Erkenntnistheoretische und methodologische Aspekte
- Determiniertheit des Erkenntnisprozesses -

© 1998 - 2009 Wolfgang Neundorf
Stand:12.04.2009

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Irgendwie existiert der Glaube an die “Objektivität” der Erkenntnistätigkeit, zumindest langfristig betrachtet. Das soll bedeuten, dass die gesellschaftlich-historischen Einflussgrößen letztendlich eliminiert werden. Dieser Einschätzung kann ich mich nicht anschließen.

Ernst Mach

Man wird zugleich erkennen, dass für das historische Verständnis einer Wissenschaft nicht nur die Kenntnis der Gedanken wichtig ist, welche von den Nachfolgern angenommen worden sind, sondern dass mitunter auch flüchtige Erwägungen der Forscher, ja das scheinbar ganz verfehlte sehr wichtig und belehrend sein kann. Die historische Untersuchung des Entwicklungsvorganges einer Wissenschaft ist sehr notwendig, wenn die aufgespeicherten Sätze nicht allmählich zu einem System von halbverstandenen Rezepten oder gar zu einem System von Vorurteilen werden sollen. Die historische Untersuchung fördert nicht nur das Verständnis des Vorhandenen, sondern legt auch die Möglichkeit des Neuen nahe, indem sich das Vorhandene eben teilweise als konventionell und zufällig erweist. - Ernst Mach

Ernst Mach
1838-1916

 

Erkenntnistheoretische Aspekte - Determiniertheit des Erkenntnisprozesses

 

Dass der jetzige Stand der (physikalischen) Erkenntnis vom Erfassen wirklich grundlegender und allgemeiner Zusammenhänge noch weit entfernt ist, bedarf keiner Klärung. Schwieriger schon wird es, geht es um die Frage des „Abstandes“ der Erkenntnis von der Realität oder gar darum, ist der eingeschlagene Weg überhaupt der richtige. Hierbei kommt man zwangsläufig zur Problematik der „Determinanten des Erkenntnisprozesses“. Zu den Grundprinzipien der Mechanik noch einmal Ernst Mach (E. Mach, Die Mechanik in ihrer Entwicklung, Leipzig 1921, Seite 179):

Ernst Mach

Ernst MachNewton hat sich in bezug auf unseren Gegenstand [die Mechanik, W.N.] zweierlei Verdienste erworben. Erstens hat er den Gesichtskreis der mechanischen Physik sehr erweitert durch seine Entdeckung der allgemeinen Gravitation. Dann hat er auch die Aufstellung der heute angenommenen Prinzipien der Mechanik zu einem Abschluss gebracht. Nach ihm ist ein wesentlich neues Prinzip nicht mehr ausgesprochen worden. Was nach ihm in der Mechanik geleistet worden ist, bezog sich durchaus auf die deduktive, formelle und mathematische Entwicklung der Mechanik auf Grund der Newtonschen Prinzipien.

An diesem Sachverhalt dürfte sich auch bis zum heutigen Zeitpunkt nichts geändert haben, zumal die klassische Mechanik kaum zum Gegenstand weiterer Forschung geworden ist. Aus erkenntnistheoretischer Sicht ist aber die Beschäftigung mit diesem Problemkreis unumgänglich.

Es wurde an anderer Stelle diese Notwendigkeit mit der Bemerkung vom determinierten Erkenntnisprozess nahegelegt. Diese Determiniertheit bezieht sich darauf, dass alle Schlussfolgerngen bestimmt sind von dem, was es zu erneuern gab. Die Art und Weise wie auf die Unzulänglichkeiten der klassischen Mechanik reagiert wurde, war und ist eindeutig determiniert von eben jenem, was sich als unzulänglich herausgestellt hatte. Dies betrifft alle(!) Gebiete der Physik. Hierzu Treder (H.-J. Treder, Die Relativität der Trägheit, Berlin 1972, Seite 2):

Hans-Jürgen Treder

Eine mathematische Fassung der von Mach und Einstein entwickelten Idee der Relativität der Trägheit wird also von einer Mechanik auszugehen haben, die grundsätzlich von der Newtonschen Mechanik verschieden ist, indem sie eine Abhängigkeit der trägen Masse von dem Gravitationspotential der anderen Körper enthält.

Dieser Satz demonstriert beispielhaft die Problematik der historischen Determiniertheit des Erkenntnisprozesses. Der erste Teil des Satzes

 „Eine mathematische Fassung der von Mach und Einstein entwickelten Idee der Relativität der Trägheit wird also von einer Mechanik auszugehen haben, die grundsätzlich von der Newtonschen Mechanik verschieden ist...“

kann soll und ganz übernommen werden. Der zweite Teil dieser Aussage

„..., indem sie eine Abhängigkeit der trägen Masse von dem Gravitationspotential der anderen Körper enthält“

widerspricht bei näherer Betrachtung dem Inhalt des vorangegangenen Teil des Satzes. Denn das Gravitationspotential beschreibt genau eine jener Größen, die abhängig sind von der Newtonschen Mechanik und nur im historischen Kontext der Entwicklung der Ideen gesehen werden kann (das gleiche gilt auch für die „träge Masse“), die die Richtigkeit eben des Newtonschen Ansatzes voraussetzt . Ohne die Newtonsche Mechanik gäbe es auch kein „Gravitationspotential“. Letzteres ist nämlich Bestandteil eines Begriffssystems, das von (mechanistischen) Grundhaltungen geprägt ist, welche durch die Newtonschen Auffassungen eindeutig determiniert wurden!

Zur Problematik der mechanistischen Grundhaltung bis zum Beginn dieses Jahrhunderts seien Albert Einstein und Leopold Infeld zitiert (A. Einstein, L. Infeld , Die Evolution der Physik, Wien 1950, Seite 82 f):

Albert Einstein / Leopold Infeld

In der Mechanik lässt sich der Weg, den ein in Bewegung befindlicher Körper beschreibt, vorausberechnen, und auch seine Vergangenheit kann man bestimmen, wenn sein gegenwärtiger Zustand samt den Kräften bekannt ist, die auf ihn einwirken.

Die großartigen Erfolge der klassischen Mechanik legen den Gedanken nahe, das mechanistische Denken müsse sich folgerichtig auf alle Zweige der Physik ausdehnen lassen, und alle Erscheinungen müssten aus dem Walten von Kräften erklärt werden können, die sich entweder als Anziehung oder als Abstoßung äußern, ausschließlich von der Entfernung abhängen und zwischen unveränderlichen Partikeln wirksam sind. Diese Grundhaltung, das betreffend, was man unter „Mechanik“ verstand (und versteht) führte dazu - nachdem unüberwindliche Schwierigkeiten zur „Krise der Physik“ geworden waren - den mechanistischen Standpunkt als Grundlage einer einheitlichen Physik generell aufzugeben:

Die Welt ist auf Grundlage einer mechanistischen Theorie prinzipiell nicht erklärbar. „Mechanik“ und der konkrete Newtonsche Ansatz zu einer solchen wurden absolut identifiziert - ungerechtfertigt.

Diese Krise wurde nicht nur nicht überwunden, sondern hatte sich noch verschärft. Dies drückt sich u.a. im prinzipiellen Verzicht auf Anschaulichkeit aus. (Die Analyse dieser und weiterer Dinge soll u.a. das Anliegen der folgenden Ausführungen sein.) Als erstes sei die Problematik der Determiniertheit des (physikalischen) Erkenntnisprozesses hervorgehoben. Diese Determiniertheit beinhaltet mehrere Aspekte:

  1. Zunächst sei die objektbezogene Determiniertheit genannt (realistischer Standpunkt, der an dieser Stelle nicht gemeint ist. „Realistisch“ heißt hier, „am Objektiven orientiert“, unabhängig vom Subjektiven. Nun aber ist der Prozess der Erkenntnisgewinnung selbst ein nach objektiven Gesetzen sich vollziehender Vorgang, den es zu beleuchten gilt. Ein „Realistischer Standpunkt“ darf nicht zur Simplifizierung der komplexen Vorgänge bei der Erkenntnisgewinnung führen. (Diese praktisch durchgeführte unzulässige Vereinfachung führte wohl u.a. auch teilweise zur Diskreditierung realistischer Auffassungen.).
  2. Desweiteren ist die gesellschaftlich-kulturelle Determiniertheit des Erkenntnisprozesses gemeint. Dabei sind wiederum einige Gesichtspunkte zu unterscheiden: Ausbildung, Forschung, Kommunikation und nicht zuletzt die materiell technische Basis der Forschung.
  3. Bei alledem darf der subjektive Aspekt keineswegs aus dem Blickfeld verloren werden. Gerade im Hinblick auf die progressiv anwachsende Informationsflut und die immer weitergehende Spezialisierung, ist es notwendig, Wesentliches von Zufälligem zu trennen und allgemeingültige Zusammenhänge zu erkennen.

Es wird die historische Determiniertheit der Erkenntnis angesprochen, wobei der Erkenntnisprozess nicht frei ist von individuellen Einschätzungen, Vorurteilen und auch unbewussten Grundhaltungen. Dazu nochmals Ernst Mach (E. Mach, Die Mechanik in ihrer Entwicklung, Leipzig 1921, Seite 251):

Ernst Mach

Ernst MachIn der Mechanik lässt sich der Weg, den ein in Bewegung befindlicher Körper beschreibt, vorausberechnen, und auch seine Vergangenheit kann man bestimmen, wenn sein gegenwärtiger Zustand samt den Kräften bekannt ist, die auf ihn einwirken.

Die nachfolgenden Überlegungen sollen sich mit der zuletzt genannten Tatsache beschäftigen (auf die anderen Aspekte näher einzugehen, würde den Rahmen diese Darlegung sprengen). Betrachtet man den Erkenntnisprozess als einen Vorgang, der letztendlich sich der Kenntnis des Wesens der Dinge nähern soll, so wäre eine immer weitergehende Loslösung der konkreten Ergebnisse der physikalischen Forschung von nämlich jenen Zufälligkeiten zu fordern. Somit ist der Erkenntnisprozess als ein iterativer Vorgang - oder wie anders sollte man die immer weitergehende Objektivierung der Erkenntnis erreichen? - zu begreifen. Versteht man also den Erkenntnisprozess als einen iterativen Prozess, so wäre es notwendig, Konvergenzkriterien anzugeben. (Diese Forderung - in Analogie zu bestimmten mathematischen Verfahren - ist wohl legitim.) Wenn aber, wie oben behauptet, die Ergebnisse der physikalischen Forschung bestimmt sind von überholten Auffassungen, so wären Schwierigkeiten unvermeidlich.

Gibt es also bestimmte Grundvorstellungen, die jenseits jeder kritischen Sichtung stehen, die unbewusst zu Fragestellungen führen, welche die Antwort, zumindest zum Teil, implizieren? - Es gibt bestimmte Vorstellungen, die zwar zum Streit um philosophische Grundpositionen (um die es, dies sei wiederholt, an dieser Stelle nicht geht) beitrugen, deren konkrete sachbezogene Analyse bisher ausblieb.

Diese Grundvorstellungen drücken sich in der Art und Weise der Behandlung bestimmter Grundbegriffe aus. Es gibt nach wie vor den „objektiven Raum“, die „objektive Zeit“, die „objektiven kausalen Ursachen“ in Gestalt der Kräfte und Felder usw. Natürlich hat moderne Forschung ergeben, dass mit diesen Dingen „etwas nicht stimmt“. Was fehlt, ist der Bezug zur klassischen Denkweise. Die Kausalität wurde im Zuge der Kenntnisse über die „Quantenobjekte“ relativiert. Zeit und Raum hatten eine neue Bedeutung innerhalb der Relativitätstheorie erfahren.

Die Änderung der Begriffsinhalte bezog sich aber immer auf Bereiche der Realität, die sich von der Alltagswelt weitgehend abgrenzten. In der unmittelbar zugänglichen Welt blieb alles beim Alten. Was hat es z.B. mit der Kausalität wirklich auf sich? - Es kann gezeigt werden, dass verschiedene Dinge - gerade bei der Handhabung des Kausalitätsbegriffes - vermischt wurden. Sind die traditionellen Vorstellungen über Zeit und Raum wirklich nur außerhalb der Alltagswelt nicht mehr anwendbar? - Dabei sind die „Grundformen“ dieser Begriffe in einer Zeit entstanden, in der der (Er)Kenntnisstand nicht vergleichbar war mit dem heutigen. Die Relevanz aber eben jener Begriffe blieb bis heute unumstritten. Lediglich Modifikationen wurden zugelassen, dabei nicht beachtend, dass in den Vorstellungen, Begriffen und Theorien nur ein Ausschnitt dessen erfasst wird, was objektiv real existiert. Dieses „Fenster“ wurde (und wird) immer größer. Was aber unbeantwortet blieb, war die Frage danach, spiegeln die konkreten Erkenntnisse wesentliche Seiten objektiv realer Zusammenhänge wider, oder wurden nebensächliche Dinge zum Maßstab des Denkens?

Letzteres ist a priori nicht entscheidbar, was aber die Konsequenz einschließen müsste, jederzeit bereit zu sein, grundlegende Umwälzungen des physikalischen Begriffssystems zu akzeptieren. In der Praxis hatte man sich in der Weise arrangiert, dass Neuerungen sich lediglich auf neu erschlossene Gebiete bezogen und beziehen, das Althergebrachte in seinem „Geltungsbereich“ jedoch weiterhin Gültigkeit behält. Die Erkenntnisse der Quantenphysik z.B. zeigen keinerlei Rückwirkung auf die klassische Mechanik, die ihrerseits aber (s.o.) die Modalitäten all jener Neuerungen bestimmt, um die es geht. Hier sei an die Problematik erinnert, dass für Mikroobjekte eine Flugbahn im klassischen Sinne nicht mehr erklärt ist.

Dies u.a. ist eine Anspielung auf die Heisenbergsche Unschärferelation. Zur klassischen Bestimmung eines bewegten „Massepunktes“ (auf einer Bahnkurve) gehören nun einmal Ort und Geschwindigkeit (respektive Impuls) eben jenes Massepunktes. Da gemäß den quantenmechanischen Gesetzmäßigkeiten beide Größen nicht mehr gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit ermittelbar sind, wird in diesem Zusammenhang (unter bestimmten Bedingungen) der Begriff der Flugbahn relativiert. Spätestens jetzt wäre zu klären, was es mit dieser „Flugbahn“ denn nun auf sich habe, und worin sich „Quantenobjekte“ tatsächlich von den „klassischen Objekten“ unterscheiden.

Eben solche Aussagen lassen sich über Energie, Impuls, Ort usw. treffen. Dies scheint eine Spezifik jener physikalischen Bereiche zu sein, die jenseits jeder Anschaulichkeit stehen und nicht auf klassische Objekte übertragbar ist.

Die Quantenobjekte besitzen eben Eigenschaften, die mit denen klassischer (mechanischer) Systeme nicht mehr vergleichbar sind. Vielleicht jedoch sind es die Vorstellungen von Raum,  Zeit etc., die mit der Wirklichkeit sich nicht in Übereinstimmung befinden! Und genau darum geht es hierbei. Zeichnen sich im Experiment Widersprüche zur Theorie ab, die eine Revision der Begriffe erforderlich machen, so muss dies generell erfolgen! Da das aber damit verbunden sein müsste, genau jene Begriffe dann auch im klassischen Bereich nicht mehr als gültig ansehen zu dürfen, macht es erforderlich, jene psychologische Barrieren zu überwinden, die darin bestehen, allgemein anerkannte Prinzipien aufgeben zu müssen, und das ebenfalls auf Gebieten, wo die bestehenden Theorien prinzipiell über jeden Zweifel erhaben sind. Und dieser Zweifel ist scheinbar deshalb unberechtigt, weil genau in der traditionellen Physik keine quantitativen Divergenzen zwischen Theorie und Experiment auftreten. Dies aber ist ein Trugschluss. Die Tatsache der quantitativen Übereinstimmung von Theorie und Experiment beruht auf dem Fakt, dass die konkreten Verhältnisse den Fehler, der mit der fehlerhaften theoretischen Deutung (beispielsweise der klassischen Auffassung vom Raum und der Trägheit) verbunden ist, verschleiern. Tritt aber unter anderen Bedingungen ein Fehler augenscheinlich hervor, so bedeutet dies auch, dass im Hinblick auf die These von der Einheit der Materie dieser Fehler, wenn auch „versteckt“ schon dann vorhanden sein musste, als er noch nicht entdeckt war.

Nun aber ist die Formulierung „eine Theorie ist innerhalb ihres Geltungsbereiches wahr“ eine Tautologie, wenn diese Abgrenzung keine „echte metatheoretische“ Aussage ist. Die Entwicklung der Physik zeigt eine konservierende Haltung dahingehend, dass ad hoc der Gültigkeitsbereich aufgrund neuer Erfahrungstatsachen festgelegt wird, damit die alte Theorie nicht grundsätzlich verworfen werden muss. Folgende Zusammenfassung kann vielleicht formuliert werden:

Zusammenfassung

  1. Jede Aussage, Theorie oder jedes Begriffssystem ist entweder wahr oder falsch. Diese Entscheidung aber kann nur durch die Erfahrung erfolgen.
  2. Die Richtigkeit einer Aussage, Theorie oder eines Begriffssystems kann nie bewiesen, aber jederzeit widerlegt werden. Jede Falsifikation besitzt globalen und absoluten Charakter, schließt somit auch jene Bereiche ein, in denen bislang (scheinbar) keine Widersprüche zutage traten.
  3. Der Erkenntnisprozess ist als iterativer Prozess aufzufassen. Die Theorie muss sich nach endlicher Zeit von mehr oder weniger zufälligen „Anfangsthesen“ (was damit gemeint ist, wird noch zu erläutern sein) vollständig lösen (notwendige, aber noch nicht hinreichende Konvergenzbedingung). Wird dies nicht beachtet, so entsteht nicht nur ein logischer Zirkel, sondern ein nicht mehr überschaubares Netz logischer und semantischer Abhängigkeiten, bei denen letztlich immer das „bewiesen“ wird, was in irgendeiner Form an irgendeiner Stelle vorausgesetzt wurde. Aufgrund der logischen Komplexität des Theoriengebäudes sind solche Fehler schwer bzw. überhaupt nicht erkennbar. (Und wenn sie erkannt werden sollten, zieht man die falschen Schlüsse.)
  4. Es kann immer nur eine richtige Theorie geben, die den jeweiligen Erkenntnisstand abbildet. Jeder Iterationszyklus sollte diesen Bereich erweitern. Die Forderung nach Einheitlichkeit der Naturbeschreibung basiert auf der These von der Einheitlichkeit der (materiellen) Welt. Jeder Pluralismus in den Theorien ist ein Hinweis auf deren absolute Inadäquatheit (hinreichendes Divergenzkriterium), es sei denn, wir akzeptieren diesen Pluralismus als einen der Realität innewohnenden. Dann allerdings wäre die Suche nach der “Weltformel” von vornherein als die Suche nach einem Phatom zu werten und somit prinzipiell zum Scheitern verurteilt. (Entweder - Oder!)
    Hier zeigt sich die Schwäche der Newtonschen Mechanik. Die Bewegungs- und Kraftgesetze waren die eine Angelegenheit; die „Ursache“ der Kräfte, das Wesen der Trägheit usw. hingegen gingen die Mechanik nichts an. Vom Ansatz her musste die klassische Mechanik ein phänomenologisches (quantitatives, pluralistisches) Modell bleiben und konnte somit prinzipiell niemals extrapolatorisch den Ausgangspunkt für eine - auch heute noch angestrebte - einheitliche Physik bilden.

Diese Formulierungen entsprechen nun absolut nicht den üblichen Auffassungen und führen zu Fragestellungen, die eng verbunden sind mit der Problematik der Modellbildungen. Um diese Angelegenheit nicht zur sinnlosen Auseinandersetzung mit erkenntnistheoretischen Grundhaltungen werden zu lassen, sind einige Begriffspräzisierungen erforderlich. Dies betrifft z.B. den Abbildcharakter der Erkenntnisse. Letztendlich bildet jedes Modell, welches bestimmte Seiten objektiv realer Zusammenhänge quantitativ beschreibt, eben ganz bestimmte materielle Gegebenheiten ab. Es ist letztlich nur eine Definitionsfrage, was unter „Abbild“ zu verstehen sei. Auch falsche Hypothesen sind richtige Abbilder, wenn sie als quantitative Modelle wahre Aussagen liefern. Die Ätherhypothese beispielsweise konnte einige Dinge „erklären“, auch wenn sie zu unüberwindlichen Widersprüchen führte und verworfen wurde. Letztlich hinderte diese, später als falsch herausgestellte, Hypothese Heinrich Hertz nicht daran, richtige Erkenntnisse über das Verhalten der „elektromagnetischen Wellen“ (der „Ätherwellen“) zu gewinnen. Hier an dieser Stelle nur soviel:

Konkrete Modelle (z.B. das Feldmodell der elektromagnetischen Erscheinungen) sind nicht nur Modelle der jeweiligen physikalischen Objekte und Prozesse, sondern bilden ebenso wesentliche Seiten des konkreten gesellschaftlich und historisch determinierten Erkenntnisprozesses ab.

Ziel des Erkenntnisprozesses wäre es nun, eine Darstellung zu finden, die sich nur auf das Objekt bezieht und somit weitgehend unabhängig von den anderen Einflussgrößen wird. Folgende Darstellung könnte die genannten Zusammenhänge einigermaßen sinnvoll veranschaulichen, obwohl diese vereinfachende Darstellung noch nicht alleAspekte berücksichtigt.

Hypothesen

Das mit „Realität“ bezeichnete Feld soll alles umfassen, was unmittelbar empirisch ermittelt wurde, wird oder werden kann. Unter „Basishypothese(n)“ (oder „Interpretationsbasis“ oder Paradigma) wird all jenes zusammengefasst, was an Grundhaltungen, Vorstellungen usw. existiert, welche die Grundlage der Interpretation der bekannten Erscheinungen bilden.

Und was die Mechanik betrifft, so sind es die bereits mehrfach erwähnten Grundeinstellungen zur Raum-Zeit-Problematik, zur Wechselwirkung, zur Kausalität usw. Und es gibt genau ein Prinzip der klassischen Mechanik, welches all diese aufgezählten Grundhaltungen implizit enthält: das Newtonsche Kraftgesetz. Unabhängig von dessen Richtigkeit sind die quantitativen Modellrelationen „innerhalb ihres Gültigkeitsbereiches“ richtige Abbilder der Objektbeziehungen.

Genau diese „Bezugsbasis“ der Physik ist gemeint, wenn weiter oben von „Anfangshypothesen“ die Rede war. Und diese Bezugsbasis ( an anderer Stelle Statisches Paradigma genannt), das wäre im Sinne eines iterativen Erkenntnisprozesses zu fordern, müsste dann geändert werden, treten Widersprüche der daraus abgeleiteten Theorien zu Erfahrung auf. Wenn davon die Rede ist, dass es keinen direkten Weg von der Erscheinung zur Theorie gibt, so ist dies dahingehend zu verstehen, die empirischen Tatsachen in genau jenes Bild einzufügen, das durch die Bezugsbasis (oder Interpretationsbasis oder Paradigma) vorgegeben wurde.

Theorien, Modelle usw. werden immer aus zwei Komponenten gebildet: die unmittelbaren empirischen Daten und die historisch sowie gesellschaftlich determinierte Interpretationsbasis.

Erkenntnis Vorbemerk. Erk.-Prozess

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