Kann die Wissenschaft etwas beweisen?

Was bedeutet es, eine wissenschaftliche Theorie zu beweisen? Welche Rolle spielt Mathematik in den Naturwissenschaften? Wie definieren Sie die wissenschaftliche Methode? Schauen Sie sich an, wie Menschen die Wissenschaft grundlegend betrachten, was Beweis bedeutet und ob eine Hypothese bewiesen oder unbeweisbar ist.

Das Gespräch beginnt

Die Geschichte beginnt mit einer E-Mail, die meine Unterstützung der Urknalltheorie zu kritisieren schien, die schließlich unbeweisbar ist. Der Autor der E-Mail gab an, dass dies seiner Meinung nach damit zusammenhängt, dass ich in meinem Artikel Einführung in die wissenschaftliche Methode die folgende Zeile habe:

Analysieren Sie die Daten - Verwenden Sie eine geeignete mathematische Analyse, um festzustellen, ob die Ergebnisse des Experiments die Hypothese stützen oder widerlegen.

Er implizierte, dass die Betonung der "mathematischen Analyse" irreführend sei. Er behauptete, dass die Mathematik später in Angriff genommen wurde, weil Theoretiker der Ansicht waren, dass die Naturwissenschaften besser mit Gleichungen und willkürlich zugewiesenen Konstanten erklärt werden könnten. Laut dem Verfasser kann die Mathematik manipuliert werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, basierend auf den Vorurteilen des Wissenschaftlers, wie zum Beispiel dem, was Einstein mit der kosmologischen Konstante gemacht hat.

In dieser Erklärung stecken viele großartige Punkte, von denen ich glaube, dass einige weit davon entfernt sind. Betrachten wir sie in den nächsten Tagen Punkt für Punkt.

Warum alle wissenschaftlichen Theorien unbeweisbar sind

Die Urknalltheorie ist absolut unbeweisbar. Tatsächlich sind alle wissenschaftlichen Theorien unbeweisbar, aber der Urknall leidet darunter ein bisschen mehr als die meisten anderen.

Wenn ich sage, dass alle wissenschaftlichen Theorien unbeweisbar sind, beziehe ich mich auf die Ideen des berühmten Wissenschaftsphilosophen Karl Popper, der dafür bekannt ist, die Idee zu diskutieren, dass eine wissenschaftliche Idee sein muss falsifizierbar. Mit anderen Worten, es muss eine Möglichkeit geben (im Prinzip, wenn nicht sogar in der Praxis), dass Sie ein Ergebnis erzielen, das einer wissenschaftlichen Idee widerspricht.

Jede Idee, die ständig verschoben werden kann, so dass jede Art von Beweisen dazu passt, ist nach Poppers Definition keine wissenschaftliche Idee. (Deshalb ist der Gottesbegriff zum Beispiel nicht wissenschaftlich. Wer an Gott glaubt, stützt seine Behauptung mit so gut wie allem und kann keine Beweise erbringen - zumindest nicht, wenn er stirbt und feststellt, dass nichts passiert ist, was leider passiert ist liefert wenig empirische Daten in dieser Welt - was sogar theoretisch ihre Behauptung widerlegen könnte.)

Eine Konsequenz von Poppers Arbeit mit Fälschbarkeit ist das Verständnis, dass man nie wirklich eine Theorie beweist. Stattdessen überlegen sich die Wissenschaftler die Implikationen der Theorie, stellen Hypothesen auf, die auf diesen Implikationen basieren, und versuchen dann, diese spezifische Hypothese durch Experimente oder sorgfältige Beobachtung als wahr oder falsch zu beweisen. Wenn das Experiment oder die Beobachtung mit der Vorhersage der Hypothese übereinstimmt, hat der Wissenschaftler Unterstützung für die Hypothese (und damit für die zugrunde liegende Theorie) erhalten, sie jedoch nicht bewiesen. Es ist immer möglich, dass es eine andere Erklärung für das Ergebnis gibt.

Wenn sich die Vorhersage jedoch als falsch herausstellt, kann die Theorie schwerwiegende Mängel aufweisen. Natürlich nicht unbedingt, da es drei mögliche Stadien gibt, die den Fehler enthalten könnten:

• der Versuchsaufbau
• die Argumentation, die zur Hypothese führte
• die zugrunde liegende Theorie selbst

Beweise, die der Vorhersage widersprechen, können nur auf einen Fehler bei der Durchführung des Experiments zurückzuführen sein, oder es könnte bedeuten, dass die Theorie solide ist, aber die Art und Weise, wie der Wissenschaftler (oder sogar Wissenschaftler im Allgemeinen) sie interpretierte, weist einige Mängel auf. Und natürlich ist es möglich, dass die zugrunde liegende Theorie völlig falsch ist.

Lassen Sie mich kategorisch feststellen, dass die Urknalltheorie völlig unbeweisbar ist… aber im Großen und Ganzen mit allem, was wir über das Universum wissen, konsistent ist. Es gibt immer noch viele Rätsel, aber nur sehr wenige Wissenschaftler glauben, dass sie ohne eine Veränderung des Urknalls in der fernen Vergangenheit beantwortet werden können.

Herausgegeben von Anne Marie Helmenstine, Ph.D..