In der kritischen Auseinandersetzung um das Weltbild entstand im 16. und 17. Jahrhundert in der Zeit von Kopernikus bis Newton das Weltbild der modernen Wissenschaften. Galileo Galilei formulierte als einer der ersten deutlich die Kriterien, die modernes wissenschaftliches Arbeiten und Denken ausmachen. Wissenschaftliche Erkenntnis beruhen nach ihm

• auf der Anwendung des Experiments (Fallgesetze)
• der mathematischen Berechnung und Voraussage
• der quantifizierten Messung (z.B. der Zeit beim Fall)
• und der beschreibenden Beobachtung (z.B. durch das Fernrohr)

Bild rechts: Schiefe Ebene zur Messung zur Messung der beschleunigten Bewegung Was daraus entstand prägt unser Welt- und Selbstverständnis bis heute und führte zu einem beispiellosen Siegeszug von Wissenschaft und Technik, der den optimistischen Fortschrittsglauben des Menschen begründete, der bis vor kurzem ungebrochen schien. Erst die Krise der Gegenwart zeigt uns die eindeutigen „Grenzen des Wachstums“ (Club of Rome 1962). Die Globale Klimakatastrophe, die Zerstörung des natürlichen Lebensraums, das beispiellose Artensterben und die zunehmende Umweltzerstörung sind eindeutige Symptome eines grundsätzlichen und zunehmenden Problems, das in den modernen Wissenschaften ihren Ursprung hat.

Ausgangspunkt in der Wissenschaft ist eine präzise und eindeutige Beschreibung der Wirklichkeit, die zu einer gesetzmäßigen Aussage über die natürlichen Verhältnisse führt (Naturgesetz). Diese lässt sich wie folgt beschreiben:

1. Aus der Beobachtung der Natur gewonnene Daten werden verglichen und in Beziehung gebracht und ergeben eine erste Vermutung (Hypothese = Unterstellung) über die wahren Verhältnisse der Natur.
2. Dieser erste Weg ist der klassische Weg der Naturbeobachtung, der über Induktion (= Hinführung) zu einer Vermutung (Hypothese) gelangt.
3. Die Richtigkeit der Hypothese muss nun aber über ein Experiment bestätigt werden können. Nur dann kann ihre Richtigkeit bewiesen werden. Experimente sind wiederholbar, messbar und berechenbar, sie dienen als Anschauung der Richtigkeit von Hypothesen und können technisch genutzt werden.
4. Der wichtigste Teil des wissenschaftlichen Denkens ist laut Karl Popper (Philosoph und Wissenschaftstheoretiker) die Verifikation oder die Falsifikation einer These. Ist sie richtig (vere), dann kann sie als bestätigt gelten und bestenfalls zum Gesetz erklärt werden. Ist sie falsch (falsus), und dafür reicht ein einziges Experiment, das dies bestätigt, gilt die Hypothese als wiederlegt und kann wieder ganz unten anfangen mit dem Sammeln neuer Hinweise (D1-D5).
5. Verifizierte Hypothesen nennt man Theorien (z.B. die Evolutionstheorie). Diese sind solange gültig, wie sie nicht durch neue Beweise und Experimente wiederlegt werden. Aus einer gültigen Theorie kann man durch Deduktion (=Ableitung) neue Hypothesen ableiten, die sich aus der Theorie heraus zwingend ergeben. Z.B. behauptete Einstein 1916 auf der Allgemeinen Relativitätstheorie (auch eine Theorie!) die Existenz von Gravitationswellen. Diese konnten erst 2015 experimentell bestätigt werden. (vgl. https://www.weltderphysik.de/gebiet/universum/gravitationswellen/)

• Schaubild: Methode der Naturwissenschaft
• Stärken und Schwächen der Naturwissenschaft
• Hoimar von Ditfurth, Grenzen der Naturwissenschaft

1. Welche Voraussetzungen erfüllt ein Experiment?
2. Was ist der Unterschied zwischen einer Hypothese und der Theorie?
3. Was bedeutet Induktion und Deduktion? Finde ein Beispiel dazu.
4. Was versteht Karl Popper unter Verifikation und Falsifikation?

• Finde ein gutes Beispiel für den Weg von der Beobachtung zur Theorie
• Beschrifte das Schaubild Methode der Wissenschaft
• Welche vier Grenzen der Wissenschaft kann man mit dem Text 'Stärken und Schwächen…' bennennen?

Bitte trage alles wieder in der Lösungsseite ein.