Die Philosophen, die die Wissenschaft geprägt haben: von Aristoteles bis Popper

Bevor es Wissenschaftler gab, gab es Philosophen. Das Wort „Wissenschaftler“ existierte bis ins 19. Jahrhundert gar nicht. Über den größten Teil der überlieferten Geschichte nannten sich die Menschen, die die Natur untersuchten, Hypothesen prüften und über den Aufbau der Wirklichkeit stritten, Naturphilosophen. Die Grenze zwischen Philosophie und Wissenschaft war keine Linie, sondern ein unscharfer Übergang, und viele der wichtigsten wissenschaftlichen Ideen entstanden in den Köpfen von Leuten, die wir heute den Philosophen zurechnen.

Dies ist die Geschichte von zehn Denkern, deren philosophische Ideen die Wissenschaft geformt haben, von den ersten Versuchen, die Natur ohne Mythologie zu erklären, bis zu den modernen Debatten darüber, was überhaupt als wissenschaftliches Wissen gilt.

Aristoteles (384 bis 322 v. Chr.): der erste systematische Beobachter

Aristoteles lag nicht in allem richtig. Seine Physik war falsch, denn er glaubte, schwerere Körper fielen schneller. Seine Kosmologie war falsch, denn er stellte die Erde in den Mittelpunkt des Universums. Sein Einfluss war so groß, dass diese Irrtümer fast zweitausend Jahre überdauerten. Und dennoch gebührt ihm der erste Platz auf dieser Liste, weil er die Praxis der systematischen Beobachtung und Klassifikation erfunden hat, ohne die spätere Wissenschaft nicht möglich gewesen wäre.

Aristoteles sezierte Tiere, ordnete Arten, notierte Wetterlagen und versuchte alles zu erklären, von der Bewegung der Sterne bis zur Fortpflanzung der Bienen. Er begründete die formale Logik, jenes System von Syllogismen, das bis ins 19. Jahrhundert die Grundlage des Schließens blieb. Er unterschied verschiedene Arten von Ursachen (Materialursache, Formursache, Wirkursache und Zweckursache) und bestand darauf, dass Wissen in der Beobachtung gründen muss und nicht in bloßer Spekulation.

Seine biologischen Schriften, gestützt auf detaillierte Beobachtungen von mehr als 500 Tierarten, wurden erst im Zeitalter von Linné und Darwin übertroffen. Was immer er in der Physik falsch sah: Aristoteles schuf die Vorlage dafür, was es heißt, die Natur systematisch zu untersuchen.

Francis Bacon (1561 bis 1626): der Prophet des Experiments

Wenn Aristoteles die Praxis der Beobachtung schuf, dann schuf Francis Bacon die Ideologie des Experiments. In seinem Novum Organum von 1620 argumentierte er, Wissen müsse von unten aufgebaut werden, durch sorgfältiges, methodisches Sammeln von Daten und durch das Ausschließen von Fehlern. Er nannte das die induktive Methode und stellte sie scharf dem deduktiven Vorgehen der mittelalterlichen Scholastik gegenüber, die ihre Schlüsse aus alten Autoritäten zog statt aus frischer Beobachtung.

Bacon katalogisierte die Weisen, in denen menschliches Denken schiefgeht: die „Idole“ des Stammes (allen Menschen gemeinsame Verzerrungen), der Höhle (individuelle Verzerrungen), des Marktes (Verwirrung durch Sprache) und des Theaters (blinde Gefolgschaft gegenüber philosophischen Systemen). Diese Typologie des Denkfehlers nimmt die moderne Forschung zu Bias und Heuristiken um vier Jahrhunderte vorweg.

Bacon selbst machte keine bedeutende wissenschaftliche Entdeckung. Doch seine Vorstellung von Wissenschaft als gemeinschaftlichem, kumulativem und selbstkorrigierendem Unternehmen wurde zur Arbeitsphilosophie der Royal Society und über sie zur Arbeitsphilosophie der modernen Wissenschaft insgesamt.

René Descartes (1596 bis 1650): der Zweifel als Methode

Descartes holte die Mathematik ins Zentrum der Naturphilosophie. Mit der analytischen Geometrie, dem kartesischen Koordinatensystem, gab er der Wissenschaft ein Mittel, physikalische Beziehungen als Gleichungen zu schreiben. Ohne dieses Werkzeug wäre Newtons Physik undenkbar. Sein Discours de la méthode von 1637 forderte, Wissen nur auf Fundamenten zu errichten, die einem radikalen Zweifel standhalten.

Seine mechanische Philosophie, die die physische Welt als eine von mathematischen Gesetzen regierte Maschine begriff, wirkte außerordentlich stark. Sie ermutigte dazu, in der Natur mathematische Beschreibungen zu suchen statt teleologischer Erklärungen, also Erklärungen aus Zweck oder Absicht. Selbst Forscher, die seine konkreten Theorien ablehnten, etwa das Wirbelmodell der Planetenbewegung, übernahmen sein größeres Bild eines mathematisch geordneten Universums.

John Locke (1632 bis 1704): Erfahrung statt Autorität

Lockes Versuch über den menschlichen Verstand von 1689 vertrat die These, alles Wissen stamme aus der Erfahrung. Es gibt keine angeborenen Ideen, der Geist beginnt als unbeschriebenes Blatt (tabula rasa), und alles, was wir wissen, wird aus Sinnesdaten und Reflexion aufgebaut. Diese empiristische Philosophie lieferte die erkenntnistheoretische Grundlage der experimentellen Wissenschaft: Wenn Wissen aus Erfahrung kommt, dann gewinnt man Wissen, indem man mehr und systematischere Erfahrung sammelt.

Locke war zudem ein enger Freund und geistiger Verbündeter Isaac Newtons. Sein philosophischer Rahmen half, Newtons Vorgehen zu rechtfertigen: Theorien aus sorgfältiger Beobachtung und aus Experimenten zu bauen und nicht aus ersten Prinzipien oder Offenbarung.

David Hume (1711 bis 1776): das Induktionsproblem

Hume benannte ein Problem, das die Wissenschaftsphilosophie bis heute umtreibt: das Induktionsproblem. Nur weil die Sonne bisher jeden Morgen aufgegangen ist, folgt daraus logisch, dass sie morgen wieder aufgeht? Hume verneinte das. Keine noch so große Zahl vergangener Beobachtungen kann ein künftiges Ereignis logisch garantieren. Unser Glaube an die Regelmäßigkeit der Natur ist eine Gewohnheit des Geistes, kein logischer Schluss.

Diese Einsicht war und ist für Wissenschaftler unbequem. Wenn sich die Induktion nicht logisch rechtfertigen lässt, dann ruht das gesamte wissenschaftliche Unternehmen auf einem Fundament, das die Philosophie nicht vollständig sichern kann. Hume hielt die Wissenschaft deswegen nicht für wertlos, er bewunderte Newton. Aber er zeigte, dass das Vertrauen in wissenschaftliche Gesetze über das hinausgeht, was reine Logik tragen kann.

Immanuel Kant (1724 bis 1804): die Struktur des Wissens

Kants Antwort auf Hume gehört zu den ehrgeizigsten Denkprojekten der Geschichte. In der Kritik der reinen Vernunft von 1781 argumentierte er, der menschliche Verstand nehme Erfahrung nicht passiv auf, sondern strukturiere sie aktiv. Raum, Zeit, Kausalität und mathematische Verhältnisse sind demnach keine Eigenschaften der Außenwelt, die wir entdecken, sondern Formen, die unser Verstand der Erfahrung auferlegt, um sie überhaupt verstehbar zu machen.

Für die Wissenschaft hatte das zwei Folgen. Einerseits erklärt es, warum Mathematik in der Physik so gut funktioniert: Die mathematische Struktur der Natur spiegelt die mathematische Struktur unseres Erkennens. Andererseits legt es Grenzen des Wissbaren nahe. Das „Ding an sich“ bleibt uns verschlossen, wir kennen die Dinge nur so, wie sie uns durch unseren Erkenntnisapparat erscheinen.

Auguste Comte (1798 bis 1857): das positivistische Programm

Comte prägte das Wort „Soziologie“ und begründete die philosophische Richtung des Positivismus. Seine zentrale Behauptung lautete, menschliches Wissen durchlaufe drei Stadien: das theologische (Erklärung durch Götter), das metaphysische (Erklärung durch abstrakte Kräfte) und das positive oder wissenschaftliche (Erklärung durch beobachtbare Gesetze). Nur das dritte Stadium erzeugt echtes Wissen.

Der Positivismus war im 19. Jahrhundert außerordentlich wirkmächtig. Er ermutigte dazu, sich auf beobachtbare Erscheinungen und messbare Beziehungen zu konzentrieren und Fragen nach letzten Ursachen oder verborgenen Wesenheiten aufzugeben. Diese Haltung prägte die Entwicklung der Thermodynamik, der Elektrodynamik und schließlich der Quantenmechanik, in der Physiker lernten, beobachtbare Größen zu berechnen, ohne auf einer anschaulichen Wirklichkeit dahinter zu bestehen.

Charles Sanders Peirce (1839 bis 1914): Abduktion und Fallibilismus

Peirce, Begründer des amerikanischen Pragmatismus, steuerte zwei bis heute unverzichtbare Gedanken bei. Erstens benannte er eine dritte Schlussweise neben Deduktion und Induktion: die Abduktion, den Schluss auf die beste Erklärung. Wer eine Hypothese vorschlägt, um rätselhafte Daten zu erklären, deduziert nicht (vom Allgemeinen zum Besonderen) und induziert nicht (vom Besonderen zum Allgemeinen). Er rät schöpferisch und prüft die Vermutung dann. Genau darin, so Peirce, besteht der Kern der wissenschaftlichen Entdeckung.

Zweitens vertrat Peirce den Fallibilismus: Alles menschliche Wissen ist vorläufig und kann falsch sein. Keine wissenschaftliche Theorie ist jemals über jeden Zweifel erhaben bewiesen. Das Beste, was erreichbar ist, ist eine Theorie, die strenge Prüfungen überstanden hat und noch nicht widerlegt wurde. Diese bescheidene, selbstkorrigierende Haltung bestimmt heute das Selbstverständnis der forschenden Wissenschaft.

Karl Popper (1902 bis 1994): Falsifizierbarkeit

Poppers Wissenschaftsphilosophie steht auf einem einzigen starken Gedanken: Eine Theorie ist genau dann wissenschaftlich, wenn sie falsifizierbar ist. Eine echte wissenschaftliche Theorie macht Vorhersagen, die sich im Prinzip als falsch erweisen könnten. Wenn keine denkbare Beobachtung eine Theorie widerlegen könnte, ist sie keine Wissenschaft, sondern Metaphysik, Pseudowissenschaft oder Dogma.

Das Kriterium war dafür gedacht, Einsteins Relativitätstheorie, die kühne und prüfbare Vorhersagen machte, von der Psychoanalyse Freuds und dem historischen Materialismus zu unterscheiden, die nach Poppers Urteil jede Beobachtung im Nachhinein erklären konnten, aber im Voraus nichts Bestimmtes vorhersagten.

Poppers Falsifikationismus wurde kritisiert und verfeinert, Thomas Kuhn, Imre Lakatos und Paul Feyerabend brachten wichtige Korrekturen an, doch er bleibt das meistzitierte Abgrenzungskriterium zwischen Wissenschaft und Nichtwissenschaft. Wer sagt, das sei keine prüfbare Hypothese, wendet bewusst oder unbewusst Poppers Kriterium an.

Thomas Kuhn (1922 bis 1996): Paradigmenwechsel

Kuhns Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen von 1962 führte den Begriff des Paradigmenwechsels ein und veränderte unser Bild vom wissenschaftlichen Fortschritt. Kuhn argumentierte, Wissenschaft schreite nicht durch stetiges Anhäufen von Wissen voran. Sie wechselt vielmehr zwischen Phasen der „normalen Wissenschaft“, in denen innerhalb eines akzeptierten Rahmens gearbeitet wird, und Phasen der „revolutionären Wissenschaft“, in denen sich Anomalien so lange häufen, bis der alte Rahmen zusammenbricht und ein neuer an seine Stelle tritt.

Die kopernikanische Wende, Newtons Mechanik, Darwins Evolution, Einsteins Relativitätstheorie und die Quantenmechanik sind allesamt Beispiele. In jedem Fall ging es nicht nur um neue Daten, sondern um eine grundlegend neue Art zu sehen, um neue Fragen, Methoden und Annahmen, die die alten ersetzten.

Kuhns Arbeit war umstritten, weil sie den wissenschaftlichen Wandel teilweise als sozialen Prozess beschreibt, geformt von den Werten und Bindungen wissenschaftlicher Gemeinschaften und nicht allein von Evidenz und Logik. Diese Einsicht wurde gefeiert und missbraucht, doch für das Verständnis der wirklichen Arbeitsweise der Wissenschaft bleibt sie unentbehrlich.

Die Gesichter hinter den Ideen

Philosophie und Wissenschaft waren immer miteinander verflochten. Die Denker dieser Liste haben die Wissenschaft nicht von außen kommentiert, sie haben ihre Methoden, ihre Maßstäbe und ihr Selbstverständnis geformt. Ohne Aristoteles‘ Logik, Bacons Experimentalismus, Descartes‘ Mathematik und Poppers Falsifizierbarkeit gäbe es die Wissenschaft nicht, wie wir sie kennen.

Die visuelle Geschichte dieser Tradition, von den frühen Naturphilosophen bis zu den Wissenschaftlern des 19. Jahrhunderts, versammelt der Band Portraying Science (englische Ausgabe) von Kronecker Wallis. Auf 400 Seiten erzählt er die Geschichte der Wissenschaft in Porträts der Menschen, die sie gebaut haben: Ölgemälde, Stiche und Fotografien von Mathematikern, Physikern, Chemikern und Astronomen vom 16. bis zum 19. Jahrhundert. Die Gesichter hinter den Ideen zu sehen, gibt einer Geschichte, die meist in Abstraktionen erzählt wird, eine menschliche Dimension.

Viele der Wissenschaftler, deren Arbeit von diesen philosophischen Ideen geprägt wurde, haben Texte hinterlassen, die bis heute Meilensteine des Denkens sind. Newtons Principia, geschrieben in jener Tradition euklidischer Deduktion, die Aristoteles wiedererkannt hätte, wandte Descartes‘ mathematische Vision auf die Bewegung der Planeten an. Marie Curies Doktorarbeit über die Radioaktivität verkörpert Bacons Ideal des systematischen Experiments und Poppers Ideal der kühnen, prüfbaren Hypothese: Sie behauptete, Radioaktivität sei eine Eigenschaft des Atoms, eine Aussage, die ein einziges Gegenbeispiel hätte widerlegen können und die nie widerlegt wurde.

Die mathematische Grundlage all dieser Leistungen beginnt bei Euklids Elementen, dem Buch, das Philosophen wie Wissenschaftlern beibrachte, wie ein strenger Beweis aussieht, und das bis heute der Ausgangspunkt für das Verständnis der axiomatischen Methode ist, auf der die moderne Mathematik und Physik ruhen.

Das Gespräch geht weiter

Das Verhältnis von Philosophie und Wissenschaft ist keine historische Kuriosität, sondern ein laufendes Gespräch. Heute arbeiten Wissenschaftsphilosophen an den Grundlagen der Quantenmechanik, an der Erkenntnistheorie der Klimamodelle, an der Ethik der künstlichen Intelligenz und an der Logik statistischen Schließens. Wissenschaftler bewegen sich, ob sie es wissen oder nicht, in philosophischen Rahmen, die festlegen, was als Beleg, als Erklärung und als Wissen gilt.

Die Denker dieser Liste waren sich untereinander nicht einig. Aristoteles und Bacon hatten grundverschiedene Vorstellungen davon, wie Wissen entsteht. Hume und Kant gaben auf dieselbe Frage entgegengesetzte Antworten. Popper und Kuhn stritten über die Natur des Fortschritts. Gemeinsam aber haben sie das gedankliche Gerüst gebaut, auf dem die gesamte Wissenschaft steht. Ihre Ideen zu verstehen ist keine Ablenkung von der Wissenschaft. Es gehört dazu, wenn man verstehen will, was Wissenschaft überhaupt ist.