Wissenschaft

Andreas Bartels

• Verlag: De Gruyter
• Jahr: 2021
• ISBN:
  9783110648614
• Auflage: 1
• Thema: Philosophie
• Thema: Philosophie et éthique en sciences

Wissenschaft bezeichnet die systematische Form menschlicher Erkenntnissuche. Sie hat das Ziel, beobachtete Tatsachen zu erklären und neue Tatsachen zu entdecken. Theorien und Modelle sind Mittel dieses Ziel zu erreichen. Das Buch beleuchtet an Beispielen aus verschiedenen Natur- und Geisteswissenschaften, wie theoretische Annahmen und Begriffe Erklärungen und Entdeckungen ermöglichen und dadurch Wissenschaft gegenüber Alltagswissen auszeichnen.

1 Wissenschaftskonzepte

1.1 Einleitung

In der abendländischen Wissenschaftstradition ist die Wissenschaft stets von philosophischen Wissenschaftskonzepten begleitet worden. Wissenschaftskonzepte reflektieren die zu einer Zeit betriebene Wissenschaft: Sie versuchen, die epistemischen Grundlagen wissenschaftlicher Aktivität zu bestimmen, ihre charakteristischen Methoden und ihre Ziele zu erfassen. Gemeinsam ist all diesen Konzepten – so verschieden sie in inhaltlicher Hinsicht auch sein mögen –, dass sie die Sonderstellung der Wissenschaft, ihre herausragende epistemische Autorität, die intellektuelle und praktische Bedeutung ihrer Resultate und die damit korrespondierende gesellschaftliche Rolle begreiflich zu machen versuchen. In vielen philosophischen Konzepten erscheint die Wissenschaft sogar als ein Vorbild oder Muster der Philosophie (wie z. B. für Kant oder den frühen logischen Empirismus) oder des gesellschaftlichen Lebens (Hahn, Neurath und Carnap 1929/2006, Dewey 1923¹).

In diesem Kapitel werden einige markante Wissenschaftskonzepte der Philosophiegeschichte vorgestellt, die nicht nur das philosophische Denken über Wissenschaft geprägt, sondern auch die Entwicklung der wissenschaftlichen Praxis selbst mitbestimmt haben: Bacons Kanon wissenschaftlicher Methoden, Descartes‘ mechanistisches Wissenschaftskonzept, Kants erkenntniskritische Fundierung der Wissenschaft, Carnaps Programm der Universalsprache, Poppers Falsifikationismus, und schließlich Kuhns Wissenschaftskonzept, das die wissenschaftliche Praxis (‚Normalwissenschaft‘) in den Vordergrund rückt. In Kapitel 2 werde ich ein Konzept der Wissenschaft skizzieren, das den Fokus auf ein Merkmal richtet, durch das Wissenschaft über systematisiertes Alltagswissen² hinausgeht: die Erweiterung von Erfahrungswissen durch Theoriebildung, d. h. durch Entwicklung theoretischer Begriffsnetze (vgl. 2.1). Dieses Merkmal ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, dass die Wissenschaft Neues entdecken kann (vgl. Kapitel 3).

1.2 Francis Bacon: Wissenschaft als Erkenntnismethode

Francis Bacon (1561 – 1626) hat die Auffassung vertreten, dass die Wissenschaft – gemeint sind die zu seiner Zeit entstehenden Naturwissenschaften – sich durch ein gezieltes methodisches Vorgehen auszeichnet. Die Natur der uns umgebenden Phänomene kann nicht allein durch den Verstand erkannt werden, sondern nur durch sorgfältige und systematische Auswertung relevanter Erfahrungen. Naturwissenschaft muss erfahrungsbasiert sein, aber um aus der Erfahrung zu lernen, müssen ihre Elemente so arrangiert werden, dass sich allgemeine Schlüsse aus ihnen ziehen lassen. Bacons induktive Methode schließt nun nicht etwa die Empfehlung ein, von endlich vielen Einzelerfahrungen einfach zu allgemeinen Konklusionen überzugehen (enumerative Induktion). Vielmehr müssen mögliche Antworten auf Fragen, die wir an die Natur stellen, an vielen, heterogenen Einzelerfahrungen überprüft und gewogen werden. Was Bacon als Methode der Wissenschaft empfiehlt, ist kein direkter Schluss aus Erfahrungstatsachen, sondern eher ein Aussieben von Hypothesen mithilfe harter Kriterien der Bewährung an der Erfahrung. Die Härte der Kriterien zeigt sich darin, dass eine Hypothese über irgendein natürliches Phänomen (z. B. die Hypothese, dass die Natur der Wärme in Bewegung besteht) sich gegenüber allen Erfahrungen dieses Phänomens als haltbar erweisen muss. In moderner Sprechweise könnte man dies so beschreiben: die Hypothese muss allen Widerlegungsversuchen standgehalten haben.

Bacons Methodenlehre der Wissenschaft findet sich im zweiten Buch des Novum Organum von 1620. Die Naturerkenntnis muss, so Bacon, sowohl induktiv als auch deduktiv verfahren:

Die Mittel [indicia] für die Interpretation der Natur umfassen im allgemeinen zwei Teile; in dem ersten werden die Grundsätze [axiomae] aus der Erfahrung [ab experientia] entwickelt oder klar umfasst, in dem zweiten werden neue Versuche [experimentae novae] aus den Grundsätzen entwickelt und abgeleitet. (Bacon 1620/2009: 301)

Eine notwendige Voraussetzung, die erfüllt werden muss, um über die Wirkungsweisen der Natur [quid natura faciat aut ferat] nicht nur auf Vermutungen angewiesen zu sein, sondern sie verlässlich ermitteln zu können, ist die Erstellung dessen, was Bacon Natur- und Experimentalgeschichte nennt. Um in die Naturgeschichte der Erfahrung von bestimmten Phänomenen³ wie etwa der Wärme Ordnung und Übersicht zu bringen, ist es erforderlich, Tabellen zu erstellen, in denen verschiedene Fälle des Vorkommens eines Phänomens eingetragen werden können. Aber Tabellen alleine setzen das menschliche Verstehen noch nicht instand, jene Grundsätze zu erfassen, die doch aus der Erfahrung gewonnen werden sollen. „Deshalb ist […] die rechtmäßige und wahre Induktion anzuwenden, die der Schlüssel selbst der Interpretation ist“. (Bacon 1620/2009: 301)

In einer ersten Tabelle [Tabula Essentiae et Praesentiae] werden zunächst also alle bekannten Vorkommnisse eines Phänomens eingetragen, z. B. alle Erfahrungen, in denen sich das Phänomen der Wärme zeigt (‚Fälle, denen die Eigenschaft des Warmen zukommt‘), z. B. die direkte Sonneneinstrahlung im Sommer, die durch einen Spiegel reflektierten Sonnenstrahlen, brennende Materialien, natürliche warme Quellen, erhitzte Flüssigkeiten etc.⁴ Diese Tabelle wird nun durch eine Negativ- oder Kontrastliste ergänzt, die Fälle aufzählt, in denen das Phänomen der Wärme nicht auftritt, obgleich die entsprechenden Situationen jenen der Positivliste sehr ähnlich sind; ein Beispiel dafür sind die Lichtstrahlen, die uns nicht von der Sonne, sondern vom Mond, von Sternen oder Kometen erreichen. Schließlich soll eine dritte Liste Fälle erfassen, in denen eine Veränderung hinsichtlich des untersuchten Phänomens infolge geänderter Bedingungen eintritt; z. B. nimmt die Wärme in Tieren zu, wenn sie sich bewegen, Fieber oder Schmerzen haben, und die Sonnenstrahlen geben eine stärkere Wärme ab, wenn die Sonne im Zenit steht.

Wenn diese Tabellen mit hinreichend vielen unterschiedlichen Fällen gefüllt sind, kann die Arbeit der Induktion beginnen. Das Ziel besteht darin, jenes Merkmal zu finden, das in allen Fällen zusammen mit dem untersuchten Phänomen auftritt, während es in allen Fällen fehlt, in denen das Phänomen nicht auftritt. Außerdem muss die Zu- oder Abnahme des Grades, in dem dieses Merkmal auftritt, mit der Zu- oder Abnahme des Phänomens korrelieren. Das Verfahren, das bei der Suche angewendet werden soll, ist ein Ausschlussverfahren⁵: Es sind solche Merkmale auszuschließen, die in wenigstens einer Instanz des untersuchten Phänomens nicht auftreten, ebenso solche Merkmale, die in Situationen auftreten, in denen das Phänomen fehlt, und schließlich auch jene, die sich in manchen Fällen gegenläufig zur Ab- oder Zunahme des Phänomens verändern. Wenn wir alle diese Merkmale ausgeschlossen haben, wird am Schluss jenes Merkmal übrig bleiben, durch das das untersuchte Phänomen wesentlich ausgezeichnet ist (seine ‚Form‘ repräsentiert wird):

Ist so das Zurückweisen und Ausschließen Schritt für Schritt geschehen, wird an zweiter Stelle, gleichsam als fester Grund, die bejahende, wahre und scharf umrissene Form zurückbleiben, während die flüchtigen Meinungen in Rauch aufgegangen sind. (Bacon 1620/2009: 351)

Im Beispiel des Phänomens Wärme ist das Merkmal Licht zu eliminieren, weil es bei manchen Instanzen von Wärme fehlt (z. B. wenn Wasser zum Kochen gebracht wird) und es zudem Fälle gibt, in denen Licht, aber nicht Wärme auftritt (z. B. beim ‚kalten‘ Mondlicht). Die Fälle, in denen Wärme durch Reibung zwischen Körpern erzeugt wird, zeigen, dass die Erzeugung der Wärme offenbar nicht von einem besonderen in den Körpern enthaltenen Wärmestoff abhängt. Das Phänomen Wärme geht also nicht auf die Existenz einer eigenen Substanz der Wärme zurück. Nach Durchmusterung aller Instanzen gelangt Bacon schließlich zum Ergebnis seiner Analyse: Wärme, so Bacon, ist innere Bewegung, d. h. Bewegung der mikroskopischen Bestandteile von Körpern, eine Art von Bewegung, in der die Teile eines Körpers sich nicht in gleicher Weise und simultan, sondern unregelmäßig und unterschiedlich bewegen. Offenbar schließt Bacon von Beispielen der Bewegung, wie sie an einer Flamme oder beim Erhitzen einer Flüssigkeit zu beobachten ist, darauf, dass analog auch die nicht direkt beobachtbaren kleinen Teile von Körpern solche Bewegungen ausführen und dadurch das Wärmephänomen erzeugen: „Daraus geht klar hervor, dass durch Wärme Störung, Erschütterung und starke Bewegung in den inneren Teilen des Körpers erzeugt werden, die ihn allmählich auflösen“ (Bacon 1620/2009: 363).

Letztlich ist es also nicht allein das von Bacon propagierte Ausschlussverfahren, sondern auch die Verwendung eines Analogieschlusses von Makro- auf Mikromechanismen, durch den dieses aus heutiger Sicht zutreffende Ergebnis zustande kommt (vgl. Carrier 2006: 24). Grundsätzlich ist die Anwendbarkeit von Bacons Eliminationsverfahren begrenzt. Zum einen bietet es keine Gewähr dafür, dass am Ende nur ein einziger Kandidat für die ‚wahre Natur‘ eines Phänomens übrig bleibt. Zum anderen lassen sich mit ihm nur solche Merkmale erfassen, die unseren Sinnen zugänglich und uns durch Erfahrungen im Alltag bekannt sind. Verborgene Eigenschaften und Mechanismen, die sich in der Wahrnehmung nicht direkt mitteilen, müssen zwangsläufig unerkannt bleiben. Daher ist das Eliminationsverfahren Bacons nicht ausreichend um zu erklären, wie die für die moderne Wissenschaft charakteristischen Entdeckungen möglich sind. Wie in Kapitel 2 ausgeführt wird, sind es vielmehr über die Sinneswahrnehmung hinausreichende theoretische Hypothesen, die es ermöglichen, nicht direkt beobachtbare Eigenschaften zu entdecken. Aus heutiger Sicht ist es weniger sein Vertrauen auf ‚induktive‘ (im Gegensatz etwa zu hypothetisch-deduktiven) Methoden, das Bacon von einer modernen Wissenschaftsauffassung trennt, als vielmehr die Beschränkung auf beobachtbare Phänomene und Merkmale, die den von ihm propagierten Methoden inhärent ist.⁶ Diese Beschränkung unterminiert das von Bacon selbst verkündete „wahre und rechtmäßige Ziel der Wissenschaft“ […] „das menschliche Leben mit neuen Erfindungen und Mitteln zu bereichern“ (Bacon 1620/2009: 173).

Ungeachtet dessen hat Bacon eine Einstellung zur Wissenschaft begründet, die bis heute das Wissenschaftsverständnis prägt. Die Wissenschaft eröffnet dem Menschen einen Spielraum von Möglichkeiten des Verstehens und der Naturbeherrschung. Dieser Spielraum öffnet sich allerdings nur dem, der sich kritisch von allen Vorurteilen [idolae] distanziert, die in persönlichen oder gesellschaftlich vermittelten Einstellungen und Interessen wurzeln mögen. Hingabe und das bewusste Ausschalten ‚wissenschaftsfremder‘ Intentionen sind Voraussetzung, um am Spiel der Wissenschaft teilzunehmen (vgl. Bacon 1620/2009: 145). In Abkehr von der Aristotelischen Wissenschaftstradition setzt Bacon auf gezielte Beobachtung und das Experiment, um wissenschaftliche Fragen zu entscheiden. Im Unterschied zur ‚Naturgeschichte‘ (hierzu zählt Bacon Berichte über Tiere, Pflanzen, Metalle und Fossilien) will die Wissenschaft das „Verborgene der Natur“ erkennen, das nur „durch das Drängen der Kunst“ besser zum Vorschein gebracht werden kann (also durch zielgerecht arrangiertes Experimentieren), „als wenn alles seinen natürlichen Lauf nimmt“ (Bacon 1620/2009: 217).

1.3 René Descartes: Wissenschaft als angewandte Naturphilosophie

Die neuzeitliche Wissenschaft fußt auf einem neuen Methodenbewusstsein, nach dem die Natur durch kunstvoll eingerichtete, systematische Verfahren dazu ‚gedrängt‘ werden muss, ihre verborgenen Strukturen und Gesetzmäßigkeiten preiszugeben. Zu diesem Bewusstsein haben nicht nur Philosophen wie Francis Bacon beigetragen, sondern ganz wesentlich auch das Vorbild führender WissenschaftlerInnen der Zeit. Ebenso wie die Wissenschaftsphilosophie der logischen Empiristen durch das Vorbild der Relativitätstheorie Einsteins geprägt wurde, hat die Physik Galileis das methodische Wissenschaftskonzept des 17ten Jahrhunderts inspiriert. Galilei berichtet in den Discorsi von 1638 von einer langen Reihe von Versuchen, die er an Fallvorgängen mit unterschiedlichsten Materialien in diversen Medien vorgenommen hatte. Angesichts verwirrender, höchst heterogener Resultate dieser Versuche kommt es zum Durchbruch erst durch eine methodische Entscheidung: Um die Natur des freien Falls zu verstehen, müssen die unterschiedlichen Einflüsse, die von Form und Art des Materials, sowie von der Beschaffenheit des Fall-Mediums auf den Fallvorgang ausgehen, ausgeschaltet werden. Erst in einer kunstvoll eingerichteten Versuchsanordnung, die den freien Fall von seinen Begleitfaktoren isoliert, kann sich seine Natur herausschälen.

Aber die neuzeitliche Wissenschaft entwickelt sich nicht nur im Zeichen methodologischer Neuausrichtung, sondern auch unter dem Einfluss naturphilosophischer Konzepte, v. a. unter dem Einfluss der mechanistischen Naturphilosophie Descartes‘ (1596 – 1650).⁷ Ihr Ausgangspunkt ist eine radikale Kritik des überlieferten Aristotelischen Substanzbegriffs. Anstelle eines heterogenen Verständnisses von Substanz, nach dem die verschiedenen ‚natürlichen‘ Verhaltens-Tendenzen materieller Dinge getrennte Substanz-Arten manifestieren, soll gerade aus der Abstraktion von allen wahrnehmbaren unterschiedlichen Erscheinungsformen der Materie ein einheitlicher Begriff der Substanz körperlicher Dinge hervorgehen, wie Descartes es in der zweiten Meditation von 1641 an dem berühmten Beispiel eines Stückes Wachs vorführt:

Vor kurzem erst hat man es aus der Wachsscheibe gewonnen, noch verlor es nicht ganz den Geschmack des Honigs, noch blieb ein wenig zurück v...

Inhaltsverzeichnis

• Title Page
• Copyright
• Contents
• Vorwort
• Einleitung
• 1 Wissenschaftskonzepte
• 2 Theorien, Modelle und Tatsachen
• 3 Erklären und Entdecken
• 4 Abgrenzungsprobleme
• 5 Wissenschaft und Metaphysik
• 6 Objektivität, Wahrheit und Ethik der Wissenschaft
• 7 Schluss: Zwischen Wissenschaft und Philosophie
• Anmerkungen
• Sachregister
• Personenregister