Die Reise wissenschaftlicher Entdeckungen: Wie Wissenschaftler neues Gold finden

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Wissenschaftler haben den Ruf in einem Elfenbeinturm eingesperrt zu sein: von Außen scheint es als seien sie mehr besorgt um unnütze theoretische Probleme, anstatt sich mit Nützlichem und Praktischem zu befassen. In dieser Reihe von Artikeln möchte ich erklären, warum Wissenschaftler so viel Zeit mit ihren scheinbar albernen Theorien verbringen, und hoffentlich überzeugen, dass sie das aus gutem Grund tun.

In vielerlei Hinsicht ähnelt experimentelle Forschung der Suche nach Gold. Bevor man sein Experiment durchführt, oder bevor man anfängt zu graben, ist es ungewiss ob man wirklich etwas findet, was die Mühe wert ist. Das Endziel der Wissenschaft ist es, alle in der Erde versteckten Goldstücke zu finden; alles herauszufinden was es über unser Universum zu wissen gibt. Es gibt verschiedene Strategien für Wissenschaftler nach Gold zu suchen. Ich werde alle aufzählen und vergleichen, basierend auf der Dauer innerhalb der sie zu Gold führen.

Die Glückstreffer
Die erste Strategie ist einfach auf Zufallsbasis zu entscheiden, wo man anfängt zu graben. Wir werden das die Strategie der Glückstreffer nennen, da es sehr viel Glück erfordert um an einer wahllos gewählten Grabungsstelle auch etwas zu finden. Ein wissenschaftlicher Glückstreffer ist es, einfach ein beliebiges Experiment durchzuführen und zu hoffen, dabei etwas neues und nützliches herauszufinden. Manchmal kommen solche Zufallstreffer in der Wissenschaft vor: Alexander Fleming entdeckte das berühmte Penizillin nachdem er aus seinem Urlaub zurückkehrte und feststellte, dass der Schimmel (=Penizillin), der auf der versehentlich verschmutzten Petrischale gewachsen war, sich sehr gut zum Abtöten von Bakterien eignete. Allerdings sind solche Zufallstreffer eher selten und es hilft eine Vorstellung davon zu haben, wo man nach Gold suchen kann. Zu versuchen einfach irgendwo auf Zufallsbasis zu graben könnte sogar klappen, wenn es nur eine geringe Anzahl an Orten gibt an denen man nach Gold suchen kann. Jedoch ist die Anzahl der möglichen Experimente die man durchführen kann so hoch, dass diese Strategie viel zu lange dauert um hilfreich zu sein. Zu versuchen Forschung zu betreiben indem man willkürliche Experimente durchführt ist daher kein wirklich sinnvolles Investment seiner Zeit.

Der gründliche Ausgräber
Die zweite Strategie ist etwas angemessener: nah bei Stellen zu bleiben an denen bereits Gold gefunden wurde; entweder indem man den Tunnel etwas tiefer gräbt, oder in der Nähe einen neuen anlegt. Nennen wir das die Strategie der gründlichen Ausgräber, da jeder der diese Strategie befolgt versucht, die Umgebung einer alten Mine vollständig auszugraben. Sobald ein Experiment etwas Interessantes hervorgebracht hat, bleiben die gründlichen Ausgräber nah bei dieser Entdeckung und versuchen das Experiment leicht zu variieren, um neue verbundene Fakten zu entdecken. Das ist ein sicherer Weg um neue Goldstücke zu finden, da Gold oft in Bündeln auftritt. Auch ist die Strategie dieser gründlichen Ausgräber sehr nützlich, da es den Wahrheitsgehalt der ursprünglichen Entdeckung sowohl verifiziert als auch nuanciert. Zusätzlich ist diese Strategie die grundlegende Methode mit der Technologiefirmen und Hersteller von Medikamenten oder anderen Gütern langsam aber sicher ihre Produkte verbessern. Leider versiegen diese Goldminen sowohl in der Wissenschaft als auch im echten Leben irgendwann. Ist das der Fall, wird der zusätzliche Nutzen der neuen Entdeckungen und Anwendungen durch weitere Forschung immer kleiner. Noch schlimmer ist, dass das Finden einer neuen Mine durch erschöpfende Suche in der Nähe eines bereits bestehenden Tunnels oder einer Reihe von Experimenten mehr Arbeit ist, als es die Mühe wert ist. Das basiert auf derselben Begründung die wir bereits zuvor gesehen haben: es ist mehr Stein in der Erde als Gold. Wenn also der Ertrag der Mine kleiner wird und es Zeit wird, in ein neues Forschungsfeld und eine neue Denkweise vorzudringen, wird eine andere Strategie benötigt als die des gründlichen Ausgräbers.

Bisher war die erfolgreichste Strategie, die Wissenschaftler benutzt haben um neue Goldminen zu finden, die Strategie des Theoretikers. Indem Theoretiker etwas genauer darüber nachdenken wo sie suchen, können sie viel weniger Zeit mit graben verbringen, als mit der Strategie der Glückstreffer oder des gründlichen Ausgräbers; und finden mehr Gold zur Bereicherung! Warum ist das so? Und was genau ist Theoriebildung? Das werden wir nächstes Mal im zweiten Teil dieser Reihe sehen.

 

Autor: Rowan Sommers
Redakteurin: Francie Manhardt
Niederländische Übersetzung: Cielke Hendriks
Deutsche Übersetzung: Natascha Roos
Endredaktion: Merel Wolf

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