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Wie funktioniert die Welt?
Quiz
Die abendländische Wissenschaft beginnt mit der Betrachtung der Natur.
Zu den bekanntesten Denkern der frühen griechischen Antike zählen Anaximander, Thales und Heraklit. Sie bewegte
die Frage, wie die Welt entstand und wie sie funktioniert. Ihre Spekulationen werden heute unter
dem Begriff der Naturphilosophie zusammengefasst. Diese bildet den
Vorläufer der heutigen Disziplinen der Naturwissenschaft: Ihre wichtigsten Disziplinen sind die Physik,
Chemie, Biologie, Astronomie, Geologie und Medizin.
Was die Naturphilosophie von der Naturwissenschaft unterscheidet, ist die Anwendung von
systematischen Methoden und die Ableitung von Prinzipien und Gesetzen.
Diese Vorgehensweise begann in der klassischen Zeit Athens und gelangte später
in Alexandria zu einem ersten Höhepunkt. Eratosthenes von Kyrene, der Direktor der Bibliothek von Alexandria,
berechnete den Erdumfang mit einer Genauigkeit von über 95%.
Nach dem Niedergang der Naturwissenschaften im Mittelalter folgten waren es
Nikolaus Kopernikus, Giordano Bruno, Galileo Galilei, Johannes Kepler und Isaac Newton, die durch ihre
Leistungen in weitem Maße das heutige Weltbild
geprägt haben. Sie gelten als Begründer der modernen
Naturwissenschaft.
Die Trennung von Naturwissenschaft und Theologie
- Galileo Galilei vor dem Inquisitonsgericht
Die letzten fünfhundert Jahre haben die Welt radikal verändert. Dabei war die Forschung und Veröffentlichung für die Wissenschaftler mit großen Gefahren verbunden. Der Astronom Kopernikus wagte aus Angst vor der Kirche erst am Ende seines Lebens, seine heliozentrische Theorie zu veröffentlichen. Giordano Bruno wurde durch die Inquisition im Jahre 1600 zum Scheiterhaufen verurteilt und verbrannt. Galilei sah sich 1633 zum Widerruf gezwungen, um einem ähnlichen Schicksal zu entgehen. Die Geschichte der Naturwissenschaft ist eng verbunden mit der schrittweisen Trennung vom Anspruch der alleinigen Deutung der Welt durch die Kirche.
Die Methoden der Naturwissenschaft und die Rolle der Mathematik
Wie die Naturphilosophie hinterfragt auch die Naturwissenschaft das Wesen der Natur. Doch die philosophische Aspekte spielen bei dieser eine untergeordnete Rolle. Es existieren allgemeine, standardisierte Vorgehensweisen und Methoden zur Erkenntnisgewinnung. Grundlage für ist die Beobachtung von Phänomenen der Natur. Aus der Bewertung der Beobachtung werden dann Hypothesen abgeleitet. Formuliert werden sie mit Hilfe der Mathematik. Harald Lesch, der aus dem ZDF bekannte Astrophysiker, hat nicht zu Unrecht die Mathematik als Sprache der Naturwissenschaften bezeichnet. Streng genommen ist sie eine Geisteswissenschaft, denn Zahlen bekommen wir in der Natur nie zu sehen. Eine besondere Rolle spielt die Mathematik in den sogenannten "exakten Naturwissenschaften", dies sind die Physik, die Astronomie, die Geologie und die Chemie. Ohne Mathematik wären diese Disziplinen kaum existent, im Gegensatz zu den "beschreibenden Naturwissenschaften" der Biologie und Medizin. Bevorzugte Forschungsmethode der meisten Naturwissenschaften ist das Experiment. Experimente sind planmäßig ausgelöste, reproduzierbare Vorgänge. Sie dienen dazu, aus Annahmen (Hypothesen) Theorien (Sichtweisen) zu entwickeln. Im Idealfall entsteht aus der Theorie ein Gesetz. Es bestimmt die Gültigkeit einer Theorie unter definierten Bedingungen.
