Читать книгу Big Ideas. Das Wissenschafts-Buch - Douglas Palmer - Страница 4

Ein logisches System für das wissenschaftliche Vorgehen wurde erstmals im frühen 17. Jahrhundert von dem englischen Philosophen Francis Bacon vorgeschlagen. Er baute auf dem 600 Jahre alten Werk des arabischen Gelehrten Alhazen auf und wurde schon bald von dem französischen Philosophen René Descartes bestärkt. In dem System müssen Forscher Beobachtungen machen, eine Theorie zu ihrer Erklärung entwickeln und dann die Theorie mit Experimenten prüfen. Anschließend wird die Theorie Kollegen vorgelegt, die entweder Lücken in den Überlegungen finden und sie so widerlegen oder die Experimente wiederholen und die Ergebnisse bestätigen können.

Das Aufstellen einer überprüfbaren Hypothese oder Vorhersage ist immer von Nutzen. Der englische Astronom Edmond Halley beobachtete 1682 einen Kometen.

»Alle Wahrheiten sind leicht zu verstehen, wenn sie entdeckt sind. Es kommt darauf an, sie zu entdecken.«

Galileo Galilei

Da ihm die Ähnlichkeit zu bereits 1531 und 1607 gesichteten Kometen auffiel, behauptete er, es handele sich bei allen um denselben Kometen, der auf einer Bahn um die Sonne kreise. Er berechnete, dass der Komet 1758 wiederkehren würde – und er hatte recht, wenn auch nur knapp: Der Komet wurde am 25. Dezember gesichtet. Heute heißt er Halley’scher Komet. Da Astronomen kaum Versuche durchführen können, müssen sie Belege aus Beobachtungen herleiten.

Manchmal eröffnen Versuche auch völlig neue Blickwinkel: Als der Physiker Ernest Rutherford seinen Studenten zusah, die Alphateilchen auf eine Goldfolie schossen und dabei nur kleine Streuwinkel untersuchten, schlug er ihnen vor, den Detektor auch neben der Teilchenquelle aufzustellen. Zu ihrer aller Überraschung prallten einige Teilchen von der papierdünnen Folie zurück – so, als würden Granaten von Seidenpapier reflektiert. Das führte ihn zu einer neuen Idee über den Aufbau der Atome.

Ein Versuch ist umso überzeugender, je besser der Forscher mit seiner neuen Theorie das Ergebnis vorhersagen kann. Wenn die Vorhersage tatsächlich eintritt, ist die Theorie gestützt. Dennoch kann die Wissenschaft nicht beweisen, dass eine Theorie korrekt ist. Der Wissenschaftsphilosoph Karl Popper zeigte im 20. Jahrhundert, dass Theorien nur widerlegt werden können. Jeder Versuch, der zum erwarteten Ergebnis führt, stützt eine Theorie, doch nur ein gescheitertes Experiment kann sie zum Einsturz bringen.

Über die Jahrhunderte wurden alte Vorstellungen wie das geozentrische Universum, die vier Temperamente, das Feuerelement Phlogiston und das rätselhafte Medium Äther widerlegt und durch neue ersetzt. Doch auch sie sind wiederum nur Theorien, wenn auch ihre Widerlegung angesichts der Belege in vielen Fällen unwahrscheinlich ist.