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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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Selbstorganisierter Bewegungskreislauf ermöglicht Zellen, komplexe Suchmuster zu formen

Forscher des Exzellenzclusters „Cells in Motion“ der Universität Münster haben entdeckt, dass Membrankrümmungen von Zellen einen Bewegungskreislauf in Gang setzen. Dadurch können sich Zellen über längere Distanz in die gleiche Richtung bewegen und Suchmuster formen. Die Studie ist in der Fachzeitschrift „Nature Physics“ erschienen.

Setzt man eine Zelle auf einen ebenen Untergrund, dann bleibt sie nicht reglos liegen, sondern sie setzt sich in Bewegung. Das beobachtete bereits im Jahr 1967...

07.05.2019 | nachricht Nachricht

Self-organising system enables motile cells to form complex search pattern

Researchers at the Cells-in-Motion Cluster of Excellence at Münster University have discovered that curvatures of cell membranes trigger a self-organising system. As a result, cells can move in the same direction over a longer distance, forming search patterns. The study has been published in the journal “Nature Physics”.

When an individual cell is placed on a level surface, it does not keep still, but starts moving. This phenomenon was observed by the British cell biologist...

07.05.2019 | nachricht Nachricht

Mouse studies show minimally invasive route can accurately administer drugs to brain

This precise delivery method could one day advance brain cancer therapies in people

In experiments in mice, Johns Hopkins researchers say they have developed a technique that facilitates the precise placement of cancer drugs at their intended...

02.05.2019 | nachricht Nachricht

New 3D imaging and visualization technique provides detailed views of muscle architecture

The University of Missouri study has wide ranging implications, including teaching animal and human surgeons

A new three-dimensional model of the skeletal muscles responsible for bird flight provides the most comprehensive and detailed picture of anatomy to date.

02.05.2019 | nachricht Nachricht

IAB-Arbeitsmarktbarometer April 2019: Arbeitsmarkt bleibt stabil

Das IAB-Arbeitsmarktbarometer hält im April das Niveau des Vormonats. Der Frühindikator des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) lässt mit einem Stand von 103,1 Punkten weiterhin eine gute Arbeitsmarktentwicklung in den kommenden Monaten erwarten.

Die Beschäftigungskomponente des IAB-Arbeitsmarktbarometers legt im April 0,1 Punkte zu. Der Stand von 106,5 Punkten signalisiert einen deutlichen...

25.04.2019 | nachricht Nachricht

Graphene gives a tremendous boost to future terahertz cameras

A study in Nano Letters reports on the development of a graphene-enabled detector for terahertz light that is faster and more sensitive than existing room-temperature technologies

Detecting terahertz (THz) light is extremely useful for two main reasons:

16.04.2019 | nachricht Nachricht

SGLT2-Hemmer verlangsamen das Fortschreiten der chronischen Nierenkrankheit

Die aktuell publizierte CREDENCE-Studie [1] stellt in vielerlei Hinsicht eine Sensation dar: Sie wurde vorzeitig abgebrochen, weil sich bereits vor dem geplanten Studienende eine signifikante Überlegenheit des Prüfmedikaments abzeichnete. Sie ist somit nicht nur eine der wenigen nephrologischen Studien der letzten Dekaden, die positiv ausfielen, sie gibt darüber hinaus Evidenz dafür, dass SGLT2-Hemmer das Fortschreiten der chronischen Nierenkrankheit (CKD) zusätzlich zur Standardtherapie mit RAAS-Inhibitoren wirksam aufhalten. Seit Jahren wird nach Therapien gesucht, um die Krankheitsprogredienz zu verlangsamen und Betroffenen ein möglichst langes Leben ohne Dialyse zu ermöglichen.

Nierenexperten sprechen von einem Meilenstein. „Seit Jahrzehnten trat die Forschung auf der Stelle und verschiedene Substanzen, mit denen man die Progredienz...

15.04.2019 | nachricht Nachricht

Greifswalder Wissenschaftler wollen neues Verfahren bei Sprachverlust nach Schlaganfall etablieren

Start einer bundesweiten Studie am 1. April

Greifswalder Wissenschaftler unter Leitung der Direktorin der Neurologischen Klinik an der Universitätsmedizin Greifswald (UMG), Professorin Dr. Agnes Flöel,...

01.04.2019 | nachricht Nachricht

Mount Kilimanjaro: Ecosystems in Global Change

Land use in tropical mountain regions leads to considerable changes of biodiversity and ecological functions. The intensity of such changes is greatly affected by the climate.

2019 marks the 250th anniversary of Alexander von Humboldt. He was one of the first naturalists to document the distribution and adaptation of species on...

28.03.2019 | nachricht Nachricht

Wie der Mittelstand die Digitalisierung erfolgreich anpackt

Eine Studie des Alexander von Humboldt Institut für Internet und Gesellschaft (HIIG) und Sirius Minds hat Strategien, mit denen mittelständische Unternehmen die digitale Transformation bewältigen, qualitativ untersucht.

Ob intelligente Müllentsorgung mittels einer Smartphone-App, der Aufbau einer Internet of Things-Plattform zu Zwecken der Produktivitätssteigerung oder Smart...

28.03.2019 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Im Focus: Developing a digital twin

University of Texas and MIT researchers create virtual UAVs that can predict vehicle health, enable autonomous decision-making

In the not too distant future, we can expect to see our skies filled with unmanned aerial vehicles (UAVs) delivering packages, maybe even people, from location...

Im Focus: Freiformflächen bis zu 80 Prozent schneller schlichten: Neue Werkzeuge und Algorithmen für die Fräsbearbeitung

Beim Schlichtfräsen komplexer Freiformflächen können Kreissegment- oder Tonnenfräswerkzeuge jetzt ihre Vorteile gegenüber herkömmlichen Werkzeugen mit Kugelkopf besser ausspielen: Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen entwickelte im Forschungsprojekt »FlexiMILL« gemeinsam mit vier Industriepartnern passende flexible Bearbeitungsstrategien und implementierte diese in eine CAM-Software. Auf diese Weise lassen sich große frei geformte Oberflächen nun bis zu 80 Prozent schneller bearbeiten.

Ziel im Projekt »FlexiMILL« war es, für die Bearbeitung mit Tonnenfräswerkzeugen nicht nur neue, verbesserte Werkzeuggeometrien zu entwickeln, sondern auch...

Im Focus: Bis zu 30 Prozent mehr Kapazität für Lithium-Ionen-Akkus

Durch Untersuchungen struktureller Veränderungen während der Synthese von Kathodenmaterialen für zukünftige Hochenergie-Lithium-Ionen-Akkus haben Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und kooperierender Einrichtungen neue und wesentliche Erkenntnisse über Degradationsmechanismen gewonnen. Diese könnten zur Entwicklung von Akkus mit deutlich erhöhter Kapazität beitragen, die etwa bei Elektrofahrzeugen eine größere Reichweite möglich machen. Über die Ergebnisse berichtet das Team in der Zeitschrift Nature Communications. (DOI 10.1038/s41467-019-13240-z)

Ein Durchbruch der Elektromobilität wird bislang unter anderem durch ungenügende Reichweiten der Fahrzeuge behindert. Helfen könnten Lithium-Ionen-Akkus mit...

Im Focus: Neue Klimadaten dank kompaktem Alexandritlaser

Höhere Atmosphärenschichten werden für Klimaforscher immer interessanter. Bereiche oberhalb von 40 km sind allerdings nur mit Höhenforschungsraketen direkt zugänglich. Ein LIDAR-System (Light Detection and Ranging) mit einem diodengepumpten Alexandritlaser schafft jetzt neue Möglichkeiten. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik (IAP) und des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT entwickeln ein System, das leicht zu transportieren ist und autark arbeitet. Damit kann in Zukunft ein LIDAR-Netzwerk kontinuierlich und weiträumig Daten aus der Atmosphäre liefern.

Der Klimawandel ist in diesen Tagen ein heißes Thema. Eine wichtige wissenschaftliche Grundlage zum Verständnis der Phänomene sind valide Modelle zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

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