Саврушева М. Философия науки и техники. Учебное пособие для магистрантов
ОГЛАВЛЕНИЕ
Тема 15. Методы научного исследования
1. Понятие и структура научного метода. 2. Методы эмпирического и теоретического познания
1. Научный метод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки. Метод включает в себя способы исследования феноменов, систематизацию, корректировку новых и полученных ранее знаний. Важной стороной научного метода, его неотъемлемой частью для любой науки, является требование объективности, исключающее субъективное толкование результатов. Не должны приниматься на веру какие-либо утверждения, даже если они исходят от авторитетных учёных. Для обеспечения независимой проверки проводится документирование наблюдений, обеспечивается доступность для других учёных всех исходных данных, методик и результатов исследований. Структура метода содержит три самостоятельных компонента (аспекта): – концептуальный компонент – представления об одной из возможных форм исследуемого объекта; – операционный компонент – предписания, нормы, правила, принципы, регламентирующие познавательную деятельность субъекта; – логический компонент – правила фиксации результатов взаимодействия объекта и средств познания.
2. В философии науки выделяются методы эмпирического и теоретического познания Эмпирический метод познания представляет собой специализированную форму практики, тесно связанную с экспериментом. Теоретическое познание заключается в отражении явлений и происходящих процессов внутренних связей и закономерностей, которые достигаются методами обработки данных, полученных от эмпирических знаний. На теоретическом и эмпирическом уровнях научного познания используются следующие виды научных методов:
Теоретический научный метод
Эмпирический научный метод
теория (др.-греч. θεωρ?α «рассмотрение, исследование») —система непротиворечивых, логически взаимосвязанных утверждений, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления.
эксперимент (лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки (истинности или ложности) гипотезы или научного исследования причинных связей между феноменами. Одно из главных требований к эксперименту — его воспроизводимость.
научное исследование — процесс изучения, эксперимента и проверки теории, связанный с получением научных знаний. Виды исследований: -фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применении;. — прикладное исследование.
закон — вербальное и/или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями, предложенное в качестве объяснения фактов и признанное на данном этапе научным сообществом.
наблюдение — это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение. Виды: — непосредственное наблюдение, которое осуществляется без применения технических средств; — опосредованное наблюдение — с использованием технических устройств.
измерение — это определение количественных значений, свойств объекта с использованием специальных технических устройств и единиц измерения.
идеализация – создание мысленных предметов и их изменений в соответствии с требуемыми целями проводимого исследования
формализация – отражение полученных результатов мышления в утверждениях или точных понятиях
рефлексия – научная деятельность, направленная на исследование конкретных явлений и самого процесса познания
индукция – способ переход знаний от отдельных элементов процесса к знанию общего процесса
дедукция – стремление познания от абстрактного к конкретному, т.е. переход от общих закономерностей к фактическому их проявлению
классификация — объединение различных объектов в группы на основе общих признаков (классификация животных, растений и т.д.)
1. Диалектический метод является всеобщим методом познания, равно применимым во всех разновидностях этого процесса, в том числе и к криминалистической науке, поскольку законы материалистической диалектики имеют всеобщее значение и присущи любой форме движения материи — развитию природы, общества, мышления. Диалектический метод позволяет вскрывать философскую сущность проблем, специфических для криминалистики, выяснить, какую роль играет практика как в научном криминалистическом исследовании, так и в деятельности следователя или судьи, основывающейся на рекомендациях и выводах криминалистической науки и т.п. При этом он не подменяет собой специальных инструментов исследования, позволяет сконструировать систему методов частной науки, пронизывает их содержание и входит сам в эту систему в качестве основополагающего элемента.
Структура всеобщего метода криминалистики складывается из двух частей: категории и законы диалектической логики и формально-логические методы познания, такие, как анализ и синтез, индукция и дедукция, гипотеза и аналогия и др.
2. Общие или общенаучные методы — это методы, используемые во всех (или во всяком случае в очень многих) науках и сферах практической деятельности. Они подразделяются на ряд групп.
А. Чувственно-рациональные методы, сочетающие в себе и чувственное и рациональное познание, поскольку воспринимается не просто сумма отдельных изолированных друг от друга элементов, а их совокупность, систематизированная определенным образом:
Наблюдение — восприятие какого-либо объекта, явления, процесса, осуществляемое преднамеренно и целенаправленно с целью его изучения. Объекты наблюдения: элементы вещной обстановки (следы преступника и преступления, их копии, документы, отдельные предметы, и пр.); люди, признаки их внешности, проявления их характера, темперамента, эмоционального состояния и пр.; действия людей, в том числе и такие, которые образуют способ совершения и сокрытия преступления; явления и процессы (например, процесс следообразования). Субъектом наблюдения является ученый-криминалист. Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным, когда информация о наблюдаемом объекте, событии, факте получается от других лиц. В этом случае субъект наблюдения должен проверить, насколько полученные сведения соответствуют тому, что эти лица наблюдали в действительности.
Описание указывает признаки объекта: описываемые признаки устанавливаются путем наблюдения или других методов и являются средством фиксации полученной информации. Непосредственное описание осуществляется исследователем для выражения результатов непосредственного наблюдения (в процессе или по памяти). Опосредованное описание осуществляется самим исследователем, но включает признаки объектов, воспринимавшиеся другими лицами, например приметы преступника со слов очевидца преступления.
Сравнение — сопоставление свойств или признаков двух или нескольких объектов. Объектами сравнения, которые должны быть сопоставимы, могут быть: конкретные материальные образования, мысленные образы, выводы и предположения, результаты действий и пр. Применение сравнительного метода исследования предполагает наличие не менее двух объектов сравнения.
Эксперимент — воспроизведение явления или события для изучения связей его с другими явлениями. Целью эксперимента является установление природы наблюдаемого явления, его сущности и происхождения, путей и методов управления им. Посредством эксперимента исследуемое явление выделяется из многообразия других явлений и фактов и может изучаться изолированно от связанных с ним причин и следствий, а из многообразия взаимоотношений причинных связей между исследуемыми явлениями выделяется интересующая исследователя зависимость, которая и будет объектом изучения.
Моделирование состоит в замене объекта-оригинала моделью, т.е. специально созданным аналогом. Это могут быть модели предметов, устройств, систем, явлений и процессов, исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей. К моделированию как методу исследования прибегают в тех случаях, когда изучение самого объекта, явления, процесса по тем или иным причинам невозможно или нецелесообразно. В криминалистике используют многие виды моделирования: такие, как мысленное (например, при разработке следственных версий и планировании расследования), физическое (создание материальных моделей макетов, муляжей, предметов-аналогов), математическое (моделирование условий протекания процессов и явлений с помощью соответствующих расчетов).
Частным случаем моделирования является реконструкция — восстановление первоначального вида, состояния, облика объекта по остаткам или письменным источникам. Возможно как материальное реконструирование, осуществляемое с помощью макетирования или натурной реконструкции (например, по черепу воссоздание в графической или скульптурной форме лица человека), а также мысленное реконструирование — логическое моделирование на основе отражений наглядных образов, возникающих у субъекта в результате ознакомления с определенными объектами и (или) их описаниями.
Б. Математические методы:
Измерение — заключается в сравнении исследуемой величины с однородной ей величиной (обычно принимаемой за единицу измерения и называемой мерой) и установлении количественного соотношения известной и неизвестной величин. Объектами измерения в криминалистике являются различные физические величины, характеризующие предметы, явления, процессы: длина, масса, объем, температура, временной интервал, скорость движения, спектральные характеристики и многое другое.
Вычисления — используются для установления вышеуказанных параметров, а также необходимы при проведении математического моделирования.
Геометрические построения — без них невозможно составление планов, чертежей, схем; этот метод тесно связан с измерением. Когда проведение непосредственных измерений затруднено (например, на месте происшествия имеется крутой обрыв и нельзя непосредственно измерить расстояние между объектами), то с помощью необходимых геометрических построений определяют это расстояние.
В. Кибернетические методы (не следует путать с математическими, поскольку осуществление вычислений и математическое моделирование – это только часть задач, решаемых с помощью кибернетических методов). Новые информационные технологии, основанные на использовании этих методов, позволяют осуществлять поиск и автоматическую обработку информации (используемые, например, в криминалистических учетах и картотеках), компьютерное моделирование (используемое для выбора типичных следственных версий или реконструкции элементов вещной обстановки до преступления, сопряженного с большими ее изменениями, такими, как: взрывы, пожары, технологические аварии).
3. Специальные методы криминалистики.
Под специальными методами исследования понимают такие методы, сфера применения которых ограничена одной или несколькими науками. Система специальных методов криминалистики состоит из двух групп методов.
А. Собственно криминалистические методы — методы, первоначально разработанные криминалистической наукой и используемые только ею:
Структурно-криминалистические методы — методы построения в криминалистике определенных структурных систем (систем основных элементов планирования расследования преступлений; тактических приемов, образующих тактику следственных действий; рекомендаций, составляющих основные методики расследования отдельных видов преступлений и т.п.).
Б. Специальные методы других наук, которые могут быть использованы без модификации (например, многие фотографические или микроскопические методы) или приспособлены для решения специфических криминалистических задач (метод цветоделения как модификация фотографического метода или метод составления композиционных портретов как модификация антропологического метода). Дать исчерпывающий перечень этих методов не представляется возможным, так как в процессе осуществления конкретного научного криминалистического исследования может возникнуть необходимость использовать методы, которые ранее криминалистикой не востребовались. Наиболее часто используются:
Физические, химические и физико-химические методы предназначены для анализа морфологии (внешнего строения), состава (элементного, молекулярного, фазового — качественного и количественного), структуры, физических и химических свойств веществ и материалов.
Биологические методы используются для исследования объектов биологического происхождения (крови, частиц эпидермиса, выделений, волос людей и шерсти животных, частиц растений и пр.).
Антропологические и антропометрические методы применяются при установлении личности погибшего по костным останкам, формализованном описании внешности человека для его розыска и выработки критериев последующего опознания и пр.
Социологические методы — анкетирование при изучении уголовных дел или интервьюирование работников правоохранительных органов. Целями этих исследований обычно являются изучение причин и условий, способствующих совершению и сокрытию преступлений, анализ способов преступлений, сбор информации о результативности тех или иных тактических приемов и рекомендаций.
Психологические методы используются при разработке тактических приемов и комбинаций, и многие другие.
Каким критериям должен отвечать метод, используемый в криминалистических исследованиях?
Возможность использования существующих и вновь возникающих методов других наук в криминалистических исследованиях оценивается с точки зрения ряда критериев:
В чем различие методов криминалистики как науки и методов практической деятельности, опирающейся на положения криминалистики?
Практическая деятельность органов дознания, следствия и суда, экспертных учреждений, теоретическую основу которой составляет ряд наук, в том числе и криминалистика, по своему содержанию, целям, средствам и условиям отличается от научного исследования. Как в практической деятельности, так и в криминалистическом научном исследовании могут применяться одноименные методы познания, познавательная сущность которых остается одной и той же независимо от сферы познания. Так, например, наблюдение и там, и там будет представлять собой планомерное, целеустремленное преднамеренное восприятие. Сущность его не изменится независимо от того, будет ли осуществлять наблюдение следователь или ученый-криминалист. Однако условия применения этого метода познания, объект наблюдения, цель наблюдения будут различными и это не может не отразится на приемах наблюдения, его роли в процессе познания, достоверности результатов применения этого метода.
Различие в методах научного исследования и практической деятельности по доказыванию в процессе расследования и судебного разбирательства уголовных дел становится более значительным, когда речь идет о применении не общих, а специальных методов познания. Некоторые специальные методы криминалистики могут оказаться вообще не применимы при собирании, исследовании и оценке доказательств как в силу самого содержания этих методов, так и в силу требований законности, допускающих использование при доказывании только предусмотренных законом средств собирания и исследования доказательств. Ни один из методов криминалистики нельзя превращать в единственно возможный, универсальный. Только использование их в совокупности обеспечивает познание истины и в науке, и в процессе расследования, и судебного рассмотрения уголовных дел.
ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ ОБЪЕКТОВ
3. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ ОБЪЕКТОВ
3.1. Понятие внутренней структуры материальных источников информации
Характерным для современного периода развития криминалистики является стремление решать комплекс криминалистических задач, вплоть до идентификации единичного объема с максимально широким использованием информации о его внутренней структуре.
Структура вообще – это относительно устойчивая связь элементов, их отношений, обусловливающая целостность объекта. В криминалистике методологически важно различать при учете их неразрывной связи внешнее и внутреннее строение объектов.
Внешнее строение объекта, его форма в широком смысле слова проявляют себя непосредственно во внешних связях и взаимодействиях вещей: оно обусловлено внутренним строением, составом объекта. Граница «внешнего» и «внутреннего» в ряде случаев условна, например, при исследовании внешнего строения микрочастиц, волокон тканей, кристаллов.
В криминалистических исследованиях критерий разграничения внешних и внутренних свойств, внешности и внутреннего строения обусловлен механизмом их проявления, отражения в следах преступления. Если взаимодействие материальных тел осуществляется в пространственных границах и связано с изменением последних, то в процессе криминалистического исследования используются признаки внешнего строения; если взаимодействие связано с изменением вне внутренней структуры, физических, химических и биологических свойств объекта, то при криминалистическом исследовании на основе специально разработанных методик используются эти последние. Вместе с тем учет неразрывной связи внешнего и внутреннего строения является методологической основой комплексного использования признаков внешнего и внутреннего строения в криминалистических исследованиях.
К числу свойств внутреннего строения относятся: внутренняя структура, химический состав (элементный, молекулярный, изотопный), физические свойства объектов.
В связи с развитием криминалистических аналитических инструментальных методов последовательно расширяется круг исследуемых объектов, в который в настоящее время включаются жидкие и газообразные, сыпучие и другие тела, не имеющие устойчивой внешней формы.
Объекты криминалистической идентификации выделяются и индивидуализируются по комплексу свойств внутреннего строения объекта, а именно: а) общему компонентному составу (структуре) объекта (размещению его компонентов); б) субмикроскопической структуре; в) химическому составу – элементному, молекулярному, изотопному; г) фракционному составу – виду и соотношению компонентов (например, связующих наполнителей, пигменту лакокрасок); д) физическим (или физико-химическим) константам – твердости, температуры плавления, теплоемкости, электропроводности, плотности и т.п.
3.2. Методы и техника исследования состава и внутренней структуры
Методы криминалистического исследования могут классифицироваться в зависимости от характера изучаемых свойств для исследования:
1)морфологических свойств объекта, в том числе отображающихся в следах (визуальные, измерительные, фотографические, микроскопические, иные физико-технические);
2) компонентного состава смесей, сложных разнокачественных частей изделия, агрегата. Для этого наряду с вышеназванными, могут использоваться хроматографические исследования, рентгеновский фазовый анализ, биологический анализ фракционного состава почвы и др.;
3) внутренней структуры объекта: инртоскопические, микроскопические, кристаллографические исследования, рентгеновский фазовый анализ, рентгено-структурный анализ и т.п.;
4) физических констант – цвета, упругости, проводимости, магнитных, электрических и других свойств – специализированные физико-технические устройства, приборы;
5) атомного (элементного) состава объекта – вещественного доказательства – группа спектральных методов анализа и др.;
6) молекулярного состава объекта – вещественного доказательства – комплекс методов молекулярной спектроскопии;
7) физико-химических свойств объектов экспертизы –электронно-химические методы (полярография, электрофорез, электрография).
Рассмотрим общие характеристики и возможности отдельных методов для изучения состава и внутренней структуры вещественных доказательств.
3.2.1. Методы анализа химического состава
3.2.1.1. Атомно–эмиссионная спектрометрия
Атомно-эмиссионная спектрометрия применяется как метод элементного анализа вещества. Принципиально метод основан на том, что измеряются спектры испускания (разность энергии электронов на энергетических уровнях, расположенных на периферии атома, то есть валентных электронов). Поскольку эти величины характеристические для каждого элемента, по положению линий в эмиссионных спектрах можно судить о составе исследуемого вещества.
Известно, что при нагревании тела скорость перемещения (диффузии) отдельных компонентов увеличивается По мере увеличения температуры твердого тела, прежде всего, разрушается кристаллическая решетка, затем вещество переходит в жидкое состояние и, в конце концов, происходит испарение (переходит в пар). Что же произойдет при дальнейшем повышении температуры? Представим себе, танцевальные пары в переполненном зале вынуждены двигаться все быстрее и быстрее; столкновения станут неизбежны со всеми вытекающими последствиями. В паровой фазе также при нагревании, то есть при поступлении дополнительной энергии, молекулы вынуждены разрушаться, то есть диссоциировать на отдельные атомы. Энергию, сообщаемую атомам при многократных соударениях, прежде всего воспримут электроны, расположенные на внешних оболочках, то есть валентные электроны. Допустим, что после очередного удара валентный электрон поглощает дополнительную энергию. Если последняя достаточна для перехода электрона на незанятый электронный уровень с более высокой энергией, совершается соответствующий электронный переход, и атом оказывается в так называемом возбужденном состоянии. Возбужденное состояние атома неустойчиво, и рано или поздно электрон вновь возвратится на свою основную орбиту, и атом потеряет приобретенную энергию, испуская фотон (рис.6).
Итак, энергия излучения (фотона) равна разности энергетических уровней двух электронных орбит, между которыми произошел переход, и, как мы уже говорили, эта величина зависит от природы атома. За исключением металлов, составляющих первую группу периодической системы, все атомы обладают несколькими валентными электронами, расположенными, как правило, на нескольких валентных электронных орбитах (уровнях). Таким образом, для переходов валентных электронов может быть использовано несколько орбит, и в зависимости от того, на какой энергетический уровень выйдет электрон при переходе атома в возбужденное состояние, меняется и энергия фотона, испускаемого при возвращении атома в основное состояние. Поэтому атом характеризуется не одной полосой испускания, а набором (спектром) этих полос.
Энергия фотонов и длина волны излучаемого света связаны обратной пропорциональной зависимостью: чем выше энергия излучения, тем меньше длина волны. При переходах валентных электронов испускаются фотоны с длинами волн, соответствующими электромагнитному излучению в видимой или ультрафиолетовой области спектра. Длину волны, то есть энергию, излучения в видимой области можно оценить по получающейся окраске.
При изучении спектров испускания (эмиссионных спектров) к пробе необходимо подвести энергию, достаточную для того, чтобы разорвать связи между атомами, то есть атомизировать вещество, а затем возбудить образовавшиеся атомы. Испускаемые фотоны фокусируют, разделяют по энергиям и оценивают излучение по энергии при интенсивности (рис.7).
Для получения энергии, необходимой для атомизации пробы и возбуждения образовавшихся атомов, можно использовать различные источники. При использовании высокотемпературных пламенных источников основную роль для возбуждения атомов играют многократные столкновения, о которых уже говорилось. В качестве источника возбуждения используют и дуговой разряд, то есть разряд между двумя электродами, один из которых содержит анализируемую пробу. При дуговом способе возбуждения атомы получают дополнительную энергию не только в результате столкновений, но и благодаря увеличению кинетической энергии электронов. В последние годы появились новые, в частности плазменные, эмиссионные источники. Высокочастотный плазменный «факел» по существу – это разряд в аргоновой атмосфере. Проба в виде аэрозоля поступает в высокотемпературное пламя разряда, а источником возбуждения служит высокотемпературная плазма, образованная ионами и электронами, возникающими при высокочастотных колебаниях поля.
Находясь в возбужденном состоянии, атомы излучают свет разной длины волны. Для выделения характеристического излучения используют разные оптические приспособления, основанные на преломлении и фокусировке света. Если свет, выходя из узкой щели, встречает на пути стеклянную призму (углы призмы специально подбираются), то световой поток делится на отдельные компоненты, которые затем проектируются на экране в виде нескольких цветных линий (рис.8). В последнее время появились новые оптические устройства, основанные на совместном применении явлений дифракции и интерференции. Аналогичные результаты дает и использование оптических решеток с набором щелей (рис.9).
Разложенный свет содержит собственные окрашенные возбужденные компоненты – фон спектра, на котором четко выделяются более яркие линии возбужденных атомов анализируемого вещества.
При появлении метода атомно–эмиссионного анализа дифракционную картину регистрировали на фотопластинке. Этот способ регистрации спектров широко используется и в настоящее время. Спектр на проявленной фотопластинке представляет собой набор различных по интенсивности довольно четких темных линий (полос). Для того чтобы определить состав образца, необходимо полосы на спектре идентифицировать (отнести по длинам волн). Подобную задачу можно решить, совместив изображения на фотопластинке со шкалой длин волн, но на практике лучше всего зарекомендовал себя иной метод. На верхней или нижней части той самой фотопластинки, на которой записывают спектр анализируемой пробы, предварительно отпечатывают спектр металлического железа. Спектр железа содержит множество линий, и, зная их точное положение, можно легко провести градуировку полос в спектре объекта неизвестного состава. Фирмы, выпускающие детектирующие устройства к атомно–эмиссионным спектрометрам, поставляют фотопластинки с нанесенным на них спектром железа, где обозначены также положения характеристических линий некоторых других элементов. После необходимой обработки спектр с фотопластинки проецируется на небольшой экран и путем сравнения положений линий в спектрах железа и анализируемого образца проводится отнесение неизвестных линий.
В последнее время для регистрации излучения применяются уже электронные устройства в комбинации с ЭВМ. Внедрение компьютеров позволяет использовать для идентификации вещества не только несколько отдельных характеристических линий, а весь спектр, разрешенный с точностью до нанометра.