История и методология физики

Описание и сравнение 
Эмпирическое описание – метод закрепления средствами естественных или 
искусственных языков состава, свойств, связей и отношений исследуемого объекта, 
полученных в наблюдении. 
Описание завершает наблюдения, при этом исследователь как можно детальней 
закрепляет преимущественно внешние стороны изучаемых объектов. Описание по 
сути представляет собой перевод чувственной информации на естественный язык и 
придание ему формы повествования. Ученые-естественники XVII-XVIII веков 
оставили после себя яркие страницы «естественной истории» в дневниках и путевых 
записках, письменных отчетах и других документах, описывая различные свойства 
животных, растений, минералов, включая географические, геологические и этнографи-
ческие научные зарисовки. Основной смысл их поисков и наблюдений заключался в 
поиске нового: острова, минерала, вида растений и животных. Для этого требовалось 
подробное описание.
Опыт научных исследований свидетельствует, что обилие материала без 
сравнения и сопоставления не позволяет сделать полезного для науки вывода. 
Поэтому содержание описания в первую очередь подвергается операции сравнения.

---

Сравнение - метод получения нового научного знания на основе установления 
сходства или различия исследуемых объектов.
Метод сравнения является наиболее древним и распространенным, используется 
практически во всех актах познавательной деятельности, поскольку «все познается в 
сравнении». Основанием для сравнения объектов является их общий признак или 
группа признаков. Выделение общих признаков, по которым проводится сравнение, 
диктуется целями и задачами исследования, которые ограничивают круг 
сравниваемых объектов.
В сравнении главное не различие вещей, а вывод из сравнения. Вывод из 
сравнения всегда выступает в виде характеристики одного сравниваемого объекта 
относительно другого. Иными словами, сравнение дает лишь относительное знание: 
объект А может быть выше, ниже, теплее, темнее, ярче, тверже, пластичнее объекта В.  
 
Измерение 
На этапе описания и сравнения в первую очередь пытаются выяснить свойства 
объектов, т.е. их способность обнаруживать те или иные стороны в процессах 
взаимодействия. Систематизация свойств позволяет судить о качестве, поскольку 
качество - это система важнейших, необходимых свойств объекта, без которых он не 
существует. Качество неотделимо от количества, т.е. внутрикачественного различия 
объектов, характеризуемого числом и величиной.
Число - одно из основных понятий математики, при помощи которого 
обозначается и отображается какая-либо количественная характеристика объекта, 
называемая величиной. Величина - это все то, что может быть больше или меньше, что 
может быть присуще объекту в большей или меньшей степени. Чтобы реальному 
объекту приписать ту или иную числовую величину, его следует измерить, т.е. 
экспериментально сравнить с качественно однородной единицей измерения.
Измерение - метод научного исследования и процесс, отражающий в реальном 
объекте свойства и отношения, характеризуемые числом и величиной.
Сложный комплекс теоретических, методологических, технических, организа-
ционных и др. проблем, охватываемых специальной наукой называется метрологией.
Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их 
единства и способах достижения требуемой точности. Основные проблемы 
метрологии: создание общей теории измерений; образование единиц физических 
величин и систем единиц; разработка методов и средств измерений, методов 
определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и 
единообразия средств измерений; создание эталонов и образцовых средств измерений, 
проверка мер и средств измерений.
Результат измерения физической величины (длины, массы, скорости, силы, 
температуры, напряженности электрополя, периода колебаний и т.д.) получают с 
помощью единиц измерения. Единица измерения - это конкретное значение 
физической величины, принято е за основание при сравнении и количественной 
оценке однородных величин.

---

С помощью основных единиц измерений производят прямую, непосредственную 
эмпирическую процедуру измерения как сравнение некоторого измеряемого свойства 
с принятым эталоном. Эталоны - это вещи, меры, измерительные приборы, 
обеспечивающие воспроизведение, сохранение и передачу единиц измерений с 
наивысшей точностью, достижимой при данном состоянии науки и техники.
На базе принятых эталонов создана международная система единиц физических 
величин, сокращенно СИ (SI - Systeme Iпterпatioпal). В этой связи отдельные эталоны 
имеют свою непростую историю. Так, в качестве эталона основной единицы СИ - 
метра служил брус из платиноиридиевого сплава с нанесенными на одной из его 
плоскостей штрихами (хранится в Международном бюро мер и весов в Севре близ 
Парижа). Из этого же материала выполнен международный эталон единицы массы - 
килограмм в форме цилиндра диаметром и высотой 39 мм.
Первоначально метр был определен как 1×10
-7