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Singuläre Ereignisse
versus allgemeine physikalische Gesetze:
(Terra-) Astronomie
aus wissenschaftstheoretischer Sicht
PD Dr. Thomas Posch
AIU Jena, 7. Februar 2018
FM 5 Aug. 20-22
Textgrundlage
• Heinrich Rickert, Kulturwissenschaft und Naturwissenschaft.
7. Aufl., 1926 (ND 1986)
• Ders., Die Grenzen der naturwissenschaftlichen Begriffsbildung.
5. Aufl., 1929
• Max Planck, Die Einheit des physikalischen Weltbildes. 1909.
• Th. Posch, Natur und Geschichte bei Rickert und Hegel.
HGJB 2017, 494-499
• Ders., Der Hauptgegensatz von Natur und Geschichte
bei Heinrich Rickert. Kant-Akten vol. 5 (2018)
https://doi.org/10.1515/9783110467888-049
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Autobio–graphische Bemerkung
Astromineralogie
Mineralogie Astronomie
Schutz von Nachtlandschaften
(Streu-Theorie) Nachthimmels-
helligkeitsmessungen
Philosophie &
Wissenschaftstheorie Terra-Astronomie
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Inhaltsübersicht
• Sonderstellung der Terra-Astronomie
• Dominanz der Naturwissenschaften seit dem 19. Jahrhundert?
• Naturwissenschaften versus historische Wissenschaften
• Blick auf die Erkenntnistheorie Heinrich Rickerts
• Ausrichtung der (aller??) Wissenschaften auf „das Allgemeine“ – ?
• (Terra-) Astronomie zwischen Suche nach allgemeinen Gesetzen
und Erforschung individueller Körper
• Rolle individueller Himmelskörper in der Astromineralogie
• „Ultimative“ Fragen
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Die Sonderstellung der Terra-Astronomie
Spezifik der Terra-Astronomie:
• Durch (a) steht die Terra-Astronomie ‚mit einem Fuß‘ auf dem Gebiet der historischen
Wissenschaften (das gilt offensichtlich auch für die Astronomiegeschichte)
• Aber – und das ist das Besondere – mit (b) reiht sich die Terra-Astronomie
zugleich in Methoden und Ziele der Naturwissenschaften ein.
• Kant unterscheidet zwischen ‚historischer Naturlehre‘ einerseits
und eigentlicher (mathematisierbarer) Naturwissenschaft andererseits.
• Terra-Astronomie verbindet diese beiden Welt-Zugänge.
Das macht sie für uns so interessant.
• Aber: Stimmt das mit den zwei Zugängen überhaupt? Dazu später mehr (Folien 10ff.)
Betrachten wir zuvor ein paar Beispiele.
(a) Historische (oftmals: singuläre) astronomische Ereignisse – (b) werden analysiert
im Hinblick auf aktuelle astrophysikalische Fragestellungen.
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Beispiele für konkrete Themen der Terra-Astronomie
• „Variations of 14C around AD 775 and AD 1795 – due to solar activity“
(Neuhäuser & Neuhäuser 2015)
• „Earth rotation and moon orbit acceleration – inferred from historical eclipses
and other occultations“ (IAU 2018 FM 5 subtopic)
• „Historical novae and supernovae – how they may help to understand SN physics“
(also at IAU FM 5)
• „Types of Historical Supernovae and what you, I, and LIGO might have seen”
(Virginia Trimble 2018, to be presented at at IAU FM 5)
• „Reconstruction of solar activity for the past millennia“
Was folgt daraus?
Schon im Titel vieler Arbeiten zur Terra-Astronomie finden wir die o.g. Synthese:
„historische astronomische Ereignisse – analysiert im Hinblick auf aktuelle astrophysikalische
Fragestellungen.“
In der ‚reinen‘ Astronomiegeschichte kann diese Synthese auch angestrebt werden.
Offensichtlich muss dies aber nicht der Fall sein.
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Supernova AD 1006
Von der Terra-Astronomie
zu Philosophiegeschichte
und Erkenntnistheorie
(und dann wieder retour)
Platon – Aristoteles – Kant
Die Wissenschaften suchen das Allgemeingültige
Platon wie auch Aristoteles: Wissenschaft sei immer auf „das Allgemeine“ ausgerichtet.
Es gebe letztlich gar keine wissenschaftliche Erkenntnis von rein Individuellem.
Mittelalter: „haecceitas“ – ? „Diesheit“? Lange Diskurse darüber.
Immanuel Kant: Was ist Natur?
„Natur ist das Dasein der Dinge, sofern es nach allgemeinen Gesetzen bestimmt ist.“ (Prolegomena,
§ 14)
„Eigentliche Naturwissenschaft“ sucht und begründet (möglichst „a priori“) allgemeine
Gesetze, formuliert sie in der Sprache der Mathematik.
Aber: Es gibt nach Kant auch eine „historische Naturlehre“, die noch nicht zum Stadium
der „eigentlichen Naturwissenschaft“ vorgedrungen ist:
Jene Teile der Naturforschung, die mit dem Faktensammeln (der Suche nach einzelnen
empirischen Tatsachen) beschäftigt sind („systematisch geordnete Facta der Naturdinge“)
Zu diesem Gegensatz (Allgemeines – Einzelnes) mehr in Kürze
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Totale Dominanz der Naturwissenschaften
seit dem 19. Jahrhundert?
Der Philosoph Wilhelm Windelband schreibt über das 19. Jh.:
„Man hat das 19. Jahrhundert mit gleichem Recht das naturwissenschaftliche und andererseits
das historische genannt. Der rapide Fortschritt, den die Naturforschung in diesem Zeitalter gemacht hat, ist
die offenkundigste aller Tatsachen.
In der Tat ist es [aber] das weitaus Eigenartigere in dem wissenschaftlichen Bild des 19. Jahrhunderts, dass
die historische Forschung darin ihre bewusste Gestaltung wie ihre erfolgreiche Organisation gefunden hat.
So haben beide Seiten des einzelwissenschaftlichen Lebens in dem verflossenen Jahrhundert ihre gleichmäßig
bedeutsame Entfaltung gefunden.“
Von gleich grundlegender Bedeutung für die Kultur- bzw. Wissenschaftsgeschichte
- im Vergleich zu den Naturforschern Helmholtz, Kirchhoff, Liebig, Bunsen, Doppler … -
sind wohl Historiker wie Leopold Ranke, Theodor Mommsen, Jacob Burckhardt usw.
(behauptet der o.g. Philosoph)
Aber: Unklares Selbstverständnis/-bewusstsein der historischen Wissenschaften
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Eigenart der historischen Wissenschaften?
Sollen sich die hist. Wiss. in ihrem Welt-Zugang, in ihren Erkenntniszielen und -methoden
möglichst an den Naturwiss. orientieren? Sind sie Wissenschaften oder nur „Wissen“?
„JA“: sagen (Kant,) die Positivisten, sagt Ernst Haeckel, sagt der „Wiener Kreis“.
„NEIN“: sagen u.a. der „Jenaer“ G.W.F. Hegel, W. Windelband, Heinrich Rickert,
Max Weber (*1864 in Erfurt!), sagen Wilhelm Dilthey und die Hermeneutiker.
Wenn „ja“, wird tendenziell die Physik zu einer (methodisch) universell maßgeblichen
Leitwissenschaft
Wenn „nein“: Annahme, dass es einen methodisch eigenständigen Welt-Zugang
der historischen Wissenschaften gibt.
Aber: Uneinigkeit herrscht darüber, worin die methodische Eigenart der historischen
Wissenschaften besteht.
• W. Dilthey: „Erklären“ vs. „Verstehen“ ( Hermeneutik, u.a. für verlässliche Textbasis der
Terra-Astronomie wichtig!)
• W. Windelband 1894: „die Naturwissenschaften lehren, was immer ist, die
Geschichtswissenschaften lehren, was einmal war “; „Nomothetisch“ vs. „idiographisch“
(nomos – Gesetz: offenbar in: Astro„nomie“ )
Was zeichnet – genau („logisch“) betrachtet – die naturwissenschaftliche Zugangsweise aus?
Heinrich Rickert (1863-1936) argumentiert: es ist die Suche nach allgemeinen, immer gültigen
universellen Gesetzen (Naturgesetzen).
Kurzformel Rickerts zu den Prototypen wissenschaftlicher Methodik:
„Die Wirklichkeit wird Natur, wenn wir sie betrachten mit Rücksicht auf das Allgemeine, sie wird
Geschichte, wenn wir sie betrachten mit Rücksicht auf das Besondere und Individuelle.“ (*)
(Rickert, Kulturwissenschaft und Naturwissenschaft, Stuttgart 1986, S. 77.)
• (*) ist nur als schematische, idealtypische Einteilung gemeint – nicht so, dass es konkrete
Wissenschaften gäbe, die zur Gänze nur auf der einen oder nur auf der anderen Seite
angesiedelt wären! (In der Praxis fast immer: „Mischformen“)
• Zwei Bedeutungen von „historisch“: „das Vergangene“ versus „das, was nur als Individuelles,
als Einmaliges fassbar ist“ (was nicht nur Gattungsexemplar ist)
„Geschichts“wissenschaft
versus Naturwissenschaft
nach Heinrich Rickert
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(„Historische“) Individuen:
Warum interessieren sie uns, auch in der Astronomie?
Wer war Rickert?
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„Short CV“:
1863 geboren in Danzig/Gdańsk
1888 Promotion bei Wilhelm Windelband
1891 Habilitation in Freiburg
1896 ff. Ordinarius ebd.
1915 „Habilitationsvater“ Heideggers
1915 ff. Ordinariat in Heidelberg. Viele Hörer.
1936 gestorben in Heidelberg
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„Kulturwissenschaft und Naturwissenschaft“
Rickert hatte gute Argumente gegen den Begriff „Geisteswissenschaft“ als Gegenpol zu
„Naturwissenschaft“. (U.a.: Wohin mit der Psychologie?)
Stattdessen: „Kulturwissenschaften“ oder „historische Wissenschaften“.
Der Preis für die Ausrichtung auf Allgemeinheit:
Abstraktion von Individualität,
Verlust von Anschaulichkeit
„Ist irgendetwas naturwissenschaftlich begriffen, so ist im Begriff mit der Mannigfaltigkeit der empirischen
Anschauung zugleich alles das verloren gegangen, was es zu einem realen Individuum macht.“
Reales Individuum bedeutet dabei: konkretes Element der sinnlich empirischen
Anschauung in seiner „nie wiederkehrende[n] Besonderheit, Einzigkeit und Einmaligkeit“.
(Die Grenzen der naturwissenschaftlichen Begriffsbildung, Tübingen 1921, S. 150-151.)
Galilei musste z.B. von vielen Eigenschaften fallender Körper und vom Luftwiderstand
abstrahieren, musste eine idealisierte Situation schaffen, um das Fallgesetz zu finden.
Die individuelle zarte Feder gehorcht dem Galileischen Fallgesetz offenbar nicht.
(Eher noch „folgt“ sie Aristoteles…)
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Was bedeuten aber in den Naturwissenschaften
„Vorhersagen einzelner Ereignisse“?
Offensichtlich spielen Vorhersagen eine große Rolle in den Naturwissenschaften:
Astronomische Ephemeriden, Wetterprognosen, Vorhersagen als Tests einer Theorie...
Grundlage dafür sind allgemeine Naturgesetze (meist: DGL + Randbedingungen)
Heißt das: Man kann sehr wohl alle individuellen Einzelheiten des Naturgeschehens
aus allgemeinen Gesetzen ableiten? (Laplacescher Dämon?)
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-- Oder bedeuten die in der Astronomie so gängigen und erfolgreichen
Voraussagen bedeuten nur, dass wir „zufrieden sind, falls wir nur wissen, unter
welchen allgemeinen Begriff wir die zukünftigen Wirklichkeiten werden bringen
können.“ – ?
Vorausberechnet wird eben nicht ein individuelles Ereignis in allen
(qualitativen) Einzelheiten, sondern ein Ereignis einer bestimmten
Klasse, freilich mit genau bestimmten quantitativen Parametern.
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Beispiele für naturwissenschaftliche
(und medizinische) Vorhersagen
• „Kanon“ von Sonnenfinsternissen (weit in die Zukunft gerechnet)
(Musterbeispiel schlechthin? Vorbehalte? Bezug zur Terra-Astronomie!)
• Wetterprognosen
• Klimamodelle globale Erderwärmung
• Ablauf chemischer Reaktionen
• (Auf statistischer Basis erwarteter) Verlauf einer Erkrankung bzw. Genesung
Zeigen diese Beispiele, dass die Naturwissenschaften aus allgemeinen – deterministischen
oder statistischen – Gesetzen einen restlos präzisen Schluss auf individuell-wirkliche
Ereignisse erlauben? (Astronomie als Spezialfall??)
Vorhersagen historischer Abläufe aufgrund angeblicher allgemeiner historischer Gesetze?
- Wirtschschaftswachstumsprognosen, gekoppelt mit Arbeitsmarktprognosen?
- „3-Stadien-Gesetz“ des Auguste Comte
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Ergänzung zum Verlust der Anschaulichkeit
in der Physik: Max Planck (1)
Auch Max Planck liegt auf einer Linie mit Rickert:
„Die Vereinfachungen, die bei naturwiss. Beschreibungen erforderlich sind, werden „begleitet …
von einem auffallenden Zurücktreten des menschlich-historischen Elements in allen
physikalischen Definitionen“.
„In der physikalischen Akustik, Optik und Wärmelehre sind die spezifischen
Sinnesempfindungen geradezu ausgeschaltet. Die physikalischen Definitionen des Tons, der
Farbe, der Temperatur werden heute keineswegs mehr der Wahrnehmung durch die
entsprechenden Sinne entnommen, sondern Ton und Farbe werden durch Schwingungszahl
bzw. Wellenlänge definiert, die Temperatur … in der kinetischen Gastheorie durch die lebendige
Kraft [=Energie] der Molekularbewegung … von der Wärmeempfindung ist aber bei der
Temperatur in keinem Fall mehr die Rede.“ [Vgl.: Celsius-Skala Kelvin-Skala]
Auch verschwindet die „Kälte“ als selbstständige Beobachtungstatsache aus der Wärmelehre,
je weiter sich diese entwickelt.
(Aus: „Die Einheit des physikalischen Weltbildes“, Physikalische Zeitschrift, vol. X (1909), S. 62ff.)
Ergänzung zum Verlust der Anschaulichkeit
in der Physik: Max Planck (2)
Fortsetzung Max Planck:
„Bedenkt man, daß doch die Empfindungen anerkanntermaßen den Ausgangspunkt aller
physikalischen Forschung bilden, so muß diese bewußte Abkehr von den
Grundvoraussetzungen immerhin erstaunlich, ja paradox, erscheinen.“
Rickert zitiert diese Sätze Plancks, sieht sie als Bestätigung seiner Theorie.
Schriften Max Plancks (Auswahl):
• Vom Wesen der Willensfreiheit und andere Vorträge
• Religion und Naturwissenschaft
• Determinismus oder Indeterminismus
• Vorlesungen über Thermodynamik
• Einführung in die allgemeine Mechanik
• Einführung in die Mechanik deformierbarer Körper
• Vorlesung über die Theorie der Wärmestrahlung
Ein komplementärer Ansatz
zum naturwissenschaftlichen Weltzugang
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Wiederholend: Rickert behauptet:
Der Gegenpol zum naturwissenschaftlichen Erkenntnisideal ist das historische bzw.
kulturwissenschaftliche. Es ist eine Betrachtungsweise der Wirklichkeit im Hinblick
„auf das Besondere und Individuelle.“
Rickert nennt dies auch: „individualisierende“ versus „generalisierende“ Erkenntnis.
Aber – was heißt das eigentlich?
Die Frage ist berechtigt, denn: Viele halten die Naturwissenschaften
für die einzigen „echten“ Wissenschaften (wie eingangs erwähnt).
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Weiter zu den „historischen Wissenschaften“
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So schreibt er :::
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Rückbezug dieses Ansatzes
auf Astronomie/Terra-Astronomie / Astromineralogie
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Astronomie ‚zwischen‘ der Suche nach allgemeinen
Gesetzen und Erforschung individueller Körper
In Teilen der Astronomie und Weltraumforschung:
Ungewöhnlich starke Ausrichtung auf individuelle Himmelskörper: „das Innere des Mars“,
„die Oberflächen der großen Jupitermonde…“, „das System GQ Lupi“, …
Andererseits:
In der modernen Kosmologie hat der Stellenwert der Suche nach allgemeinen Gesetzen
seit Rickert noch weiter zugenommen.
Anschaulichkeit der Objekte – etwa individueller Galaxien –: geht zwar nicht völlig verloren,
doch im Fokus: universelle Kausalgesetze
In den Computersimulationen zur großskaligen Struktur des Universums: einzelne Galaxien
als „Massepunkte“ dargestellt. Vor allem die (gravitativen) Relationen zwischen diesen als
Massepunkten betrachteten Galaxien (Lage, Bewegung, Beschleunigung…) sind für die
jeweilige Rechnung von Bedeutung. „Individualität“ tritt in den Hintergrund.
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„Die Astronomie ist eine von den Disziplinen, in denen generalisierende
und individualisierende Begriffsbildung sich auf das engste miteinander
verknüpfen.“
(Rickert, Die Grenzen der naturwiss. Begriffsbildung, 5. Aufl., S. 407)
Daher:
In der Terra-Astronomie zusätzlich:
Explizite Einbeziehung kulturwissenschaftlicher Methoden, z.B.:
- Übersetzen und richtiges Verstehen alter Texte
- Interpretationshorizont früherer Kulturen berücksichtigen („Rotes Kreuz
am Himmel“ als Polarlicht usw.)
Dadurch unterscheidet sich die Astronomie in vielen Forschungen
erheblich von der theoretischen Physik (in „logischer“ Hinsicht)
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„Das Individuelle“ in der Ast(e)romineralogie
Hans Dorschner: in „Astromineralogy“, 2nd ed., Springer Verlag, Berlin-Heidelberg 2010
In diesem Sinne sprechen wir auch von „Mond-Mineralogie“,
„Mars-Mineralogie“, Mineralogie der Ceres, des Murchison-Meteoriten,
der Supernova 1987A usw.
Zweifellos dringt die Asteromineralogie weiter in die Erforschung von
Natur-Individuen vor als z.B. die Elementarteilchenphysik.
Das hat sie mit der Terra-Astronomie gemeinsam!
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„Ultimative“ Fragen
• Wie sieht eine aktuelle Wissenschaftstheorie der Astronomie aus?
• Was „bringt“ sie uns? Was bringt sie z.B. für die Terra-Astronomie?
• Stimmt die These, dass es aus erkenntnistheoretischen Gründen
unmöglich und unsinnig ist, eine „Geschichte des Universums“
im engeren Sinne (als Geschichte) zu schreiben?
Geschichte als Naturwissenschaft –
höherer Unsinn?
Naturwissenschaft als „Geschichte“ –
höherer Unsinn?
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