Экспериментальное познание: помехи реальные и субъективные

С первыми проблемами помех, вероятно, столкнулись те исследователи окружающего мира, которые пытались обосновать принцип действия очага в доисторической пещере, или объяснить природу дождя, выпадающего без какой-либо связи с расположением звёзд на небе. Борьба с помехами и учёт влияния помех в расчётах и численных моделях планируемых экспериментов - один из важных аспектов научного-практического исследования, о котором нельзя забывать. Неидеальные компоненты систем и устройств, неидеальные системы передачи информации, неидеальные объекты наблюдения и даже неидеальность восприятия информации человеком образуют сложный набор всевозможных помех и отклонений от истинных значений тех или иных параметров, наблюдаемых или фиктируемых с помощью даже самой сложной и вроде бы совершенной технической аппаратуры.

Помеха - это то, что не измеряется, но оказывает влияние на результат измерения. Паразитарные напряжения и наведённые электромагнитные поля, собственные шумы и космический белый шум - эти и другие факторы, неучтённые при проведении измерений той или иной физической величины, способны значительно изменить результаты, и, в конечном счёте, стать причиной целой цепочки ошибок. Отчасти исследовательский азарт физика неизбежно упирается в вопрос обнаружения и анализа помех, так как от понимания природы этих помех может зависеть целая научная теория или концепция.

Для типовых и стандартных видов измерений помехи изучены и описаны, более того, для большого числа причин возникновения помех описаны физические законы, обуславливающие их появление, и комплекс факторов, приводящих к возникновению помех той или иной природы, той или иной силы. Метрология (наука об измерениях) и большинство физических наук уже посвятили помехам тома научных трудов и расчётов. Поэтому для большого количества измерений наличие помехи можно предсказать и оценить размер влияния этой помехи на конечный результат. Но даже самые простые, буквально школьные измерения в сто раз провереннных условиях могут подчас демонстрировать возникновение случайных и в первый момент необъяснимых помех.

Любое экспериментальное исследование должно уделять достаточно внимания разбору помех. И чем точнее аппаратура, чем выше её чувствительность, тем более тщательным должен быть подход к оценке влияния известных и неизвестных факторов. При получении неожиданных результатов измерения большинству исследователей прежде всего следует задаться вопросом, а не сказалось ли на результатах влияние неучтённых процессов и эффектов. В истории науки достаточно примеров разочарований и лжеоткрытий, в основе которых лежали банальные ошибки исследований без должного внимания к вопросу наличия помех.

Исследователи, говоря о помехах, обычно подразумевают влияние на результат неких физических законов и постулатов, наличие которых может быть недооценённым или неожиданным в контексте конкретного эксперимента. При этом даже влияние человеческого фактора может быть оценено в численных и вероятностных характеристиках. Но для экспериментов подчас не менее важно исключение субъективных помех, вызванных особенностями человеческого восприятия. Всем людям свойственно подчас видеть то, чего нет, слышать то, что не звучало, и находить помехи там, где их нет (где их влиянием можно пренебречь). Сложные выкладки формул и численных подтверждений могут оказаться бесполезными в том случае, если помехой стало сознание исследователя.

Наилучшим способом избавления от субъективных помех является концентрация мыслительных усилий нескольких исследователей в поисках ответов на вопрос о том, почему нечто несуществующее возникло, или, наоборот, нечто важное и реально существующее осказалось исключённым из поля внимания экспериментатора. В отделении реального от субъективного может помочь и повторение эксперимента с теми же исходными данными. Конечно, с некоторых философских воззрений весь мир вокруг - субъективность, порождение лишь воображения каждого конкретного индивидуума, но это уже за пределами рассмотрения банальной или захватывающей задачи "погони" за помехами.

Типовые помехи, электромагнитные помехи, собственные шумы компонентов электронных схем и другая практическая информация о помехах:
Практикум инженера на портале VXI.su