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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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Lucy hatte ein affenähnliches Gehirn

Eine neue Studie der Paläoanthropologen Philipp Gunz und Simon Neubauer vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig enthüllt, dass Australopithecus afarensis ein affenähnliches Gehirn hatte. Die berühmte Lucy gehört dieser Urmenschenform an. Das lange Gehirnwachstum lässt jedoch vermuten, dass die Kinder dieser Art so wie bei Menschen lange Zeit auf elterliche Fürsorge angewiesen waren.

Die Gehirne moderner Menschen sind nicht nur viel größer als die von Menschenaffen, sie sind auch anders organisiert und entwickeln sich über einen längeren...

02.04.2020 | nachricht Nachricht

Neue ESO-Studie bewertet den Einfluss von Satellitenkonstellationen auf astronomische Beobachtungen

Astronomen haben kürzlich Bedenken über die Auswirkungen von Satelliten-Megakonstellationen auf die wissenschaftliche Forschung geäußert. Um die Auswirkungen, die diese Konstellationen auf astronomische Beobachtungen haben könnten, besser zu verstehen, gab die ESO eine wissenschaftliche Studie über ihre Auswirkungen in Auftrag, die sich auf Beobachtungen mit ESO-Teleskopen im visuellen und IR-Bereich konzentriert. Die Studie, die insgesamt 18 repräsentative Satellitenkonstellationen berücksichtigt, die von SpaceX, Amazon, OneWeb und anderen entwickelt werden, zusammen über 26 Tausend Satelliten [1], wurde jetzt zur Veröffentlichung in Astronomy & Astrophysics angenommen.

Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass große Teleskope wie das Very Large Telescope (VLT) der ESO und das kommende Extremely Large Telescope (ELT) der ESO von...

05.03.2020 | nachricht Nachricht

Statistical method developed at TU Dresden allows the detection of higher order dependencies

In December, the academic publisher De Gruyter launched its new journal “Open Statistics” with an opening article by TU Dresden mathematician Dr. Björn Böttcher. The article presents the extension of the statistical measure "distance multivariance" developed by Böttcher and his colleagues at TU Dresden.

Distance multivariance is a multivariate dependence measure, which can detect dependencies between an arbitrary number of random vectors each of which can have...

07.02.2020 | nachricht Nachricht

Studie „Digital Gender Gap“

Wege zu mehr Gendergerechtigkeit in der digitalisierten Welt

Der „Digital Gender Gap“ zeigt deutliche Unterschiede zwischen Frauen und Männern im Digitalisierungsgrad auf aber auch in der Arbeitswelt hinsichtlich...

06.01.2020 | nachricht Nachricht

Studie zeigt, wie Immunzellen Krankheitserreger einfangen

Immunzellen sind ständig unterwegs, um Krankheitserreger zu entdecken und abzufangen. In der Haut sind dies insbesondere so genannte dendritische Zellen, die sich viel schneller als andere Körperzellen durch die Zellschichten bewegen. Wie die Zellen dies genau bewerkstelligen, war bisher unerforscht. Biophysiker um Professorin Franziska Lautenschläger haben nun herausgefunden, wie die Fortbewegung der Abwehrzellen funktioniert. Ihre Erkenntnisse haben sie im renommierten Fachmagazin PNAS publiziert.

Wenn sich ein Einbrecher am Kellerfenster zu schaffen macht und ein aufmerksamer Nachbar die Polizei verständigt, ist es nicht sonderlich hilfreich, wenn die...

03.01.2020 | nachricht Nachricht

Novel study underscores microbial individuality

Largest-ever study analyzing cells' individual blueprints reveals new patterns in the global distribution and diversity of ocean microbes

A single drop of seawater can contain a wide representation of ocean microbes from around the world - revealing novel insights into the ecology, evolution and...

13.12.2019 | nachricht Nachricht

TU Dresden biologists examine sperm quality on the basis of their metabolism

Every tenth couple worldwide is affected by infertility. The reasons for this are manifold, but mostly well researched. Nevertheless, about fifteen percent of cases remain unexplained. A team of biologists at TU Dresden has now gained new insights into the metabolic properties that make up a good sperm cell.

Thanks to the advanced possibilities, in vitro fertilization is part of everyday medical practice. The so-called swim-up method is a sperm purification method...

29.11.2019 | nachricht Nachricht

Blinddarmentzündungen bei Kindern: Ultraschall als erstes Mittel zur exakten Diagnose

Kinder haben häufig akute Bauchschmerzen – oft ist es nicht leicht, die Ursache dafür zu finden. Schmerzen im rechten Unterbauch können auf eine Blinddarmentzündung hinweisen, aber auch andere Auslöser sind möglich. Eine sehr genaue Diagnose ermöglicht der Bauchultraschall – das hat jetzt eine weitere Studie gezeigt. Bei jenen Kindern, die mehr als zwölf Stunden unter Beschwerden litten, konnte eine Blinddarmentzündung mittels Ultraschall zu 100 Prozent diagnostiziert werden. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) empfehlen, die Sonografie als erste weiterführende Untersuchung bei Verdacht auf eine kindliche Blinddarmentzündung einzusetzen.

Eine Blinddarmentzündung tritt bei Kindern zwischen sechs und zehn Jahren besonders häufig auf, kann aber auch bei Kleinkindern vorkommen. Bei ihnen ist sie...

28.11.2019 | nachricht Nachricht

Biologen der TU Dresden untersuchen Spermienqualität anhand ihres Stoffwechsels

Etwa jedes zehnte Paar weltweit ist ungewollt kinderlos. Die Gründe dafür sind mannigfaltig, allerdings meist gut erforscht. Dennoch bleiben ungefähr fünfzehn Prozent der Fälle ungeklärt. Ein Team von Biologen an der TU Dresden hat nun neue Erkenntnisse darüber gewonnen, welche metabolischen Eigenschaften eine gute Spermienzelle ausmachen.

Dank der fortgeschrittenen Möglichkeiten gehören künstliche Befruchtungen zur alltäglichen medizinischen Praxis. Dafür wird seit Jahrzehnten die sogenannte...

28.11.2019 | nachricht Nachricht

Wie frühes Vorlesen die Mathekompetenz verbessert

Pädagogisch-psychologische Studie der Universität Bamberg hat die familiäre Lernumgebung untersucht.

Wachsen Kinder in einer Familie auf, in der sie schon früh zum Lernen angeregt werden, wirkt sich das langfristig positiv auf ihre schulischen Kompetenzen aus....

28.11.2019 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Belle II liefert erste Ergebnisse: Auf der Suche nach dem Z‘-Boson

Vor ziemlich genau einem Jahr ist das Belle II-Experiment angelaufen. Jetzt veröffentlicht das renommierte Journal Physical Review Letters die ersten Resultate des Detektors. Die Arbeit befasst sich mit einem neuen Teilchen im Zusammenhang mit der Dunklen Materie, die nach heutigem Kenntnisstand etwa 25 Prozent des Universums ausmacht.

Seit etwa einem Jahr nimmt das Belle II-Experiment Daten für physikalische Messungen. Sowohl der Elektron-Positron-Beschleuniger SuperKEKB als auch der...

Im Focus: Belle II yields the first results: In search of the Z′ boson

The Belle II experiment has been collecting data from physical measurements for about one year. After several years of rebuilding work, both the SuperKEKB electron–positron accelerator and the Belle II detector have been improved compared with their predecessors in order to achieve a 40-fold higher data rate.

Scientists at 12 institutes in Germany are involved in constructing and operating the detector, developing evaluation algorithms, and analyzing the data.

Im Focus: Wenn Ionen an ihrem Käfig rütteln

In vielen Bereichen spielen „Elektrolyte“ eine wichtige Rolle: Sie sind bei der Speicherung von Energie in unserem Körper wie auch in Batterien von großer Bedeutung. Um Energie freizusetzen, müssen sich Ionen – geladene Atome – in einer Flüssigkeit, wie bspw. Wasser, bewegen. Bisher war jedoch der präzise Mechanismus, wie genau sie sich durch die Atome und Moleküle der Elektrolyt-Flüssigkeit bewegen, weitgehend unverstanden. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben nun gezeigt, dass der durch die Bewegung von Ionen bestimmte elektrische Widerstand einer Elektrolyt-Flüssigkeit sich auf mikroskopische Schwingungen dieser gelösten Ionen zurückführen lässt.

Kochsalz wird in der Chemie auch als Natriumchlorid bezeichnet. Löst man Kochsalz in Wasser lösen sich Natrium und Chlorid als positiv bzw. negativ geladene...

Im Focus: When ions rattle their cage

Electrolytes play a key role in many areas: They are crucial for the storage of energy in our body as well as in batteries. In order to release energy, ions - charged atoms - must move in a liquid such as water. Until now the precise mechanism by which they move through the atoms and molecules of the electrolyte has, however, remained largely unknown. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research have now shown that the electrical resistance of an electrolyte, which is determined by the motion of ions, can be traced back to microscopic vibrations of these dissolved ions.

In chemistry, common table salt is also known as sodium chloride. If this salt is dissolved in water, sodium and chloride atoms dissolve as positively or...

Im Focus: Den Regen für Hydrovoltaik nutzen

Wassertropfen, die auf Oberflächen fallen oder über sie gleiten, können Spuren elektrischer Ladung hinterlassen, so dass sich die Tropfen selbst aufladen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben dieses Phänomen, das uns auch in unserem Alltag begleitet, nun detailliert untersucht. Sie entwickelten eine Methode zur Quantifizierung der Ladungserzeugung und entwickelten zusätzlich ein theoretisches Modell zum besseren Verständnis. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte der beobachtete Effekt eine Möglichkeit zur Energieerzeugung und ein wichtiger Baustein zum Verständnis der Reibungselektrizität sein.

Wassertropfen, die über nicht leitende Oberflächen gleiten, sind überall in unserem Leben zu finden: Vom Tropfen einer Kaffeemaschine über eine Dusche bis hin...

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Belle II liefert erste Ergebnisse: Auf der Suche nach dem Z‘-Boson

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