Wie wissenschaftlich ist Wissenschaft Wie werden Fortschritte in

Wie wissenschaftlich ist Wissenschaft? Wie werden Fortschritte in der Naturwissenschaft möglich? Wie funktioniert die Forschung?

Karl Popper, „Logik der Forschung“ Hypothese Experimentelle Überprüfung í Verifikation oder Falsifikation Neue Hypothese

Zweifel an der Logik der Forschung 1) Wer ändert eine Theorie (ein Konzept), wenn ein Experiment mißlingt? (Einstein, Millikan) 2) Gibt es überhaupt nicht-triviale Hypothesen, die sich in einem Experiment testen lassen? 3) Wie findet man den Weg vom Laborbuch in den Kopf – von so genannten Fakten zu Theorien? 4) Nach Albert Einstein sind Theorien „freie Erfindungen des menschlichen Geistes“ 5) Viele „Durchbrüche“ kommen ohne Messungen aus (Kopernikus Heliozentrismus, Paulings α-Helix)

Leonard Euler (1707 -1783) • 1726: „Ich habe nicht für nötig gehalten, diese meine Theorie durch das Experiment zu bestätigen, denn sie ist aus den sichersten und unangreifbarsten Prinzipien der Mechanik abgeleitet, weshalb der Zweifel, ob sie wahr sei und in der Praxis statt habe, in keiner Weise aufgeworfen werden kann. “

Wege der Wissenschaft? Thomas Kuhn, 1962 Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen Normale Wissenschaft versus Revolutionäre Wissenschaft

Thomas Kuhn, 1962 • Normale Wissenschaft als „Rätsellösen“ • Revolutionäre Wissenschaft erlebt als „Offenbarung“ eines neuen Paradigmas • Untersucht am Beispiel der Quantentheorie • Problem: Revolution als sozialer Begriff, heute kaum noch verwendet unter Historikern

Paradigmen der Wissenschaft • Beispiele: • Licht besteht aus Wellen (falsch) • Atome sind winzige Planetensysteme (falsch) • Genome sind voll von Genen (falsch) • Menschliches Verhalten wird von Genen bestimmt (Woher wissen wir das? ) • Unser Verhalten wird vom Milieu bestimmt (Woher wissen wir das? )

Heute ein neuer Turn: Turn • Linguistic turn, • practical turn, • experimental turn, • discursive turn, • relativistic turn, • representational turn, • pictorial turn, • cultural turn, • etc.

Verlangen nach Bildern • Erkenntnis: Verbinden (zur Deckung bringen) von äußeren und inneren Bildern • Allgemein: Menschenbild, Weltbild • Speziell: Urknall, Schwarzes Loch

Wege der Wissenschaft Normale Wissenschaft versus Kreative Wissenschaft Normale Wissenschaft: Präzision, Logik, Sorgfalt, Detailbessenheit, Vollständigkeit, . . .

Kreativität als Thema der Wissenschaft • Evolution • Entwicklung • Kreativität

Wolfgang Pauli 1957 „Ich hoffe, daß niemand mehr der Meinung ist, daß Theorien durch zwingende logische Schlüsse aus Protokollbüchern abgeleitet werden, eine Ansicht, die in meinen Studententagen noch sehr in Mode war. Theorien kommen zustande durch ein vom empirischen Material inspiriertes Verstehen, welches im Anschluß an Plato als zur Deckung kommen von inneren Bildern mit äußeren Objekten und ihrem Verhalten zu deuten ist. “

Wolfgang Pauli 1957 „Die Möglichkeit des Verstehens zeigt aufs Neue das Vorhandensein regulierender typischer Anordnungen, denen sowohl das Innen wie das Außen des Menschen unterworfen sind. “ ARCHETYPEN

Archetypen • Das Bauprinzip einer Art von Organismus • Das Urbild des Wirklichen (Seienden) • Die strukturelle Komponente eines kollektiven Unbewußten, die Bereitschaft der menschlichen Vorstellungskraft, die in Form von Symbolen zum Bewußtsein kommen kann (C. G. Jung).

Die Methode der Wissenschaft Nach Wolfgang Pauli besteht eine wissenschaftliche Methode darin, sich „eine Sache immer wieder vorzunehmen, über den Gegenstand nachzudenken, sie dann wieder beiseite zu legen, dann wieder neues empirischer Material zu sammeln, und dies, wenn nötig, Jahre fortzusetzen. Auf diese Weise wird das Unbewußte durch das Bewußtsein angekurbelt, und wenn überhaupt, kann nur so etwas dabei herauskommen. “

Hermann von Helmholtz 1891 • „Einfälle treten plötzlich ein, ohne Anstrengung, wie eine Inspiration. . Ich mußte aber immer erst mein Problem nach allen Seiten so viel hin- und hergewendet haben, daß ich alle Wendungen und Verwicklungen im Kopfe überschaute und sie frei, ohne zu schreiben, durchlaufen konnte. [. . . ] Oft waren sie des Morgens beim Aufwachen da, wie auch Gauß einst angemerkt hat. “ • (1835: „Das Inductionsgesetz, gefunden am 23. Januar, Morgens 7 Uhr v. d. Aufstehen“ )

„Hintergrundsphysik“ (1948) • Physikalische Begriffe als archetypische Symbole erfassen • „Die Enthüllung der archetypischen Grundlagen der in der heutigen Physik tatsächlich angewandten Begriffe“ • Beispiele: Atom, Atomkern, Energie, Welle, Dipol, Radioaktivität, (Gen)

Archetypus, Archetypisches Theoretische Wissenschaft ist ein Verfahren, bei dem archetypische Bilder in die Natur übertragen (projiziert) werden. Diese Imagination führt zur Erkenntnis, weil inneres BILD und äußeres Ge. BILDe aus einem Ganzen entstanden sind und sich entsprechen.

Fortschritte der Wissenschaft • In der normalen Wissenschaft kommen die stetigen Fortschritte (Verbesserungen) durch Evolution von außen zustande. • In der kreativen Wissenschaft kommen die plötzlichen Fortschritte (Ideen) durch Einfälle (Revolutionen) von innen zustande.

Nachtseite der Wissenschaft • Träume, Offenbarungen und neurotische Mißverständnisse in der Geschichte naturwissenschaftlicher Entdeckungen • „Was Du im Dunkeln gesehen“

Johannes Kepler, um 1610 • „Erkennen heißt, daß äußerlich wahrgenommene mit den inneren Ideen zusammenzubringen und ihre Übereinstimmung beurteilen, was [man] sehr schön ausgedrückt hat mit dem Wort ´Erwachen wie aus einem Schlaf´. Wie nämlich das uns außen Begegnende uns erinnern macht an das, was wir vorher wußten, so locken die Sinneserfahrungen, wenn sie erkannt werden, die innen vorhandenen Gegebenheiten hervor, so daß sie in der Seele aufleuchten, während sie vorher wie verschleiert in potentia dort verborgen waren. “

Alfred Wallace, 1858 • „Während ich mit Schüttelfrost eingehüllt in Decken (bei Außentemperaturen von 48 Grad) lag, stand mir das Problem wieder einmal vor Augen, und irgend etwas bewog mich, an die positiven Hemmnisse zu denken, die Malthus in seinem „Essay on Population“ beschreibt. Diese Hemmnisse – Krieg, Seuchen – mußten bei Tieren ebenso wie beim Menschen ihre Wirkung tun. “

Alfred Wallace, 1858 • „Dann dachte ich an die ungeheuer rasante Vermehrung von Tieren, die zur Folge haben mußte, daß diese Hemmnisse sich bei ihnen viel nachdrücklicher auswirkten als im Falle des Menschen; und während ich vage über diese Zustand nachsann, kam mir blitzartig die Idee vom Überleben des Tüchtigsten. “

August Kekulé 1865 • „Wieder gaukelten die Atome vor meinen Augen. Kleinere Gruppen hielten sich diesmal bescheiden im Hintergrund. . Lange Reihen, vielfach dichter zusammengefügt; alles in Bewegung, schlangenartig sich windend. Und siehe, was war das? Eine der Schlangen erfaßte den eigenen Schwanz und höhnisch wirbelte das Gebilde vor meinen Augen. Wie durch einen Blitzstrahl erwachte ich. Und auch diesmal verbrachte ich den Rest der Nacht, um die Konsequenzen der Hypothese auszuarbeiten. “

August Kekulé

Adolf Portmann, 1949 Biologisches zur ästhetischen Erziehung „Die Einsicht in die Notwendigkeit einer Stärkung der ästhetischen Position ist nicht gerade weit verbreitet - allzu viele machen noch immer die bloße Entwicklung des logischen Seite des Denkens zur wichtigsten Aufgabe unserer Menschenerziehung. Wer so denkt, vergißt, daß das wirklich produktive Denken selbst in den exaktesten Forschungsgebieten der intuitiven, spontanen Schöpferarbeit und damit der ästhetischen Funktion überall bedarf; daß das Träumen und Wachträumen, wie jedes Erleben der Sinne, unschätzbare Möglichkeiten öffnet. “

Otto Loewi, 1920 • „Plötzlich erwachte er nachts mit dem Gefühl, ihm sei etwas besonders Wichtiges klar geworden. Er versuchte im Halbschlaf auf einem Fetzen Papier den Inhalt des Gedankens niederzuschreiben, konnte jedoch am nächsten Morgen nichts mehr entziffern. Jedoch in der folgenden Nacht kam die Idee erneut ganz klar als Plan zu einem Experiment. Loewi stand sofort auf, eilte in sein Labor und führte es durch. “

François Jacob, Die innere Statue • „Ende Juli 1958. Ich gehe in meinem Büro auf und ab, gehe vage Hypothesen und mögliche Experimente durch. Etwas verdrossen gehen wir am Spätnachmittag ins Kino. In meinen Sessel zurückgelehnt, spüre ich, wie meine Gedankengänge wie von selbst weiterstricken. . Ich schließe die Augen, gespannt darauf, was in meinem Inneren vor sich geht. Plötzlich spüre ich eine freudige Erregung in mir wach werden Und jäh ein Gedankenblitz. Es ist zu offensichtlich. “

Alex Müller, 1988, Äußere und innere Forschungserfahrung und Erwartung „Die Perowskitstruktur hat viele Jahre meiner wissenschaftlichen Anstrengungen bestimmt, ja dominiert. . Als Symbol hat sie für mich unzweifelhaft Mandala. Charakter, was auch durch frühe, wesentliche Träume zu belegen ist. “

Alex Müller, Äußere und innere Forschungserfahrung und Erwartung „Der über so viele Jahre mit Erfolg beschrittene Weg, das Zur-Deckung-Bringen vieler, ja fast aller innerer Erwartungen mit objektiven Experimenten unter Benützung des Perowskitgitters war beglückend. Es ließ mich sogar an die Möglichkeit denken, ja sogar erwarten, auf dem Gebiet der Supraleitung mit oxydischen Perowskiten wissenschaftlich beizutragen. “

Werner Heisenberg I • „Einige Tage genügten, um den am Anfang in solchen Fällen immer auftretenden mathematischen Ballast abzuwerfen und eine einfache Formulierung meiner Frage zu finden. In einigen weiteren Tagen wurde mit klar, was in einer Physik, in der nur die beobachtbaren Größen eine Rolle spielen sollten, an die Stelle der [alten] Quantenbedingungen zu treten hätte. Es war auch deutlich zu spüren, daß mit dieser Zusatzbedingung ein zentraler Punkt der Theorie formuliert war, daß von da ab keine weitere Freiheit mehr blieb. “

Werner Heisenberg II • „Dann aber bemerkte ich, daß es ja keine Gewähr dafür gäbe, daß das so entstehende mathematische Schema überhaupt widerspruchsfrei durchgeführt werden könnte. Insbesondere war es völlig ungewiß, ob in diesem Schema der Erhaltungssatz der Energie noch gelte, und ich durfte mir nicht verheimlichen, daß ohne den Energiesatz das ganze Schema wertlos wäre. “

Werner Heisenberg III • „Andererseits gab es in meinen Rechnungen inzwischen auch viele Hinweise darauf, daß die mir vorschwebende Mathematik wirklich widerspruchsfrei und konsistent entwickelt werden könnte, wenn man den Energiesatz in ihr nachweisen könnte. So konzentrierte sich meine Arbeit immer mehr auf die Frage nach der Gültigkeit des Energiesatzes, . . . “

Werner Heisenberg 1924/1969 • „Ich hatte das Gefühl, durch die Oberfläche der atomaren Erscheinungen hindurch auf einen tief darunter liegenden Grund von merkwürdiger innerer Schönheit zu schauen, und es wurde mir fast schwindlig bei dem Gedanken, daß ich nun dieser Fülle von mathematischen Strukturen nachgehen sollte, die Natur dort unten vor mir ausgebreitet hatte. “

Werner Heisenberg IV • Was Heisenberg hier beschreibt, kann als mystisches Einheitserlebnis verstanden werden, das durch mathematische Symbole vermittelt wird. Wir lesen von der unmittelbaren Erfahrung einer anderen Wirklichkeit, die allerdings nicht – als etwas Göttliches – höher, sondern – als etwas Ästhetisches – tiefer liegt und somit dem Säkularen verhaftet bleibt. Das visionäre Erleben läßt Heisenberg erglühen und erzeugt in ihm eine Hochstimmung, die ihn sein Leben riskieren läßt.

Das archetypische Atom • Das Unteilbare (logisch) • Das Äquivalente (chemisch) • Das Elementare (statistisch) • Das Doppelte (physikalisch) • Das Undingliche (ästhetisch)

Das archetypische Gen • Das Partikuläre (Mendel) • Das Veränderbare (De Vries) • Das Gekoppelte (Morgan) • Das Berechenbare (Delbrück) • Das Molekül (Watson, Crick) • Das dynamische Mosaik (Teams)

Das Modell der Kunst • Natur ist nicht nur „Mutter Natur“ oder Natura naturans und damit etwas, das mir gebietet oder mich anleitet. • Sie ist auch Natura naturata und damit etwas, dem ich meinen Willen auferlegen und eine Form geben kann.

Vom Malen der Welt • Das Gehirn malt die Welt, die es sieht bzw. die es uns zeigt. • „Die Wissenschaft versucht die Welt nicht zu photographieren, sondern zu malen. “ (François Jacob)