просторовою конфігурацією атомів в кристалі. Тільки теорія розкриває нам значення подібних (природних) знаків. Для того щоб «прочитати» гакіе картини, необхідно побудувати гіпотезу щодо даної конфігурації атомів (назвемо її Ті): допомогою деяких фрагментів фізичних і хімічних теорій. Потім необхідно додати електромагнітну теорію (назвемо її Т2), що пояснює природу і поведінку рентгенівських променів. На підставі Ті і Т2 обчислюють (за допомогою рядів Фур'є) теоретичну картину дифракції, тобто, те, що повинно 5ило би вийти, якби Ті і Т2 були правильними. Але ця картина неспостережуваних а; нам потрібен, крім того, ще деякий міст для переходу до спостерігається картині. Дифракційні картини фіксуються за чутливих фотографічних пластинках. Механізм цього процесу пояснюється третій теорією - фотохімією, яку ми назвемо Т $, Картина дифракції дии рентгенівських променів (сслепие * дані) стає: відетельством за чи проти теорії молекулярних структур Ті якщо ця картина може бути виведена з іее за допомогою допоміжних теорій (електромагніт-юй оптики і фотохімії), одна з яких пояснює механізм дифракції, а інша - механізм почорніння фотопластинки. Одним словом, Ті Т2 і в сукупності спричиняють Е (див. рис. 6). Експериментатор, звичайно, почне з іншого кінця:) Н отримає Е і намагатиметься вгадати Т \ на Георій 7 * 2 і 7 * з, які в даному приватному контексті> н прийматиме за доведені . Його завдання буде> братнею (див. § 2.4). Якщо кристал дуже складний,; ак у випадку з протеїном, який містить тисячі ітомов, то робота з розгадування його будівлі та структури буде дуже складною: досі розшифрована тільки невелика частина таких картин. Проте завжди можна отримати деяку допоміжну інформацию з східних, вивчалися раніше випадків. Крім того, спочатку многой емпіричної інформацією можна знехтувати і почати дослідження, використовуючи інструмент малої роздільної сили, подібно до того як астрономи часто починають з телескопів малої потужності. Якщо не зробити таких спрощень, то, можливо, і не вдасться отримати ніякої структури взагалі. Точно так само, як груба теоретична модель все ж краще, ніж нічого. Легкотравні дані переважніше заплутаних і непереварених. Завдання кристалографа значно спростилася б, якщо теоретична хімія була б більш розвиненою Tj Теорія молекулярних а р Т2 Оптика рвнтеенодскіх
структур \ / променів Дифракційні картини Т3 Фотохімія (пластинки) Е Фотографіі.которие потрібно отримати Рис. 6. Дифракційна картина рентгенівських променів має сенс, якщо вона може бути пояснена на основі моделі кристала і за допомогою двох допоміжних теорій, одна з яких пояснює природу рентгенівських променів, інша-процес почорніння фотопластинки. І можна було б вивести всі можливі конфігурації, що задовольняють даній безлічі атомів. Таке детальне обчислення можливих конфігурацій молекул - вимагає в свою чергу четвертої теорії - квантової хімії, існуючої ось уже близько чотирьох десятків років, але все ще не зовсім готовою до вирішення цієї важкої завдання. Але коли ці труднощі будуть позаду, то логічне древо на рис. б доповниться ветью, простягнутою від квантової хімії до теорії молекулярних структур Тх. Розгадка «значення» багатьох нині таємничих рентгенівських картин іаеісіт від подальшого розвитку теорії, а не від більш гонку спостережень та вимірювальної техніки. Зх Знання того, що ми вимірюємо Інструкції щодо лабораторних операцій іноді формулюються за допомогою прагматичного мови, який маскує їх теоретичні основи, що можна проілюструвати на одному прикладі з класичної фізики. Будь-яке точне вимірювання включає в себе електричні вимірювання, які в свою чергу містять операцію порівняння електричних опорів. Одним із стандартних засобів, що використовуються для цього, є місток Уитстона. Проектування містка Уитстона та операції з ним грунтуються на елементарній теорії електричних ланцюгів, основними законами якої є закони Кірхгофа і Ома. Рис. 7 а
теорією ланцюгів дозволяє нам визначити X нз А, В і С. безпосередньо представляє теоретичну модель містка Уитстона в стані рівноваги, тобто коли через гальванометр не тече струм . У цих умовах другої закон Кірхгофа дає 1 / P для правої гілки. Відповідно і різниці потенціалів за законом Ома рівні VPQ = Аіь VPS = »Bi2t Kq ^ = * XІ І, ^ звідси кінцева формула X - АС / В. (Гальваномеїр G, що з'єднує точки Q і S ланцюга, не фігурує в даних формулах явним чином як референта, так як він реєструє відсутність струму.) Наведені вище формули можуть бути підсумовані в наступному фізичному затвердження: Р: в одному з відгалужень містка Уитстона існує деяка точка S, де електричний потенціал має те ж саме значення, що й потенціал в заданій точці іншого відгалуження. Лаборант буде користуватися наступним операційним твердженням, яке переводить попереднє висловлювання на мову безпосередніх дій: О: якщо один з контактів гальванометра на містку Уитстона приєднаний до точки Q, обраної довільно на одному з відгалужень містка, а другий переміщається уздовж іншого відгалуження, то буде знайдена деяка точка S, де покажчик гальванометра прийде в стан спокою на нульовому діленні Шкали, що ми і побачимо. (Слова, виділені курсивом в даній пропозиції, безсумнівно, є прагматичними термінами.) Можливо, лаборант буде задоволений таким операційним визначенням О, але єдиним підтвердженням Про буде попереднє фізичне (і теоретичне) затвердження Я. Більш того, саме утвержедніе Р призвело сера Чарльза до винаходу містка, що носить його ім'я. (Одне тільки спостереження, що струм не тече через G, могло б бути інтерпретовано й інакше - як, наприклад, вказівка на те, що даний вимірювальний прилад несправний.) Взагалі кажучи, звичайно, можливий повсякденний досвід, незалежний від якої б то не було теорії, а проте в науці будь точний досвід обов'язково передбачає яку-тр. теорію, хоча саме його опис може н не виявляється цієї залежності. Чим точніше експеримент, тим складніше обгрунтовує його теорія Аналіз дй ^ х процесів вимірювання, типових для сучасної. Фізики, підтвердить це твердження. 1 В. Levi, Leyendo a Euclides, Editorial Rosario, Rosario, 1947,
|
||
« Попередня | Наступна » | |
|
||
Інформація, релевантна "3.1. Інтерпретація тога« що ми бачимо " |
||
|