Wissenschaftliche Weltbilder: Von Ptolemäus bis zur Quantenphysik

Die Entwicklung der mathematischen Naturwissenschaft

Angesichts der Art der Mathematik wird die Erfahrung zum Ausgangspunkt für die Gründung allgemeiner Gesetze. Das ptolemäische Weltbild wurde durch Ptolemäus etabliert. Es verteidigte die aristotelische geozentrische Sichtweise, wobei das ptolemäische Modell als genauer und komplexer galt und somit im Mittelalter gleichbedeutend mit Perfektion und göttlicher Macht war.

Das Newtonsche Modell (19. Jahrhundert)

Das Newtonsche Modell ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

• Es betrachtet die Natur als autonome Wirklichkeit, die einer operativen und nicht einer kontemplativen Absicht folgt.
• Es fördert die Reflexion über die wissenschaftliche Methode (Beobachtung, Anwendung der Mathematik, Experimente).
• Eine neue Art, die Welt zu sehen und zu erklären (Kopernikus), stellt die Sonne als Mittelpunkt des Universums dar (heliozentrisch).
• Neue Gesetze wurden formuliert, um das Verhalten des Universums wissenschaftlich zu erklären: Kopernikus, Bacon, Galilei, Descartes und Newton.

Das Newtonsche Weltbild und das heliozentrische Modell

Das heliozentrische Modell (seit Kopernikus) zeichnet sich aus durch:

• Das Verschwinden der Teilung der Welt in zwei Regionen.
• Die Vereinheitlichung der Physik und der Himmelsmechanik, sowohl hinsichtlich der Gesetze als auch der stofflichen Zusammensetzung des Universums.
• Die Vorstellung des Sonnensystems innerhalb der Milchstraße.

Das Quantenmodell (20. Jahrhundert)

Das Quantenmodell ist durch folgende Aspekte gekennzeichnet:

• Die Arbeit in Forscherteams in Verbindung mit anderen Wissenschaftlern desselben Fachgebiets (wissenschaftliche Gemeinschaften).
• Die neue Physik betrachtet Energie als etwas, das in Einheiten oder Quanten übertragen wird (nicht kontinuierlich).
• Die neue Erklärung weist der Wahrscheinlichkeit eine fundamentale Rolle zu. Die Welt der kausalen Zusammenhänge dient nur dazu, die Phänomene des Makrokosmos zu erklären, nicht jedoch die des Mikrokosmos.
• Nun ist der Zufall präsent, und es existieren Verbindungen zwischen Phänomenen jenseits unseres Verständnisses.
• In der mikroskopischen Welt herrscht Chaos statt mechanischer Vorhersehbarkeit.
• Neue Gesetze dienen dazu, das Verhalten der Quantenwelt zu erklären: Planck, Heisenberg, Bohr und Einstein.