Методи теоретичних досліджень

Аналогія – це метод, відповідно до якого на підставі подібності предметів за одними ознаками робиться висновок про їх подібність за іншими ознаками. Аналогія, як і неповна індукція, сама по собі ще не може гарантувати достовірні висновки.

Аналогія не дає достовірного знання: якщо роздуми за аналогії є істинними, то це ще не означає, що його результати будуть істинними. Для підвищення вірогідності висновків за аналогією необхідно прагнути, до того, щоб:

§ були охвачені внутрішні, а не зовнішні якості об'єктів, які співпадають;

§ ці об'єкти були подібні в вважливих і суттєвих ознаках, а не в випадкових і другорядних;

§ врахування не тільки подібностей, а й відмінностей - щоб останнє не перенести на інший об'єкт.

Екстраполяція (від – над, і – змінюю, виправляю) – метод наукового дослідження, який полягає в розповсюдженні висновків, отриманих із спостережень над однією частиною об'єкта.

Ідеалізація –це конструювання подумки об'єктів, які не існують у дійсності або практично нездійсненні (наприклад, абсолютно тверде тіло, абсолютно чорне тіло, лінія, площина).

Мета ідеалізації: позбавити реальні об'єкти деяких притаманних їм властивостей і наділити (подумки) ці об'єкти певними нереальними і гіпотетичними властивостями. При цьому мета досягається завдяки:

§ багатоступінчастому абстрагуванню (наприклад, абстрагування
від товщини приводить до поняття "площина");

§ переходу подумки до кінцевого випадку в розвитку якоїсь властивості (абсолютно тверде тіло);

§ простому абстрагуванню (рідина, що не стискується).

§ Будь-яка ідеалізація правомірна лише в певних межах.

Формалізація – метод вивчення різноманітних об'єктів шляхом зображення їхньої структури у знаковій формі за допомогою штучних мов, наприклад мовою математики. Це метод, за. допомогою якого змістовне знання відображується у формалізованій мові. Формалізація основана на мисленні, що дозволяє відображати основні закономірності й процеси розвитку об'єктів навколишнього світу в знаковій формі за допомогою спеціальних знаків, символів, формул чи формалізованих мов.

Символіка формалізованих мов додає стислості викладу, чітко фіксує конкретні значення досліджених ознак, властивостей чи відношень і не допускає їх двозначних тлумачень. Така форма відображення реальних явищ і процесів забезпечує узагальненість підходу до вирішення різних класів завдань і на основі формування знакових моделей дозволяє знаходити найбільш ефективних рішень, справедливих для всіх завдань даного класу.

Метод формалізації дає можливість звільнитися від інтуїтивних уявлень, малопридатних для науки через їхню невизначеність і неоднозначність.

Необхідною умовою для побудови такої мови є використання аксіоматичного методу, завдяки якому вдається одержати всі твердження теорії з невеликої кількості положень (аксіом), які приймаються без доведення.

Формалізація є необхідною умовою побудови штучних (формалізованих) мов. Одержанні за допомогою формалізації результати мають велике філософське значення, зокрема для розв'язання проблеми співвідношення формальних і змістовних компонентів у науковому знанні. Вона є засобом виявлення і уточнення змісту наукового знання.

Метод формалізації має певні переваги перед іншими методами наукового пізнання:

§ він забезпечує повноту огляду певної галузі проблем, узагальненість підходу до їх розв'язання;

§ ґрунтується на використанні штучних мови, тобто певної символіки, яка забезпечує «згортання» інформації про об'єкт дослідження, її чіткість і стислість;

§ дає можливість шляхом приписування окремим символам і системам певних
властивостей уникнути багатозначності термінів;

§ технологізує процес наукового дослідження способом формального оперування зі знаковою моделлю.

Штучні мови. Що використовуються у формалізації, порівняно з природною мовою більш самостійні й незалежні від матеріального носія знака. Операція з природними мовними знаками є змістовними, а операції зі знаками штучної мови мають формальний характер.

Формалізація пов'язана, як правило, з використанням математичного апарата, а також широко застосовуються під час математичного моделювання досліджуваних явищ і процесів Метод формалізації користуються на всіх етапах наукового дослідження, поєднуючи його: іншими методами. При цьому особливого значення використання формалізації набуває на етапах розробки теоретичних основ і передумов дослідження, а також узагальненні результатів теоретичного й експериментального дослідження.

Переваги формалізації:

§ вона забезпечує узагальненість підходу до розв'язання проблем;

§ символіка надає стислості та чіткості фіксації значень;

§ однозначність символіки (немає багатозначності звичайної мови);

§ дає змогу формувати знакові моделі об'єктів і замінювати вивчення реальних речей та процесів вивченням цих моделей.

Аксіоматичний метод – метод побудови наукової теорії, за якого деякі твердження приймаються без доведень, а всі інші знання виводяться з них відповідно до певних логічних правил.

Систематизація – специфічний метод дослідження, пізнавальний процес упорядкування деякої множини розрізнених об'єктів і знання про них. Упорядкування здійснюється шляхом встановлення єдності і відмінності елементів, що підлягають систематизації, визначення місця кожного елемента відносно один одного. При цьому використовуються логічні операції порівняння, абстрагування, класифікації, аналізу і синтезу, опису та пояснення.

Результатом систематизації є відповідна наукова система об'єктів і знань про них. Вирізняють окремі різновиди систематизації та її результатів, зокрема класифікаційні системи і таблиці, що розподіляють і описують предмети і знання про них за типами, класами, розрядами, родами, сімействами, видами тощо (наприклад, систематика в біології, періодична система елементів у хімії, таблиця елементарних часток у фізиці); інтегральні системи, що синтезують розрізнені об'єкти і поняття в цілісну систему вищого порядку за допомогою інтегруючої ідеї, при цьому відбувається приріст пізнавального смислу системи, не характерного для кожного елемента зокрема (наприклад, абстракції, асоціації абстракцій, наукові гіпотези і теорії, які інтегрують у собі великий масив пізнавального матеріалу).

Метод класифікації. Система класифікації визначається і характеризується використаним методом класифікації, ознаками класифікації, послідовністю і кількістю рівнів класифікації, кількістю угруповань.

Система класифікації – це сукупність методів і правил розподілу множини об'єктів на підмножину відповідно до ознак схожості або несхожості.

Об'єкт класифікації – елемент класифікаційної множини.

Класифікаційне групування – підмножина об'єктів, отриманих у результаті класифікації.

Метод класифікації – це сукупність правил створення системи класифікаційних угруповань та зв'язки між ними. Розрізняють два основних методи класифікації: ієрархічний та фасетний.

Ієрархічний метод класифікації – це послідовний поділ множини об'єктів на підлеглі класифікаційні угруповання.

Фасетний метод класифікації – паралельний поділ множини об'єктів на незалежні класифікаційні угруповання.

Порівняння – метод наукового пізнання, за допомогою якого робиться висновок про подібність чи відмінність об'єктів пізнання. Цей метод дає можливість виявити кількісні якісні характеристики предметів, класифікувати, упорядкувати і оцінити їх.

Метод порівняння використовують при вивченні сукупності однорідних об'єктів (предметів, явищ), що утворюють певний клас і мають істотні для зіставлення властивостей (ознаки, характеристики, параметри). Під час реалізації методу порівняння можуть мати місце дві ситуації:

§ порівняння предметів наочного досвіду, безпосереднє спостереження яких можливим;

§ порівняння міркувань про предмети, а отже, певних абстракцій, на яких засновані на міркування.

Методологічна специфіка порівняння полягає в наступному:

§ порівняння має сенс тільки у межах сукупності предметів, що утворюють їх певний клас;

§ порівняння предметів одного класу виконується за ознаками, суттєвими для започаткованого розгляду (при цьому предмети, порівняні за одною ознакою, можуть різнитися за іншими).

Порівняння застосовується на всіх етапах та рівнях дослідження, але особливої ролі воно набуває під час класифікації об'єктів чи явищ.

Історичний метод дає змогу дослідити виникнення, формування та розвиток процесів і подій у хронологічній послідовності з метою виявлення внутрішніх та зовнішніх зв'язків, закономірностей та суперечностей. Один з основних методів наукового пізнання в суспільних науках.

Системний підхід полягає в комплексному дослідженні великих і складних об'єктів (систем), дослідженні їх як єдиного цілого з узгодженим функціонуванням усіх елементів і частин. Виходячи з цього принципу, треба вивчити кожен елемент системи в його зв'язку та взаємодії з іншими елементами, виявити вплив властивостей окремих частин системи на ЇЇ поведінку в цілому, встановити емерджентні властивості системи і визначити оптимальний режим її функціонування.

Ускладнення задач та об'єктів дослідження викликає необхідність розподілення (декомпозиції) системи на системи нижчого рівня (підсистеми), які досліджуються автономно, причому з обов'язковим урахуванням подальшого узгодження цілей кожної підсистеми із загальною ціллю системи. Таким чином, декомпозиція наперед визначає створення ієрархії системи. Застосування декомпозиції обумовлене не тільки неможливістю охопити неосяжне, але й різнорідністю елементів складної системи і, як наслідок, необхідністю залучення фахівців різного профілю.

По суті, декомпозиція – це операція аналізу системи. Природно, що дослідження менш складних систем нижчого рівня простіше та зручніше. Проте наступне узгодження функціонування підсистем (операція синтезу) являє собою суттєво складніше завдання, ніж дослідження окремих підсистем.

Крім того, існують також окремі методи, пов’язані з певними галузями науки – геологією, гідрогеологією, фізикою, хімією, біологією тощо.

1.2 Наукові принципи та теорії

Методологія – вчення про науковий метод пізнання і перетворення світу; це сукупність прийомів дослідження, що застосовуються у будь-якій науці відповідно до специфіки обкатів її пізнання.

Для відокремлення ненаукового знання від наукового методологія використовує кілька принципів, які є основою науки.

Наукові принципи – вихідні положення, вчення, теорії або системи усталених поглядів на те чи інше питання. За своєю природою це основні керівні постулати, що визначають зміст, методи і форми наукових досліджень відповідно до мети і завдання, що поставлені перед дослідником.

Можна виділити кілька таких принципів, що лежать у підставі наукового розуміння реальності, кожний з яких грає в цьому процесі значну роль.

По-перше, це принцип об'єктивності. Він означає не що інше, як визнання факту існування незалежного від людини й людства, від його свідомості й інтелекту, зовнішнього світу й можливості його пізнання. В процесі пізнання науковець не повинен привносити свою власну думку чи ставлення до об’єкта. Він має лише констатувати факти.

Другий принцип, що лежить у фундаменті наукового пізнання, - принцип причинності. Принцип причинності, або, говорячи науково, принцип детермінізму, означає твердження про те, що всі події у світі зв'язані між собою причинним зв'язком. Усяка подія породжує принаймні, один наслідок.

Наступний важливий принцип - це принцип раціональності, аргументованості, доведеності наукових положень. Будь-яке наукове твердження має сенс і приймається науковим співтовариством тільки тоді, коли воно доведене. Типи доказів можуть бути різними: від формалізованих математичних доказів до прямих експериментальних підтверджень або спростувань.

Із цим принципом прямо зв'язаний наступний, характерний в основному для експериментального природознавства, але до деякої міри такий, що має місце в теоретичному природознавстві й у математиці. Це - принцип відтворюваності. Будь-який факт, отриманий у науковому дослідженні як проміжний або відносно закінчений, повинен мати можливість бути відтвореним у необмеженій кількості копій, або в експериментальному дослідженні інших дослідників, або в теоретичному доказі інших теоретиків. Якщо науковий факт не можливо відтворити, якщо він унікальний, його неможливо підвести під закономірність. А в такому випадку, він не вписується в причинну структуру навколишньої дійсності й суперечить самій логіці наукового опису.

Наступний принцип, що лежить у підставі наукового пізнання й пов'язаний з попереднім, - це принцип системності. Загальна теорія систем є в другій половині XX століття підставою наукового підходу до розуміння реальності й трактує будь-яке явище як елемент складної системи, тобто як сукупність зв'язаних між собою за певними законами й принципам елементів. Причому цей зв'язок такий, що система в цілому не є арифметичною сумою своїх елементів, як думали раніше, до появи загальної теорії систем. Система являє собою щось більш істотне й більш складне. З погляду загальної теорії систем, будь-який об'єкт, що є системою, - це не тільки сукупність елементарних складових, але й сукупність надзвичайно складних зв'язків між ними.

І нарешті, останній - це принцип критичності. Він означає, що в науці немає й бути не може остаточних, абсолютних, затверджених на століття й тисячоріччя істин. Кожне з положень науки може й повинне піддаватися критиці та безперервній експериментальній перевірці. У науці немає абсолютних авторитетів. Авторитети в науці виникають і руйнуються під тиском нових незаперечних доказів. Залишаються авторитети, характерні тільки своїми геніальними людськими якостями. Приходять нові часи, і нові істини вміщають у себе попередні або як окремий випадок, або як форма граничного переходу.

Раціональне мислення (і раціональне знання) - більш широке поняття, ніж наукове знання.

Хоч будь-яке наукове знання є раціональним, але не будь-яке раціональне знання є науковим. Часом повсякденне та філософське знання — раціональне, але ненаукове.

Наукова раціональність – «посилена» раціональність.

Окрім наукових принципів, також існує поняття аксіоми – ствердження, яке приймається як вихідне, таке, що кладеться в основу доведення інших стверджень цієї теорії. Аксіоми не потребують доведення. Крім того, будь-яке заперечення аксіоми суперечить законам логіки.

Аксіоматичний метод — спосіб побудови наукової теорії, при якому в основу теорії кладуться деякі вихідні положення, що їх називають аксіомами теорії, а всі інші положення теорії випливають як логічні наслідки аксіоми. Більшість напрямків сучасної математики, теоретична механіка, ряд розділів фізики побудовані на основі аксіоматичного методу. Аксіоматичний метод дає можливість створення закінчених, логічно завершених наукових теорій.

Наукові дослідження ґрунтуються на законах. Закон – філософська категорія, яка відображає стійке загальне для даної галузі науки відношення між явищами об’єктивної дійсності. Закон виражає певний порядок зв’язків між явищами та властивостями матеріальних об’єктів, коли зміна одних явищ спричиняє певну зміну інших. Коли закон стосується широкого спектра явищ, він має описово-оціночний характер. Створити науковий закон можуть лише ті науки (природничі та соціологічні), які в якості своєї системи координат використовують порівняльні категорії. Коли ж науки використовують абстрактні поняття (природничі, гуманітарні), вони втрачають цю здатність.

Закономірність – це сукупність дії багатьох законів, сукупність істотних необхідних загальних зв’язків, кожен з яких є окремим законом.

Результатом наукової діяльності є наукові теорії та гіпотези.

Гіпотеза та припущення. У становленні теорій як системи наукового знання найважливішу роль відіграє гіпотеза. Гіпотеза є формою осмислення фактичного матеріалу, формою переходу від фактів до законів.

Розвиток гіпотези відбувається за трьома стадіями:

§ накопичення фактичного матеріалу та висловлювання на його основі припущень;

§ формування гіпотези, тобто виведення наслідків зі зробленого припущення, розгортання на його основі прийнятної теорії;

§ перевірка отриманих результатів на практиці та на їхній основі уточнення гіпотези. Якщо при перевірці наслідок відповідає дійсності, то гіпотеза перетворюється на наукову теорію.

Гіпотези (як і ідеї) носять імовірнісний характер. На їх основі відбувається систематизація раніше накопичених знань і здійснюється пошук нових наукових результатів – у цьому сутність і призначення гіпотези як форми розвитку науки. Гіпотеза може узгоджуватися з. іншими науковими системами або суперечити їм. Ні те ні інше не дає підстав відкинути гіпотезу або прийняти її. Гіпотеза може суперечити навіть достовірній теорії. До такої суперечності треба ставитися досить серйозно, але не варто думати, що вона обов'язково призводить до спростування гіпотези. Гіпотеза висувається з надією на те, що вона коли не цілком, то хоча б частково стане достовірним знанням.

Доведена гіпотеза переростає в теорію.

На основі гіпотези грнутується один з важливих методів пізнання.

Гіпотетико-дедуктивний метод (грец. основа, припущення) – спосіб пізнавальної дійсності, що полягає у побудові гіпотетико-дедуктивної моделі для теорії, структура якої вивчається. Його застосування умовно поділяють на три етапи. Перший полягає у висуванні низки гіпотез про причини явищ, що їх досліджують, другий – у виведенні шляхом дедукції можливих висновків з цих гіпотез, які є описом спостережуваних даних. Виведення висновків передбачає емпіричну інтерпретацію гіпотез. На третьому етапі гіпотези разом з висновками з них виступають як аксіоматична система, де аксіомами є гіпотези, а теоремами – висновки з них. В проблемній ситуації відбувається висунення кількох логічно несумісних між собою гіпотез. Чим більше різноманітних питань розв'язується за допомогою певної гіпотези, тим більшою є її евристична цінність. Доведення якоїсь гіпотези є одночасно спростуванням конкуруючих гіпотез; доведення не закінчене, доки теорія дозволяє іще хоч одне конкуруюче припущення. Доведена гіпотеза стає істиною.

Теорія – система знань, яка описує і пояснює сукупність явищ певної частки дійсності та зводить відкриті в цій галузі закони до єдиного об'єднувального початку (витоку). Теорія будується на результатах, отриманих на емпіричному рівні досліджень. У теорії ці результати впорядковуються, вписуються у струнку систему, об'єднану загальною ідеєю, уточнюються на основі введених до теорії абстракції, ідеалізації та принципів.

До нової теорії ставляться такі вимоги:

§ адекватність наукової теорії описуваному об'єкту, що дає змогу у визначених межах замінювати експериментальні дослідження теоретичними;

§ повнота опису певної галузі дійсності;

§ необхідність пояснення взаємозв'язків між різними компонентами в межах самої теорії. Наявність зв'язків між різними положеннями теорії забезпечить перехід від одних тверджень до інших;

§ відсутність внутрішньої несуперечливості теорії та відповідність її дослідним даним.

Теорія має бути евристичною, конструктивною і простою.

Евристичність теорії віддзеркалює її можливості передбачення та пояснювання. Математичний апарат теорії повинен не тільки забезпечувати точні кількісні передбачення, але й допомагати відкривати нові явища. Конструктивність теорії полягає у можливості простої, здійснюваної за певними правилами перевірки основних її положень, принципів і законів. Простота теорії досягається введенням узагальнених законів скорочення та стиснення інформації за допомогою спеціальних символів.

Вирішальною основою наукового пізнання є практика. Роль практики полягає у створенні матеріально-технічних засобів наукового дослідження. При цьому матеріально-технічні засоби не залишаються незмінними, а безперервно удосконалюються у процесі розвитку матеріального виробництва, промисловості, техніки.

Наукове пізнання покликане освітлювати шлях практиці, надавати теоретичні основи для розв'язання практичних проблем.

1.3 Структура наукової діяльності

Наукова діяльність має структурний характер і визначається різноманітністю підходів у вивченні явищ об’єктивного світу. Вона полягає у пошуках закономірного зв’язку між складовими частинами предметів та подій, мислення та пізнання. Результати наукової діяльності використовуються у практиці протягом всього існування людства. Тенденцією загального розвитку науки є те, що вона поступово перетворюється на безпосередньо продуктивну силу. Для сучасної науки характерними є значні темпи розвитку порівняно з розвитком техніки виробництва, збільшення обсягів наукової діяльності, скорочення розриву між дослідженнями і практичною реалізацією їх результатів.

У науці розділяють емпіричний та теоретичний рівні знання. Емпіричні знання спираються на емпіричні факти та співвідношення, дані спостереження, показання приладів, результаті аналізів. Теоретичні знання включають систему понять, суджень, абстракцій, часткові і загальні теорії. Вони є головною частиною наукового знання.

Розрізняють прикладні та фундаментальні науки. До прикладних відносять всі наукові галузі, що так чи інакше пов’язані з виробництвом і мають на меті вирішенні конкретних задач. Вони направлені на вирішення проблем використання наукового знання в практичній діяльності. До прикладних наук можна віднести гідрогеологію та більшість геологічних наук. До фундаментальних відносять науки, що пояснюють загальні для різних природних систем явища, вони часто мають експериментальний теоретичний характер. На меті фундаментальні науки мають знаходження нового знання. Сюди можна віднести фізику, математику, хімію, тобто науки, за законами яких відбувається еволюція природи.

Будь-яка наукова діяльність базується складається з трьох етапів.

1. Фаза проектування – результатом є нова гіпотеза як продукт наукової діяльності;

2. Технологічна фаза – відбувається перевірка гіпотези через моделювання або розрахунки;

3. Рефлексивна фаза – оцінка побудованої системи нового наукового знання та визначення необхідності або його подальшого корегування або використання на практиці.

Найважливішим є етап постановки проблеми, яку необхідно дослідити. Наукова проблема – це таке питання, на яке немає відповіді серед накопиченого раніше наукового знання.

Проблема – специфічна форма організації знання, я об’єктом якого є не безпосередня предметна реальність, а стан наукового знання про цю реальність.

Етапи формулювання проблеми:

1. Постановка питання – виявлення основної центральної проблеми;

2. Оцінка проблеми – визначення необхідних умов, ресурсного забезпечення, методів дослідження;

3. Обґрунтування проблеми – доведення необхідності її вирішення, наукової або практичної цінності результатів;

4. Структурування проблеми – пошук додаткових питань, без вирішення яких неможливо вирішити центральну проблему.

Об’єкт дослідження – та частина навколишнього середовища, пов’язана з дослідженням науковця.

Предмет дослідження - та сторона, та точка зору, з якої науковець пізнає досліджуваний об’єкт.

Нові результати дослідження можуть бути отримані трьома шляхами:

1. Досліджується нова предметна галузь;

2. Раніше досліджувана предметна галузь вивчається за допомогою нових технологій;

3. Нова предметна галузь вивчається одночасно з використанням нових технологій.

Чим ширша предметна галузь, тим важче отримувати для неї наукові результати.

На основі предмета та об’єкт дослідження визначається мета дослідження.

Мета дослідження – це той результат, який необхідно отримати по закінченні дослідження.

Прийнято вважати, що закінченим є те дослідження, коли повністю вирішена проблема дослідження в межах, визначених його предметом, метою та поставленими задачами.

Методика дослідження – це документ, який включає в себе опис проблеми, об’єкта, предмета та мети дослідження, методологічних основ, гіпотез та методів дослідження, а також планування – розробку тимчасового графіка виконання майбутніх робіт.

Стадія технологічної підготовки дослідження містить в собі підготовку експериментальної документації, бланків та протоколів спостережень, виготовлення необхідного експериментального обладнання, програмного забезпечення тощо. Ця стадія специфічна для кожної галузі.

Вона має дві стадії:

1. Проведення дослідження;

2. Оформлення результатів.

Стадія проведення дослідження має теоретичний етап (аналіз та систематизація бібліотечних даних, побудова логічної структури майбутнього дослідження) та емпіричний етап (безпосереднє проведення експерименту).

Стадія оформлення результатів дослідження відбувається спочатку за рахунок оприлюднення отриманих результатів у вигляді публічних виступів та письмового рецензування. Надалі сі отримані результати. Що пройшли критику на попередньому етапі, оформлюються літературно.

Наукове дослідження завершується осмисленням, порівнянням, оцінкою вихідних та остаточних результатів досліджень. Відбувається оцінка безпосередньо самого дослідження (об’єкта наукової діяльності), оцінюється суб’єкт діяльності (виконавець експерименту), а також оцінюється система наукового знання.

1.4 Загальна методологія наукової діяльності

Як зазначалося раніше, наука є не лише сукупністю систематизованих уявлень про світ. Також це соціальний інститут, про що свідчить наявність учбових закладів, товариства науковців та законодавчих актів, що регламентують наукову діяльність.

До аспіранта або пошукача наукового ступеня висовується ряд вимог:

1. Здати кандидатські іспити (кандидатський мінімум): філософія, іноземна мова, спеціальна дисципліна(за якою здійснюється захист кандидатської дисертації);

2. Представити до захисту та захистити кандидатську дисертацію;

3. Вміти застосовувати отримані знання у науковій та практичній діяльності.

Теми дисертації, як правило, пов’язують з напрямами основних науково-дослідних робіт наукових установ і організацій, затверджують вченими радами для кожного здобувача персонально з одночасним призначенням наукового керівника.

Хід наукового дослідження зазвичай можна зобразити у вигляді такої логічної схеми:

1. Обґрунтування актуальності обраної теми;

2. Формулювання мети та конкретних завдань дослідження;

3. Визначення об’єктів та предметів дослідження;

4. Вибір методики проведення дослідження;

5. Опис процесу дослідження;

6. Обґрунтування результатів дослідження;

7. Формування висновків та оцінка одержаних результатів.

Актуальність теми обумовлюється тим, що у науці завжди виникає та чи інша проблема. За якої старе знання виявило свою неспроможність, а нове ще не набуло розвиненої форми. Звідки, наукова проблема – це суперечлива ситуація, що вимагає свого рішення. Саме вірний вибір проблеми великою мірою визначає як стратегію дослідження взагалі, так і напрямок наукового пошуку зокрема.

Об’єктом дослідження є процес або явище, що породжують проблемну ситуацію, обрану для вивчення. Предмет – це те, що міститься в межах об’єкта. Всі проведені дослідження знаходять своє відображення в науковій дисертації. Поняття «дисертація» невід’ємне від поняття «науковий результат». Це знання, що відповідають вимогам новизни, достовірності та практичної цінності. Науковий результат – це творчий продукт одного розділу дисертації. Сутність наукового результату формулюється у висновках до розділу.

Слід зазначити, що вибір теми наукової дисертації є найвідповідальнішим етапом у діяльності науковця, бо він часом визначає майбутню діяльність людини на все життя і вирішальним чином зумовлює результат дисертаційного дослідження.

Авторитет молодого вченого визначається насамперед результатами його наукової праці, ерудицією та кваліфікацією.

Наукові ступені доктора і кандидата наук присуджують, а вчені звання професора, доцента і старшого наукового співробітника присвоюють особам, які мають повну вищу освіту, глибокі фахові знання і значні досягнення в певній галузі науки та у педагогічній діяльності.

 

 

2. ІСТОРІЯ ГІДРОГЕОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Природничо-наукову картину світу не можна зрозуміти, не простеживши її історії й шляхів її формування. Систематичні історично-наукові дослідження почалися тільки в XIX ст. Одним з перших в межах історії науки вирішувалося завдання хронологічної систематизації досягнень різних галузей науки. Наразі створено фундаментальні оглядові праці, що простежують історію досягнень практично в усіх галузях знання, в першу чергу різних галузей природознавства.

Потреба у воді є однією з основних умов існування людини. З давніх часів від наявності якісної питної води залежали цілі імперії. Деякі вчені навіть знаходять зв'язок між розвитком певної держави та гідрогеологічними умовами місцевості, де вона знаходилася. Тобто основні центри древніх цивілізацій зазвичай розташовувалися в тих регіонах, де відносно легко можна було добути не лише поверхневі, а також підземні води. Саме тому становлення гідрогеології, її розвиток та відокремлення в самостійну галузь природознавства – це довгий історичний процес. Він нараховує кілька етапів, пов’язаних з поглибленням знань про закони природи та вдосконалення техніки.

Перший етап – практично-пізнавальний.

Перший етап, що почався більше п'яти з половиною тисяч років тому, пов'язаний з початком іригаційного землеробства, будівництвом каналів і гребель, осушенням площ, добичею підземних вод для питного й іншого водопостачання. Перші згадки про походження підземної гідросфери з’являються ще за 2-3 тис. до н.е. Наприклад, шумери Дворіччя давно знали, як шукати та знаходити підземну воду. В цей самий період в Азії, Китаї та Індії підземну воду почали використовувати для водопостачання та зрошування.

Крім того, використання підземних вод було розповсюджене для лікування. Приблизно за тисячу років до нашої ери для цієї мети використалися термальні джерела Памуккале (Туреччина). А в VI ст. до н.е. у грецькому місті Епідаврі існували культові будівлі й водолікарні, які вважаються найдавнішими водними курортами. Уже в I столітті до н.е. кельти, що населяли Францію до вторгнення римлян, використовували багатство цілющих джерел. Вони поклонялися богу, ім'я якого перекладається як «той, що кипить». Біля джерел, що виділяли вуглекислий газ, будувалися вівтарі. З існуванням підземної гідросфери пов’язані різноманітні легенди про Всесвітній потоп, та інші природні катастрофи.

В давньогрецькій та римській науці було зроблено перші спроби пояснення походження підземних вод. Давньогрецький мислитель Фалес вважав, що підземна гідросфера утворилася з морської води. Він стверджував, що першоосновою всього є вода: все виникає з неї й усе на неї перетворюється. В 4 ст. до н.е. Аристотель запропонував теорію кондесатогенного походження води (при охолодженні пари в порожнинах гірської породи), а також зауважив, що розчинені у підземних водах речовини є наслідком взаємодії підземних вод та гірської породи.

В 1 ст. до н.е. з’явилася теорія інфільтраційного походження підземних вод (при просочуванні атмосферних опадів крізь гірські породи), автором якої був Вітрувій. У своїй відомій роботі «Десять книг про архітектуру» він сформулював ряд важливих гідрогеологічних положень: як знайти воду (спостереження за випаровуванням), про поверхневий кругообіг води, походженні гарячих і холодних джерел. Крім того, він надавав перевагу не свинцевим трубам, а глиняним, оскільки на його думку їх легше лагодити й вода в них «не шкідлива, здорова». Л.А. Сенека в роботі «Питання природи» (63 рік) одним з перших формулює ідею кругообігу води в природі, включаючи підземну гідросферу. Він говорить про підземні водяні жили, ріки, озера і сховане від людей море, звідки поверхневі ріки отримують запаси води.

В 1016 р. перським (Іран) вченим М.Караді було систематизовано знання про підземні води, які знайшли своє відображення в його трактаті «Пошуки схованих під землею вод». М.Караді розробив основи кругообігу води у природі, виділив напірні води та назвав рослини-індикатори пошуків підземних вод.

З 11-12 ст. в Росії (і ще кілька тисяч років тому в Китаї) за допомогою «крутіння» споруджувалися розсоловидобувні свердловини.

Таким чином, перший етап розвитку гідрогеології має суто пізнавальний характер. Не маючи теоретичного знання і ґрунтуючись лише на власних спостереженнях, люди активно використовували підземні водні ресурси для власних потреб. Знання про підземні води набагато швидше розвивалися в посушливих районах через більшу потребу в якісній питній воді та воді для зрошення земель.