Wissenschaft

Geologisches Denken: Methode mehrerer Arbeitshypothesen

Die wissenschaftliche Methode, über die wir in der Schule unterrichtet werden, ist vereinfacht: Beobachtung führt zu Hypothesen zur Vorhersage von Experimenten. Es ist leicht zu unterrichten und eignet sich für einfache Unterrichtsübungen. Im wirklichen Leben gilt diese Art von mechanischem Prozess jedoch nur für Probleme wie das Lösen eines Kreuzworträtsels oder das Testen einer Leiterplatte. In der realen Wissenschaft, wo vieles unbekannt ist – sicherlich in der Geologie. bringt Sie diese Methode nirgendwo hin.

Wenn Geologen auf dem Feld unterwegs sind, sehen sie sich einer blühenden, summenden Verwirrung verstreuter Aufschlüsse gegenüber, die durch Verwerfungen, Erdbewegungen, vegetative Bedeckung, Gewässer und Landbesitzer erschwert wird, die möglicherweise Wissenschaftler auf ihrem Grundstück herumwandern lassen oder nicht. Wenn sie nach vergrabenem Öl oder Mineralien suchen, müssen sie verstreute Bohrlochprotokolle und seismische Profile verstehen und versuchen, sie in ein wenig bekanntes Modell der regionalen geologischen Struktur einzufügen. Wenn sie den tiefen Mantel erforschen , müssen sie die fragmentarischen Informationen aus seismischen Daten. aus großen Tiefen ausgebrochenen Gesteinen, Hochdruckmineralexperimenten, Schwerkraftmessungen und vielem mehr unter einen Hut bringen.

 

Methode mehrerer Arbeitshypothesen

Thomas Chrowder Chamberlin, ein Geologe aus dem Jahr 1890, beschrieb zunächst die besondere Art der erforderlichen intellektuellen Arbeit und nannte sie die Methode mehrerer Arbeitshypothesen. Er betrachtete es als die fortschrittlichste von drei „wissenschaftlichen Methoden“:

Herrschaftstheorie:  Die „Methode der Herrschaftstheorie“ beginnt mit einer fertigen Antwort, an die der Denker gebunden ist und die nur nach Fakten sucht, die die Antwort bestätigen. Es eignet sich zum großen Teil für religiöse und rechtliche Überlegungen, weil die zugrunde liegenden Prinzipien klar sind – die Güte Gottes in dem einen Fall und die Liebe zur Gerechtigkeit in dem anderen. Die heutigen Kreationisten verlassen sich ebenfalls auf diese Methode, indem sie auf juristische Weise vom Fundament der Schrift ausgehen und nach bestätigenden Tatsachen in der Natur suchen. Aber diese Methode ist für die Naturwissenschaften falsch. Um die wahre Natur natürlicher Dinge herauszufinden, müssen wir natürliche Tatsachen untersuchen, bevor wir Theorien darüber aufstellen.

Arbeitshypothese:  Die „Methode der Arbeitshypothese“ beginnt mit einer vorläufigen Antwort, der Hypothese, und sucht nach Fakten, um dagegen vorzugehen. Dies ist die Lehrbuchversion der Wissenschaft. Chamberlin bemerkte jedoch, „dass eine Arbeitshypothese mit äußerster Leichtigkeit zu einer herrschenden Theorie ausarten kann“. Ein Beispiel aus der Geologie ist die Hypothese von Mantelwolken. die von vielen Geologen als Axiom angeführt wird, obwohl eine temperamentvolle Kritik beginnt, das „Arbeiten“ wieder in sie aufzunehmen. Die Plattentektonik ist eine gesunde Arbeitshypothese, die heute im vollen Bewusstsein ihrer Unsicherheiten erweitert wird.

Mehrere Arbeitshypothesen: Die Methode der mehreren Arbeitshypothesen beginnt mit vielen vorläufigen Antworten und der Erwartung, dass keine einzelne Antwort die ganze Geschichte sein kann. In der Geologie ist eine Geschichte das, wonach wir suchen, nicht nur eine Schlussfolgerung. Das Beispiel, das Chamberlin verwendete, war der Ursprung der Großen Seen: Sicherlich waren Flüsse beteiligt, um nach den Zeichen zu urteilen; aber auch die Erosion durch Eiszeitgletscher, das Biegen der Kruste unter ihnen und möglicherweise andere Dinge. Die wahre Geschichte zu entdecken bedeutet, verschiedene Arbeitshypothesen abzuwägen und zu kombinieren. Charles Darwin, 40 Jahre zuvor, hatte genau dies getan, um seine Theorie der Artenentwicklung zu entwickeln.

Die wissenschaftliche Methode von Geologen besteht darin, Informationen zu sammeln, sie anzustarren, viele verschiedene Annahmen auszuprobieren, die Papiere anderer Leute zu lesen und zu diskutieren und sich auf dem Weg zu größerer Sicherheit zurechtzufinden oder zumindest die Antworten mit den besten Chancen zu finden. Dies ähnelt eher den realen Problemen des realen Lebens, in denen vieles unbekannt und variabel ist – Planung eines Anlageportfolios, Ausarbeitung von Vorschriften, Unterrichten von Studenten.

Die Methode der Mehrfacharbeitshypothesen verdient es, bekannter zu werden. In seiner Arbeit von 1890 sagte Chamberlin: „Ich bin daher zuversichtlich, dass die allgemeine Anwendung dieser Methode auf die Angelegenheiten des sozialen und bürgerlichen Lebens weit gehen würde, um jene Missverständnisse, Fehleinschätzungen und falschen Darstellungen zu beseitigen, die ein so allgegenwärtiges Übel in unserem sozialen und gesellschaftlichen Bereich darstellen.“ unsere politische Atmosphäre, die Quelle unermesslichen Leidens für die besten und sensibelsten Seelen. “

Chamberlins Methode ist immer noch ein Grundpfeiler der geologischen Forschung, zumindest in der Denkweise, dass wir immer nach besseren Antworten suchen und vermeiden sollten, uns in eine schöne Idee zu verlieben. Die neueste Methode zur Untersuchung komplexer geologischer Probleme wie der globalen Erwärmung ist heute die Modellbildungsmethode. Aber Chamberlins altmodischer, vernünftiger Ansatz wäre an mehr Orten willkommen.

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