Как измерить все, что угодно

В данной главе зададим себе следующие вопросы, которые помогут нам выбрать подходящую категорию методов измерения.

• Каковы составляющие интересующего вас объекта? Разложите неизвестный объект так, чтобы по составляющим, характеризующимся собственными неопределенностями, оценить целое.

• Как интересующий вас объект или его составляющие измерялись ранее? Вполне возможно, что вы не первый, кто столкнулся с подобной задачей, и что на данную тему даже существует обширная литература. Анализ работ других авторов называется вторичным исследованием.

• В чем проявляют себя выявленные вами составляющие объекта измерения? Вы уже ответили на вопрос, как можно наблюдать интересующий вас объект. Проделайте то же относительно его составляющих. Возможно, и в этом вам помогут вторичные исследования.

• Что на самом деле нам необходимо знать, чтобы проводить измерения? Примите в расчет оцененную ранее нынешнюю степень неопределенности, порог и стоимость информации. Все эти ориентиры помогут вам выбрать правильный подход к измерению.

• Что может вызвать ошибку? Подумайте над тем, каким образом наблюдения могут ввести вас в заблуждение.

• Какой инструмент следует выбрать? Ответы на предыдущие вопросы помогут вам выбрать или разработать подходящий инструмент измерения. Возможно, как и раньше, полезными окажутся вторичные исследования.

Теперь, не забывая об этих вопросах, мы можем обсудить, какие инструменты используются для измерения.

Инструменты наблюдения: введение в инструментарий измерений

Названия предметов и явлений, варианты изменения этих названий со временем немало рассказывают о развитии наших представлений. Хороший тому пример — научные инструменты. До промышленной революции, особенно в эпоху европейского Возрождения, их нередко называли инструментами философского поиска. Научные инструменты использовали для поиска ответов на «глубинные» вопросы того времени. Галилей с помощью маятника и наклонной плоскости, по которой он скатывал шарики, рассчитал ускорение свободного падения (история о том, как он бросал с Пизанской башни разные предметы, скорее всего, вымысел). Даниэль Фаренгейт с помощью ртутного термометра дал количественную оценку тому, что раньше называлось «качеством» температуры. Но эти устройства позволили не только назвать точные числа, но и узнать нечто новое о мире, в котором жили эти ученые. Каждое из устройств предоставило своим создателям возможность наблюдать за той стороной мира, которая ранее была скрыта от всеобщего обозрения.

А тех, кто пользовался этими приборами, называли в те времена даже не учеными, а натурфилософами, которые не пропадали день и ночь, как нынешние исследователи, в научных лабораториях, а были, скорее, хорошо образованными людьми. За немногими исключениями, они располагали и временем, и средствами, необходимыми для конструирования дорогостоящих устройств, или имели состоятельных покровителей — так же, как многие художники. Используемые ими приборы были нередко не только функциональными, но богато украшенными произведениями искусства и приобретались с целью продемонстрировать хороший вкус, а также научную любознательность (хотя иногда и то и другое было только видимостью).

В конце XIX века, во времена таких изобретателей, как Томас Эдисон и Александр Грейам Белл, исследования и разработки превратились в крупномасштабный бизнес. До этого инструменты нередко изготавливались по индивидуальному заказу; ко времени Эдисона и Белла научные приборы стали стандартными и началось их массовое производство. Кроме того, они приобрели более утилитарный вид. Если раньше просвещенные господа демонстрировали свои новые микроскопы гостям наряду с дорогими предметами искусства, то микроскопы изобретателей времен промышленной революции годились для показа только в лабораториях, условия работы в которых по нынешним меркам были просто каторжными. Неудивительно, что именно тогда наука и научные наблюдения стали ассоциироваться у широкой публики не с увлекательной погоней за глубокими знаниями, а с тяжелым и изнурительным трудом.

Даже сегодня для многих инструмент измерения обычно означает прибор (быть может, элемент сложного электронного оборудования), предназначенный для количественного определения какого-то малоизученного физического явления. Примеры — счетчик Гейгера для регистрации уровня радиации и служащие для определения массы весы. Однако многие специалисты в различных областях вкладывают в термин «инструмент» гораздо более широкий смысл. Так, в сфере образования исследователи называют инструментом опрос, тест или даже отдельный вопрос теста, и такое использование данного понятия вполне правомерно.