Wann ist Naturwissenschaft Naturwissenschaft

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

PM’s Esoterikbeiträge weiter unten zeigen, daß die Frage nicht ganz einfach zu beantworten ist. Die heftige Diskussion von Physikern mit Soziologen, die Physik auf das Niveau von Soziologie herabziehen wollten, spiegelt diese Frage ebenfalls wieder.

Also, welche Kriterien müssen erfüllt werden, damit

  • ein Beitrag ein sinnvoller und weiterführender Beitrag zu den Naturwissenschaften ist.

  • eine Theorie als „die Realität beschreibend“ anerkannt werden kann.

  • Wie groß ist die Grauzone?

fragt
Thomas

#2

falsches Brett; besser in Philosophie fragen :wink:
Ob die da so was beantworten können?!

Gandalf

#3

Hallo Thomas,

Also, welche Kriterien müssen erfüllt werden, damit

  • ein Beitrag ein sinnvoller und weiterführender Beitrag zu
    den Naturwissenschaften ist.

Wenn man Beitrag mit Theorie übersetzt, dann wuerde ich sagen:
Da es Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Elementen der Umwelt(Vorgängen, Körpern, Energien) gibt,
ist eine Theorie nur dann sinnvoll, wenn die Theorie sich widerspruchsfrei in ein Theoriegebäude einpasst, welches unsere Welt beschreibt.

  • eine Theorie als „die Realität beschreibend“ anerkannt
    werden kann.

Wenn mit der Theorie die in der Realität beobachteten Effekte erklärt werden können.

  • Wie groß ist die Grauzone?

Wie gross ist der Himmel ?

Tschuess Marco.

#4

Also, welche Kriterien müssen erfüllt werden, damit

  • ein Beitrag ein sinnvoller und weiterführender Beitrag zu
    den Naturwissenschaften ist.

Das Zentrum des Universums der Naturwissenschaft ist das
Experiment. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Experiment
darin besteht, Dinge zu manipulieren (z.B. Teilchenbeschleuniger)
oder nur zu beobachten (z.B. Astronomie). Eine Theorie ist dann
etwas wert, wenn sie in sich schluessig ist und die Ergebnisse
von Experimenten vorherzusagen vermag. Das Problem fuer jeden
von uns ist, dass wir nicht mal auf die Schnelle einen Teilchen-
beschleuniger oder ein Fernrohr hernehmen koennen, um uns selbst
von der Nuetzlichkeit gewisser Theorien zu ueberzeugen. Bleibt
also der Verlass auf die Aussagen bestimmter Leute.

  • Wie groß ist die Grauzone?

Jede physikalische Theorie hat ihre Grenzen. Und ich denke nicht,
dass sich daran etwas aendern wird. D.h. ich erwarte nicht, dass
die Physiker bei ihren Versuchen, eine „Weltformel“ aufzustellen,
Erfolg haben werden. Newtons Theorie der Gravitation ist
genauso nuetzlich und richtig wie Einsteins Theorie der
Gravitation. Man muss lediglich die Grenzen von Newtons
Theorie beachten. Der Grund darin ist wieder beim Experiment
zu suchen. Sind die Geschwidigkeiten und Gravitationskraefte
nicht zu hoch, liefert auch Newtons Theorie praezise Vorhersagen
darueber, wie sich ein Satellit bewegt.
Was hat das mit Grauzone zu tun? Nun, verschiedene Theorien
haben ihre Gueltigkeitsbereiche (jede Art von Theorie). Auch die
esotherischen werden von Menschen ersonnen, um sich Dinge zu
erklaeren. Als „naturwissenschaftlich korrekt“ sind sie dann
zu bezeichnen, wenn sie durch Experimente in reproduzierbarer
Weise ueberprueft werden kann. Und so manche Idee, die
ursprueglich als nicht ueberpruefbar galt, ist heute Lehrstoff.
Insofern ist die Grauzone gross (kann keine genauen Angaben
in Meter machen :wink:

MEB

#5

Jede physikalische Theorie hat ihre Grenzen. Und ich denke nicht,
dass sich daran etwas aendern wird. D.h. ich erwarte nicht, dass
die Physiker bei ihren Versuchen, eine „Weltformel“ aufzustellen,
Erfolg haben werden.

Auch die Weltformel hätte Grenzen.

#6

Auch die Weltformel hätte Grenzen.

Haette man dann noch das Recht, sie als Weltformel
zu bezeichnen?
MEB

#7

Hi Thomas

Naturwissenschaften beruhen auf einer vorurteilsfreien Beobachtung der Natur bzw von Experimenten.

Daraus erarbeitet man dann Theorien.
Diese versucht man durch weitergehende Messungen/Untersuchungen zu stützen
Sobald Ergebnisse auftauchen, die dieser Theorie wiedersprechen muss die Theorie entweder überarbeitet (sprich zurechtgezimmert), oder erweitert, oder vollständig verworfen werden.

Und, bei mehreren gleichwertigen Lösungen für die gleichen Daten gilt, das die einfachere Theorie die bessere ist.

Zu deinen Fragen:
Die ideale Theorie muss sich an der Natur orientieren, nicht umgekehrt.
Sie muss die Natur beschreiben, und alle von der Theorie betroffenen Phänomene zweifelsfrei deuten können.
Dies ist natürlich häufig nicht der Fall, fast jede Theorie hat lose Enden, so das eine Theorie meist als Hilfsmittel betrachtet wird, um die Natur zu beschreiben.

Wann eine Theorie hilfreich ist? Eigentlich immer, Sie kann zumindest als abschreckendes Beispiel dienen. Im Ernst: das kann man meistens erst in der Nachschau sagen.

In der Praxis der Forschung sieht das natürlich etwas anders aus. Da wir ja alle Menschen sind, haben wir unsere eingefahrenen Denkschemata und Lieblingstheorien, die man einfach sehr ungern aufgibt.
Häufig ist es auch so, das man eine „auf der Hand liegende“ Deutung übersieht, weil „der Geist“ einfach nicht darauf vorbereitet ist. (das ist gar nicht so selten) Da sieht man dann den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr.
Darum langt man sich manchmal an´s Hirn und fragt sich, warum man eigentlich so unglaublich bescheuert gewesen ist.

Und dran denken: Die Natur ist die beste Wissenschaftlerin. Sie hat immer recht und sie redet nicht schlecht über ihre Kollegen.

Gruss
Mike

#8

Ne, war schon Absicht

Ob die da so was beantworten können?!

Also mein Problem ist, daß die Philosophen oft nicht verstehen, was mich als Naturwissenschaftler bewegt und ich nicht verstehe, was die Philosophen sagen.

Mir ging es tatsächlich um eine „Eigenbeurteilung“ der Frage

Gruß
Thomas

#9

Hallo Marco

Wenn man Beitrag mit Theorie übersetzt, dann wuerde ich sagen:
Da es Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Elementen der
Umwelt(Vorgängen, Körpern, Energien) gibt,
ist eine Theorie nur dann sinnvoll, wenn die Theorie sich
widerspruchsfrei in ein Theoriegebäude einpasst, welches
unsere Welt beschreibt.

Na ja, die Einschränkung auf Theorie ist zwar ganz nett, aber auch im Experiment gibt es Grenzen. Was ist mit Experimenten, die nicht wiederholbar sind, sei es, weil sie zu viel kosten, sei es weil sie besondere Fähigkeiten des Experimentators verlangen (z.B. Telepathie)?
Deine Bemerkung zur Theorie hat das Problem des Wortes widerspruchsfrei. In jeder Theorie bleiben Lücken, diese als Widerspruch oder als offene, aber lösbare Probleme zu klassifizieren ist die Schwierigkeit.

  • eine Theorie als „die Realität beschreibend“ anerkannt
    werden kann.

Wenn mit der Theorie die in der Realität beobachteten Effekte
erklärt werden können.

Das wäre mir nicht genug. Ich würde auch fordern wollen, daß eine Theorie Vorhersagekraft besitzt, d.h. in der Lage ist, neue, bislang nicht bekannte Phänomene vorherzusagen.

Gruß
Thomas

#10

Hi,

  • eine Theorie als „die Realität beschreibend“ anerkannt
    werden kann.

Mit „Realitaet“ haben naturwissenschafftliche Theorien nur mittelbar etwas zu tun. Theorien stellen Modelle und Abstraktionen dar. Eine Theorie beschreibt i.d.R. nichts, bzw. die Beschreibung folgt einer (mehr oder weniger willkuerlichen) Vorschrift, wie Befunde Auszudruecken sind. Vokabular und Syntax der Theorie orientieren sich nicht an der Realitaet sonder an den (oft mathematischen) Erfordernissen der Theorie. Theorien sagen dann voraus wie Situation B im Syntax der Theorie beschrieben werden muesste, wenn Situation A, welche B vorausging, im Syntax der Theorie beschrieben so und so aussah.
Es faellt mir schwer, das weniger abstrakt zu formulieren. Ich will nochmal betonen, dass der Zusammenhang zwischen Theorien und Realitaet nur mittelbar ist und Theorien die Realitaet nicht beschreiben - dafuer gibts Dichter. Wenn Du z.B. versuchst, die Relativitaetstheorie zu verstehen, hast Du immer grosse Probleme … bis Du die Realitaet vergisst und Dich auf die Mathematik konzentrierst.

Gruss

Thorsten

#11

Dafür gibt´s ein Sternchen :wink:
Hallo Mike,
schön, daß wir alle versuchen, objektiver zu werden. Ist wirklich manchmal nicht ganz einfach :wink:

Ciao
Uwe

In der Praxis der Forschung sieht das natürlich etwas anders

aus. Da wir ja alle Menschen sind, haben wir unsere
eingefahrenen Denkschemata und Lieblingstheorien, die man
einfach sehr ungern aufgibt.
Häufig ist es auch so, das man eine „auf der Hand liegende“
Deutung übersieht, weil „der Geist“ einfach nicht darauf
vorbereitet ist. (das ist gar nicht so selten) Da sieht man
dann den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr.
Darum langt man sich manchmal an´s Hirn und fragt sich, warum
man eigentlich so unglaublich bescheuert gewesen ist.

#12

Hallo Thorsten!

[…]

Es faellt mir schwer, das weniger abstrakt zu formulieren. Ich
will nochmal betonen, dass der Zusammenhang zwischen Theorien
und Realitaet nur mittelbar ist und Theorien die Realitaet
nicht beschreiben - dafuer gibts Dichter. Wenn Du z.B.
versuchst, die Relativitaetstheorie zu verstehen, hast Du
immer grosse Probleme … bis Du die Realitaet vergisst und
Dich auf die Mathematik konzentrierst.

Sollte eine gute Theorie nicht einfach und plausibel sein und vor allem ohne Hilfe (der von uns ja künstlich geschaffenen) Mathematik auskommen?

Ciao
Uwe

#13

Haette man dann noch das Recht, sie als Weltformel zu bezeichnen?

Nein und deshalb tun es Naturwissenschaftler auch nicht. Sie sprechen lieber von der Allgemeinen Feldtheorie.

#14

Sollte eine gute Theorie nicht einfach und plausibel sein

Das ist eine Frage des Standpunktes. Es soll tatsächlich Menschen geben, die Quantenmechanik und Relativitätstheorie einfach und plausibel finden.

und vor allem ohne Hilfe (der von uns ja künstlich geschaffenen)
Mathematik auskommen?

Das ganz sicher nicht. Ohne Mathematik gibt es keine Quantifizierung und ohne Quantifizierung gibt es keine exakte Wissenschaft. Jede exakte Wissenschaft (und dazu zählen sich die Naturwissenschaften) muß daher in der Lage sein, jede ihrer Theorien mathematisch zu formulieren.

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#15

Hi Uwe

[…]

Es faellt mir schwer, das weniger abstrakt zu formulieren. Ich
will nochmal betonen, dass der Zusammenhang zwischen Theorien
und Realitaet nur mittelbar ist und Theorien die Realitaet
nicht beschreiben - dafuer gibts Dichter. Wenn Du z.B.
versuchst, die Relativitaetstheorie zu verstehen, hast Du
immer grosse Probleme … bis Du die Realitaet vergisst und
Dich auf die Mathematik konzentrierst.

Einwurf: Quanten sind ein Teil der Realität… das sie für uns schwerst verständlich sind, steht auf einem anderen Blatt.

Sollte eine gute Theorie nicht einfach und plausibel sein

Du sagst es, besonders wichtig ist das PLAUSIBEL!

und
vor allem ohne Hilfe (der von uns ja künstlich geschaffenen)
Mathematik auskommen?

Das ist überhaupt nicht zwingend. Mathematik ist eine SPRACHE mit der man sozusagen „die Welt“ beschreiben kann.
Allerding ist sie sehr stark auf Logik und innere Schlüssigkeit aufgebaut. Ob ich jetzt z.B. Elektromagnetismus auf Deutsch oder Mathematisch erkläre, ist im Prinzip wurscht, blos krieg ich bei Deutsch einen Gehirnkrampf…

Die uns umgebende Welt ist nun mal nicht so, wie sie sich unseren beschränkten Sinnen zeigt. Viele Phänomene (z.B. Welle - Teilchen Dualismus) lassen sich vorstellungsmäßig nur schwer erfassen, was nicht heisst, das es diese Phänomene nicht gibt.
Immerhin können wir sie messen.

Ich find jetzt den Ausdruck, „die Realität vergessen“ auch nicht so ganz geglückt, weil die Realität unserer subjektiven Weltsicht nicht so ganz entspricht. Und ob wir die Realität wirklich irgendwann mal ganz erfassen können, wage ich doch zu bezweifeln.

Gruss
Mike

#16

Klare Theorien
Hallo MrStupid!

Sollte eine gute Theorie nicht einfach und plausibel sein

[…]

und vor allem ohne Hilfe (der von uns ja künstlich geschaffenen) Mathematik auskommen?

Das ganz sicher nicht. Ohne Mathematik gibt es keine
Quantifizierung und ohne Quantifizierung gibt es keine exakte
Wissenschaft. Jede exakte Wissenschaft (und dazu zählen sich
die Naturwissenschaften) muß daher in der Lage sein, jede
ihrer Theorien mathematisch zu formulieren.

Ich denke, wir sollten unterscheiden zwischen einer Theorie und dem Beweis einer Theorie. Eine Theorie ist zum Beispiel: „im Winter ist es kälter als im Sommer“. Dann gibt es einen Schwanz von Tabellen, Statistiken, Formeln und was weiß ich, um das ganze in unserem Weltbild zu fixieren, quasi „abzusichern“. Dazu mag man sich der Mathematik bedienen, wenn es sein muß (die Astronomie und die Chemie wären ja ohne Mathematik arm dran).

Aber: den „Beweis“ brauchen wir nur dann, wenn wir unseren eigenen Erfahrungen nicht trauen oder die Theorie so bizarr ist, daß wir einfach ein Geländer brauchen, an dem wir uns festhalten können. Eine „richtige“ Theorie ist meiner Meinung nach eine, bei der man sagen kann: „Das hört sich gut an. Ich kann es zwar im Moment nicht beweisen, aber es klingt vernünftig“ (abgesehen davon habe ich natürlich auch während meines Studiums gelernt, wie man Statistiken so „frisiert“, daß man das beweisen kann, was man möchte). :wink:

Wie sagte mein Statistik-Prof.: „Wenn sie eine Theorie haben und einen Versuch, der sie beweisen soll, aber es kommt etwas ganz anderes dabei heraus…ändern sie nicht ihre Theorie, ändern sie den Versuch.“

Ciao
Uwe

#17

Hi Uwe!

Hallo Thorsten!

[…]

Es faellt mir schwer, das weniger abstrakt zu formulieren. Ich
will nochmal betonen, dass der Zusammenhang zwischen Theorien
und Realitaet nur mittelbar ist und Theorien die Realitaet
nicht beschreiben - dafuer gibts Dichter. Wenn Du z.B.
versuchst, die Relativitaetstheorie zu verstehen, hast Du
immer grosse Probleme … bis Du die Realitaet vergisst und
Dich auf die Mathematik konzentrierst.

Sollte eine gute Theorie nicht einfach und plausibel sein und
vor allem ohne Hilfe (der von uns ja künstlich geschaffenen)
Mathematik auskommen?

Ich glaube ohne Mathematik fällt es schwer wirklich überprüfbare Aussagen zu machen. Das mit der Statistik ist eben so eine Sache wie du ja selber in einem anderen Posting erklärst.

Wenn du als Parapsychologe Spuk nur als gespeicherte Informationen aus der Vergangenheit erkennst (im kollektiven Bewußtsein, in der Mauer, wo auch immer) und daher logisch (Ist die Logik auch von uns künstlich geschaffen?) schlußfolgerst, daß es sich eben nicht um die Geister verstorbener handelt, erklärt das die Natur dieses Phänomens. Du wirst aber auf Grund dieser Erkenntnis keinen Spuk kreieren können. (Was vermutlich auch keiner will)

Wenn die Quantentheorie die Natur der Elementarteilchen mathematisch (fast) korrekt beschreibt, so ermöglicht dies Sachen wie die neuesten Prozessoren oder das Internet, ohne das wir hier nicht diskutieren könnten!

Servus,
Herbert

Ciao
Uwe

#18

Sollte eine gute Theorie nicht einfach und plausibel sein und
vor allem ohne Hilfe (der von uns ja künstlich geschaffenen)
Mathematik auskommen?

Hi,

da bemühe ich mal wieder den ollen Einstein: „Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden, aber nicht einfacher.“

Max

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#19

Einstein
Hallo Max,
von Einstein weiß man ja, daß er sich immer mit normaler Seife rasiert hat, weil ihm zwei verschiedene Sorten (für die Hände und die Rasur) zu kompliziert waren :wink:
Übrigens behauptet eine gute Freundin von mir (und „Emanze“), Einsteins Theorien seien ursprünglich von seiner Frau entwickelt worden. Er habe sie nur der größeren Glaubwürdigkeit wegen verbreitet. Wahrscheinlich wird in 400 Jahren vermutet, Einstein habe gar nicht gelebt (so wie man uns unseren geliebten Shakespeare wegargumentieren möchte).

Ciao
Uwe

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#20

Hi Uwe,

Ich denke, wir sollten unterscheiden zwischen einer Theorie
und dem Beweis einer Theorie.

Ich bezweifle, daß man das so einfach trennen kann. Jede naturwissenschaftliche(!) Theorie muß überprüfbar bzw. falsifizierbar sein (zumindest prinzipiell). Mit anderen Worte, die prinzipielle Beweisbarkeit einer Theorie ist untrennbar mit deren Wissenschaftlichkeit verknüpft.

Aber: den „Beweis“ brauchen wir nur dann, wenn wir unseren
eigenen Erfahrungen nicht trauen oder die Theorie so bizarr
ist, daß wir einfach ein Geländer brauchen, an dem wir uns
festhalten können. Eine „richtige“ Theorie ist meiner Meinung
nach eine, bei der man sagen kann: "Das hört sich gut an.

Damit bin ich nicht ganz einverstanden. Wie will man denn entscheiden, ob eine Theorie vernünftig klingt? Diese Vorgehensweise birgt die sehr große Gefahr, daß man in seinem Weltbild stecken bleibt. Daß unsere Alltagserfahrung nichts damit zu tun, wie unsere Welt im Großen (Relatitvität) oder im Kleinen (Quantenmechanik) funktioniert, sollte klar sein. Aber wie sieht es aus, wenn man z.B. die Quantenmechanik so formuliert, daß sie der Alltagserfahrung entspricht? Ich kann deine These so interpretieren, daß man in diesem Fall die Theorie nicht überprüfen müßte.

So eine Theorie ist tatsächlich mal aufgestellt worden, um die Lokalität der Quantenmechanik zu retten, also die Tatsache, daß sich Meßergebnisse scheinbar(!) mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen lassen. Nun könnte man sagen, daß man diese Theorie der verborgenen Variablen nicht testen müßte. Es ist aber trotzdem getan worden und diese Theorie hat den experimentellen Tatsachen widersprochen.

Insofern ist eine gute Theorie meiner Ansicht nach eine Theorie, die überprüfbare Vorhersagen macht. Damit wird die Theorie falsifizierbar - durch das Experiment. Dann und nur dann falls alle (!) nur denkbaren Versuche sie zu wiederlegen scheitern, kann man sie als „korrekte“ Theorie ansehen (zumindest innerhalb des Rahmens, in dem sie getestet wurde und gültig ist. Spätere Modifikationen oder Verallgemeinerung sind damit nicht ausgeschlossen.) Ob es je ein „richtige“ Theorie geben wird…? Auch Relativität und Quantenmechanik sind nicht der Weisheit letzter Schluß. Von anderen Gebieten ganz zu schweigen…

Wie sagte mein Statistik-Prof.: „Wenn sie eine Theorie haben
und einen Versuch, der sie beweisen soll, aber es kommt etwas
ganz anderes dabei heraus…ändern sie nicht ihre Theorie,
ändern sie den Versuch.“

Oh ja! :wink: Da hat er recht!

Markus