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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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Virtual Reality in Produktion und Logistik

Case Study der Hochschule Koblenz zeigt Vorteile der Technologie

Virtual Reality (VR), also Virtuelle Realitäten, beschränken sich schon lange nicht mehr nur auf den Einsatz in Computerspielen.

19.05.2020 | nachricht Nachricht

Weniger Schnee in 78 Prozent der Berggebiete weltweit

Obwohl Klimaveränderungen sehr viel langsamer vonstattengehen als die Ausbreitung einer Epidemie, sind ihre Auswirkungen dennoch verheerend. Dies führen die Karten zur Schneebedeckung in Berggebieten weltweit, die die Physikerin Claudia Notarnicola von Eurac Research (Bozen, Italien) ausgearbeitet hat, eindrucksvoll vor Augen. Die Analyse von hochaufgelösten Satellitenbildern von 2000 bis 2018, Bodenmessungen und Simulationsmodellen ergibt vor allem für das Hochgebirge ein besorgniserregendes Bild. Oberhalb von 4000 Metern ist für Parameter wie die Ausdehnung der Schneedecke und die Dauer der Schneebedeckung ein konstanter Rückgang zu verzeichnen, während die Lufttemperatur ansteigt.

In einer Studie des Forschungszentrums Eurac Research werden die Daten zur globalen Schneebedeckung aus fast 20 Jahren analysiert und erstmals kartiert.

18.05.2020 | nachricht Nachricht

How to design city streets more fairly

These days, the scramble for space on urban streets manifests in unexpected ways: the Berlin district of Friedrichshain-Kreuzberg has now called on the owners of cafés and restaurants to specify "space requirements in stationary parking areas or even on the roadway". The corona crisis and the need to place tables far apart and preferably outside suddenly challenge traffic planning of past decades. How will the road meet all interests? A new study takes a fundamental look at this. It was carried out by the Berlin-based climate research institute MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change) and the Technical University of Berlin.

The paper has just been published in the renowned journal Transport Reviews. "The special thing about this study is that we first present the conceivable...

18.05.2020 | nachricht Nachricht

Bislang umfassendste Studie bestätigt Rückgang landlebender Insekten, zeigt aber Erholungen bei Süßwasserinsekten

Eine Analyse weltweiter Langzeitstudien zeigt, dass die Zahl landlebender Insekten zurückgeht. Sie sank im Schnitt um 0,92 % pro Jahr, was einem Rückgang von 24 % über 30 Jahre entspricht. Gleichzeitig stieg die Zahl der an Süßwasser gebundenen Insekten um 1,08 % pro Jahr.

Diesen durchschnittlichen, globalen Trends stehen unterschiedliche lokale Entwicklungen gegenüber. Zu diesen Ergebnissen kommt die bislang umfassendste...

24.04.2020 | nachricht Nachricht

Insects: Largest study to date confirms declines on land, but finds recoveries in freshwater – Highly variable trends

A worldwide compilation of long-term insect abundance studies shows that the number of land-dwelling insects is in decline. On average, there is a global decrease of 0.92% per year, which translates to approximately 24% over 30 years. At the same time, the number of insects living in freshwater has increased on average by 1.08% each year.

Despite these overall averages, local trends are highly variable. These are the results from the largest study of insect change to date, now published in the...

24.04.2020 | nachricht Nachricht

Internationale Studie macht Stammzelltransplantationen sicherer

Lebensgefährliche Komplikationen nach einer Stammzelltransplantation lassen sich mit einer neuen Therapie wesentlich wirksamer vermeiden als bisher / Zulassung bereits in den USA erfolgt und für Europa erwartet / Studie im New England Journal of Medicine

Bei Blutkrebs und schweren Immundefekten ist eine Transplantation von Blutstammzellen gesunder Spender*innen oft die letzte Behandlungschance. Doch bei etwa...

23.04.2020 | nachricht Nachricht

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
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovative Sensornetze aus Satelliten

In Würzburg werden vier Kleinst-Satelliten auf ihren Start vorbereitet. Sie sollen sich in einer Formation bewegen und weltweit erstmals ihre dreidimensionale Anordnung im Orbit selbstständig kontrollieren.

Wenn ein Gegenstand wie der Planet Erde komplett ohne tote Winkel erfasst werden soll, muss man ihn aus verschiedenen Richtungen ansehen und die...

Im Focus: New double-contrast technique picks up small tumors on MRI

Early detection of tumors is extremely important in treating cancer. A new technique developed by researchers at the University of California, Davis offers a significant advance in using magnetic resonance imaging to pick out even very small tumors from normal tissue. The work is published May 25 in the journal Nature Nanotechnology.

researchers at the University of California, Davis offers a significant advance in using magnetic resonance imaging to pick out even very small tumors from...

Im Focus: I-call – Wenn Mikroimplantate miteinander kommunizieren / Innovationstreiber Digitalisierung - »Smart Health«

Die Mikroelektronik als Schlüsseltechnologie ermöglicht zahlreiche Innovationen im Bereich der intelligenten Medizintechnik. Das vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT koordinierte BMBF-Verbundprojekt »I-call« realisiert erstmals ein Elektroniksystem zur ultraschallbasierten, sicheren und störresistenten Datenübertragung zwischen Implantaten im menschlichen Körper.

Wenn mikroelektronische Systeme für medizintechnische Anwendungen eingesetzt werden, müssen sie hohe Anforderungen hinsichtlich Biokompatibilität,...

Im Focus: I-call - When microimplants communicate with each other / Innovation driver digitization - "Smart Health“

Microelectronics as a key technology enables numerous innovations in the field of intelligent medical technology. The Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering IBMT coordinates the BMBF cooperative project "I-call" realizing the first electronic system for ultrasound-based, safe and interference-resistant data transmission between implants in the human body.

When microelectronic systems are used for medical applications, they have to meet high requirements in terms of biocompatibility, reliability, energy...

Im Focus: Wenn aus theoretischer Chemie Praxis wird

Thomas Heine, Professor für Theoretische Chemie an der TU Dresden, hat 2019 zusammen mit seinem Team topologische 2D-Polymere vorhergesagt. Nur ein Jahr später konnten diese Materialien von einem italienischen Forscherteam synthetisiert und deren topologische Eigenschaften experimentell nachgewiesen werden. Für die renommierte Fachzeitschrift Nature Materials war das Anlass, Thomas Heine zu einem News and Views Artikel einzuladen, der in dieser Woche veröffentlicht wurde. Unter dem Titel "Making 2D Topological Polymers a reality" beschreibt Prof. Heine, wie aus seiner Theorie Praxis wurde.

Ultradünne Materialien sind als Bausteine für nanoelektronische Bauelemente der nächsten Generation äußerst interessant, da es viel einfacher ist, Schaltungen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>