Thread by @CuriepolisBuch

Okay, Zeit für einen kleinen Thread zum Thema #Wissenschaft, spezifisch im Sinne von #Naturwissenschaft.

In letzter Zeit entsteht vermehrt der Eindruck, "Wissenschaft" sei etwas, das von mehr oder minder klug aussehenden Menschen getan wird, die im TV erscheinen und Recht haben.

Das ist natürlich eine grob verzerrte Wahrnehmung. Überlegen wir uns deshalb von Grund auf, was Wissenschaft ist bzw. ausmacht.

Die Startfrage lautet: Wie nimmt ein Mensch die Welt wahr? Er empfindet ein "Ich": Das ist die Gesamtheit aller geistigen und emotionalen Prozesse, überhaupt alles, was wir denken, bemerken, empfinden.

Eine gewisse Teilmenge der Prozesse des Ichs scheint dabei nicht von ihm selbst auszugehen, sondern aus einem Kontinuum zu stammen, das unabhängig von ihm existiert -- dieses nennen wir "Umgebung", "Außenwelt", und die von ihm bewirkten Prozesse "Sinneswahrnehmungen".

Als Gegenstück zu den Sinneswahrnehmungen verfügen wir über die Möglichkeit der "Aktion" oder "Handlung", die in umgekehrter Richtung geistige Prozesse in Veränderungen in der Außenwelt umsetzt. Sowohl die Sinneswahrnehmungen wie auch die Aktionen scheinen dabei...

...mittels einer Struktur zu erfolgen, die wir "Körper" nennen. Der Körper sieht, hört, tastet, schmeckt, riecht; und kann im Gegenzug Veränderungen in der Umgebung erzeugen (meist mithilfe der Hände).

Ferner verfügt das Ich über eine Zeitwahrnehmung: Es trennt "vorher", "jetzt", "nachher" und erinnert sich an eine geordnete Folge innerer Zustände, die sich vereinfacht als Funktion P(t) schreiben ließe. P(t) ist die Gesamtheit aller Gedanken, Gefühle & Wahrnehmungen zur Zeit t.

Zu einem Zeitpunkt T, den wir als "jetzt" bezeichnen, erinnert sich das Ich an P(0), P(1), P(2), ..., P(T-1). P(t > T) ist unbekannt und wird als "Zukunft" bezeichnet.

Natürlich ist bei kaum einem Menschen die Kette P(t) lückenlos, auch bezüglich der Reihenfolge der Zustände kann, vor allem, wenn diese viele Jahre zurückliegen, Unklarheit bestehen.

Ebenso ist nicht in allen Fällen zwangsläufig klar, welche geistigen Prozesse von "außen", welche von "innen" kommen: Als Wahrnehmungen empfundene Prozesse, die jedoch aus Erfahrung oder nach Einschätzung anderer Menschen keine äußere Ursache haben, nennt man Halluzinationen.

Halluzinationen sind bei bestimmten Nervenkrankheiten häufig -- insbesondere Klänge, vor allem Stimmen, werden von Schizophreniepatienten gehört, ohne das für andere Personen äußere Quellen dieser Wahrnehmungen identifizierbar sind.

Man sieht, dass häufig Abgleichung zwischen mehreren Personen erforderlich ist, um Klarheit über die Natur bestimmter Wahrnehmungen zu erlangen. Auch hier gibt es Fehleinschätzungen: Kugelblitze wurden sehr lange als Halluzinationen abgetan -- zu Unrecht.

Man mache sich ferner klar, dass "außen" und "innen" sich hier keinesfalls auf "außerhalb oder innerhalb des Körpers" bezieht -- vielmehr bedeutet "innen": "Teil des Ich" und "außen" "kein Teil des Ich".
Das Ich ist nicht Nervengewebe, sondern die Menge der Gedanken und Gefühle.

In der westlichen Welt ist es verbreitet, jene Ich-Prozesse, die man unter "Denken" zusammenfasst, im Kopf, jene, die man "Gefühle" nennt, im Herzen, und wieder andere, die "Intuition" genannt werden, im Bauchbereich zu verorten. Dies ist jedoch eine Fiktion.

Das Ich ist kein Teil der Außenwelt, zu der auch der Körper zählt, da man seinen Zustand mit den Sinneswahrnehmungen feststellt. Es wäre möglich, das Denken in den Füßen, das Fühlen in den Haaren und die Intuition in einem Blumentopf zu lokalisieren.

Was bedeutet dies alles nun für den Begriff "Wissenschaft"?

Wissenschaft ist im einfachsten Falle das Erkennen von Zeitmustern in der Außenwelt: Anhand von Wahrnehmungen, die aufeinander folgen, wobei alleine das persönliche Zeitempfinden des Ich darüber entscheidet, welche vorher, welche nachher erfolgen und wie groß der Abstand ist.

Die ersten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Menschheit waren meteorologischer, biologischer und astronomischer Art: Wenn das grelle Himmelslicht am Westhorizont verschwindet, erscheint es eine gewisse Zeit später am Osthorizont erneut und überquert den Himmel.

Sonnen-, Mond-, Fixstern- und Planetenlauf; Wolken, Wind und Wetter; Aufkeimen und Absterben von Pflanzen und das Kommen und Gehen von Tierherden: all diese Wahrnehmungen unterliegen, wie die Urmenschen feststellten, einem Zeittakt.

Dieser Zeittakt wurde von allen Menschen weit und breit zur Kenntnis genommen und veränderte sich nicht in wahrnehmbarer Weise. Daher sah man ihn -- vor allem die astronomischen Phänomene -- bald als zuverlässigeren Zeitgeber an als das individuelle Zeitgefühl.

Man erstellte Regeln der Art:
***Wenn ich zum Zeitpunkt t dieses und jenes wahrnehme, werde ich zum Zeitpunkt t+1 das und das wahrnehmen.***

Dies ist die einfachste Form von #Naturgesetz.

Erweitert man die Möglichkeiten der Wechselwirkung des Ichs mit der Außenwelt um die Gegenrichtung zu den Wahrnehmungen, d.h. die Handlung bzw. Aktion, dann kommt die Möglichkeit des Experiments ins Spiel.

"Experiment" bedeutet: Ich führe Aktionen aus und nehme zur Kenntnis, wie die zeitliche Abfolge der Sinneswahrnehmungen dadurch beeinflusst wird.

Damit ergibt sich die allgemeinste Grundform des Naturgesetzes:
***Wenn ich zum Zeitpunkt t die Wahrnehmung X empfinde und die Handlung Y ausführe, werde ich zum Zeitpunkt t+1 die Wahrnehmung Z empfinden.***

Y kann dabei natürlich sehr komplex sein: Ein Teleskop herstellen, es in eine bestimmte Richtung schwenken und durchsehen; oder ein Zyklotron konstruieren und bestimmte Arbeitsschritte damit vornehmen; oder bestimmte Stoffe vermischen und erhitzen; etc.

Zwischen t und t+1 können mithin Jahrzehnte liegen: z. B. bei Raumsonden.

Um die Wahrnehmung Z aus der Wahrnehmung X und der Handlung Y zu ermitteln, kommen Regelwerke und Schemata zum Einsatz -- dies ist die #Mathematik.

Im allgemeinsten Sinne ist dies eine formale Sprache, die auf beliebig lange Sätze aus endlich vielen Symbolen angewendet wird.

Die Sprache besteht aus Regeln, nach denen man die Sätze verändern darf.
Z. B.:
Der Satz "|+||" darf ersetzt werden durch den Satz "|||".

Hieraus lässt sich die gesamte Algebra und Geometrie aufbauen.

#Wissenschaft ist also Folgendes:

***Ein in einer formalen Sprache beschreibbares Regelwerk, welches es erlaubt, aus Sinneswahrnehmungen und Handlungen zu einem bestimmten Zeitpunkt zukünftige Sinneswahrnehmungen vorherzusagen.***

(Und nicht etwa eine Sammlung von Kalendersprüchen, die oben bei Harald Lasch rauskommt.)

Hierbei gilt:

Beruht ein Naturgesetz (also eine solche Vorhersageregel) auf Vermutungen und sporadischen Beobachtungen, ist es eine #Hypothese.

Wurde es von vielen Personen immer wieder bestätigt oder kann mindestens auf andere Regeln, die bereits vielfach bestätigt wurden, in klarer logischer Linie zurückgeführt werden, ist es ein #Modell.

Die Annahme, dass das Modell auch zukünftig tauglich sein und seine Vorhersagen unverändert eintreten werden, nennt man #Theorie.

Allerdings gibt es Naturgesetze, die eher die Natur mathematischer Theoreme haben: Theoreme sind Sätze der formalen Sprache, die sich aus Ausgangssätzen, welche man als plausibel annimmt (Axiome) anhand der Umwandlungsregeln ergeben.

Axiome und Umwandlungsregeln beruhen auf einer logischen Grundstruktur, die notwendigerweise **sowohl der Außenwelt wie dem Ich zugrundeliegt** -- notwendigerweise, weil sonst kein Informationsaustausch zwischen beiden möglich wäre.

Diese Grundstruktur umfasst Regeln wie "wahr ODER falsch = wahr" oder "Alle Twitterer sind Dackel, Curiepolis ist ein Twitterer --> also ist Curiepolis ein Dackel" etc.

Naturgesetze, die mehr Ähnlichkeit mit Theoremen als mit Beobachtungs-Vorhersageregeln haben (obwohl sich stets auch Letztere aus ihnen ableiten lassen), sind beispielsweise der 2. Thermodynamische Hauptsatz, das Noether-Theorem (jeder Symmetrie entspricht ein Erhaltungssatz)...

...oder mglw. auch der Trägheitssatz und die Relativitätstheorie.

Diese Gesetze werden im Wesentlichen durch Denken erschlossen und nicht durch das Experiment. Aus ihnen folgen jedoch Regeln, die experimentelle Voraussagen machen ("Der Stiel des Kaffeelöffels wird heiß", etc.).

Da mathematische Theoreme und ihnen ähnelnde Naturgesetze (die Trennung ist nicht scharf) auf der logischen Grundstruktur beruhen, die das Ich und die Außenwelt gemeinsam haben, machen sie ontologische Aussagen (fundamentale Grundaussagen über die Natur der Realität).

Die #Naturwissenschaft hat 2 Aspekte:
*** Sie erlaubt Vorhersage zukünftiger Sinneswahrnehmungen aus Wahrnehmungen und Handlungen zu einem gewissen Zeitpunkt;
*** Sie enthüllt Wahrheiten über die Grundstruktur der Welt (und grenzt sich hier nicht scharf ab von Mathematik+Logik).

--> @threadreaderapp unroll plz.