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Wissenschaftliche Forschung mit empirischen Studien und Analysen

Für Fortschritt und Innovation sind Studien und Analysen unverzichtbar. Nur durch sie können Theorien empirisch verifiziert werden.

Wissenschaft und empirisch durchgeführte Studien und Analysen

Nicht jede Wissenschaft ist darauf angewiesen, eine These empirisch mit Hilfe von Studien und Analysen zu überprüfen. Mathematik, Theologie, Philosophie und Jura beispielsweise bewegen sich in ihren eigenen Denkwelten, in denen neue Erkenntnisse durch logische Operationen aus Axiomen, Postulaten oder Glaubensgrundsätzen (in der Theologie) abgeleitet werden, ohne dass mit Studien und Analysen deren Wahrheitsgehalt empirisch belegt werden müsste. Diese Fächer, insbesondere die Mathematik, sind zwar für die Grundlagenforschung unentbehrlich, bringen aber alleine keinen technischen Fortschritt hervor.

Diametral entgegengesetzt ist die Vorgehensweise der Wissenschaften, die empirisch genannt werden: Neue Theorien werden aufgrund von Überlegungen, Beobachtungen und Spekulationen aufgestellt. Damit diese aber als gesicherte Erkenntnis auch tatsächlich eine wissenschaftliche Relevanz erlangen können, müssen sie notwendigerweise empirisch überprüft werden. In Studien und Analysen werden Thesen mit den Beobachtungen in der Realität verglichen. Erst wenn sich empirisch aus den Studien und Analysen eine Übereinstimmung von Theorie und Wirklichkeit ergibt, kann eine neue wissenschaftliche Erkenntnis als gesichert gelten. Dabei ist es unverzichtbar, dass die Studien und Analysen bei gleichen Versuchsanordnungen auch immer das gleiche Ergebnis reproduzieren. Nur dann ist empirisch erwiesen, dass es sich tatsächlich so verhält, wie in der Theorie beschrieben.

Nicht nur Naturwissenschaften und Technik benötigen empirisch nachvollziehbar Studien und Analysen

Keinesfalls beschränkt sich der oben beschriebene Verifizierungsprozess neuer Erkenntnisse durch Studien und Analysen auf die Natur- und Technikwissenschaften, wie zum Beispiel Physik, Biologie, Chemie, Medizin, Maschinenbau oder Luft- und Raumfahrttechnik. Auch für Sozial- und Gesellschaftswissenschaften sind Analysen und Studien unverzichtbar, um empirisch nachzuweisen, dass Annahmen und Schlussfolgerungen richtig sind. So untersucht zum Beispiel die Soziologie empirisch anhand von Statistiken, Studien und Analysen der Melderegister, ob getroffene Aussagen zu Migrationsverhalten bestimmter Bevölkerungsschichten zutreffend sind. Ebenso führt die Psychologie Analysen und Studien durch, um zu prüfen, ob die Annahmen über bestimmte Verhaltensmuster empirisch zutreffend sind.

Fortschritt und Innovation durch empirisch durchgeführte Studien und Analysen

Vor dem grundlegenden Umdenken in der Aufklärung, wurde an den Universitäten eher postuliert und spekuliert als wissenschaftlich geforscht. So waren Innovationen auch eher zufällige Ereignisse, die selten vorkamen. Durch die neu gewonnene Überzeugung, dass naturwissenschaftliche Erkenntnisse nur mit Hilfe von empirisch durchgeführten Studien und Analysen möglich sind, wurde die Voraussetzung für den dann folgenden, rasanten Fortschritt in allen Wissensbereichen geschaffen. Dabei reicht die Bandbreite von empirisch vorgenommenen Studien und Analysen von einfachsten Versuchsdurchführungen vor allem durch Messen, Wiegen und Zählen bis hin zu kompliziertesten experimentellen Verfahren, die einen enormen Aufwand an Zeit und Geld verursachen. Empirisch gewonnene Sicherheit über den Wahrheitsgehalt wissenschaftlicher Theorien ist die Voraussetzung für deren Umsetzung in die technische Praxis. Durch Studien und Analysen nachvollziehbar bestätigt, kann davon ausgegangen werden, dass sich ein bestimmter Sachverhalt auch in Zukunft unter den gleichen Voraussetzungen in dieser Form wieder genauso einstellen wird. Erst dann macht es Sinn, neue Techniken zu entwickeln, die auf diesen Erkenntnissen basieren. Denn die Voraussetzungen, dass sie immer wieder zuverlässig auf dieselbe Art funktionieren, wurden so hinreichend bestätigt.

Zwei historische Beispiele für Fortschritt durch empirisch durchgeführte Studien und Analysen

So waren zum Beispiel die Studien und Analysen zur Genetik durch Gregor Mendel empirisch der Beweis für die Richtigkeit seiner Thesen zur Vererbung. Sie ermöglichten die moderne Pflanzenzüchtung und damit die Herstellung von Ernährungssicherheit für Millionen Menschen. Auch Penicillin, dessen Wirksamkeit von Alexander Fleming in medizinischen Studien und Analysen empirisch nachgewiesen werden konnte, stellt eine Innovation von unschätzbarem Wert für die Menschheit dar.

News zu Studien Analysen:

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Drone vs. truck deliveries: Which create less carbon pollution?

Delivering packages with drones can reduce carbon dioxide emissions in certain circumstances as compared to truck deliveries, a new study from University of Washington transportation engineers finds.

In a paper to be published in an upcoming issue of Transportation Research Part D, researchers found that drones tend to have carbon dioxide emissions...

31.05.2017 | nachricht Nachricht

Welche Auswirkungen hat die Digitalisierung der Industrieproduktion auf Jobs und Umweltschutz?

Studie des IASS zu Industrie 4.0 in China und Deutschland zeigt, wie unterschiedlich Angestellte verschiedener Länder in die Zukunft blicken: Chinesische Arbeitnehmer erwarten von den neuen Technologien viel drastischere Veränderungen für die Umwelt und den Arbeitsmarkt als deutsche. Das zeigt eine Umfrage unter Industrie-Angestellten in Deutschland und China, die Wissenschaftler des Instituts für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS) durchgeführt haben.

Die umfragebasierte IASS-Studie zum Thema Industrie 4.0, die nun im "International Journal of Precision Engineering and Manufacturing" erschienen ist, ist eine...

16.05.2017 | nachricht Nachricht

Klimawandel: ungeahnte Rolle der Bodenerosion

Die Studie einer Forschergruppe aus Belgien, Deutschland und der Schweiz unter Mitarbeit von Wissenschaftlern der Universitäten in Bonn und Augsburg zeigt eine bisher wenig bedachte Rückkopplung zwischen den langfristigen Auswirkungen der menschengemachten Entwaldung und Bodenverlagerung auf die globalen Treibhausgasemissionen seit Beginn des menschlichen Ackerbaus. Rund 40 Prozent aller Kohlenstoffemissionen, die aus der Umwandlung von Grasland oder Wald in Ackerland entstehen, werden in Sedimenten gebunden. Die überraschenden Ergebnisse sind nun im Journal „Nature Climate Change” veröffentlicht.

Seit dem Beginn der Landwirtschaft vor zirka 8000 Jahren nimmt der Mensch durch die großflächige Entwaldung und der einhergehenden Veränderung von Ökosystemen...

11.04.2017 | nachricht Nachricht

New study: How does Europe become a leading player for software and IT services?

The new study "The Economic and Social Impact of Software and Services on Competitiveness and Innovation" explores how Europe’s software and IT industry should position itself in the future in order to remain globally competitive. An impact analysis was conducted for numerous fields like big data, cybersecurity or the Internet of Things (IoT) and examined what share of the international market Europe holds and how the market will evolve in the near future. Based on these findings, the study derives recommendations for how Europe can become a leading provider of software and IT services in the long term.

The future competitiveness of the European economy will be decisively influenced by the digital transformation. Globally, this process will result in many new...

03.04.2017 | nachricht Nachricht

Reusable carbon nanotubes could be the water filter of the future, says RIT study

Study published in Environmental Science: Water Research and Technology

A new class of carbon nanotubes could be the next-generation clean-up crew for toxic sludge and contaminated water, say researchers at Rochester Institute of...

30.03.2017 | nachricht Nachricht

Europaweite Studie zu „Smart Engineering“

Damit der europäische Mittelstand bei der Digitalisierung nicht den Anschluss verpasst, will die EU Unternehmen zielgerichtet unterstützen – und hat eine europaweite Studie zum Thema „Smart Engineering“ in Auftrag gegeben. Die Forscher sollen herausfinden, wie weit europäische Unternehmen auf dem Weg in Richtung Industrie 4.0 bereits gekommen sind, welche Förderinitiativen auf nationaler Ebene existieren und welche Unterstützung bei kleinen und mittleren Unternehmen wirklich ankommt. An dem Projekt beteiligen sich 15 Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus sieben Ländern – darunter das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH).

Digitalisierung und Vernetzung verändern die Produktion radikal. Maschinen lernen miteinander zu kommunizieren und ordern beispielsweise selbstständig...

30.03.2017 | nachricht Nachricht

Pan-European study on “Smart Engineering”

The EU wants to help European SMEs to catch up with smart industry. To provide specific support, the EU has initiated a pan-European survey on “Smart Engineering”. The research project’s objective is to identify the actual situation of European companies on their way towards Industry 4.0, to sum up all national funding initiatives and to determine the actual demand of SMEs. The project is jointly conducted by 15 research institutions and companies from seven countries – among them the Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH).

Smart engineering and networked systems revolutionize production industry. Machines learn how to intercommunicate and autonomously keep supplies coming, as...

30.03.2017 | nachricht Nachricht

Multi-year study finds 'hotspots' of ammonia over world's major agricultural areas

Fertilizers, animal waste, changes to atmospheric chemistry and warming soils all tied to increased ammonia over US, Europe, China and India

The first global, long-term satellite study of airborne ammonia gas has revealed "hotspots" of the pollutant over four of the world's most productive...

17.03.2017 | nachricht Nachricht

Diabetesmedikament könnte die Heilung von Knochenbrüchen verbessern

Wie eine neue Studie unter Führung des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung (DIfE), einem Partner des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD), erstmals zeigt, könnten die aus der Diabetestherapie gut bekannten Gliptin-Präparate (DDP4-Inhibitoren) künftig nicht nur zuckerkranken Menschen helfen, sondern auch die Knochenheilung bei älteren, übergewichtigen Patienten verbessern. Das internationale Wissenschaftlerteam um die Stammzellforscher Thomas H. Ambrosi und Tim J. Schulz vom DIfE veröffentlichte seine Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift Cell Stem Cell (Ambrosi et al. 2017; http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2017.02.009).

Seit längerem ist bekannt, dass Alterungsprozesse Übergewicht begünstigen können. Dabei sind die Alterungsprozesse nicht nur von vermehrten Ablagerungen weißer...

17.03.2017 | nachricht Nachricht

Diabetes Drug May Improve Bone Fat-induced Defects of Fracture Healing

A new study led by the German Institute of Human Nutrition (DIfE), a partner of the German Center for Diabetes Research (DZD), shows that gliptins – well known from diabetes treatment – may oppose the detrimental effects of fat cell accumulation in the bone marrow to improve bone healing in older, overweight patients. The research team led by stem cell researchers Thomas H. Ambrosi and Tim J. Schulz has now published its findings in Cell Stem Cell (Ambrosi et al. 2017; http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2017.02.009).

It is well established that aging promotes the development of obesity. The aging process is not only accompanied by larger fat depots but also by excessive...

17.03.2017 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

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18.01.2018 | Veranstaltungen

 
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