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Philipp Wehrli, 19. Februar 2006
In Diskussionen mit Wissenschaftern oder Philosophen fällt oft der Einwand, eine Aussage sei „nicht falsifizierbar“ oder nicht „empirisch überprüfbar“. Viele Wissenschafter und Philosophen glauben, damit sei jede weitere Diskussion überflüssig, denn nicht falsifizierbare Aussagen seien reine Spekulation. Ich bin der Ansicht, dass weder Falsifizierbarkeit, noch empirische Überprüfbarkeit ein notwendiges Kriterium für Wissenschaftlichkeit ist.
Im Artikel über Das Induktionsprinzip zeige ich, wie das Ökonomieprinzip als Grundlage der Wissenschaft begründet werden kann. Je einfacher eine Theorie ist, die gegebene Erfahrungen beschreibt, desto eher enthält sie eine Wahrheit. Weshalb aber eine Aussage wahrer sein soll, wenn sie falsifizierbar ist, ist nicht einzusehen. Hier zeige ich an einigen Beispielen, dass nicht falsifizierbare Aussagen in wissenschaftlichen Büchern Alltag sind und dass Überprüfbarkeit eine fragwürdige Forderung ist.
Woher kommt die Forderung nach Falsifizierbarkeit?
Theorien oder Aussagen können nie mit absoluter Sicherheit verifiziert werden, es bleibt immer ein Rest von Unsicherheit. Newtons Gravitationsgesetz z. B. ist während Jahrhunderten bei allen Experimenten bestens bestätigt worden und doch zeigen heutige Messungen, dass es nicht die absolute Wahrheit ist. Dies könnte uns auch mit der Quantentheorie oder mit der Relativitätstheorie passieren. Wir wissen zwar, dass sie extrem präzise sind und in allen bisherigen Experimenten exakt bestätigt wurden. Aber wenn wir noch ein bisschen präziser messen könnten, könnten sie sich doch als unvollkommen herausstellen. In allen Gesetzen der Naturwissenschaften steckt ein Rest von Unsicherheit.
Dies war der Ausgangspunkt zu Karl Poppers Idee der Falsifizierbarkeit. Er stellte fest: Keine noch so große Zahl von Messungen und Bestätigungen ermögliche eine absolut sichere Erkenntnis der Wahrheit einer Theorie. Was unterscheidet dann Wissenschaft von Pseudowissenschaft und Metaphysik? Poppers Antwort: Wissenschaftliche Theorien sind falsifizierbar.
Was bedeutet Falsifizierbarkeit?
Nach Popper ist die Falsifizierbarkeit das Kennzeichen wissenschaftlicher Theorien und Aussagen:
Ein Satz (oder eine Theorie) ist dann und nur dann empirisch wissenschaftlich, wenn er falsifizierbar ist.
Damit ist gemeint: Wenn ein Satz oder eine Theorie falsch ist, so muss es ein Experiment geben, das den Satz oder die Theorie als falsch entlarvt. Wenn die Theorie richtig ist, gibt es natürlich kein solches Experiment. Aber weil wir nie mit absoluter Sicherheit wissen können, ob eine Aussage oder eine Theorie richtig ist, müssen wir immer auch angeben können, mit welchem experimentellen Resultat die Aussage oder Theorie evtl. widerlegt werden könnte.
Beispiele:
- Newtons Theorie war wissenschaftlich, weil es eine Möglichkeit gab, sie zu widerlegen.
- Einsteins Relativitätstheorie ist ebenfalls falsifizierbar, obwohl sie noch nie widerlegt wurde und vielleicht wahr ist.
- Beispiel einer nicht falsifizierbaren Aussage ist der Satz: „Im Universum gibt es noch andere intelligente Kulturen als die Menschheit.“
Diese Aussage ist zwar verifizierbar. Denn wir werden wissen, dass sie wahr ist, wenn wir eine Nachricht einer ausserirdischen Kultur empfangen. Aber die Aussage ist nicht falsifizierbar. Denn egal, wie gründlich wir das Universum absuchen, wir können nie ausschliessen, dass es irgendwo intelligente Ausserirdische gibt.
- Als Beispiel einer nicht falsifizierbaren, also unwissenschaftlichen Aussage, nennt Popper den Satz: “Es gibt schwarze Schwäne.”
Auch diese Aussage kann durch die Beobachtung eines schwarzen Schwanes verifiziert werden und wir wissen sogar, dass sie wahr ist. Aber weil die Aussage nicht falsifiziert werden kann, ist sie paradoxerweise nicht empirisch wissenschaftlich.
Darf ein Biologe in einem wissenschaftlichen Werk schreiben, es gibt schwarze Schwäne? Darf er die Vermutung aufstellen, es könnte Raben-Albinos geben, auch wenn noch nie einer gesehen wurde? Wer konsequent Falsifizierbarkeit verlangt, akzeptiert solche Sätze nicht.
Dürfen Wissenschafter also nicht nach intelligenten ausserirdischen Kulturen suchen? Wenn die Suche nach Ausserirdischen einmal erfolgreich sein sollte, so wäre dies eines der grössten Ereignisse der Wissenschaftsgeschichte. Wer ein wenig in Wissenschaftsgeschichte bewandert ist, weiss, dass die Wissenschaft häufig durch solche nicht falsifizierbaren Aussagen vorangetrieben wurde. Popper hält deshalb – im Gegensatz zum logischen Positivismus – nicht falsifizierbare Sätze nicht für sinnlos. Er anerkennt, dass sie bei der Entwicklung von Theorien durchaus eine wichtige Rolle spielen können.
Man könnte einwenden, hier handle es sich um Einzelbeispiele, die Forderung der Falsifizierbarkeit sei aber für Theorien richtig. Wie steht es aber mit diesem:
- Angenommen, ein Arzt Anfangs des 19. Jh. bemerkt, dass das Leben alle nur denkbaren Nischen auf der Erde ausnutzt. Er überlegt sich, dass auch der menschliche Körper eine Nische ist, in dem allenfalls Leben wohnen könnte. Er überlegt sich weiter, dass diese winzigen Lebewesen dem menschlichen Körper wohl schaden könnten, und stellt die Theorie auf, dass manche Krankheiten durch winzige Krankheitserreger verursacht werden. Diese Theorie wäre richtig, einigermassen plausibel begründet, äusserst wertvoll für die gesamte Menschheit, aber nach Popper unwissenschaftlich. Denn es wäre zwar möglich, die Theorie zu verifizieren, indem man eine Krankheit findet, die nachweislich von Kleinstlebewesen verursacht wird. Aber es wäre noch viel schwieriger als bei den schwarzen Schwänen, für sämtliche denkbaren Krankheiten definitiv auszuschliessen, dass sie von Krankheitserregern verursacht werden.
Es wäre nicht nur fragwürdig, sondern schlichtweg eine Katastrophe, wenn eine solch brillante und wichtige Idee, wie die von den Krankheitserregern mit dem Argument abgeblockt würde, die Theorie sei nicht falsifizierbar und daher unwissenschaftlich.
Weshalb soll Falsifizierbarkeit überhaupt ein Kriterium sein?
Weshalb kommt überhaupt jemand auf die Idee, nicht falsifizierbare Sätze und Theorien abzulehnen? Poppers Argument:
Nichtfalsifizierbare Theorien und Aussagen werden nicht abgelehnt, weil sie falsch wären, sie können im Gegenteil sogar verifizierbar sein. Trotzdem werden sie nicht als empirisch sinnvoll anerkannt, weil sie keine Aussage enthalten, die sich durch Beobachtung als “falsch” erweisen lässt. Das Argument lautet: Die Aussagen nichtfalsifizierbarer Theorien begrenzen die Menge der möglichen Beobachtungen nicht. Das ist aber gerade der Sinn der Wissenschaft, zu beschreiben, welche der möglichen Beobachtungen zu erwarten ist.
Existenzaussagen sollen verifizierbar sein
Typische nichtfalsifizierbare Aussagen sind Existenzaussagen:
“Es gibt schwarze Schwäne,”
“Es gibt Lebewesen, die Krankheiten erregen.”
“Es gibt Leben auf anderen Planeten.”
“Es gibt schwarze Löcher.”
“Es gibt UFOs.”
Es ist offensichtlich, dass solche Aussagen sehr interessant sein können. Existenzaussagen sind fast nie falsifizierbar. Es ist nicht möglich, alle Planeten abzusuchen, um zu beweisen, dass es dort keine Lebewesen gibt. Man kann aber Poppers Kriterium der Falsifikation erweitern und fordern, dass Existenzaussagen verifizierbar sind. Wenn jemand behauptet, es gebe UFOs, dann müssen diese UFOs zumindest prinzipiell beobachtbar sein. Mit dieser Erweiterung von Poppers Kriterium dürfen Wissenschafter auch über schwarze Löcher oder über Krankheitserreger nachdenken.
Statt Falsifizierbarkeit könnten wir also Überprüfbarkeit fordern. Eine wissenschaftliche Theorie soll überprüfbare Aussagen machen. Sie soll zu bestimmten Experimenten oder Beobachtungen Voraussagen machen, welche die Theorie entweder falsifizieren oder bestätigen.
Kritik an der Überprüfbarkeit
Es klingt vernünftig, von einer wissenschaftlichen Theorie zumindest zu fordern, dass sie einige beobachtbare Effekte voraussagt. So wäre die Theorie wenigstens unter glücklichen Umständen überprüfbar.
Diese Forderung scheint minimal, und doch würden damit einige sehr plausible Aussagen verboten. Angenommen z. B. ein Archäologe gräbt sein Leben lang Dinosaurierknochen aus und füllt damit ein ganzes Museum. Zu seiner Pensionierung veröffentlicht er ein Buch über sein Lebenswerk und stellt darin die Behauptung auf, diese Knochen seien Überbleibsel von einst wirklich lebenden Tieren. Was wohl für die meisten eine banale Feststellung ist, könnte dem armen Mann den Lebensabend versauern: Denn diese Behauptung ist nicht falsifizierbar. Es ist schlicht nicht mehr möglich, in die Vergangenheit zu reisen und zu schauen, ob die Dinosaurier tatsächlich lebten oder ob vielleicht ein Schöpfergott die Knochen vergrub, um uns die Dinosaurier vorzutäuschen. Nach Popper ist die Aussage, es habe einst lebende Dinosaurier gegeben, unwissenschaftlich. Sie kann aber auch sonst auf keine Weise überprüft werden, weil wir von der Vergangenheit nur eine beschränkte Menge an Information haben und weil wir diese Information nicht nach Belieben vermehren können.
Kommen wir aber noch einmal auf die Ausserirdischen zurück. Die Aussage, es gebe Ausserirdische, ist nicht falsifizierbar, sie ist aber doch unter glücklichen Umständen überprüfbar. Denn angenommen, wir erhalten über Funk eine Nachricht von einem fernen Planeten. Zuerst haben wir einige Probleme, den Funkspruch zu entziffern, dann aber gelingt es uns und wir sehen einen Film, in dem mehrere Ausserirdische eine Technologie vorführen, die wir nie für möglich gehalten hätten. Dies wäre offensichtlich ein Beweis, dass es Ausserirdische gibt.
Ein ganz sorgfältiger Wissenschafter bemerkt aber, dass wir nie etwas mit absoluter Sicherheit wissen können. Der Funkspruch könnte auch durch einen rein zufälligen Vorgang entstanden sein, während der ferne Planet völlig unbelebt ist. Natürlich bräuchte es dafür einen extremen Zufall, aber theoretisch wäre das möglich. Das macht aber nichts, denn die Aussage, es gebe Ausserirdische auf dem fernen Planeten, ist überprüfbar. Wir könnten da hinfahren und nachschauen, wie die leben und ob es sie gibt. Weil sie überprüfbar ist, ist die Aussage auch wissenschaftlich.
Nehmen wir an, ein noch pingeligerer Forscher reise tatsächlich zu diesem fernen Planeten. Doch dort stellt er mit Schrecken fest, dass der Planet und das gesamte Sonnensystem von einem schwarzen Loch verschluckt wurde. Es gibt nicht die geringste Information über das Leben auf dem Planeten, ausser dem Funkspruch, den wir bereits kennen. Obwohl sich am Funkspruch nichts geändert hat, hat er nun aber viel weniger Gewicht. Die Schlussfolgerung, der Funkspruch stamme von Ausserirdischen ist plötzlich nicht mehr überprüfbar. Wird sie dadurch weniger plausibel? Vielleicht erzählen uns die Ausserirdischen sogar im Film, dass sie nächstens in ein schwarzes Loch fallen werden. Aber auch das könnte reiner Zufall sein. Was dürfen wir und was sollen wir noch glauben?
Es gibt keine falsifizierbaren Aussagen, wenn es keine verifizierbaren Aussagen gibt
Popper fordert Falsifizierbarkeit, weil naturwissenschaftliche Theorien nie verifiziert werden können: Wir können nie mit absoluter Sicherheit wissen, dass eine Theorie immer gilt. Aus demselben Grund kann aber auch kaum eine Theorie falsifiziert werden. Wenn nämlich eine Messanordnung eine Theorie falsifizieren soll, so kann sie dies nur insofern, als ich eine verifizierte Theorie über die Messanordnung habe.
Die Behauptung, die Sonne erscheine jeden Tag am Himmel, scheint falsifizierbar. Damit ich sie falsifizieren kann, muss ich aber wissen, wie ich dieses Ereignis feststellen kann. Ich muss also z. B. voraussetzen, dass meine Augen jeden Morgen gleich funktionieren. Nur wenn ich diese Theorie über meine Augen als unumstösslich wahr halte, kann ich den Aufgang der Sonne als falsifizierbar ansehen.
Wirklich falsifizierbar sind also nur Theorien, die auch gleichzeitig den Messapparat und den Beobachter mit einschliessen, z. B.: Jeden Morgen werde ich das Gefühl haben, meine Augen sehen, dass die Sonne am Himmel erscheint.
Ohne Induktion keine Aussage über die Zukunft
Die Kernaufgabe der Wissenschaften ist, vorherzusagen, was in weiteren Experimenten geschehen wird. Meiner Auffassung nach, geschieht dies durch Induktion: Wenn wir 100 Steine aus dem Fenster geworfen haben und alle sind hinunter gefallen, dann nehmen wir an, dass auch der nächste Stein hinunter fallen wird.
Popper lehnt die Induktion ab und er lehnt explizit auch die Möglichkeit ab, über zukünftige Ereignisse Wahrscheinlichkeitsabschätzungen zu machen. Er meint, die Wissenschaften stellen irgendwelche Theorien auf, die einfach nur falsifizierbar sein müssen. Alle Theorien bis auf eine werden falsifiziert. Und er nimmt an, die verbleibende Theorie sei dann die, nach der die Steine immer hinunter fallen. So hofft Popper, auf die Schlussfolgerung zu kommen, dass auch der nächste Stein hinunter fällt, ohne die Induktion anwenden zu müssen.
Leider verbleibt überhaupt nicht nur eine nicht falsifizierte Theorie. Mit ein wenig Phantasie ist es sehr leicht, unendlich viele noch nicht falsifizierte Theorien zu erfinden:
1. Theorie: Alle Steine, die zum Fenster hinaus geworfen werden, fallen hinunter.
2. Theorie: Die ersten 100 Steine fallen hinunter, die weiteren bleiben in der Luft hängen.
3. Theorie: Die ersten 101 Steine fallen hinunter, die weiteren bleiben in der Luft hängen.
4. Theorie: Die ersten 102 Steine fallen hinunter, die weiteren bleiben in der Luft hängen.
…
Alle diese Theorien sind gleichermassen falsifizierbar, alle haben sich bis zum 100 Stein gleichermassen bewährt. Welche soll ist bevorzugen? -Darüber sagt Popper nichts. Popper sagt, ich müsse jetzt eben Experimente machen und weitere Theorien falsifizieren. Das obige Beispiel zeigt aber, dass ich unendlich viele Experimente machen müsste, ohne auch nur die geringste Ahnung zu haben, was das nächste Experiment bringt.
Poppers Kriterium der Falsifizierbarkeit kann die Induktion nicht ersetzen!
Mein Vorschlag: Einfachheit als entscheidendes Kriterium
Ich glaube, den Phänomenen, die wir wahrnehmen, liegt eine Realität zugrunde. Die Wissenschaft soll dieser Realität so nahe wie möglich kommen. Ein Wissenschafter soll sich nicht darum kümmern, ob seine Theorie nützlich oder angenehm ist, sondern versuchen, der Wahrheit so nahe wie möglich zu kommen. Dabei verhält er sich wie ein Richter in einem Prozess mit unvollständigen Indizien. Der Richter entscheidet nur aufgrund der vorhanden Indizien. Ein Angeklagter ist weder schuldiger noch weniger schuldig, wenn eine Aussage in 10´000 Jahren evtl. falsifiziert werden kann. Der Entscheid fällt hier und jetzt.
Wie geht der Richter dabei vor? Selbstverständich muss der Richter alle erreichbaren Indizien sammeln. Dazu lässt er einen Kläger und einen Verteidiger zu Wort kommen (bei Pseudowissenschaften wird oft nur der Verteidiger berücksichtigt). Aufgrund dieser Indizien versucht der Richter, ein widerspruchsfreies Gesamtbild zu entwerfen, das möglichst alle Indizien erklärt. Oft gibt es aber mehrere denkbare Gesamtbilder. Dies soll der Richter erkennen und berücksichtigen, aber er kann trotzdem entscheiden.
Wenn nämlich eines der Gesamtbilder wesentlich einfacher ist, als die übrigen, dann ist dieses mit grosser Wahrscheinlichkeit das richtige (siehe dazu den Abschnitt Induktion). Pseudowissenschaften unterscheiden sich von Wissenschaft darin, dass sie auch dann nicht verworfen werden, wenn es viel einfachere Erklärungen gibt oder wenn zumindest erwartet werden kann, dass es viel einfachere Erklärungen geben könnte. Im Gegenteil wird eine pseudowissenschaftliche Theorie mit immer komplizierteren Zusatzannahmen ergänzt, sobald sie in Widerspruch mit der Erfahrung gerät. Die Einfachheit ist das entscheidende Kriterium für Wissenschaftlichkeit. Ob eine Theorie falsifizierbar ist oder nicht, ist unabhängig von ihrem Wahrheitsgehalt. Wer der Wahrheit näher kommen will, soll sich daher nicht an der Falsifizierbarkeit orientieren.
externer Link:
Bis Ende Februar 2009 dachte ich, ich sei weit herum der einzige, der Popper kritisiert. Tatsächlich gab es Einwände gegen die Falsifikation schon 1906, als Popper gerade mal 4 Jahre alt war, mehr als 30 Jahre, bevor er die Falsifizierberkeit zum Wesensmerkmal des wissenschaftlichen Prozesses erhob. Einige der Kritikpunkte kurz zusammengefasst: Poppers Kriterium ist nur schwer praktisch anwendbar, es ist zu vage, um zwischen Wissenschaft und Pseudowissenschaft zu unterscheiden, und es hat wenig Bezug zur wirklichen Praxis. Eine detailliertere Erklärung dazu findet man in Spektrum der Wissenschaft vom März 2009.