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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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Wasserelektrolyse hat Potenzial zur Gigawatt-Industrie

Die Wasserelektrolyse zur Erzeugung von Wasserstoff auf Basis von regenerativ erzeugtem Strom entwickelt sich immer mehr zu einer Kerntechnologie der Energiewende. Der steigende Anteil volatilen Wind- und Solarstroms kann in Form von Wasserstoff saisonal gespeichert, rückverstromt oder zu Kraftstoffen und chemischen Grundstoffen weiterverarbeitet werden. Allein für Deutschland wird bis 2050 eine installierte Anlagenleistung im dreistelligen Gigawattbereich prognostiziert, unter der Maßgabe, dass die Klimaschutzziele der Bundesregierung erreicht werden.

Im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) haben das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, das...

18.09.2018 | nachricht Nachricht

Was ist Asthma – und wenn ja wie viele?

In einer großen Langzeituntersuchung studieren Wissenschaftler und Ärzte des Deutschen Zentrums für Lungenforschung die unterschiedlichen Verläufe von Asthma-Erkrankungen vom Kindes- bis zum Erwachsenenalter. In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins BMC Pulmonary Medicine stellen sie das Studienprotokoll vor.

Was ist Asthma – und wenn ja wie viele? Frei nach einem populären Buchtitel könnte man auch die Fragestellung der All Age Asthma Cohort (ALLIANCE) definieren....

12.09.2018 | nachricht Nachricht

Drought hits rivers first and more strongly than agriculture

A new study by researchers from Germany and Sweden has revealed the development of drought impacts, like in this summer, across Europe. The study shows that persisting and accumulating precipitation deficits cause decreased soil moisture within days and lower stream flows within weeks, while vegetation and crops can remain unaffected for several months.

The study reports that droughts develop slowly and have delayed and multi-faceted impacts. As such, the full drought phenomenon and its consequences are...

06.09.2018 | nachricht Nachricht

Der Verlauf von Dürren: Flüsse werden früher und stärker beeinträchtigt als die Landwirtschaft

Eine Studie von Klimaforschern aus Deutschland und Schweden offenbart, wie Auswirkungen heftiger Dürreperioden zeitlich verlaufen. Bei ausbleibendem Regen trocknet zunächst der Boden binnen Tagen aus, bevor innerhalb weniger Wochen die Wasserstände der Flüsse zurückgehen. Erst Monate später vertrocknet die Vegetation, mit entsprechenden Auswirkungen auf die Landwirtschaft. Die Studie wurde unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht. Die Forscher folgern, dass sich wirkungsvolle Strategien zur Vermeidung von Dürreschäden an dem beschriebenen Verlaufsmuster orientieren sollten.

Dürreperioden, wie in diesem Sommer, können große wirtschaftliche Schäden verursachen. Sie beeinträchtigen unter anderem die Wassertransportwege, die...

06.09.2018 | nachricht Nachricht

Gletscherschmelze: Geringer Einfluss auf die Schweizer Wasserenergie

Eine Studie liefert erstmals Zahlen dazu, wie stark sich der Rückzug der Gletscher infolge des Klimawandels auf die Produktion von Wasserstrom auswirkt. Die detaillierte Analyse zum Abfluss aller Wasserläufe der Schweiz weist darauf hin, dass nur einige Prozent durch die Gletscherschmelze erzeugt werden. Die Verlangsamung der Schmelze, die Ende des 21. Jahrhunderts erwartet wird, sollte die Versorgung des Landes mit Wasserkraft also nicht gefährden.

Seit Jahrzehnten liefert die klimatisch bedingte Gletscherschmelze zusätzliches Wasser für die Dammanlagen in der Schweiz. In der glaziologischen Forschung...

06.09.2018 | nachricht Nachricht

Landslides triggered by human activity on the rise

More than 50,000 people were killed by landslides around the world between 2004 and 2016, according to a new study by researchers at UK’s Sheffield University. The team, who compiled data on over 4800 fatal landslides during the 13-year period, also revealed for the first time that landslides resulting from human activity have increased over time. The research is published today in the European Geosciences Union journal Natural Hazards and Earth System Sciences.

The team found that over 700 fatal landslides that occurred between 2004 and 2016 had a human fingerprint. Construction works, legal and illegal mining, as...

23.08.2018 | nachricht Nachricht

Grundlagen der Blockchain-Technologie in der Energiewirtschaft

Die Blockchain-Technologie weist große Potenziale in vielen Branchen auf. Auch in der Energiewirtschaft kann die Blockchain neue Geschäftsmodelle, Prozessoptimierung oder Mehrwertdienstleistungen ermöglichen.

Die Forschungsstelle für Energiewirtschaft hat die Studie "Die Blockchain-Technologie - Chance zur Transformation der Energieversorgung" herausgegeben. Ein...

27.07.2018 | nachricht Nachricht

Studie zu Werkstoffprüfung: Schäden in nichtmagnetischem Stahl mit Magnetismus aufspüren

Verschleiß, Korrosion, Materialermüdung – diese Abnutzungserscheinungen sind den meisten Werkstoffen gemein. Umso wichtiger ist es, Schäden früh zu entdecken, am besten schon im Mikrobereich. Dazu werden oft magnetische Prüfverfahren verwendet. Bei nichtmagnetischem Stahl war das bislang unmöglich. Forscher aus Kaiserslautern und Mainz haben nun ein Verfahren entwickelt, bei dem sie eine dünne magnetische Schicht auf Stahl aufbringen. Änderungen in der Mikrostruktur lassen sich so durch Veränderungen magnetischer Effekte aufspüren. Auch Werkstoffe wie Aluminium können so überprüft werden. Die Studie ist in der Fachzeitschrift "Journal of Magnetism and Magnetic Materials" erschienen.

Stahl zählt zu den meistgenutzten Werkstoffen. Er findet in vielen Varianten Verwendung, etwa als rostfreier Edelstahl, hochfester Vergütungsstahl oder...

23.07.2018 | nachricht Nachricht

Study relating to materials testing Detecting damages in non-magnetic steel through magnetism

Wear, corrosion, material fatigue - these signs of degradation are common to most materials. This makes it all the more important to detect damage early, preferably on the micro scale. Magnetic test methods are often used for this purpose, which was previously impossible with non-magnetic steel. Researchers from Kaiserslautern and Mainz have now developed a process in which they apply a thin magnetic layer to steel. Changes in the microstructure can thus be detected by changes in magnetic effects. Materials such as aluminum can also be tested in this way. The study was published in the journal Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

Steel is one of the most frequently used materials. It is used in many variants, for example as stainless steel, high-strength quenched and tempered steel or...

23.07.2018 | nachricht Nachricht

Mobilfunkstrahlung kann die Gedächtnisleistung bei Jugendlichen beeinträchtigen

Hochfrequente elektromagnetische Felder können sich bei der Nutzung von Mobiltelefonen nachteilig auf die Entwicklung der Gedächtnisleistung von bestimmten Gehirnregionen auswirken. Das ergab eine Studie mit fast 700 Jugendlichen in der Schweiz. Die vom Schweizerischen Tropen- und Public Health-Institut (Swiss TPH) geleitete Studie wird am Montag, 23. Juli 2018 in der Fachzeitschrift Environmental Health Perspectives veröffentlicht.

Die rasante Entwicklung von Informations- und Kommunikationstechnologien hat zu einer erhöhten Exposition gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Feldern...

19.07.2018 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

Es war eines der entscheidenden Experimente für die Quantenphysik: Wenn Licht auf bestimmte Materialien fällt, werden Elektronen aus der Oberfläche...

Im Focus: Scientists present new observations to understand the phase transition in quantum chromodynamics

The building blocks of matter in our universe were formed in the first 10 microseconds of its existence, according to the currently accepted scientific picture. After the Big Bang about 13.7 billion years ago, matter consisted mainly of quarks and gluons, two types of elementary particles whose interactions are governed by quantum chromodynamics (QCD), the theory of strong interaction. In the early universe, these particles moved (nearly) freely in a quark-gluon plasma.

This is a joint press release of University Muenster and Heidelberg as well as the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Then, in a phase transition, they combined and formed hadrons, among them the building blocks of atomic nuclei, protons and neutrons. In the current issue of...

Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

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