The Logic of Scientific Discovery

1. Wissenschaft als Prozess von Vermutung und Widerlegung

Ich schlage vor, dass es die Aufgabe der Logik der wissenschaftlichen Entdeckung, oder der Logik des Wissens ist, dieses Verfahren logisch zu analysieren; das heißt, die Methode der empirischen Wissenschaften zu untersuchen.

Der Kern des wissenschaftlichen Fortschritts. Popper versteht Wissenschaft nicht als Suche nach Bestätigung, sondern als fortwährenden Zyklus des Aufstellens von Theorien und des rigorosen Versuchs, sie zu widerlegen. Dieser Prozess von Vermutung und Widerlegung ist der Motor, der den wissenschaftlichen Fortschritt antreibt. Er betont kritisches Denken und die Bereitschaft, selbst liebgewonnene Ideen angesichts widersprüchlicher Beweise aufzugeben.

Die Rolle des Wissenschaftlers. Wissenschaftler sollten aktiv nach Belegen suchen, die ihre Theorien widerlegen könnten, anstatt sie zu bestätigen. Dieser kritische Ansatz ist unerlässlich, um Schwächen zu erkennen und den Weg für bessere Erklärungen zu ebnen. Das Ziel ist nicht, eine Theorie zu verteidigen, sondern ihre Grenzen zu testen und Fehler aufzudecken.

Fehler als Chance. Fehler sind kein Versagen, sondern eine Gelegenheit zum Lernen und Wachsen. Indem wir unsere Irrtümer anerkennen und korrigieren, verfeinern wir unser Verständnis der Welt und kommen der Wahrheit näher. Dieser iterative Prozess von Versuch und Irrtum bildet das Herzstück des wissenschaftlichen Fortschritts.

2. Das Problem der Induktion und die deduktive Methode

Es ist keineswegs logisch offensichtlich, dass wir berechtigt sind, von einzelnen Aussagen auf allgemeine zu schließen, egal wie zahlreich diese sind; denn jede auf diese Weise gezogene Schlussfolgerung kann sich als falsch erweisen.

Die Grenzen induktiven Denkens. Popper stellt die traditionelle Auffassung infrage, dass Wissenschaft auf Induktion beruht – dem Verallgemeinern von Einzelerfahrungen zu universellen Gesetzen. Er argumentiert, dass wir niemals mit Sicherheit wissen können, ob eine allgemeine Aussage wahr ist, egal wie viele bestätigende Beispiele wir sammeln. Denn eine einzige widersprüchliche Beobachtung kann sie widerlegen.

Deduktion als Alternative. Popper schlägt eine deduktive Methode vor, um Theorien zu prüfen. Statt zu versuchen, eine Theorie induktiv zu beweisen, sollen Wissenschaftler testbare Vorhersagen aus ihr ableiten. Werden diese Vorhersagen durch Beobachtung oder Experiment widerlegt, ist die Theorie falsifiziert.

Die Asymmetrie der Falsifikation. Während kein Beweis eine Theorie endgültig bestätigen kann, genügt ein einziger Gegenbeleg, um sie zu widerlegen. Diese Asymmetrie zwischen Verifikation und Falsifikation bildet die Grundlage von Poppers wissenschaftlicher Methode.

3. Die Abgrenzung: Wissenschaft von Metaphysik unterscheiden

Das Problem, ein Kriterium zu finden, das es uns ermöglicht, die empirischen Wissenschaften einerseits und die Mathematik, Logik sowie „metaphysische“ Systeme andererseits zu unterscheiden, nenne ich das Problem der Abgrenzung.

Die Grenzen der Wissenschaft definieren. Das Abgrenzungsproblem besteht darin, eine klare Linie zu ziehen zwischen dem, was empirische Wissenschaft ist, und dem, was anderen Bereichen wie Mathematik, Logik oder Metaphysik zuzurechnen ist. Dies ist entscheidend, damit wissenschaftliche Forschung auf überprüfbaren Aussagen über die Welt beruht.

Der gescheiterte Positivismus. Positivisten versuchten, Wissenschaft durch ihre Abhängigkeit von induktiven Methoden und ihre Reduzierbarkeit auf Sinneserfahrungen zu definieren. Doch dieser Ansatz scheitert, weil wissenschaftliche Gesetze und Theorien sich nicht logisch auf elementare Erfahrungsaussagen zurückführen lassen.

Ein neuer Ansatz ist nötig. Popper fordert ein Abgrenzungskriterium, das auf den einzigartigen Merkmalen der empirischen Wissenschaft beruht, statt auf einem naturalistischen Versuch, ihr Wesen zu definieren. Dies erfordert eine Konvention oder Übereinkunft darüber, was empirische Wissenschaft ausmacht.

4. Falsifizierbarkeit als Abgrenzungskriterium

Anders gesagt: Ich verlange nicht, dass ein wissenschaftliches System einmal und für alle in positiver Hinsicht eindeutig abgrenzbar ist; ich verlange aber, dass seine logische Form so beschaffen ist, dass es durch empirische Tests in negativer Hinsicht abgrenzbar ist: Es muss möglich sein, ein empirisches wissenschaftliches System durch Erfahrung zu widerlegen.

Das Kennzeichen empirischer Wissenschaft. Popper schlägt Falsifizierbarkeit als Kriterium der Abgrenzung vor. Ein System ist wissenschaftlich, wenn es durch empirische Tests widerlegbar ist. Das bedeutet, dass das System Vorhersagen machen muss, die durch Beobachtung oder Experiment als falsch nachgewiesen werden können.

Asymmetrie zwischen Verifikation und Falsifikation. Universelle Aussagen können nie aus Einzelaussagen abgeleitet werden, wohl aber durch Einzelaussagen widerlegt werden. Diese Asymmetrie ist entscheidend für das Verständnis der Rolle der Falsifizierbarkeit in der Wissenschaft.

Das Ausweichen vor Falsifikation. Es ist immer möglich, der Falsifikation durch ad hoc-Hypothesen oder Definitionsänderungen zu entgehen. Popper betont jedoch, dass die empirische Methode genau diese Ausweichmanöver ausschließt. Ziel ist es, Systeme dem härtesten Überlebenskampf auszusetzen.

5. Die empirische Grundlage: Prüfung von Einzelaussagen

Wenn Falsifizierbarkeit überhaupt als Abgrenzungskriterium anwendbar sein soll, müssen Einzelaussagen verfügbar sein, die als Prämissen in falsifizierenden Schlussfolgerungen dienen können.

Die Basis des Testens. Falsifizierbarkeit beruht auf der Existenz von Einzelaussagen, die als Grundlage für falsifizierende Schlüsse dienen. Diese Einzelaussagen, die Popper „Grundsätze“ nennt, beschreiben konkrete Ereignisse oder Beobachtungen.

Die Rolle der Wahrnehmungserfahrungen. Wahrnehmungserfahrungen stehen in engem Zusammenhang mit Grundsätzen, können diese aber nicht logisch rechtfertigen. Aussagen können nur durch andere Aussagen gerechtfertigt werden.

Psychologie von Logik trennen. Es ist wichtig, subjektive Erfahrungen oder Überzeugungsgefühle von den objektiven logischen Beziehungen zwischen wissenschaftlichen Aussagen zu unterscheiden. Subjektive Erfahrungen können niemals eine Aussage rechtfertigen.

6. Objektivität und intersubjektive Prüfbarkeit

Ich behaupte daher, dass die Objektivität wissenschaftlicher Aussagen darin besteht, dass sie intersubjektiv überprüfbar sind.

Unabhängige Nachprüfbarkeit. Wissenschaftliches Wissen soll unabhängig von individuellen Launen gerechtfertigt sein. Eine Rechtfertigung ist objektiv, wenn sie von jedem überprüft und verstanden werden kann.

Intersubjektive Prüfung. Die Objektivität wissenschaftlicher Aussagen liegt darin, dass sie intersubjektiv überprüfbar sind. Das bedeutet, dass andere Wissenschaftler Experimente und Beobachtungen wiederholen können, um die Ergebnisse zu bestätigen.

Wiederholbare Experimente. Nur wenn Ereignisse sich gemäß Regeln oder Gesetzmäßigkeiten wiederholen, wie bei wiederholbaren Experimenten, können unsere Beobachtungen von jedermann überprüft werden. Dies ist entscheidend, um sicherzugehen, dass es sich nicht um einen bloßen Zufall handelt.

7. Methodologische Regeln als Konventionen

Methodologische Regeln werden hier als Konventionen betrachtet. Man könnte sie als die Spielregeln der empirischen Wissenschaft beschreiben.

Spielregeln der Wissenschaft. Methodologische Regeln sind Konventionen, die die Praxis der empirischen Wissenschaft leiten. Sie gehören nicht zur reinen Logik, sondern sind Spielregeln, denen Wissenschaftler zustimmen.

Eine oberste Regel. Die oberste Regel der empirischen Wissenschaft besagt, dass alle anderen Regeln so gestaltet sein müssen, dass sie keine Aussage vor der Falsifikation schützen. So bleiben wissenschaftliche Systeme offen für Prüfung und Revision.

Wert methodologischer Untersuchungen. Methodologische Untersuchungen können helfen, die logische Situation zu klären und Probleme zu lösen, die bisher unüberwindbar schienen. Sie unterstützen auch dabei, Inkonsistenzen und Mängel in älteren Erkenntnistheorien aufzudecken.

8. Theorien als Netze: Die Welt rational erfassen

Theorien sind Netze, die geworfen werden, um das zu fangen, was wir „die Welt“ nennen: um sie zu rationalisieren, zu erklären und zu beherrschen. Wir bemühen uns, die Maschen immer feiner zu machen.

Werkzeuge zum Verstehen. Theorien sind keine Spiegel der Realität, sondern Werkzeuge, mit denen wir die Welt verstehen und gestalten. Sie sind Systeme von Zeichen und Symbolen, die uns helfen, unsere Umwelt zu rationalisieren, zu erklären und zu beherrschen.

Das Streben nach feineren Maschen. Ziel der Wissenschaft ist es, Theorien mit immer feineren Maschen zu entwickeln, die mehr und mehr Komplexität der Welt erfassen können. Dies erfordert ständige Verfeinerung und Verbesserung unserer theoretischen Systeme.

Universelle Aussagen. Wissenschaftliche Theorien sind universelle Aussagen, die für alle Zeiten und Orte gelten. Sie beschreiben nicht nur einzelne Ereignisse, sondern versuchen, allgemeine Gesetze zu formulieren, die das Verhalten des Universums bestimmen.

9. Kausalität, Erklärung und Vorhersage

Eine kausale Erklärung eines Ereignisses bedeutet, eine Aussage abzuleiten, die es beschreibt, wobei als Prämissen ein oder mehrere universelle Gesetze sowie bestimmte Einzelaussagen, die Anfangsbedingungen, dienen.

Deduktive Erklärung. Eine kausale Erklärung besteht darin, eine Aussage über ein Ereignis aus universellen Gesetzen und Einzelaussagen (Anfangsbedingungen) abzuleiten. Die universellen Gesetze liefern den allgemeinen Rahmen, die Anfangsbedingungen spezifizieren die besonderen Umstände.

Bestandteile kausaler Erklärung. Eine vollständige kausale Erklärung benötigt sowohl universelle Aussagen (Hypothesen naturgesetzlichen Charakters) als auch Einzelaussagen (Anfangsbedingungen). Die Vorhersage beschreibt das, was üblicherweise als „Wirkung“ bezeichnet wird.

Ablehnung des Kausalitätsprinzips. Popper schließt das „Prinzip der Kausalität“ aus dem Bereich der Wissenschaft aus und betrachtet es als metaphysisch. Er schlägt eine methodologische Regel vor, dass wir die Suche nach universellen Gesetzen und einem kohärenten theoretischen System nicht aufgeben sollen.

10. Strikte Universalität versus numerische Universalität

Wir können zwei Arten universeller synthetischer Aussagen unterscheiden: die „strikt universellen“ und die „numerisch universellen“.

Zwei Arten universeller Aussagen. Strikt universelle Aussagen gelten für jeden Ort und jede Zeit, während numerisch universelle Aussagen sich nur auf eine endliche Klasse spezifischer Elemente innerhalb eines begrenzten raumzeitlichen Bereichs beziehen.

Strikte Universalität als Konvention. Die Frage, ob Naturgesetze strikt oder numerisch universell sind, lässt sich nicht durch Argumente klären. Es handelt sich um eine Übereinkunft oder Konvention.

Methodologische Konsequenzen. Popper argumentiert, dass es nützlich und fruchtbar ist, Naturgesetze als synthetische und strikt universelle Aussagen zu betrachten. Das heißt, sie als nicht verifizierbare Aussagen in der Form „Für alle Punkte in Raum und Zeit gilt...“ zu formulieren.

11. Universale und individuelle Begriffe

Ein individueller Begriff ist ein Begriff, dessen Definition Eigennamen (oder gleichwertige Zeichen) unentbehrlich macht. Wenn jeglicher Bezug auf Eigennamen vollständig eliminiert werden kann, handelt es sich um einen universalen Begriff.

Begriffsunterscheidung. Universale Begriffe lassen sich ohne Eigennamen definieren, während individuelle Begriffe Eigennamen oder deren Äquivalente in ihrer Definition benötigen. Diese Unterscheidung ist grundlegend, um den Unterschied zwischen universellen und singulären Aussagen zu verstehen.

Raumzeitliche Koordinaten. Individuelle Namen treten oft in Form von raumzeitlichen Koordinaten auf. Denn die Anwendung eines raumzeitlichen Koordinatensystems beinhaltet stets Bezugnahme auf individuelle Namen.

Das Problem der Universalien. Der Versuch, ein individuelles Ding allein durch seine universellen Eigenschaften und Relationen zu identifizieren, ist zum Scheitern verurteilt. Ein solches Verfahren beschreibt nicht ein einzelnes Ding, sondern die universelle Klasse aller Individuen, die diese Eigenschaften und Relationen besitzen.

12. Falsifizierbarkeit und das Wachstum des Wissens

Die Wurzel dieses Problems liegt im scheinbaren Widerspruch zwischen der sogenannten „Grundthese des Empirismus“ – der These, dass allein Erfahrung über Wahrheit oder Falschheit wissenschaftlicher Aussagen entscheidet – und Humes Erkenntnis von der Unzulässigkeit induktiver Schlüsse.

Humes Problem lösen. Das Induktionsproblem entsteht aus dem scheinbaren Widerspruch zwischen Empirismus und der Unzulässigkeit induktiver Argumente. Dieser Widerspruch verschwindet, wenn wir auch Aussagen als empirisch anerkennen, die nur einseitig entscheidbar sind – insbesondere falsifizierbare Aussagen.

Die Methode der Falsifikation. Die Falsifikationsmethode setzt keine induktiven Schlüsse voraus, sondern nur tautologische Transformationen der deduktiven Logik, deren Gültigkeit unbestritten ist. So können wir wissenschaftliche Aussagen durch systematische Versuche, sie zu widerlegen, prüfen.

Das Wachstum des Wissens. Indem wir Falsifizierbarkeit annehmen, schaffen wir einen Rahmen, um das Wachstum des Wissens zu verstehen. Wissenschaft schreitet nicht durch Ansammlung bestätigender Beispiele voran, sondern durch kühne Vermutungen, die rigorosen Tests unterzogen werden.

Zuletzt aktualisiert: April 19, 2025