Логическая структура мысленного эксперимента

   Мысленный эксперимент строится на основе чувственно-наглядного материала, создания образных картин, но логическое обобщение предшествующего опыта субъекта включается в эксперимент в качестве организующего начала. С его помощью происходит упорядочение чувственного материала, его осмысление и необходимый отбор. Мысленный эксперимент дает соответствующим образом переработанный наглядный, чувственный материал.
   Мысленный эксперимент является мыслительным процессом, в котором чувственные и рациональные элементы находятся в диалектическом единстве и взаимопроникновении. Именно единство чувственного и логического, наглядного образа и научной абстракции составляет то необходимое условие, благодаря которому на основе мысленного эксперимента нередко совершаются важные научные открытия.
   Эвристическая ценность мысленного эксперимента заключается в том, что при анализе чувственно-наглядного образа объекта исследования можно вскрыть в нем такие стороны и свойства, такое содержание, которое еще не зафиксировано в понятийном аппарате науки. С помощью наглядных образов можно совершать в голове идеальные операции с предметами, не прибегая к действиям с самими предметами: делить их, соединять между собой, выделять отдельные свойства, включать их в новые связи и так далее.
   Наглядные образы всегда неполно, приближенно отражают действительность. Эта ограниченность ставит пределы познавательному значению оперирования этими образами и обусловливает вероятностный характер выводов из мысленных экспериментов. Но пределы эти, свою очередь, детерминируются уровнем теоретического и практического освоения человеком исследуемой предметной области. Теория и практика обогащают смысловое, семантическое содержание исходных образов, уточняют их.
   В мысленном эксперименте необходимо в ряде случаев достигнуть максимальной изоляции его элементов. Для чувственно-наглядных образов это почти не возможно вследствие некоторой их неопределенности и расплывчатости. Поэтому логическая структура эксперимента, словно сетка, накладывается на чувственные элементы, как бы придавая им более четкие очертания. Логическая структура мысленного эксперимента может и не осознаваться исследователем. Но она, несомненно, является тем фактором, который синтезирует все элементы мысли в цельный творческий процесс.
   Экспериментальный метод основан на единстве индукции и дедукции. Каждый отдельный эксперимент - это единичный факт, некоторый материальный процесс, осуществляющийся всегда в конкретной форме. Результаты всей серии приведенных экспериментов используются как посылки индуктивного умозаключения. Последнее обобщает все единичные факты, экстраполирует данные этого обобщения на весь класс однородных с ними явлений и дает возможность сформулировать некоторую обобщающую закономерность. В то же время индукция обычно постоянно дополняется дедукцией. Результаты серии экспериментов постоянно интерпретируются в ходе исследования на основе уже установленных общих принципов теории. Сложность логической структуры реального эксперимента состоит в том, что индукция и дедукция здесь переплетаются между собой. Однако преобладающее значение имеет индукция.
   Мысленный эксперимент по своей логической структуре представляет собой гипотетико-дедуктивное построение, так как наряду с основными посылками, истинность которых установлена экспериментально или теоретически, в ходе исследования вводятся гипотетические посылки. Последние находят большее или меньшее подтверждение в процессе завершения всех звеньев преобразования исходного материала, причем в этом процессе принимают участие чувственно-наглядные, оценочные и тому подобные компоненты. В отличие от обычного дедуктивного рассуждения в этом творческом акте происходит не вычленение информации, в скрытом, не явном виде содержащейся в посылках, а получается новое знание, которое не содержалось в исходных положениях, использованных в мысленном эксперименте. Именно гипотетико-дедуктивный характер построения, т.е. введение в него гипотетических посылок с целью заполнения “белых пятен”, стимулирует открытие новых свойств, сторон и отношений исследуемых объектов.
   В структуре мысленного эксперимента можно выделить три основных элемента: а) активную мысленную деятельность экспериментатора как познающего субъекта; б) образ объекта исследования; в) образ экспериментальных средств, с помощью которых реализуется связь воображаемого субъекта познания с образом объекта исследования.
   Степень схематизации системы связей и отношений объектов материальной действительности в мысленном эксперименте такова, что субъект познания в нем оказывается представленным неявно, а на первом плане остаются лишь образы объекта исследования и экспериментальных средств.
   Образ объекта исследования, формирующийся в процессе мысленного эксперимента, выступает результатом не только непосредственного чувственного отражения, но и абстрактного мышления. Благодаря этому характеристики объекта в мысленном образе взаимосвязаны, что создает возможность замены конкретного объекта познания его образом, а материального оперирования объектами и экспериментальными средствами - мысленным оперированием их образами. Благодаря цельности, конкретности и относительной самостоятельности образа его можно соотносить и с такими объектами, чьим непосредственным аналогом он не является. Оперируя таким самостоятельным образом - представлением, можно вскрыть некоторые общие свойства изучаемых предметов, то есть при помощи одного получить знание о других объектах.
   Следовательно, в мысленном эксперименте непосредственный образ объекта может одновременно стать опосредованным образом других объектов, а его исследование дает новую информацию. В этом случае образ является идеальной моделью объекта, а мысленный эксперимент - модельным.
   Мысленный эксперимент есть целесообразная деятельность субъекта познания, а целеполагание и воображение связаны между собой, первое с необходимостью предполагает второе. Определить цель - значит мысленно предвосхитить результат деятельности, что невозможно без предвосхищения и самой этой деятельности. Это значит, что субъект способен фиксировать не только настоящее и прошлое объекта, но и отражать его в процессе изменения. Эта особенность целеполагания является одновременно и особенностью воображения, используемой в мысленном эксперименте.
   О том, что образ - модель объекта исследования в мысленном эксперименте является образом воображения, свидетельствует так же и то, что в мысленном эксперименте имеющийся опыт оказывается преобразованным в соответствии с целями исследования. Источником воображения в мысленном эксперименте являются объекты материального мира; образ объекта исследования (образ воображения) возникает не мгновенно, он формируется под влиянием изменяющейся экспериментальной ситуации. Образ-модель как образ воображения всегда нагляден, но объект отражается не непосредственно: происходит отрыв от “ситуационной связанности”.
   Иными словами, в мысленном эксперименте обеспечивается модельная наглядность образа исследования. Это значит, что последний является своеобразным сплавом чувственности и мышления. Чувственность в данном случае играет роль материала, из которого при ведущей роли мышления строятся образы.
   Роль воображения в ходе мысленного эксперимента велика. Но мысленный эксперимент включает в себя и чисто логические формы познания, которые выходят за пределы воображения. Функции воображения определяются той ролью, которую оно играет в процессе преобразования наглядной ситуации. Само это “преобразование наглядной ситуации в ходе мысленного эксперимента, - считает В.А.Штофф, - включает в себя следующие операции:
   1) построение по определенным правилам мысленной модели подлинного объекта изучения;
   2) построение по таким же правилам идеализированных условий, воздействующих на модель, включая создание идеализированных “приборов”, “инструментов”;
   3) сознательное и планомерное изменение и относительно свободное комбинирование условий и их воздействия на модель;
   4) сознательное и точное применение на всех стадиях мысленного эксперимента объективных законов и использование фактов, установленных в науке, благодаря чему исключается абсолютный произвол, необузданная и необоснованная фантазия”.