Wissenschaft

Chronologie des Universums, wie sie sich aus der vorherrschenden Urknalltheorie ergibt, ein Ergebnis der Wissenschaft und der gewonnenen Erkenntnisse ⓘ

Die Wissenschaft ist ein systematisches Unternehmen, das Wissen in Form von überprüfbaren Erklärungen und Vorhersagen über das Universum aufbaut und organisiert. ⓘ

Die frühesten Wurzeln in der Geschichte der Wissenschaft lassen sich bis ins alte Ägypten und Mesopotamien in der Zeit zwischen 3000 und 1200 v. Chr. zurückverfolgen. Ihre Beiträge zur Mathematik, Astronomie und Medizin fanden Eingang in die griechische Naturphilosophie der klassischen Antike und prägten diese, wobei formale Versuche unternommen wurden, Erklärungen für Ereignisse in der physikalischen Welt auf der Grundlage natürlicher Ursachen zu liefern. Nach dem Untergang des Weströmischen Reiches ging die Kenntnis der griechischen Weltanschauung in Westeuropa in den ersten Jahrhunderten des Mittelalters (400 bis 1000 n. Chr.) verloren, wurde aber in der muslimischen Welt während des Goldenen Zeitalters des Islam bewahrt. ⓘ

Die Wiederaufnahme und Assimilierung griechischer Werke und islamischer Untersuchungen in Westeuropa vom 10. bis 13. Jahrhundert führte zu einer Wiederbelebung der "Naturphilosophie", die später durch die wissenschaftliche Revolution im 16. Die wissenschaftliche Methode spielte bald eine größere Rolle bei der Schaffung von Wissen, und erst im 19. Jahrhundert begannen viele der institutionellen und professionellen Merkmale der Wissenschaft Gestalt anzunehmen, zusammen mit der Änderung der "Naturphilosophie" in "Naturwissenschaft". ⓘ

Die moderne Wissenschaft wird in der Regel in drei große Zweige unterteilt: die Naturwissenschaften (z. B. Biologie, Chemie und Physik), die sich mit der physischen Welt befassen; die Sozialwissenschaften (z. B. Wirtschaft, Psychologie und Soziologie), die sich mit Individuen und Gesellschaften befassen; und die formalen Wissenschaften (z. B. Logik, Mathematik und theoretische Informatik), die sich mit formalen Systemen befassen, die durch Axiome und Regeln geregelt werden. Es ist umstritten, ob es sich bei den formalen Wissenschaften um wissenschaftliche Disziplinen handelt, da sie sich nicht auf empirische Beweise stützen. Angewandte Wissenschaften sind Disziplinen, die wissenschaftliche Erkenntnisse für praktische Zwecke nutzen, wie z. B. in den Bereichen Technik und Medizin. ⓘ

Neue Erkenntnisse in der Wissenschaft werden durch die Forschung von Wissenschaftlern vorangetrieben, die durch Neugier auf die Welt und den Wunsch, Probleme zu lösen, motiviert sind. Die heutige wissenschaftliche Forschung ist in hohem Maße kooperativ und wird in der Regel von Teams in akademischen und Forschungseinrichtungen, Regierungsbehörden und Unternehmen durchgeführt. Die praktischen Auswirkungen ihrer Arbeit haben zur Entstehung einer Wissenschaftspolitik geführt, die versucht, den Wissenschaftsbetrieb zu beeinflussen, indem sie der Entwicklung kommerzieller Produkte, der Rüstung, der Gesundheitsversorgung, der öffentlichen Infrastruktur und dem Umweltschutz Vorrang einräumt. ⓘ

Das Wort Wissenschaft (mittelhochdeutsch wizzen[t]schaft = Wissen, Vorwissen, Genehmigung; lateinisch scientia) bezeichnet die Gesamtheit des menschlichen Wissens, der Erkenntnisse und der Erfahrungen einer Zeitepoche, welches systematisch erweitert, gesammelt, aufbewahrt, gelehrt und tradiert wird. ⓘ

Begriffsbestimmung

Die Frage, was Wissenschaft ist und wie sie sich von anderen Bereichen menschlichen Handelns und menschlicher Errungenschaften unterscheidet, ist seit langem ein Gegenstand der Wissenschaftsphilosophie. Eine genaue und allgemein akzeptierte Definition findet sich in der Literatur nicht. Insbesondere das Abgrenzungsproblem, auch Demarkationsproblem genannt, welches die Abgrenzung von Wissenschaft gegenüber Pseudowissenschaft und Nichtwissenschaft beinhaltet, gilt nicht als abschließend geklärt. Einige Aspekte der Charakterisierung von Wissenschaft sind im Folgenden genannt. ⓘ

Die Wissenschaft ist ein System der Erkenntnisse über die wesentlichen Eigenschaften, kausalen Zusammenhänge und Gesetzmäßigkeiten der Natur, Technik, Gesellschaft und des Denkens, das in Form von Begriffen, Kategorien, Maßbestimmungen, Gesetzen, Theorien und Hypothesen fixiert wird. ⓘ

Die Wissenschaft ist auch die Gesamtheit von Erkenntnissen und Erfahrungen, die sich auf einen Gegenstandsbereich beziehen und in einem Begründungszusammenhang stehen. Das Wissen eines begrenzten Gegenstandsbereichs kennzeichnet die Einzelwissenschaft, die sich in einen theoretischen und einen angewandten Bereich gliedert und mit fortschreitender Differenzierung eine Reihe von Teildisziplinen hervorbringen kann. ⓘ

Wissenschaft bezeichnet auch den methodischen Prozess intersubjektiv nachvollziehbaren Forschens und Erkennens in einem bestimmten Bereich, der nach herkömmlichem Verständnis ein begründetes, geordnetes und gesichertes Wissen hervorbringt. Methodisch kennzeichnet die Wissenschaft entsprechend das gesicherte und in einen rationalen Begründungszusammenhang gestellte Wissen, welches kommunizierbar und überprüfbar ist sowie bestimmten wissenschaftlichen Kriterien folgt. Wissenschaft bezeichnet somit ein zusammenhängendes System von Aussagen, Theorien und Verfahrensweisen, das strengen Prüfungen der Geltung unterzogen wurde und mit dem Anspruch objektiver, überpersönlicher Gültigkeit verbunden ist. ⓘ

Zudem bezeichnet Wissenschaft auch die Gesamtheit der wissenschaftlichen Institutionen und der dort tätigen Wissenschaftler. Diese sind in ihrer Arbeit spezifischen Werten und Gepflogenheiten verpflichtet und sollen wissenschaftsethischen Prinzipien genügen. Zu Politik und Gesellschaft stehen sie in einem Verhältnis wechselseitiger Beeinflussung. ⓘ

Eine Definition von Wissenschaft findet sich auch in Urteilen des Bundesverfassungsgerichtes. Dort heißt es „Wissenschaftliche Tätigkeit ist alles, was nach Inhalt und Form als ernsthafter planmäßiger Versuch zur Ermittlung der Wahrheit anzusehen ist.“ Diese Begriffsbestimmung berücksichtigt jedoch Gesichtspunkte wie z. B. Neuigkeitswert der Erkenntnisse, Hintergrundwissen und gesellschaftliche Bedeutung nicht (s. u.). ⓘ

Das Abgrenzungsproblem ist zentraler Gegenstand von Karl Poppers Buch „Logik der Forschung“. Nach Popper ist die Falsifizierbarkeit von wissenschaftlichen Aussagen ein wesentliches Abgrenzungskriterium. Es ist als notwendig, aber nicht als hinreichend zu betrachten. Der Ansatz Poppers ist in der Wissenschaftstheorie vielfach diskutiert, kritisiert und auch weiterentwickelt worden, siehe z. B. Beiträge im Sammelband von Lakatos und Musgrave. ⓘ

Der Versuch einer umfassenden Begriffsbestimmung von Wissenschaft wurde von Hoyningen-Huene unternommen. Er unterscheidet neun Dimensionen von Systematizität: Beschreibung, Erklärung, Voraussage, Verteidigung von Wissensansprüchen, kritischer Diskurs, epistemische Vernetzung, das Ideal von Vollständigkeit, die Genese von neuem Wissen und die Repräsentation von Wissen. Die Abgrenzung von Wissenschaft ist dabei nicht absolut trennscharf, sondern ist durch die Grade von Systematizität in den verschiedenen Dimensionen gegeben. ⓘ

Wissenschaft ist ein multifaktorielles Konzept. Bei ihrer Charakterisierung spielen eine Reihe von Aspekten eine Rolle. Beispielsweise ist der Begriff der Wahrheit, wie er in der oben zitierten Definition des Bundesverfassungsgerichtes verwendet wird, in seiner logischen Bedeutung für die Anwendung auf wissenschaftliche Theorien problematisch, da Theorien, auch wenn sie erfolgreich sind, in der Regel nur in gewissen Anwendungsbereichen und dort nur approximativ gültig sind. Weiterhin müssen Erkenntnisse, wenn sie als wissenschaftlich gelten sollen, einen Neuigkeitswert für die Gesellschaft besitzen, sowie eine Relevanz, die über privates Einzelinteresse hinausgeht. Eine Definition, welche diese und weitere Aspekte berücksichtigt, wurde von G. Münster vorgeschlagen: „Wissenschaft ist ein gemeinschaftliches Unterfangen mit dem Ziel, im Lichte anerkannten Hintergrundwissens rational akzeptierbare, empirisch oder theoretisch prüfbare Erkenntnisse zu gewinnen, deren Bedeutung über den Einzelfall hinausgeht, und diese Erkenntnisse der Gemeinschaft zu vermitteln.“ ⓘ

Wortherkunft

Das deutsche Wort Wissenschaft ist ein Kompositum, das sich aus dem Wort Wissen (von indogermanisch *u̯e(i)d bzw. *weid- für erblicken, sehen) und dem althochdeutschen Substantiv scaf(t) bzw. skaf(t) (Beschaffenheit, Ordnung, Plan, Rang) zusammensetzt. Wie viele andere deutsche Komposita mit der Endung „-schaft“ auch, ist es im Zuge der substantivischen Wortbildung des Althochdeutschen im Mittelalter entstanden. Dabei wurde das früher selbstständige Substantiv scaf(t) bzw. skaf(t) zur Nachsilbe. In diesem Sinne bezeichnet es die Beschaffenheit bzw. Ordnung des Wissens. ⓘ

Geschichte

Die Geschichte und Entwicklung der Wissenschaft wird in der akademischen Disziplin der Wissenschaftsgeschichte erforscht. Die Entwicklung des menschlichen Erkennens der Natur der Erde und des Kosmos und die geschichtliche Entstehung der Naturwissenschaften ist ein Teil davon, zum Beispiel die Geschichte der Astronomie und die Geschichte der Physik. Zudem bestehen Verbindungen zu den Anwendungswissenschaften der Mathematik, Medizin und Technik. Bereits Thales forderte, dass Wissenschaft beweisbar, nachprüfbar bzw. in ihren Ergebnissen wiederholbar und zweckfrei sei. Die philosophische Beschäftigung mit wissenschaftstheoretischen Kenntnissen und Methoden geht geschichtlich zurück bis auf Aristoteles in der Antike, heute Wissenschaftstheorie genannt. ⓘ

Früheste Wurzeln

Die Tafel Plimpton 322 der Babylonier zeichnet die pythagoreischen Dreiergruppen auf, geschrieben um 1800 v. Chr. ⓘ

Die Protowissenschaft gab es schon in der Antike. Dies zeigt sich an der Konstruktion komplexer Kalender, an Techniken, um giftige Pflanzen genießbar zu machen, und an öffentlichen Bauvorhaben von nationalem Ausmaß. ⓘ

Die frühesten Wurzeln der Wissenschaft lassen sich bis ins alte Ägypten und Mesopotamien zurückverfolgen. Obwohl die Wörter und Konzepte "Wissenschaft" und "Natur" zu dieser Zeit noch nicht Teil der Begriffslandschaft waren, leisteten die alten Ägypter und Mesopotamier Beiträge, die später in der griechischen und mittelalterlichen Wissenschaft ihren Platz fanden: Mathematik, Astronomie und Medizin. Ab dem 3. Jahrtausend v. Chr. entwickelten die alten Ägypter ein dezimales Zahlensystem, lösten praktische Probleme mithilfe der Geometrie und entwickelten einen Kalender. Zu ihren Heiltherapien gehörten medikamentöse Behandlungen und Übernatürliches, wie Gebete, Beschwörungen und Rituale. ⓘ

Die alten Mesopotamier nutzten ihr Wissen über die Eigenschaften verschiedener natürlicher Chemikalien zur Herstellung von Töpferwaren, Fayence, Glas, Seife, Metallen, Kalkputz und Abdichtungen. Sie studierten die Physiologie, Anatomie und das Verhalten von Tieren sowie die Astrologie zu Wahrsagezwecken. Die Mesopotamier interessierten sich intensiv für die Medizin, und die ersten medizinischen Rezepte erschienen in der dritten Dynastie von Ur in sumerischer Sprache. Sie scheinen sich mit wissenschaftlichen Themen zu beschäftigen, die praktische oder religiöse Anwendungen haben, und haben wenig Interesse daran, ihre Neugier zu befriedigen. ⓘ

Klassisches Altertum

Das Mosaik von Platons Akademie, das zwischen 100 v. Chr. und 79 n. Chr. entstand, zeigt viele griechische Philosophen und Gelehrte ⓘ

In der klassischen Antike gibt es kein echtes antikes Pendant zum modernen Wissenschaftler. Stattdessen führten gut ausgebildete, in der Regel aus der Oberschicht stammende und fast ausnahmslos männliche Personen verschiedene Untersuchungen der Natur durch, wann immer sie die Zeit dazu hatten. Vor der Erfindung oder Entdeckung des Konzepts der Phusis oder der Natur durch die vorsokratischen Philosophen wurden in der Regel dieselben Wörter verwendet, um die natürliche "Art und Weise" zu beschreiben, in der eine Pflanze wächst, und die "Art und Weise", in der zum Beispiel ein Stamm einen bestimmten Gott verehrt. Aus diesem Grund wird behauptet, dass diese Männer die ersten Philosophen im engeren Sinne waren und die ersten, die klar zwischen "Natur" und "Konvention" unterschieden. ⓘ

Die frühen griechischen Philosophen der Milesischen Schule, die von Thales von Milet gegründet und später von seinen Nachfolgern Anaximander und Anaximenes fortgeführt wurde, waren die ersten, die versuchten, Naturphänomene zu erklären, ohne sich auf das Übernatürliche zu stützen. Die Pythagoräer entwickelten eine komplexe Zahlenphilosophie und trugen wesentlich zur Entwicklung der mathematischen Wissenschaft bei. Die Theorie der Atome wurde von dem griechischen Philosophen Leucippus und seinem Schüler Demokrit entwickelt. Der griechische Arzt Hippokrates begründete die Tradition der systematischen medizinischen Wissenschaft und ist als "Vater der Medizin" bekannt. ⓘ

Ein Wendepunkt in der Geschichte der frühen philosophischen Wissenschaft war das Beispiel von Sokrates, der die Philosophie auf das Studium menschlicher Angelegenheiten anwendete, einschließlich der menschlichen Natur, der Natur politischer Gemeinschaften und des menschlichen Wissens selbst. Die sokratische Methode, wie sie in Platons Dialogen dokumentiert ist, ist eine dialektische Methode der Hypotheseneliminierung: Bessere Hypothesen werden gefunden, indem diejenigen, die zu Widersprüchen führen, nach und nach identifiziert und eliminiert werden. Die sokratische Methode sucht nach allgemeinen, allgemein gültigen Wahrheiten, die die Überzeugungen prägen, und prüft sie auf ihre Konsistenz. Sokrates kritisierte die ältere Form des Studiums der Physik als zu rein spekulativ und zu wenig selbstkritisch. ⓘ

Aristoteles schuf im 4. Jahrhundert v. Chr. ein systematisches Programm der teleologischen Philosophie. Im 3. Jahrhundert v. Chr. war der griechische Astronom Aristarchos von Samos der erste, der ein heliozentrisches Modell des Universums vorschlug, bei dem die Sonne im Mittelpunkt steht und alle Planeten um sie kreisen. Das Modell des Aristarchos wurde weithin abgelehnt, weil man glaubte, es verstoße gegen die Gesetze der Physik, während der Almagest des Ptolemäus, der eine geozentrische Beschreibung des Sonnensystems enthält, stattdessen bis in die frühe Renaissance akzeptiert wurde. Der Erfinder und Mathematiker Archimedes von Syrakus leistete wichtige Beiträge zu den Anfängen des Rechnens. Plinius der Ältere war ein römischer Schriftsteller und Universalgelehrter, der die bahnbrechende Enzyklopädie Naturgeschichte verfasste. ⓘ

Das Mittelalter

Auf der ersten Seite des Wiener Dioskurides ist ein Pfau abgebildet, der im 6. ⓘ

Infolge des Zusammenbruchs des Weströmischen Reiches kam es im 5. Jahrhundert zu einem geistigen Niedergang in Westeuropa. In dieser Zeit bewahrten lateinische Enzyklopädisten wie Isidor von Sevilla den Großteil des allgemeinen antiken Wissens. Im Gegensatz dazu konnte das Byzantinische Reich, das den Angriffen der Invasoren standhielt, das frühere Wissen bewahren und verbessern. Johannes Philoponus, ein byzantinischer Gelehrter in den 500er Jahren, begann, Aristoteles' Lehre der Physik in Frage zu stellen und stellte ihre Mängel fest. Seine Kritik diente als Inspiration für mittelalterliche Gelehrte und Galileo Galilei, der zehn Jahrhunderte später seine Werke ausgiebig zitierte. ⓘ

In der Spätantike und im frühen Mittelalter wurden Naturphänomene hauptsächlich nach dem aristotelischen Ansatz untersucht. Dieser Ansatz umfasst die vier Ursachen des Aristoteles: materielle, formale, bewegliche und letzte Ursache. Viele griechische klassische Texte blieben im byzantinischen Reich erhalten, und arabische Übersetzungen wurden von Gruppen wie den Nestorianern und den Monophysiten angefertigt. Unter dem Kalifat wurden diese arabischen Übersetzungen später von arabischen Wissenschaftlern verbessert und weiterentwickelt. Im 6. und 7. Jahrhundert gründete das benachbarte Sassanidenreich die medizinische Akademie von Gondeshapur, die von griechischen, syrischen und persischen Ärzten als das wichtigste medizinische Zentrum der antiken Welt angesehen wird. ⓘ

Das Haus der Weisheit wurde im abbasidischen Bagdad im Irak gegründet, wo das islamische Studium des Aristotelismus bis zu den mongolischen Invasionen im 13. Ibn al-Haytham, besser bekannt als Alhazen, begann mit Experimenten, um Wissen zu erlangen, und widerlegte Ptolemäus' Theorie des Sehens Avicennas Zusammenstellung des Kanons der Medizin, einer medizinischen Enzyklopädie, gilt als eine der wichtigsten Publikationen in der Medizin und wurde bis ins 18. ⓘ

Im elften Jahrhundert hatte sich der größte Teil Europas vom Zusammenbruch des Weströmischen Reiches erholt und war christlich geworden. Im Jahr 1088 entstand die Universität von Bologna, die erste Universität in Europa. Damit wuchs die Nachfrage nach lateinischen Übersetzungen antiker und wissenschaftlicher Texte, was wesentlich zur Renaissance des 12. Jahrhunderts beitrug. Die Renaissance führte zur Blüte der Scholastik in Westeuropa und machte es zum neuen geografischen Zentrum der Wissenschaft. Zu dieser Zeit wurden Experimente durch Beobachtung, Beschreibung und Klassifizierung von Gegenständen in der Natur durchgeführt. Im 13. Jahrhundert begannen medizinische Lehrer und Studenten in Bologna, menschliche Körper zu öffnen, was zum ersten Anatomie-Lehrbuch führte, das auf der Sezierung des Menschen durch Mondino de Luzzi basierte. ⓘ

Renaissance

Zeichnung des heliozentrischen Modells, wie es in Kopernikus' De revolutionibus orbium coelestium vorgeschlagen wurde ⓘ

Neue Entwicklungen in der Optik spielten bei der Entstehung der Renaissance eine Rolle, indem sie sowohl lange gültige metaphysische Vorstellungen über die Wahrnehmung in Frage stellten als auch zur Verbesserung und Entwicklung von Technologien wie der Camera obscura und dem Teleskop beitrugen. Zu Beginn der Renaissance bauten Roger Bacon, Vitello und John Peckham eine scholastische Ontologie auf, die auf einer Kausalkette beruht, die mit der Empfindung, der Wahrnehmung und schließlich der Apperzeption der individuellen und universellen Formen des Aristoteles beginnt. Ein Modell des Sehens, das später als Perspektivismus bekannt wurde, wurde von den Künstlern der Renaissance genutzt und studiert. Diese Theorie verwendet nur drei der vier Ursachen von Aristoteles: formale, materielle und letzte. ⓘ

Jahrhundert formulierte Nikolaus Kopernikus ein heliozentrisches Modell des Sonnensystems, das besagt, dass sich die Planeten um die Sonne drehen und nicht wie beim geozentrischen Modell die Planeten und die Sonne um die Erde. Er stützte sich dabei auf ein Theorem, wonach die Umlaufzeiten der Planeten umso länger sind, je weiter ihre Umlaufbahnen vom Bewegungszentrum entfernt sind, was seiner Meinung nach nicht mit dem Modell von Ptolemäus übereinstimmte. ⓘ

Johannes Kepler und andere stellten die Vorstellung in Frage, dass die einzige Funktion des Auges die Wahrnehmung sei, und verlagerten den Schwerpunkt der Optik vom Auge auf die Ausbreitung des Lichts. Am bekanntesten ist Kepler jedoch für die Verbesserung des heliozentrischen Modells von Kopernikus durch die Entdeckung der Keplerschen Gesetze der Planetenbewegung. Kepler lehnte die aristotelische Metaphysik nicht ab und beschrieb seine Arbeit als eine Suche nach der Harmonie der Sphären. Galilei hatte bedeutende Beiträge zur Astronomie, Physik und Technik geleistet. Er wurde jedoch verfolgt, nachdem Papst Urban VIII. ihn wegen seiner Schriften über das heliozentrische Modell verurteilt hatte. ⓘ

Der Buchdruck wurde in großem Umfang genutzt, um wissenschaftliche Argumente zu veröffentlichen, darunter auch solche, die mit den zeitgenössischen Vorstellungen von der Natur nicht übereinstimmten. Francis Bacon und René Descartes veröffentlichten philosophische Argumente zugunsten einer neuen Art von nicht-aristotelischer Wissenschaft. Bacon betonte die Bedeutung des Experiments gegenüber der Kontemplation, stellte die aristotelischen Konzepte der formalen und letzten Ursache in Frage und vertrat die Idee, dass die Wissenschaft die Naturgesetze und die Verbesserung des gesamten menschlichen Lebens untersuchen sollte. Descartes betonte das individuelle Denken und vertrat die Ansicht, dass die Natur mit Hilfe der Mathematik und nicht der Geometrie erforscht werden sollte. ⓘ

Zeitalter der Aufklärung

Titelblatt der 1687 erschienenen Erstausgabe von Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica von Issac Newton ⓘ

Zu Beginn des Zeitalters der Aufklärung legt Isaac Newton mit seiner Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica den Grundstein für die klassische Mechanik und hat damit großen Einfluss auf künftige Physiker. Gottfried Wilhelm Leibniz übernahm Begriffe aus der aristotelischen Physik, die nun in einer neuen, nicht-teleologischen Weise verwendet wurden. Dies bedeutete eine Veränderung der Sichtweise auf Objekte: Objekte wurden nun als Objekte ohne angeborene Ziele betrachtet. Leibniz nahm an, dass die verschiedenen Arten von Dingen alle nach denselben allgemeinen Naturgesetzen funktionieren, ohne besondere formale oder endgültige Ursachen. ⓘ

In dieser Zeit wurde es zum erklärten Ziel und Wert der Wissenschaft, Reichtum und Erfindungen hervorzubringen, die das Leben der Menschen im materialistischen Sinne von mehr Nahrung, Kleidung und anderen Dingen verbessern sollten. In Bacons Worten: "Das eigentliche und legitime Ziel der Wissenschaften ist die Ausstattung des menschlichen Lebens mit neuen Erfindungen und Reichtümern", und er riet den Wissenschaftlern davon ab, immaterielle philosophische oder spirituelle Ideen zu verfolgen, die seiner Meinung nach wenig zum menschlichen Glück beitrugen, abgesehen von "dem Dunst subtiler, erhabener oder gefälliger Spekulationen". ⓘ

Die Wissenschaft während der Aufklärung wurde von wissenschaftlichen Gesellschaften und Akademien beherrscht, die die Universitäten als Zentren der wissenschaftlichen Forschung und Entwicklung weitgehend abgelöst hatten. Die Gesellschaften und Akademien bildeten das Rückgrat der Reifung des wissenschaftlichen Berufsstandes. Eine weitere wichtige Entwicklung war die Popularisierung der Wissenschaft in einer zunehmend gebildeten Bevölkerung. Die Philosophen der Aufklärung wählten eine kurze Geschichte wissenschaftlicher Vorläufer - vor allem Galilei, Boyle und Newton - als Wegweiser für alle physikalischen und sozialen Bereiche ihrer Zeit. In dieser Hinsicht konnten die Lehren der Geschichte und die darauf aufbauenden sozialen Strukturen außer Acht gelassen werden. ⓘ

Das 18. Jahrhundert brachte bedeutende Fortschritte in der Medizin und Physik, die Entwicklung der biologischen Taxonomie durch Carl Linnaeus, ein neues Verständnis von Magnetismus und Elektrizität und die Reifung der Chemie als Disziplin. Die Ideen über die menschliche Natur, die Gesellschaft und die Wirtschaft entwickelten sich während der Aufklärung. Hume und andere Denker der schottischen Aufklärung entwickelten A Treatise of Human Nature, das in Werken von Autoren wie James Burnett, Adam Ferguson, John Millar und William Robertson seinen historischen Niederschlag fand. Sie alle verbanden die wissenschaftliche Untersuchung des menschlichen Verhaltens in alten und primitiven Kulturen mit einem starken Bewusstsein für die bestimmenden Kräfte der Moderne. Die moderne Soziologie ist weitgehend aus dieser Bewegung hervorgegangen. 1776 veröffentlichte Adam Smith The Wealth of Nations (Der Wohlstand der Nationen), das oft als das erste Werk der modernen Wirtschaftswissenschaften angesehen wird. ⓘ

19. Jahrhundert

Das erste Diagramm eines Evolutionsbaums von Charles Darwin aus dem Jahr 1837 ⓘ

Im neunzehnten Jahrhundert begannen sich viele charakteristische Merkmale der modernen Wissenschaft herauszubilden. Einige davon sind: die Umwandlung der Biowissenschaften und der physikalischen Wissenschaften, der häufige Einsatz von Präzisionsinstrumenten, das Aufkommen von Begriffen wie "Biologe", "Physiker", "Wissenschaftler", die zunehmende Professionalisierung der Naturforscher, die zunehmende kulturelle Autorität der Wissenschaftler in vielen Bereichen der Gesellschaft, die Industrialisierung zahlreicher Länder, das Aufblühen populärwissenschaftlicher Schriften und das Aufkommen wissenschaftlicher Fachzeitschriften. Im späten 19. Jahrhundert entwickelte sich die Psychologie als eine von der Philosophie getrennte Disziplin, als Wilhelm Wundt 1879 das erste Labor für psychologische Forschung gründete. ⓘ

Mitte des 19. Jahrhunderts schlugen Charles Darwin und Alfred Russel Wallace 1858 unabhängig voneinander die Theorie der Evolution durch natürliche Auslese vor, die erklärte, wie die verschiedenen Pflanzen und Tiere entstanden sind und sich entwickelt haben. Ihre Theorie wurde in Darwins Buch On the Origin of Species, das 1859 veröffentlicht wurde, ausführlich dargelegt. Unabhängig davon legte Gregor Mendel 1865 seine "Experimente über die Hybridisierung von Pflanzen" vor, in denen er die Grundsätze der biologischen Vererbung darlegte und die als Grundlage für die moderne Genetik dienten. ⓘ

Anfang des 19. Jahrhunderts schlug John Dalton die moderne Atomtheorie vor, die auf Demokrits ursprünglicher Idee von unteilbaren Teilchen, den Atomen, beruht. Die Gesetze der Energieerhaltung, der Impulserhaltung und der Massenerhaltung ließen auf ein äußerst stabiles Universum schließen, in dem es kaum zu einem Verlust von Ressourcen kommen konnte. Mit dem Aufkommen der Dampfmaschine und der industriellen Revolution wuchs jedoch das Verständnis dafür, dass nicht alle Energieformen die gleichen Energiequalitäten aufweisen, d. h., dass sie sich leicht in nützliche Arbeit oder in eine andere Energieform umwandeln lassen. Diese Erkenntnis führte zur Entwicklung der Gesetze der Thermodynamik, die besagen, dass die freie Energie des Universums ständig abnimmt: Die Entropie eines geschlossenen Universums nimmt mit der Zeit zu. ⓘ

Die elektromagnetische Theorie wurde im 19. Jahrhundert durch die Arbeiten von Hans Christian Ørsted, André-Marie Ampère, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Oliver Heaviside und Heinrich Hertz begründet. Die neue Theorie warf Fragen auf, die mit dem Newton'schen Rahmen nicht leicht zu beantworten waren. Die Entdeckung der Röntgenstrahlen inspirierte Henri Becquerel und Marie Curie 1896 zur Entdeckung der Radioaktivität; Marie Curie war die erste Person, die zwei Nobelpreise erhielt. Im folgenden Jahr wurde das erste subatomare Teilchen, das Elektron, entdeckt. ⓘ

20. Jahrhundert

Erster globaler Blick auf das Ozonloch im Jahr 1983 mit einem Weltraumteleskop ⓘ

In der ersten Hälfte des Jahrhunderts verbesserte die Entwicklung von Antibiotika und Kunstdünger den Lebensstandard der Menschen weltweit. Schädliche Umweltprobleme wie der Abbau der Ozonschicht, die Versauerung der Ozeane, die Eutrophierung und der Klimawandel rückten in den Blickpunkt der Öffentlichkeit und lösten den Beginn von Umweltstudien aus. ⓘ

Während dieser Zeit wurden wissenschaftliche Experimente in immer größerem Umfang durchgeführt und finanziert. Die umfangreichen technologischen Innovationen, die durch den Ersten und Zweiten Weltkrieg sowie den Kalten Krieg ausgelöst wurden, führten zu Wettkämpfen zwischen den Weltmächten, wie z. B. dem Wettlauf im Weltraum und dem atomaren Wettrüsten. Trotz bewaffneter Konflikte kam es auch zu einer Vielzahl von Kooperationen zwischen Ländern. ⓘ

Im späten 20. Jahrhundert stieg die Zahl der Wissenschaftlerinnen durch die aktive Anwerbung von Frauen und die Beseitigung der Diskriminierung aufgrund des Geschlechts stark an, doch in einigen Bereichen blieben große geschlechtsspezifische Unterschiede bestehen. Die Entdeckung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds im Jahr 1964 führte dazu, dass das stationäre Modell des Universums zugunsten der Urknalltheorie von Georges Lemaître verworfen wurde. ⓘ

In diesem Jahrhundert kam es zu grundlegenden Veränderungen innerhalb der wissenschaftlichen Disziplinen. Die Evolution wurde Anfang des 20. Jahrhunderts zu einer einheitlichen Theorie, als die moderne Synthese die Darwinsche Evolution mit der klassischen Genetik in Einklang brachte. Albert Einsteins Relativitätstheorie und die Entwicklung der Quantenmechanik ergänzen die klassische Mechanik und beschreiben die Physik in extremer Länge, Zeit und Schwerkraft. Der weit verbreitete Einsatz integrierter Schaltkreise im letzten Viertel des 20. Jahrhunderts in Verbindung mit Kommunikationssatelliten führte zu einer Revolution in der Informationstechnologie und dem Aufkommen des globalen Internets und der mobilen Datenverarbeitung, einschließlich Smartphones. Die Notwendigkeit einer massenhaften Systematisierung langer, miteinander verflochtener Kausalketten und großer Datenmengen führte zum Aufkommen der Systemtheorie und der computergestützten wissenschaftlichen Modellierung. ⓘ

21. Jahrhundert

Radiolichtbild des Schwarzen Lochs M87*, aufgenommen von der erdumspannenden Event Horizon Telescope-Anordnung im Jahr 2019 ⓘ

Das Humangenomprojekt wurde 2003 mit der Identifizierung und Kartierung aller Gene des menschlichen Genoms abgeschlossen. Im Jahr 2006 wurden die ersten induzierten pluripotenten menschlichen Stammzellen hergestellt, die es ermöglichen, adulte Zellen in Stammzellen zu verwandeln und in jeden im Körper vorkommenden Zelltyp zu verwandeln. Mit der Bestätigung der Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahr 2013 wurde das letzte vom Standardmodell der Teilchenphysik vorhergesagte Teilchen gefunden. Im Jahr 2015 wurden erstmals Gravitationswellen beobachtet, die ein Jahrhundert zuvor von der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt worden waren. Im Jahr 2019 präsentierte die internationale Kollaboration Event Horizon Telescope das erste direkte Bild der Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs. ⓘ

Wissenschaftsbetrieb

Wilhelm-von-Humboldt-Monument vor der Humboldt-Universität zu Berlin ⓘ

Eine frühe dokumentierte Form eines organisierten wissenschaftsähnlichen Lehrbetriebs findet sich im antiken Griechenland mit der Platonischen Akademie, die (mit Unterbrechungen) bis in die Spätantike Bestand hatte. Wissenschaft der Neuzeit findet traditionell an Universitäten statt, inzwischen auch an anderen Hochschulen, die auf diese Idee zurückgehen. Daneben sind Wissen schaffende Personen (Wissenschaftler) auch an Akademien, Ämtern, privat finanzierten Forschungsinstituten, bei Beratungsfirmen und in der Wirtschaft tätig. In Deutschland ist eine bedeutende öffentliche „Förderorganisation“ die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die projektbezogene Forschung an Universitäten und außeruniversitären Einrichtungen fördert. Daneben existieren „Forschungsträgerorganisationen“ wie etwa die Fraunhofer-Gesellschaft, die Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren, die Max-Planck-Gesellschaft und die Leibniz-Gemeinschaft, die – von Bund und Ländern finanziert – eigene Forschungsinstitute betreiben. In Österreich entsprechen der DFG der Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) sowie die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), in der Schweiz und Frankreich die nationalen Forschungsfonds. Andere Fonds werden z. B. von Großindustrien oder dem Europäischen Patentamt dotiert. ⓘ

Neben den wissenschaftlichen Veröffentlichungen erfolgt der Austausch mit anderen Forschern durch Fachkonferenzen, bei Kongressen der internationalen Dachverbände und scientific Unions (z. B. IUGG, COSPAR, IUPsyS, ISWA, SSRN) oder der UNO-Organisation. Auch Einladungen zu Seminaren, Institutsbesuchen, Arbeitsgruppen oder Gastprofessuren spielen eine Rolle. Von großer Bedeutung sind auch Auslandsaufenthalte und internationale Forschungsprojekte. ⓘ

Für die interdisziplinäre Forschung wurden in den letzten Jahrzehnten eine Reihe von Instituten geschaffen, in denen industrielle und universitäre Forschung zusammenwirken (Wissenschaftstransfer). Zum Teil verfügen Unternehmen aber auch über eigene Forschungseinrichtungen, in denen Grundlagenforschung betrieben wird. ⓘ

Die eigentliche Teilnahme am Wissenschaftsbetrieb ist grundsätzlich nicht an Voraussetzungen oder Bedingungen geknüpft: Die wissenschaftliche Betätigung außerhalb des akademischen oder industriellen Wissenschaftsbetriebs steht jedermann offen und ist auch gesetzlich von der Forschungsfreiheit abgedeckt. Universitäten bieten außerdem die voraussetzungslose Teilnahme am Lehrbetrieb als Gasthörer an. Wesentliche wissenschaftliche Leistungen außerhalb eines beruflichen Rahmens sind jedoch die absolute Ausnahme geblieben. Die staatlich bezahlte berufliche Tätigkeit als Wissenschaftler ist meist an die Voraussetzung des Abschlusses eines Studiums gebunden, für das wiederum die Hochschulreife notwendig ist. Leitende öffentlich finanzierte Positionen in der Forschung und die Beantragung von öffentlichen Forschungsgeldern erfordern die Promotion, die Professur, meist die Habilitation. In den USA findet sich statt der Habilitation das Tenure-Track-System, das 2002 in Form der Juniorprofessur auch in Deutschland eingeführt werden sollte, wobei allerdings kritisiert wird, dass ein regelrechter Tenure Track, bei dem den Nachwuchswissenschaftlern für den Fall entsprechender Leistungen eine Dauerstelle garantiert wird, in Deutschland nach wie vor eine Ausnahme darstellt. ⓘ

Dementsprechend stellt die Wissenschaft durchaus einen gewissen Konjunkturen unterliegenden Arbeitsmarkt dar, bei dem insbesondere der Nachwuchs angesichts der geringen Zahl an Dauerstellen ein hohes Risiko eingeht. ⓘ

Für die Wissenschaftspolitik an Bedeutung gewonnen hat die Wissenschaftsforschung, die wissenschaftliche Praxis mit empirischen Methoden zu untersuchen und zu beschreiben versucht. Dabei kommen unter anderem Methoden der Scientometrie zum Einsatz. Die Ergebnisse der Wissenschaftsforschung haben im Rahmen der Evaluation Einfluss auf Entscheidungen. ⓘ

Gesellschaftliche Fragen innerhalb des Wissenschaftsbetriebs sowie die gesellschaftlichen Zusammenhänge und Beziehungen zwischen Wissenschaft, Politik und übriger Gesellschaft untersucht die Wissenssoziologie. ⓘ

Budget der NASA als Prozentsatz des Bundeshaushalts der Vereinigten Staaten, Höchststand von 4,4 % im Jahr 1966, seither langsamer Rückgang ⓘ

Wissenschaftliche Forschung wird häufig im Rahmen eines Wettbewerbsverfahrens finanziert, bei dem potenzielle Forschungsprojekte bewertet werden und nur die vielversprechendsten eine Finanzierung erhalten. In solchen Verfahren, die von Regierungen, Unternehmen oder Stiftungen durchgeführt werden, werden die knappen Mittel verteilt. In den meisten Industrieländern liegt die Gesamtfinanzierung der Forschung zwischen 1,5 % und 3 % des BIP. In der OECD werden etwa zwei Drittel der Forschung und Entwicklung in wissenschaftlichen und technischen Bereichen von der Industrie und 20 % bzw. 10 % von den Universitäten und der Regierung durchgeführt. In einigen Bereichen ist der Anteil der staatlichen Finanzierung höher, und in den Sozial- und Geisteswissenschaften dominiert er die Forschung. In den weniger entwickelten Ländern stellt der Staat den größten Teil der Mittel für die wissenschaftliche Grundlagenforschung bereit. ⓘ

Viele Regierungen haben spezielle Einrichtungen zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, wie die National Science Foundation in den Vereinigten Staaten, den Nationalen Rat für wissenschaftliche und technische Forschung in Argentinien, die Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization in Australien, das Nationale Zentrum für wissenschaftliche Forschung in Frankreich, die Max-Planck-Gesellschaft in Deutschland und den Nationalen Forschungsrat in Spanien. In der kommerziellen Forschung und Entwicklung konzentrieren sich alle außer den am stärksten forschungsorientierten Unternehmen eher auf kurzfristige Vermarktungsmöglichkeiten als auf eine von Neugierde getriebene Forschung. ⓘ

Die Wissenschaftspolitik befasst sich mit politischen Maßnahmen, die sich auf die Durchführung des wissenschaftlichen Betriebs auswirken, einschließlich der Forschungsfinanzierung, oft in Verfolgung anderer nationaler politischer Ziele wie technologische Innovation zur Förderung der kommerziellen Produktentwicklung, Waffenentwicklung, Gesundheitsversorgung und Umweltüberwachung. Wissenschaftspolitik bezieht sich manchmal auf die Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse und Konsense bei der Entwicklung öffentlicher Maßnahmen. Da sich die öffentliche Politik um das Wohlergehen ihrer Bürger kümmert, ist es das Ziel der Wissenschaftspolitik, zu überlegen, wie Wissenschaft und Technologie der Öffentlichkeit am besten dienen können. Die öffentliche Politik kann die Finanzierung von Investitionsgütern und intellektueller Infrastruktur für die industrielle Forschung direkt beeinflussen, indem sie den Organisationen, die Forschung finanzieren, steuerliche Anreize bietet. ⓘ

Wissenschaftstheorie

Die Wissenschaftstheorie ist sowohl ein Teilgebiet der Philosophie als auch eine Hilfswissenschaft der einzelnen Fachgebiete, zum Beispiel als Philosophie der Naturwissenschaft. Sie beschäftigt sich mit dem Selbstverständnis von Wissenschaft in Form der Analyse ihrer Voraussetzungen, Methoden und Ziele. Dabei wird besonders ihr Wahrheitsanspruch kritisch hinterfragt. Für die Forschung, die nach neuen Erkenntnissen sucht, ist insbesondere die Frage nach den Methoden und Voraussetzungen der Erkenntnisgewinnung von Bedeutung. Diese Frage wird in der Erkenntnistheorie behandelt. ⓘ

Forschung

Die Forschung beginnt mit einer Fragestellung, die sich aus früherer Forschung, einer Entdeckung oder aus dem Alltag ergeben kann. Der erste Schritt besteht darin, die Forschungsfrage zu beschreiben, um ein zielgerichtetes Vorgehen zu ermöglichen. Forschung schreitet in kleinen Schritten voran: Das Forschungsproblem wird in mehrere, in sich geschlossene Teilprobleme zerlegt, die nacheinander oder von mehreren Forschern parallel bearbeitet werden können. Bei dem Versuch, sein Teilproblem zu lösen, steht dem Wissenschaftler prinzipiell die Wahl der Methode frei. Wesentlich ist nur, dass die Anwendung seiner Methode zu einer Theorie führt, die objektive, d. h. intersubjektive nachprüfbare und nachvollziehbare Aussagen über einen allgemeinen Sachverhalt macht und dass entsprechende Kontrollversuche durchgeführt wurden. ⓘ

Wenn ein Teilproblem zur Zufriedenheit gelöst ist, beginnt die Phase der Veröffentlichung. Traditionell verfasst der Forscher dazu selbst ein Manuskript über die Ergebnisse seiner Arbeit. Dieses besteht aus einer systematischen Darstellung der verwendeten Quellen, der angewendeten Methoden, der durchgeführten Experimente und Kontrollexperimente mit vollständiger Offenlegung des Versuchsaufbaus, der beobachteten Phänomene (Messung, Interview), gegebenenfalls der statistischen Auswertung, Beschreibung der aufgestellten Theorie und die durchgeführte Überprüfung dieser Theorie. Insgesamt soll die Forschungsarbeit also möglichst lückenlos dokumentiert werden, damit andere Forscher und Wissenschaftler die Arbeit nachvollziehen können. ⓘ

Sobald das Manuskript fertig aufgesetzt wurde, reicht es der Forscher an einen Buchverlag, eine wissenschaftliche Fachzeitschrift oder Konferenz zur Veröffentlichung ein. Dort entscheidet zuerst der Herausgeber, ob die Arbeit überhaupt interessant genug und thematisch passend z. B. für die Zeitschrift ist. Wenn dieses Kriterium erfüllt ist, reicht er die Arbeit für die Begutachtung (Wissenschaftliches Peer-Review) an mehrere Gutachter weiter. Dies kann anonym (ohne Angabe des Autors) geschehen. Die Gutachter überprüfen, ob die Darstellung nachvollziehbar und ohne Auslassungen ist und ob Auswertungen und Schlussfolgerungen korrekt sind. Ein Mitglied des Redaktionskomitees der Zeitschrift fungiert dabei als Mittelsmann zwischen dem Forscher und den Gutachtern. Der Forscher hat dadurch die Möglichkeit, grobe Fehler zu verbessern, bevor die Arbeit einem größeren Kreis zugänglich gemacht wird. Wenn der Vorgang abgeschlossen ist, wird das Manuskript veröffentlicht. Die nunmehr jedermann zugänglichen Ergebnisse der Arbeit können nun weiter überprüft werden und werfen neue Forschungsfragen auf. ⓘ

Der Prozess der Forschung ist begleitet vom ständigen regen Austausch unter den Wissenschaftlern des bearbeiteten Forschungsfelds. Auf Fachkonferenzen hat der Forscher die Möglichkeit, seine Lösungen zu den Forschungsproblemen, die er bearbeitet hat (oder Einblicke in seine momentanen Lösungsversuche), einem Kreis von Kollegen zugänglich zu machen und mit ihnen Meinungen, Ideen und Ratschläge auszutauschen. Zudem hat das Internet, das zu wesentlichen Teilen aus Forschungsnetzen besteht, den Austausch unter Wissenschaftlern erheblich geprägt. Während E-Mail den persönlichen Nachrichtenaustausch bereits sehr früh nahezu in Echtzeit ermöglichte, erfreuten sich auch E-Mail-Diskussionslisten zu Fachthemen großer Beliebtheit (ursprünglich ab 1986 auf LISTSERV-Basis im BITNET). ⓘ

Lehre

Lehre ist die Tätigkeit, bei der ein Wissenschaftler die Methoden der Forschung an Studenten weitergibt und ihnen einen Überblick über den aktuellen Forschungsstand auf seinem Fachgebiet, etwa als Lehrgebäude, vermittelt. Dazu gehören

• das Verfassen von Lehrbüchern, in denen er seine Kenntnisse und Erkenntnisse schriftlich niederlegt und
• die Vermittlung des Stoffs in unmittelbarem Kontakt mit den Studenten durch Vorlesungen, Übungen, Tutorien, Seminare und Praktika usw. Diese Veranstaltungen organisieren die jeweiligen Lehrbeauftragten selbständig und führen ggf. auch selbständig Prüfungen durch („Freiheit der Lehre“ im Sinne des Art. 5 Abs. 3 Satz 1 Var. 4 GG). ⓘ

Zu den Voraussetzungen zur Teilnahme an der Lehre als Student und den Formen sowie Abläufen siehe Studium. ⓘ

Werte der Wissenschaft

Die Werte der Wissenschaft sind darauf ausgerichtet, eine möglichst präzise und wertefreie Beschreibung des Analysierten zu liefern. ⓘ

• Eindeutigkeit: Da die Beschreibung in Schrift erfolgt, geht man möglichen Irrtümern bereits hier aus dem Weg, indem man in der Einleitung die verwendeten Begriffe (das Definiendum) möglichst exakt definiert (das Definiens). Die Definition selbst wird so einfach und kurz wie möglich gehalten, sodass sie von jedermann verstanden werden kann.
• Transparenz: Die Arbeit enthält eine Beschreibung, wie die Zusammenhänge und Fakten erarbeitet wurden. Diese Beschreibung sollte so vollständig sein wie nur möglich. Darin eingeschlossen sind Verweise auf andere wissenschaftliche Arbeiten, die als Grundlage benutzt wurden. Ein Verweis auf nicht-wissenschaftliche Arbeiten wird vermieden, da dadurch das ganze Gebäude der Arbeiten ins Wanken geriete.
• Objektivität: Eine Abhandlung beinhaltet nur Fakten und objektive Schlussfolgerungen. Beide sind unabhängig von der Person, die die Abhandlung geschrieben hat. Sie folgt dem Prinzip des Realismus. Bei Schlussfolgerungen wird vermieden in die Denkfalle der Scheinkorrelation zu treten.
• Überprüfbarkeit: Die in der Arbeit beschriebenen Fakten und Zusammenhänge können von jedermann zu jeder Zeit überprüft werden (Validierung und Verifizierung). Als Grundlage dient der oben genannte Grundsatz der Transparenz. Schlägt die Überprüfung (wissenschaftlich nachweisbar) fehl, muss die Arbeit ohne Wenn und Aber korrigiert oder zurückgezogen werden (Falsifizierung). Dies sichert den Wahrheitsgehalt der Summe aller wissenschaftlichen Arbeiten.
• Verlässlichkeit: Die in der Arbeit beschriebenen Fakten und Zusammenhänge bleiben über den in der Arbeit angegebenen oder zumindest über einen genügend langen Zeitraum stabil.
• Offenheit und Redlichkeit: Die Arbeit beleuchtet alle Aspekte eines Themas neutral und ehrlich, nicht nur vereinzelte vom Autor herausgepickte Aspekte. Dadurch bekommt der Leser einen breiten und vollständigen Überblick. Auch an Selbstkritik sollte es nicht fehlen. Ein eventueller Auftraggeber sollte genannt werden.
• Neuigkeit: Die Arbeit führt zu einem Fortschritt in der Erkenntnis ⓘ

Ein klassisches Ideal – das auf Aristoteles zurückgeht – ist die völlige Neutralität der Forschung. Sie sollte autonom, rein, voraussetzungs- und wertungsfrei sein („tabula rasa“). Dies ist in der Praxis nicht völlig möglich und mitunter kritisierbar. Bereits die Auswahl des Forschungsgegenstandes kann subjektiven Einschätzungen unterliegen, die die Neutralität der Ergebnisse in Frage stellt. Ein Beispiel dafür ist die Tatsache, dass männliche Primatenforscher in den 1950er und 1960er Jahren vor allem Paviane untersuchten, die für ihre dominanten Männchen bekannt sind. Weibliche Primatologinnen in den 1970er Jahren untersuchten hingegen vorzugsweise Arten mit dominanten Weibchen (z. B. Languren). Dass die Absichten der Forscher dabei auf Zusammenhänge zu den Geschlechterrollen der Menschen abzielten, ist offensichtlich. ⓘ

Karl Popper betrachtete den Wert der Wertefreiheit als Paradoxon und nahm die Position ein, dass Forschung positiv von Interessen, Zwecken und somit einem Sinn geleitet sein sollte (Suche nach Wahrheit, Lösung von Problemen, Verminderung von Übeln und Leid). Wissenschaft soll demnach immer eine kritische Haltung gegenüber eigenen wie fremden Ergebnissen einnehmen; falsche Annahmen sind immer einer Kritik zugänglich. Ebenfalls bezweifelt wurde von ihm, dass Wissenschaft begründet und gesichert sei, was von Kritikern wie David Stove bereits als eine Spielart des Irrationalismus betrachtet wird. Kritische Theorien wie der Sozialkonstruktivismus und der Poststrukturalismus und verschiedene Spielarten des Relativismus bestreiten ganz, dass Wissenschaft unabhängig von den Prägungen und Beschränkungen menschlicher Kultur so etwas wie wertfreies und objektives Wissen erlangen könne. ⓘ

Richard Feynman kritisierte vor allem die nach seiner Ansicht sinnlos gewordene Forschungspraxis der von ihm so bezeichneten Cargo-Kult-Wissenschaft, bei der Forschungsergebnisse unkritisch übernommen und vorausgesetzt werden, so dass zwar oberflächlich betrachtet eine methodisch korrekte Forschung stattfindet, jedoch die wissenschaftliche Integrität verloren gegangen ist. ⓘ

Mit Massenvernichtungswaffen, Gentechnik und Stammzellenforschung sind im Laufe des 20. Jahrhunderts vermehrt Fragen über ethische Grenzen der Wissenschaft (siehe Wissenschaftsethik) entstanden. ⓘ

Politischer Einfluss

Wissenschaft steht zu Politik in einem Verhältnis wechselseitiger Ergänzung und Abhängigkeit. Die politischen Verhältnisse setzen die jeweiligen Rahmenbedingungen für wissenschaftliche Forschung und gesellschaftliche Nutzanwendung von Forschungserkenntnissen. Im 21. Jahrhundert gelangt dieses Verhältnis im Zusammenhang mit neuartigen Herausforderungen wie der digitalen Revolution und der globalen Erwärmung vermehrt in den Blickpunkt des öffentlichen Interesses und der medialen Kommunikation. ⓘ

Der Historiker Jürgen Kocka beobachtet eine Zunahme des öffentlichen Einflusses der Wissenschaft auf die Politik aufgrund eines vermehrten Engagements von Wissenschaftlern beispielsweise im Kampf gegen die Erderwärmung oder im Umgang mit der Digitalisierung. Er versteht dies als „Teil einer tiefgreifenden Demokratisierung“ in den letzten Jahrzehnten und des Aufstiegs der Zivilgesellschaft, zu der die Wissenschaft teilweise gehöre, warnt aber davor, wissenschaftliche Prinzipien dabei zu vernachlässigen. So gelte es auch in den gegenwärtigen politischen Auseinandersetzungen, „die eigene Selektivität“ gezielt offenzulegen und konkurrierende Ansätze anzuerkennen. In Zeiten, in denen die Kompromissbildung schwieriger werde und die Verständigungsfähigkeit abnehme, müssten Wissenschaftler helfen, „Distanz vom heiß laufenden politischen Betrieb zu schaffen, zu differenzieren, Grautönen zwischen Schwarz und Weiß zu ihrem Recht zu verhelfen, mit Augenmaß und Sinn für Proportion abzuwägen, und zwar öffentlich.“ ⓘ

Die Soziologin Jutta Allmendinger reflektiert die politische Rolle von Wissenschaft vor dem Hintergrund, dass man Geistes- und Sozialwissenschaften über lange Zeit zu viel gesellschaftspolitische Distanz vorgeworfen habe, und merkt an: „Die Sozialwissenschaften können gar nicht unpolitisch sein – und das gilt für viele andere Disziplinen auch. Alle wichtigen Forschungsfragen unserer Zeit sind hoch politisch, denn sie betreffen zentrale Lebensbereiche der Menschen, die politisch gestaltet werden.“ Forschende, die im Besitz wichtiger Ergebnisse seien, dürften diese nicht in die Schublade stecken, sondern müssten mit ihnen die Lösung gesellschaftlicher Probleme mitgestalten. Hinsichtlich des Klimawandels, zu dem bei den Experten ein 99-prozentiger Konsens bestehe, dass er menschengemacht ist, beklagt Allmendinger politisches Versagen bei der Umsetzung von CO₂-Emissionsvermeidung und folgert: „Es ist weder verwerflich, noch schadet es der wissenschaftlichen Integrität, wenn sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hier zusammentun und gemeinsam mit der jungen Generation den Druck auf die Politik erhöhen.“ ⓘ

Der Physiker Christian Thomsen weist auf einen Prozess der Annäherung und des Zusammenwirkens von Wissenschaft und Gesellschaft in der Citizen Science (Bürgerwissenschaft) hin. „Das Wissenschaftssystem hat sich nicht nur geöffnet und erklärt sich, sondern erhebt auch die Stimme auf Demonstrationen, lädt Vertreter aus der Zivilgesellschaft ein, um gemeinsam Forschungsfragen zu erarbeiten, oder diskutiert öffentlich und kontrovers mit Politikern.“ Thomsen sieht das Problem eines Glaubwürdigkeitsverlusts bei Wissenschaftlern, die sich grober Vereinfachung von wissenschaftlichen Sachverhalten inhaltlich anschließen. Daraus lasse sich „eine feine akademische Zurückhaltung bei politisch zu entscheidenden Sachverhalten wie etwa dem Klimawandel oder dem Brexit“ jedoch nicht ableiten. Im Gegenteil gelte es, dazu Stellung zu beziehen, um dem „Ignorieren von Wissenschaft durch Politik“ entgegenzuwirken – trotz der „Risiken für das akademische Wohlbefinden“. Angesichts der zunehmenden Bedeutung, die neue Medien und soziale Netzwerke als Informationsquellen insbesondere unter jungen Leuten haben, befürwortet Thomsen auch „Twitter und Co.“ als Medien erfolgreicher Wissenschaftskommunikation. ⓘ

Der Soziologe Gil Eyal hält diesem optimistischen Resümee entgegen, dass angesichts der großen Krisen Anfang des 21. Jahrhunderts durch entfesselte Finanzwirtschaft, Klimawandel und COVID-19-Pandemie in den Industriegesellschaften verstärkt auch eine auftretende Skepsis gegenüber der Wissenschaft festzustellen sei, die teilweise auch offen umschlagen würde in eine wissenschaftsfeindliche und aufklärungsfeindliche Haltung. ⓘ

Einteilung der Wissenschaften

Heutige Einteilung

Heute werden die Wissenschaften nach Arno Anzenbacher wie folgt eingeteilt:

                 ┌─────────────────────────────────────┐
       Realwissenschaften                      Formalwissenschaften:  
                                               Linguistik, Logik, Mathematik usw.                                                                         
       ┌─────────┴────────────────────────────────────────────┐                             
     Naturwissenschaften:                       Kulturwissenschaften:             
     Astronomie, 
     Chemie                                          ┌────────┴────────┐     
     Physik usw.                     Sozialwissenschaften:          Geisteswissenschaften:
                                                                    Geschichtswissenschaft,
                                     Politikwissenschaft,           Kunstgeschichte,
                                     Rechtswissenschaft,            Literaturwissenschaft
                                     Soziologie usw.                Musikwissenschaft usw.                
                                     Wirtschaftswissenschaften: 
                                   ┌───────────────────────┴───────────────────┐     
                  Betriebswirtschaftslehre                     Volkswirtschaftslehre    
                          ┌────────┴────────┐                         ┌────────┴────────┐
                  Allgemeine BWL   Betriebslehre               Mikroökonomie  Makroökonomie ⓘ

Einteilung nach Aristoteles

Einteilung der Wissenschaft bei Aristoteles im 4. Jahrhundert v. Chr. (nach Otfried Höffe) ⓘ

Handwerk                                                                               Medizin                                           Ethik                               Dichtung                                               Rhetorik (auch unter poietische)     praktische   Wissenschaften   poietische (herstellende)     Rhetorik (auch unter praktische)                                                         Politik             theoretische             usw.                                                                               Erste Philosophie   Mathematik   Naturforschung                                                                 Theologie     reine Arithmetik u. Geometrie     philosophische Grundlagen                                                                     Ontologie     angewandte: Astronomie, Harmonielehre, usw.     Kosmologie                                                                   Denkprinzipien (Logik)             Meteorologie                                                                               Psychologie                                                                             klassifizierende: 1. Zoologie, 2. Botanik

Bereits Aristoteles gliederte die Wissenschaft in Teilbereiche, so genannte Einzelwissenschaften. Dabei hielt er die Geometrie und Arithmetik für ungeeignet sich mit Lebewesen wissenschaftlich zu befassen. Die klassische neuzeitliche Aufteilung folgt unterschiedlichen Gesichtspunkten. Dem Ziel nach als rein theoretische (Methodenlehre, Grundlagenforschung) oder praktisch angewandte Wissenschaft oder der Erkenntnisgrundlage nach (empirischen) Erfahrungs- oder (rationale) Vernunftwissenschaften. Die Einteilung der Wissenschaft ist insbesondere für organisatorische Zwecke (Fakultäten, Fachbereiche) und für die systematische Ordnung von Veröffentlichungen von Bedeutung (z. B. Dewey Decimal Classification, Universelle Dezimalklassifikation). ⓘ

Vermehrt gibt es die Bestrebung, disziplinübergreifende Bereiche zu etablieren und so Erkenntnisse einzelner Wissenschaften gewinnbringend zu verknüpfen. ⓘ

Differenzierung

Die Unterscheidung in Natur-, Geistes- und Sozialwissenschaften ist verbreitet. Die Natur- und Sozialwissenschaften werden oft als empirische Wissenschaften (englisch science) bezeichnet und den Geisteswissenschaften (englisch humanities) nach Gegenstand und Methode entgegengesetzt. Mit der zunehmenden Verwissenschaftlichung und Differenzierung kamen immer neuere Wissenschaftszweige hinzu, die eine Klassifizierung erschweren. Die verschiedenen zweckgebundenen Einteilungen sind nicht mehr einheitlich. Bei zunehmendem Trend zur weiteren Spezialisierung ist die gegenwärtige Situation sehr dynamisch und kaum überschaubar geworden. Historisch gesehen sind einzelne Bereiche aus der Philosophie entstanden. So waren insbesondere Naturphilosophie und Naturwissenschaft lange Zeit in der Naturkunde eng verbunden. ⓘ

Normierte Klassifikationen

Aus dem Bedürfnis heraus, Daten über Forschungseinrichtungen, Forschungsergebnisse statistisch zu erheben und international vergleichbar zu machen, gibt es Versuche, die verschiedenen Wissenschaften zu klassifizieren. Eine der für Statistiker verbindlichen Systematiken der Wissenschaftszweige ist die 2002 von der OECD festgesetzte Fields of Science and Technology (FOS). ⓘ

Machtaspekte

Machtbalancen in Gesellschaft und Wissenschaft

Die Generierung, Kommunikation und Rezeption von Wissen ist sowohl gesellschaftlich als auch innerhalb der Wissenschaften ein bedeutender Machtfaktor. Im Ringen um Machtbalancen geht es für die einzelnen Wissenschaftsdisziplinen und ihre Vertreter um wissens- und wissenschaftsbezogene Geltungs- und Führungsansprüche in Gesellschaft und Wissenschaften. ⓘ

Dabei sind Wissen und Nichtwissen nicht einfach Gegensätze, die einander ausschließen. Die Erzeugung von Wissen und Nichtwissen sind in vielschichtiger Weise eng und konstitutiv miteinander verflochten. Weil wissenschaftliche Beobachtung immer selektiv und an Perspektiven gebunden ist, werden dadurch „andere Möglichkeiten des Beobachtens (und damit des Wissensgewinns) de facto ausgeschlossen“. ⓘ

Neben bewussten Machtstrategien gibt es auch psychische Barrieren gegen Erkenntnis, wie etwa unbewusste psychische Widerstände oder Verdrängung beispielsweise aufgrund von Ängsten, Traumata oder gesellschaftlichen Tabus. ⓘ

Barrieren gegen wissenschaftliche Erkenntnis werden auch als erkenntnistheoretische Ignoranz, Rezeptionssperre,, blinde Flecken oder Semmelweis-Reflex bzw. Effekt bezeichnet. ⓘ

Leitwissenschaft

Eine Leitwissenschaft ist eine Wissenschaft, „die sich selbst als solche versteht und von führenden Kreisen der Politik, der Wirtschaft und der Kultur als solche wahrgenommen und akzeptiert wird“. Mit dem Anspruch sind „immer Forderungen verbunden, Positionen, Relationen und Gewichtungen im Kosmos der Wissenschaften zu verändern“. ⓘ

In Mittelalter und früher Neuzeit galt die Theologie als unbestrittene Leitwissenschaft. Im 18. Jahrhundert wurde sie von der Philosophie abgelöst, die in dieser Zeit auch die Natur- und Geisteswissenschaften umfasste. Im 20./21. Jahrhundert erheben viele verschiedene Wissenschaften den Anspruch, eine Leitwissenschaft zu sein – dazu zählen Soziologie, Physik, Biologie, Ökonomie oder Neurowissenschaften. ⓘ

Etymologie

Das Wort Wissenschaft wird im Mittelenglischen seit dem 14. Jahrhundert im Sinne von "der Zustand des Wissens" verwendet. Das Wort wurde aus der anglo-normannischen Sprache als Suffix -cience entlehnt, das wiederum aus dem lateinischen Wort scientia stammt und "Wissen, Erkenntnis, Verständnis" bedeutet. Es ist ein Substantiv, abgeleitet vom lateinischen sciens, was "wissen" bedeutet, und unbestritten vom lateinischen sciō, dem Partizip Präsens scīre, was "wissen" bedeutet. ⓘ

Es gibt viele Hypothesen für den Ursprung des Wortes Wissenschaft. Nach Michiel de Vaan, niederländischer Linguist und Indogermanist, könnte sciō seinen Ursprung in der proto-italischen Sprache als *skije- oder *skijo- haben, was "wissen" bedeutet, was wiederum aus der proto-indoeuropäischen Sprache stammen könnte als *skh₁-ie, *skh₁-io, was "einschneiden" bedeutet. Das Lexikon der indogermanischen Verben schlug vor, sciō sei eine Rückbildung von nescīre, was "nicht wissen, sich nicht auskennen" bedeutet, was sich vom Protoindoeuropäischen *sekH- in lateinisch secāre ableiten könnte, oder *skh₂-, von *sḱʰeh2(i)-, was "schneiden" bedeutet. ⓘ

In der Vergangenheit war Wissenschaft ein Synonym für "Wissen" oder "Studium", was dem lateinischen Ursprung entspricht. Eine Person, die wissenschaftliche Forschung betrieb, wurde als "Naturphilosoph" oder "Mann der Wissenschaft" bezeichnet. Im Jahr 1833 prägte William Whewell den Begriff Wissenschaftler, und ein Jahr später tauchte der Begriff erstmals in der Literatur auf, und zwar in Mary Somervilles On the Connexion of the Physical Sciences, veröffentlicht in der Quarterly Review. ⓘ

Zweige

Die moderne Wissenschaft wird in der Regel in drei große Zweige unterteilt: Naturwissenschaft, Sozialwissenschaft und formale Wissenschaft. Jeder dieser Zweige umfasst verschiedene spezialisierte, sich jedoch überschneidende wissenschaftliche Disziplinen, die oft ihre eigene Nomenklatur und ihr eigenes Fachwissen besitzen. Sowohl die Natur- als auch die Sozialwissenschaften sind empirische Wissenschaften, da ihre Erkenntnisse auf empirischen Beobachtungen beruhen und von anderen Forschern, die unter denselben Bedingungen arbeiten, auf ihre Gültigkeit geprüft werden können. ⓘ

Naturwissenschaft

Die Naturwissenschaft ist die Lehre von der physischen Welt. Sie kann in zwei Hauptbereiche unterteilt werden: die Lebenswissenschaften und die Naturwissenschaften. Diese beiden Zweige können weiter in spezialisierte Disziplinen unterteilt werden. Die Naturwissenschaft kann beispielsweise in Physik, Chemie, Astronomie und Geowissenschaften unterteilt werden. Die moderne Naturwissenschaft ist die Nachfolgerin der Naturphilosophie, die im antiken Griechenland ihren Anfang nahm. Galilei, Descartes, Bacon und Newton debattierten über die Vorteile der Anwendung mathematischer und experimentellerer Methoden. Dennoch sind philosophische Perspektiven, Vermutungen und Vorannahmen, die oft übersehen werden, in der Naturwissenschaft weiterhin notwendig. Die systematische Datenerfassung, einschließlich der Entdeckungswissenschaft, löste die Naturgeschichte ab, die im 16. Jahrhundert durch die Beschreibung und Klassifizierung von Pflanzen, Tieren, Mineralien usw. entstand. Heute versteht man unter "Naturgeschichte" Beobachtungsbeschreibungen, die sich an ein breites Publikum richten. ⓘ

Sozialwissenschaft

Angebots- und Nachfragekurve in den Wirtschaftswissenschaften, die sich im optimalen Gleichgewicht kreuzen ⓘ

Die Sozialwissenschaft ist das Studium des menschlichen Verhaltens und der Funktionsweise von Gesellschaften. Sie umfasst viele Disziplinen, darunter Anthropologie, Wirtschaftswissenschaften, Geschichte, Humangeographie, Politikwissenschaft, Psychologie und Soziologie. In den Sozialwissenschaften gibt es viele konkurrierende theoretische Perspektiven, von denen viele durch konkurrierende Forschungsprogramme erweitert werden, wie die Funktionalisten, Konflikttheoretiker und Interaktionisten in der Soziologie. Da die Durchführung von kontrollierten Experimenten mit großen Gruppen von Individuen oder komplexen Situationen nur begrenzt möglich ist, können Sozialwissenschaftler andere Forschungsmethoden wie die historische Methode, Fallstudien und kulturübergreifende Studien anwenden. Wenn quantitative Informationen zur Verfügung stehen, können sich Sozialwissenschaftler außerdem auf statistische Ansätze stützen, um soziale Beziehungen und Prozesse besser zu verstehen. ⓘ

Formale Wissenschaft

Die formale Wissenschaft ist ein Studienbereich, der Wissen mithilfe formaler Systeme erzeugt. Ein formales System ist eine abstrakte Struktur, die dazu dient, aus Axiomen gemäß einer Reihe von Regeln Theoreme abzuleiten. Sie umfasst die Mathematik, die Systemtheorie und die theoretische Informatik. Die formalen Wissenschaften haben Ähnlichkeiten mit den beiden anderen Zweigen, da sie sich auf eine objektive, sorgfältige und systematische Untersuchung eines Wissensgebiets stützen. Sie unterscheiden sich jedoch von den empirischen Wissenschaften, da sie sich zur Überprüfung ihrer abstrakten Konzepte ausschließlich auf deduktive Schlussfolgerungen stützen, ohne dass empirische Beweise erforderlich sind. Bei den formalen Wissenschaften handelt es sich daher um apriorische Disziplinen, und aus diesem Grund herrscht Uneinigkeit darüber, ob sie eine Wissenschaft darstellen. Dennoch spielen die formalen Wissenschaften eine wichtige Rolle in den empirischen Wissenschaften. Die Infinitesimalrechnung zum Beispiel wurde ursprünglich erfunden, um die Bewegung in der Physik zu verstehen. Zu den Natur- und Sozialwissenschaften, die sich stark auf mathematische Anwendungen stützen, gehören die mathematische Physik, die Chemie, die Biologie, das Finanzwesen und die Wirtschaftswissenschaften. ⓘ

Angewandte Wissenschaft

Eine Dampfturbine mit geöffnetem Gehäuse. Solche Turbinen erzeugen den größten Teil des heute verwendeten Stroms. ⓘ

Angewandte Wissenschaft oder Technologie ist die Anwendung wissenschaftlicher Methoden und Erkenntnisse zur Erreichung praktischer Ziele und umfasst ein breites Spektrum von Disziplinen wie Ingenieurwesen und Medizin. Ingenieurwesen ist die Anwendung wissenschaftlicher Prinzipien zum Erfinden, Entwerfen und Bauen von Maschinen, Strukturen und Technologien. Medizin ist die Pflege von Patienten durch die Erhaltung und Wiederherstellung der Gesundheit durch Prävention, Diagnose und Behandlung von Verletzungen oder Krankheiten. Die angewandten Wissenschaften werden oft den Grundlagenwissenschaften gegenübergestellt, die sich auf die Weiterentwicklung wissenschaftlicher Theorien und Gesetze konzentrieren, die Ereignisse in der natürlichen Welt erklären und vorhersagen. ⓘ

In den Computerwissenschaften wird die Rechenleistung eingesetzt, um Situationen in der realen Welt zu simulieren, was ein besseres Verständnis wissenschaftlicher Probleme ermöglicht, als dies mit formaler Mathematik allein möglich ist. Der Einsatz von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz wird zu einem zentralen Merkmal der Beiträge der Computerwissenschaften zur Wissenschaft, z. B. in der agentenbasierten Computerökonomie, in Zufallswäldern, bei der Themenmodellierung und bei verschiedenen Formen der Vorhersage. Maschinen allein bringen jedoch nur selten einen Erkenntnisfortschritt, da sie die Anleitung und die Denkfähigkeit des Menschen benötigen; außerdem können sie zu einer Voreingenommenheit gegenüber bestimmten sozialen Gruppen führen oder manchmal schlechter abschneiden als Menschen. ⓘ

Interdisziplinäre Wissenschaft

In der interdisziplinären Wissenschaft werden zwei oder mehr Disziplinen zu einer zusammengefasst, z. B. die Bioinformatik, eine Kombination aus Biologie und Informatik. Das Konzept gibt es schon seit der griechischen Antike, und es wurde im 20. ⓘ

Wissenschaftliche Forschung

Die wissenschaftliche Forschung kann entweder als Grundlagenforschung oder als angewandte Forschung bezeichnet werden. Bei der Grundlagenforschung handelt es sich um die Suche nach Wissen, bei der angewandten Forschung um die Suche nach Lösungen für praktische Probleme unter Verwendung dieses Wissens. Die meisten Erkenntnisse stammen aus der Grundlagenforschung, doch manchmal zielt die angewandte Forschung auf spezifische praktische Probleme ab. Dies führt zu technologischen Fortschritten, die vorher nicht vorstellbar waren. ⓘ

Wissenschaftliche Methode

Eine Diagrammvariante der wissenschaftlichen Methode, die als fortlaufender Prozess dargestellt wird ⓘ

Die wissenschaftliche Forschung bedient sich der wissenschaftlichen Methode, die darauf abzielt, die Ereignisse der Natur objektiv und reproduzierbar zu erklären. Wissenschaftler gehen in der Regel von einer Reihe von Grundannahmen aus, die zur Rechtfertigung der wissenschaftlichen Methode erforderlich sind: Es gibt eine objektive Realität, die von allen rationalen Beobachtern geteilt wird; diese objektive Realität wird von Naturgesetzen bestimmt; diese Gesetze wurden durch systematische Beobachtung und Experimente entdeckt. Die Mathematik ist für die Bildung von Hypothesen, Theorien und Gesetzen unerlässlich, da sie bei der quantitativen Modellierung, Beobachtung und Erfassung von Messungen in großem Umfang eingesetzt wird. Mit Hilfe der Statistik werden Daten zusammengefasst und analysiert, wodurch Wissenschaftler die Zuverlässigkeit von Versuchsergebnissen beurteilen können. ⓘ

Bei der wissenschaftlichen Methode wird ein erklärendes Gedankenexperiment oder eine Hypothese als Erklärung vorgeschlagen, wobei die Grundsätze der Parsimonie angewandt werden und eine Übereinstimmung mit anderen akzeptierten Fakten im Zusammenhang mit einer Beobachtung oder wissenschaftlichen Frage angestrebt wird. Diese vorläufige Erklärung wird verwendet, um falsifizierbare Vorhersagen zu treffen, die in der Regel veröffentlicht werden, bevor sie durch Experimente getestet werden. Die Widerlegung einer Vorhersage ist ein Beweis für den Fortschritt. Experimente sind in der Wissenschaft besonders wichtig, um kausale Beziehungen herzustellen und den Korrelationsfehler zu vermeiden, obwohl in einigen Wissenschaften wie der Astronomie oder Geologie eine vorhergesagte Beobachtung angemessener sein könnte. ⓘ

Wenn sich eine Hypothese als unbefriedigend erweist, wird sie geändert oder verworfen. Wenn die Hypothese die Prüfung überstanden hat, kann sie in den Rahmen einer wissenschaftlichen Theorie aufgenommen werden, einem logisch begründeten, in sich konsistenten Modell oder Rahmen zur Beschreibung des Verhaltens bestimmter natürlicher Ereignisse. Eine Theorie beschreibt in der Regel das Verhalten einer viel größeren Anzahl von Beobachtungen als eine Hypothese; in der Regel kann eine große Anzahl von Hypothesen durch eine einzige Theorie logisch verbunden werden. Eine Theorie ist also eine Hypothese, die verschiedene andere Hypothesen erklärt. In diesem Sinne werden Theorien nach den meisten wissenschaftlichen Grundsätzen formuliert, die auch für Hypothesen gelten. Wissenschaftler können ein Modell erstellen, einen Versuch, eine Beobachtung in Form einer logischen, physikalischen oder mathematischen Darstellung zu beschreiben oder abzubilden und neue Hypothesen aufzustellen, die durch Experimente überprüft werden können. ⓘ

Bei der Durchführung von Experimenten zur Überprüfung von Hypothesen kann es vorkommen, dass Wissenschaftler ein bestimmtes Ergebnis gegenüber einem anderen bevorzugen. Diese Voreingenommenheit lässt sich durch Transparenz, eine sorgfältige Versuchsplanung und ein gründliches Peer-Review-Verfahren für die Versuchsergebnisse und Schlussfolgerungen beseitigen. Nachdem die Ergebnisse eines Experiments bekannt gegeben oder veröffentlicht wurden, ist es üblich, dass unabhängige Forscher die Durchführung des Experiments noch einmal überprüfen und ähnliche Experimente durchführen, um festzustellen, wie verlässlich die Ergebnisse sein könnten. In ihrer Gesamtheit ermöglicht die wissenschaftliche Methode eine äußerst kreative Problemlösung und minimiert gleichzeitig die Auswirkungen von subjektiven und bestätigenden Verzerrungen. Intersubjektive Überprüfbarkeit, also die Fähigkeit, einen Konsens zu erzielen und Ergebnisse zu reproduzieren, ist eine grundlegende Voraussetzung für die Schaffung aller wissenschaftlichen Erkenntnisse. ⓘ

Wissenschaftliche Literatur

Titelseite der ersten Ausgabe von Nature, 4. November 1869 ⓘ

Wissenschaftliche Forschung wird in einer Reihe von Publikationen veröffentlicht. Wissenschaftliche Zeitschriften vermitteln und dokumentieren die Ergebnisse von Forschungsarbeiten, die an Universitäten und verschiedenen anderen Forschungseinrichtungen durchgeführt wurden, und dienen als Archiv der Wissenschaft. Die erste wissenschaftliche Zeitschrift, das Journal des sçavans von Philosophical Transactions, begann 1665 zu erscheinen. Seitdem ist die Gesamtzahl der aktiven Zeitschriften ständig gestiegen. Im Jahr 1981 schätzte man die Zahl der wissenschaftlichen und technischen Zeitschriften auf 11.500. ⓘ

Die meisten wissenschaftlichen Zeitschriften befassen sich mit einem einzigen wissenschaftlichen Gebiet und veröffentlichen die Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet; die Forschungsergebnisse werden normalerweise in Form einer wissenschaftlichen Arbeit veröffentlicht. Die Wissenschaft ist in der modernen Gesellschaft so allgegenwärtig geworden, dass es als notwendig erachtet wird, die Errungenschaften, Neuigkeiten und Ambitionen von Wissenschaftlern einer breiteren Bevölkerung zu vermitteln. ⓘ

Herausforderungen

Die Replikationskrise ist eine anhaltende methodologische Krise, die Teile der Sozial- und Lebenswissenschaften betrifft. Bei nachträglichen Untersuchungen erweisen sich die Ergebnisse vieler wissenschaftlicher Studien als nicht wiederholbar. Die Krise hat lange Wurzeln; der Begriff wurde Anfang der 2010er Jahre im Rahmen eines wachsenden Problembewusstseins geprägt. Die Replikationskrise ist ein wichtiger Teil der Forschung im Bereich der Metawissenschaften, die darauf abzielen, die Qualität der gesamten wissenschaftlichen Forschung zu verbessern und gleichzeitig die Verschwendung zu reduzieren. ⓘ

Ein Studienbereich oder eine Spekulation, die sich als Wissenschaft ausgibt und versucht, eine Legitimität zu erlangen, die sie sonst nicht erreichen könnte, wird manchmal als Pseudowissenschaft, Randwissenschaft oder Junk Science bezeichnet. Der Physiker Richard Feynman prägte den Begriff "Cargo-Kult-Wissenschaft" für Fälle, in denen Forscher glauben und auf den ersten Blick den Eindruck erwecken, Wissenschaft zu betreiben, es ihnen aber an der Ehrlichkeit fehlt, die eine strenge Bewertung ihrer Ergebnisse ermöglicht. Verschiedene Arten von kommerzieller Werbung, die von Hype bis Betrug reichen, können in diese Kategorien fallen. Die Wissenschaft wurde als "wichtigstes Werkzeug" bezeichnet, um gültige Behauptungen von ungültigen zu unterscheiden. ⓘ

Auf allen Seiten wissenschaftlicher Debatten kann es auch politische oder ideologische Vorurteile geben. Manchmal wird Forschung als "schlechte Wissenschaft" bezeichnet, d. h. als Forschung, die zwar gut gemeint ist, aber falsch, veraltet, unvollständig oder eine zu vereinfachte Darstellung wissenschaftlicher Ideen ist. Der Begriff "wissenschaftliches Fehlverhalten" bezieht sich auf Situationen, in denen Forscher ihre veröffentlichten Daten absichtlich falsch dargestellt haben oder eine Entdeckung absichtlich der falschen Person zugeschrieben haben. ⓘ

Philosophie der Wissenschaft

Für Kuhn war die Hinzufügung von Epizyklen in der ptolemäischen Astronomie "normale Wissenschaft" innerhalb eines Paradigmas, während die kopernikanische Revolution einen Paradigmenwechsel darstellte. ⓘ

In der Wissenschaftsphilosophie gibt es verschiedene Denkschulen. Die populärste Position ist der Empirismus, der davon ausgeht, dass Wissen durch einen Beobachtungsprozess entsteht und dass wissenschaftliche Theorien das Ergebnis von Verallgemeinerungen aus solchen Beobachtungen sind. Der Empirismus umfasst im Allgemeinen den Induktivismus, eine Position, die erklärt, wie allgemeine Theorien aus der begrenzten Menge der verfügbaren empirischen Beweise erstellt werden können. Es gibt viele Versionen des Empirismus, wobei die vorherrschenden der Bayesianismus und die hypothetisch-deduktive Methode sind. ⓘ

Der Empirismus steht im Gegensatz zum Rationalismus, der ursprünglich mit Descartes in Verbindung gebracht wurde und der davon ausgeht, dass Wissen durch den menschlichen Verstand und nicht durch Beobachtung entsteht. Der kritische Rationalismus ist ein gegensätzlicher Ansatz zur Wissenschaft des 20. Jahrhunderts, der erstmals von dem österreichisch-britischen Philosophen Karl Popper definiert wurde. Popper lehnte die Art und Weise ab, wie der Empirismus die Verbindung zwischen Theorie und Beobachtung beschreibt. Er behauptete, dass Theorien nicht durch Beobachtung entstehen, sondern dass Beobachtungen im Lichte von Theorien gemacht werden und dass eine Theorie nur dann von einer Beobachtung beeinflusst werden kann, wenn sie mit ihr in Konflikt gerät. ⓘ

Popper schlug vor, die Verifizierbarkeit durch die Falsifizierbarkeit als Wahrzeichen wissenschaftlicher Theorien zu ersetzen und die Induktion durch die Falsifikation als empirische Methode zu ersetzen. Popper behauptete ferner, dass es eigentlich nur eine universelle Methode gibt, die nicht spezifisch für die Wissenschaft ist: die negative Methode der Kritik, Versuch und Irrtum. Sie gilt für alle Produkte des menschlichen Geistes, einschließlich Wissenschaft, Mathematik, Philosophie und Kunst. ⓘ

Ein anderer Ansatz, der Instrumentalismus, legt den Schwerpunkt auf den Nutzen von Theorien als Instrumente zur Erklärung und Vorhersage von Phänomenen. Wissenschaftliche Theorien werden als Black Boxes betrachtet, bei denen nur ihr Input (Ausgangsbedingungen) und ihr Output (Vorhersagen) von Bedeutung sind. Konsequenzen, theoretische Einheiten und logische Strukturen werden als etwas betrachtet, das ignoriert werden sollte. Dem Instrumentalismus nahe steht der konstruktive Empirismus, demzufolge das Hauptkriterium für den Erfolg einer wissenschaftlichen Theorie darin besteht, ob das, was sie über beobachtbare Entitäten aussagt, wahr ist. ⓘ

Thomas Kuhn vertrat die Auffassung, dass der Prozess der Beobachtung und Bewertung innerhalb eines Paradigmas stattfindet, eines logisch konsistenten "Porträts" der Welt, das mit den Beobachtungen übereinstimmt, die in seinem Rahmen gemacht werden. Er charakterisierte die normale Wissenschaft als den Prozess der Beobachtung und des "Rätsellösens", der innerhalb eines Paradigmas stattfindet, während die revolutionäre Wissenschaft entsteht, wenn ein Paradigma ein anderes in einem Paradigmenwechsel überholt. Jedes Paradigma hat seine eigenen Fragen, Ziele und Interpretationen. Bei der Wahl zwischen Paradigmen werden zwei oder mehr "Porträts" der Welt gegenübergestellt, und es wird entschieden, welche Ähnlichkeit am vielversprechendsten ist. Zu einem Paradigmenwechsel kommt es, wenn im alten Paradigma eine signifikante Anzahl von Beobachtungsanomalien auftritt und ein neues Paradigma daraus einen Sinn macht. Das heißt, die Wahl eines neuen Paradigmas beruht auf Beobachtungen, auch wenn diese Beobachtungen vor dem Hintergrund des alten Paradigmas gemacht werden. Für Kuhn ist die Annahme oder Ablehnung eines Paradigmas ebenso ein sozialer Prozess wie ein logischer Prozess. Kuhns Position ist jedoch nicht relativistisch. ⓘ

Ein weiterer Ansatz, der in Debatten über Wissenschaftsskepsis gegenüber kontroversen Bewegungen wie der "Schöpfungswissenschaft" häufig genannt wird, ist der methodologische Naturalismus. Naturalisten vertreten die Auffassung, dass zwischen natürlich und übernatürlich unterschieden werden sollte und dass sich die Wissenschaft auf natürliche Erklärungen beschränken sollte. Der methodologische Naturalismus vertritt die Auffassung, dass sich die Wissenschaft strikt an empirische Untersuchungen und unabhängige Überprüfungen halten muss. ⓘ

Wissenschaftliche Gemeinschaft

Die wissenschaftliche Gemeinschaft ist ein Netzwerk von miteinander interagierenden Wissenschaftlern, die wissenschaftliche Forschung betreiben. Die Gemeinschaft besteht aus kleineren Gruppen, die in wissenschaftlichen Bereichen arbeiten. Durch Peer-Reviews, Diskussionen und Debatten in Fachzeitschriften und auf Konferenzen gewährleisten Wissenschaftler die Qualität der Forschungsmethodik und die Objektivität bei der Interpretation der Ergebnisse. ⓘ

Wissenschaftler

Marie Curie war die erste Person, die mit zwei Nobelpreisen ausgezeichnet wurde: Physik im Jahr 1903 und Chemie im Jahr 1911. ⓘ

Wissenschaftler sind Personen, die wissenschaftliche Forschung betreiben, um das Wissen in einem bestimmten Bereich zu erweitern. In der heutigen Zeit werden viele Berufswissenschaftler in einem akademischen Umfeld ausgebildet und erhalten nach Abschluss einen akademischen Grad, wobei der höchste Grad ein Doktortitel ist, z. B. ein Doktor der Philosophie oder PhD. Viele Wissenschaftler verfolgen Karrieren in verschiedenen Bereichen der Wirtschaft, z. B. in der Wissenschaft, der Industrie, der Regierung und in gemeinnützigen Organisationen. ⓘ

Wissenschaftler sind sehr neugierig auf die Realität und haben den Wunsch, wissenschaftliche Erkenntnisse zum Wohle der Gesundheit, der Nationen, der Umwelt oder der Industrie anzuwenden. Andere Motivationen sind die Anerkennung durch Gleichgesinnte und Prestige. In der heutigen Zeit haben viele Wissenschaftler einen Hochschulabschluss in einem wissenschaftlichen Bereich und verfolgen Karrieren in verschiedenen Wirtschaftssektoren wie der Wissenschaft, der Industrie, der Regierung und im gemeinnützigen Bereich. ⓘ

Die Wissenschaft war historisch gesehen ein von Männern dominiertes Gebiet, mit bemerkenswerten Ausnahmen. Frauen in der Wissenschaft waren mit erheblicher Diskriminierung in der Wissenschaft konfrontiert, ähnlich wie in anderen Bereichen der von Männern dominierten Gesellschaft. So wurden Frauen beispielsweise häufig bei der Vergabe von Arbeitsplätzen übergangen und ihnen wurde die Anerkennung ihrer Arbeit verweigert. Die Errungenschaften der Frauen in der Wissenschaft wurden darauf zurückgeführt, dass sie sich ihrer traditionellen Rolle als Arbeiterinnen im häuslichen Bereich widersetzten. Die Wahl des Lebensstils spielt eine wichtige Rolle für das Engagement von Frauen in der Wissenschaft; das Interesse von Studentinnen an einer Karriere in der Forschung nimmt während des Studiums drastisch ab, während das ihrer männlichen Kollegen unverändert bleibt. ⓘ

Gelehrte Gesellschaften

Bild von Wissenschaftlern bei der 200-Jahr-Feier der Preußischen Akademie der Wissenschaften, 1900 ⓘ

Gelehrtengesellschaften zur Kommunikation und Förderung wissenschaftlichen Denkens und Experimentierens gibt es seit der Renaissance. Viele Wissenschaftler gehören einer Fachgesellschaft an, die ihre jeweilige wissenschaftliche Disziplin, ihren Beruf oder eine Gruppe verwandter Disziplinen fördert. Die Mitgliedschaft steht entweder allen offen, setzt den Besitz eines wissenschaftlichen Nachweises voraus oder wird durch Wahl verliehen. Die meisten wissenschaftlichen Gesellschaften sind gemeinnützige Organisationen, und viele sind Berufsverbände. Zu ihren Aktivitäten gehören in der Regel die Veranstaltung regelmäßiger Konferenzen zur Präsentation und Diskussion neuer Forschungsergebnisse sowie die Herausgabe oder das Sponsoring von Fachzeitschriften in ihrem Bereich. Einige Gesellschaften fungieren als Berufsverbände und regeln die Tätigkeiten ihrer Mitglieder im öffentlichen Interesse oder im kollektiven Interesse der Mitglieder. ⓘ

Die Professionalisierung der Wissenschaft, die im 19. Jahrhundert begann, wurde zum Teil durch die Gründung nationaler angesehener Wissenschaftsakademien wie der italienischen Accademia dei Lincei im Jahr 1603, der britischen Royal Society im Jahr 1660, der französischen Akademie der Wissenschaften im Jahr 1666, der amerikanischen National Academy of Sciences im Jahr 1863, der deutschen Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft im Jahr 1911 und der chinesischen Akademie der Wissenschaften im Jahr 1949 ermöglicht. Internationale wissenschaftliche Organisationen, wie der Internationale Wissenschaftsrat, widmen sich der internationalen Zusammenarbeit zur Förderung der Wissenschaft. ⓘ

Auszeichnungen

Wissenschaftspreise werden in der Regel an Einzelpersonen oder Organisationen verliehen, die einen bedeutenden Beitrag zu einer bestimmten Disziplin geleistet haben. Sie werden oft von angesehenen Institutionen verliehen, so dass es für einen Wissenschaftler eine große Ehre ist, sie zu erhalten. Seit der frühen Renaissance werden Wissenschaftler häufig mit Medaillen, Geld und Titeln ausgezeichnet. Der Nobelpreis, eine weithin anerkannte prestigeträchtige Auszeichnung, wird jährlich an Personen verliehen, die wissenschaftliche Fortschritte in den Bereichen Medizin, Physik, Chemie und Wirtschaft erzielt haben. ⓘ

Gesellschaft

Bildung und Bewusstsein

Dinosaurier-Ausstellung im Houston Museum of Natural Science ⓘ

Der naturwissenschaftliche Unterricht für die breite Öffentlichkeit umfasst die Vermittlung wissenschaftlicher Inhalte, wissenschaftlicher Methoden und einiger pädagogischer Methoden. Je höher der Grad der formalen Bildung eines Schülers, desto umfassender wird der Lehrplan. Zu den traditionellen Fächern des Lehrplans gehören die Natur- und Formalwissenschaften, obwohl in letzter Zeit auch die Sozial- und angewandten Wissenschaften in den Lehrplan aufgenommen wurden. ⓘ

Die Massenmedien stehen unter Druck, der sie daran hindern kann, konkurrierende wissenschaftliche Behauptungen im Hinblick auf ihre Glaubwürdigkeit innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft als Ganzes korrekt darzustellen. Die Entscheidung darüber, wie viel Gewicht man den verschiedenen Seiten in einer wissenschaftlichen Debatte beimisst, kann ein beträchtliches Maß an Sachkenntnis erfordern. Nur wenige Journalisten verfügen über wirkliches wissenschaftliches Wissen, und selbst Reporter, die sich mit bestimmten wissenschaftlichen Themen auskennen, wissen möglicherweise nichts über andere wissenschaftliche Themen, über die sie plötzlich berichten sollen. ⓘ

Wissenschaftsmagazine wie New Scientist, Science & Vie und Scientific American richten sich an eine viel breitere Leserschaft und bieten eine nichttechnische Zusammenfassung populärer Forschungsgebiete, einschließlich bemerkenswerter Entdeckungen und Fortschritte in bestimmten Forschungsbereichen. Das Genre der Science Fiction, vor allem der spekulativen Fiktion, kann der breiten Öffentlichkeit die Ideen und Methoden der Wissenschaft vermitteln. Zu den jüngsten Bemühungen, die Verbindungen zwischen Wissenschaft und nicht-wissenschaftlichen Disziplinen wie Literatur oder Poesie zu intensivieren oder auszubauen, gehört die vom Royal Literary Fund entwickelte Ressource Creative Writing Science. ⓘ

Politik

Öffentliche Meinung zur globalen Erwärmung in den Vereinigten Staaten nach politischer Partei

Es ist bekannt, dass Regierungen, Unternehmen und Interessengruppen rechtlichen und wirtschaftlichen Druck ausüben, um wissenschaftliche Forschungen zu beeinflussen. Dazu gehört, dass Ergebnisse, Verbreitung, Berichte oder Interpretationen subjektiv werden. Viele Faktoren können als Facetten der Politisierung der Wissenschaft wirken, wie z. B. Anti-Intellektualismus, eine wahrgenommene Bedrohung religiöser Überzeugungen und die Angst um Geschäftsinteressen. Die Politisierung der Wissenschaft wird in der Regel dadurch erreicht, dass wissenschaftliche Informationen in einer Weise präsentiert werden, die die mit den wissenschaftlichen Erkenntnissen verbundene Unsicherheit hervorhebt. Taktiken wie die Verlagerung von Gesprächen, das Verschweigen von Fakten und das Ausnutzen von Zweifeln am wissenschaftlichen Konsens wurden eingesetzt, um mehr Aufmerksamkeit für Ansichten zu erlangen, die durch wissenschaftliche Beweise untergraben wurden. Beispiele für Themen, bei denen die Wissenschaft politisiert wurde, sind die Kontroverse um die globale Erwärmung, die gesundheitlichen Auswirkungen von Pestiziden und die gesundheitlichen Auswirkungen des Tabakkonsums. ⓘ