二、受控实验的优点
实验方法有如下几个方面的优势或好处:
1.精确
因为可以全面地控制因果联系的所有方面,因此所有误差因素的影响可以获得最大程度的减少。在科学研究活动中,的确绝大多数最精确的测量结果(未来可能所有最精确的测量结果)都是通过实验方法获得的。而且随着实验控制能力的不断提升,所获得的测量精确度也在不断提升。它是科学发展水平提高的重要标志之一。
2.很高的测量效率
因为可以人工控制因变量,因此被研究对象因果联系出现的频率可以人工控制。这样就可以以极高的效率获取自变量和因变量变化的数据。如果不通过实验方法,而是期待自然界出现相应的因果联系,一般情况下效率显然会受很大影响,有时甚至不得不等待非常长的时间,才能获得极少量的测量数据。
例如,如果我们想研究一下闪电有什么规律,可以对闪电进行测量。如果要在自然环境去测量闪电,只能等待有闪电的天气才能进行,这样效率会非常低。但如果在实验室人工控制产生闪电,只要需要,随时都可以让闪电出现,这样测量的效率就会极大地提升。
3.因果联系的研究可以非常完备
同样是因为可以人工控制因果联系,因此该因果联系在所有可能的量值情况下的对应情况,都可以较容易地用实验方法完备呈现。如果期待自然界出现相应的因果联系,不仅测量效率非常低,而且很可能出现的仅仅是特定量值情况下的对应情况,未出现的量值数据就无法获得。
同样以闪电为例。即使自然界因天气变化出现了闪电,其闪电的强度多少只能听天由命。如果我们想研究一下不同闪电强度情况下会是什么效果,指望自然界有规律地出现强度从小到大的闪电几乎是不可能的。而在实验室就可以人工控制各种闪电的强度。
4.可以创造自然界难以出现,甚至不存在的因果联系和事物
实验环境下可人工控制创造极限的环境条件,因此可以发现或创造自然界并不实际存在的,但却符合自然规律的因果联系。
在元素周期表中,原子序数为61的镧系元素钷(Pm),以及原子序数为95的镅(Am)及原子序数更大的元素,全是人工制造,在自然界至今未发现。
正因为实验方法具有以上突出的优点,因此它是近代科学研究最重要的活动之一。
