Was haben Naturwissenschaften gemeinsam?

Dass sie alle die Vorgänge in der Natur erforschen. So ergänzen sie sich.

Die Chemie braucht die Physik, ohne die Physik mit ihren ganzen Teilchen und Energien gäbe es sie nicht.

Die Biologie braucht die Chemie, denn ohne Stoffwechsel, der aus vielen chemischen Reaktionen besteht, lebt hier gar nicht. Außerdem braucht auch die Biologie wieder die Physik.

Die Physik braucht die Mathematik, um die Energien, Massen und Zeiten und Entfernungen und was-weiß-ich-noch-was auszurechnen.

Hallo RexHD1937,

Disziplinen der Naturwissenschaft:

Zu den Naturwissenschaften gehören die Physik, die Chemie und die Biologie, jeweils mit all ihren Unterdisziplinen wie der Kosmologie, der Quantenphysik, der Festkörperphysik, der Biochemie, der Evolutionsbiologie, der Paläontologie.

Dabei ist die Physik die "tiefste" Naturwissenschaft, die schaut, was die Welt "im Innersten zusammenhält". Die Chemie ist letztlich die Physik der Atomhüllen und die Biologie eine Folge der organischen Chemie.

Einordnung im wissenschaftstheoretischen Sinne (nach Bunge):

Die exakte Einordnung ist im englischen Sprachraum etwas anders als bei uns. Das liegt daran, dass der englische Begriff "science" eben leider nicht exakt dasselbe bedeutet, wie unser deutsches Wort "Wissenschaft". Das sorgt manchmal für Verwirrung.

Bei allen Naturwissenschaften handelt es sich wissenschaftstheoretisch gesehen um sogenannte Realwissenschaften oder empirische Wissenschaften. Sie beschäftigen sich mit dem Konkreten, den in der Natur gesetzmäßig ablaufenden Prozessen.

Zu den Realwissenschaften/empirischen Wissenschaften gehören neben den Naturwissenschaften auch noch die Ökonomie, die Sozialwissenschaften oder auch die Archäologie. Hinzu kommen noch die Technologischen Wissenschaften.

Im deutschen Sprachgebrauch kennen wir demgegenüber den Begriff der Geisteswissenschaften, wie der Philosophie, der Philologie - um nur 2 Beispiele zu nennen. Die Mathematik hat eine Sonderstellung(!) als Formal- oder Strukturwissenschaft.

Obwohl selbstverständlich alle diese Disziplinen gesichertes Wissen erarbeiten können (dazu gleich mehr), ist im Englischen mit dem Begriff "science" wirklich nur der Bereich der Realwissenschften gemeint und der Begriff "non-scientific", der damit eben auch für unsere Geisteswissenschaften verwendet wird, im Gegensatz zum deutschen Wort "unwissenschaftlich" NICHT abwertend gemeint.

Kriterium der Wissenschaftlichkeit im Kritischen Rationalismus nach Popper:

Als empirische Wissenschaft ist die grundlegendste Eigenschaft und Kennzeichen der Naturwissenschaft, dass sie ihre Aussagen an der Natur überprüfen muss.

Was bedeutet das konkret?

Der Philosoph und Erkenntnistheoretiker Karl Popper wies darauf hin, dass naturwissenschaftliche Allgemeinaussagen wie alle Allgemeinaussagen nicht letztbeweisbar sind.

Erkläre ich es mal am besten an einem Beispiel: Man kann nicht beweisen, dass sich alle Massen anziehen, weil man niemals alle Massen untersucht haben kann. Ein induktiver Schluss von bereits untersuchten Massen auf alle Massen bringt in unser Wissen immer und unvermeidlich eine mögliche Fehlerquelle ein. Denn eine einzige gefundene Masse im All, die nicht der Schwerkraft unterliegt, würde die allgemeine Aussage "Alle Massen ziehen sich an" wiederlegen. Dass wir irgendwann eine solche Masse auftreiben, ist aber nicht mit absoluter Sicherheit auszuschließen.

Popper argumentiert deshalb - und die Philosophie schließt sich hier heute weitestgehend an - dass man allgemeine Aussagen immer nur widerlegen kann, niemals aber letztbeweisen kann.

Für die Naturwissenschaft hat das weitreichende Konsequenzen, denn unsere Theorien sind Allaussagen. Wir können sie deshalb niemals letztbeweisen, sondern immer nur strenger und strenger an der Natur testen. Popper hat das so formuliert:

Wissenschaft ist die Methode, kühne Hypothesen aufzustellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.

Mit der "schärfsten Kritik" ist in der Naturwissenschaft gemeint, dass wir unsere Theorien mit den besten und schärfsten Experimenten testen, die uns nur einfallen. Und das immer fortlaufend mit jeder Generation Messgeräte immer wieder neu - denn jede genauere Messung könnte bisher in den Messfehlern verborgene Abweichungen von Theorie und Natur aufzeigen, die bisher unbekannt waren.

Mit dieser Vorerklärung wird vielleicht die gemeinsame Arbeitsweise aller Naturwissenschaften verständlich:

Aus einem Satz an Beobachtungsdaten werden Vermutungen entwickelt für gesetzmäßig ablaufende Prozesse, die dazu geführt haben, dass wir diesen Satz an Beobachtungsdaten gemacht haben.

Diese Vermutungen werden ist ein exakt formuliertes (und erst deshalb wissenschaftliches) Erklärungsmodell umformuliert. = "Hypothese"

Wissenschaftliche Hypothesen müssen Vorhersagen für konkrete Beobachtungssituationen machen können oder weitere Beobachtungsdaten (außer denen, aus denen sie entwickelt wurden) erklären können. ("Erklärwert" und "Vorhersagewert").

Geschlossene und widerspruchsfreie Erklärungsmodelle, die an der Natur erfolgreich getestet wurden (also Erklärwert und Vorhersagewert haben), nennen wir Theorien.

Modelle, die im Experiment scheitern, müssen verworfen und als widerlegt eingestuft werden.

Dieser letzte Punkt ist der entscheidende Unterschied zur Para/Pseudowissenschaft, bei der keine strengen Tests angelegt oder durchgeführt werden, keine konkreten Aussagen gemacht werden und gescheiterte Tests ignoriert werden.

Modelle, die sich im Experiment und in der Beobachtung der Natur bewähren, sowie die reproduzierbaren Daten selbst, nennen wir gesichertes Wissen.

(Obacht: Natürlich überprüfen z.B. auch Geisteswissenschaften oder Sozialwissenschaften ihre Aussagen nicht an der Natur. Das macht sie aber nicht zu Pseudowissenschaften, sondern eben nur zu Nicht-Naturwissenschaften. Diese Disziplinen werden dadurch wissenschaftlich, dass sie andere stringente Überprüfungsmethoden für ihre Aussagen finden. So ist z.B. die Philosophie der reinen Logik verpflichtet.)

Ziel der Naturwissenschaft:

Zu möglichst zuverlässigen Aussagen (gesichertes Wissen) über die Natur zu kommen, gesetzmäßig in der Natur ablaufende Prozesse erkennen und verstehen und eine Basis für Anwendungsmöglichkeiten dieses Wissens zu schaffen.

Grüße

Wissenschaftstheoretisch basieren alle Naturwissenschaften auf empirischen Daten.
Das heißt es wird ein Experiment gemacht, aus dessen Ergebnissen eine Theorie gebildet wird, die reproduzierbare Resultate bildet.
Wichtig ist dabei, dass diese Theorie prinzipiell immer durch Experimente entweder verifiziert oder falsifiziert werden kann.

Deshalb ist z.B. die Mathematik keine Naturwissenschaft.

Mein Thermodynamikprofessor pflegte betreffs Einteilung der Wissenschaften zu sagen: "Ich kenne nur zwei Arten von Wissenschaften: die exakten und die wortreichen".

In diesem Sinne wäre den Naturwissenschaften gemeinsam, dass sie mit konkreten Beobachtungen, Messungen und Berechnungen arbeiten.

Sie beschäftigen sich mit der Natur, wie der Begriff ja schon andeutet.