Basiswissen

Relativitätstheorie, Spieltheorie oder organische Theorie: als Theorie bezeichnet man ein größeres, komplexes Gedankengebäude mit Modellen über die Wirklichkeit und beispielhaft genannten Anendungsfällen. Das ist hier näher erklärt.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Die Theorie der Planetenbewegung um die Sonne - hier erklärt von dem Physik-Nobelpreisträger Richard Feynman © ENERGY.GOV ☛

Ursprung des Wortes

Das Wort Theorie geht auf dieselbe sprachliche Wurzel wie Theater zurück. Beide Worte verbindet, dass etwas zur Schau gestellt wird. Das Metzeler Philosophie Lexikon sieht den Ursprung in der "geistigen Schau dessen, was der Wahrnehmung nicht zugänglich ist". Der Begriff verengte sich später dann auf "die reine Erkenntnis und das systematisch geordnete Wissen", oft im Gegegensatz zur Praxis gesehen "ohne Rücksicht auf seine Anwendungen".

Eine Theorie nach dem Metzler Physik-Lehrbuch

Das Physik-Lehrbuch "Metzler" definiert eine Theorie wie folgt: "Eine Theorie ist eine systematisch geordnete, stukturierte, in sich widerspruchsfreie Zusammenfassung von zumeist gesetzesartigen Aussagen über einen bestimmten Gegenstandsbereich. Das Ideal einer Theorie ist ein System von axiomatisch formulierten Aussagen, aus denen sich dei Gesetzmäßigkeiten über den betreffenden Gegenstandsbereich deduktiv herleiten lassen."^[1]

Theorien sind widerspruchsfrei

Theorien im (natur)wissenschaftlichen Sinn enthalten mehrere Aussagen. Verbindet man die Aussagen durch logisch korrekte Schlussfolgerungen, dann dürfen sich daraus nur Aussagen ableiten lassen, die zu keiner anderen Aussage der Theorie die Verneinung darstellen. Man sagt, dass die Theorie in sich widerspruchsfrei oder auch konsistent ist. Diese Konsistenz sagt nichts darüber aus, ob die Theorie auf die Wirklichkeit passt. Man hat aber bisher immer die Beobachtung gemacht, dass auf die Wirklichkeit zutrefende Theorien immer auch logisch konsistent sind. Lies mehr dazu unter Widerspruchsfreiheit ↗

Theorien haben Axiome

In der Logik ist eine Theorie eine "deduktiv abgeschlossene Satzmenge"^[1]. Deduktiv heißt, dass man aus Anfangsaussagen, den Prämissen, alleine durch logisches Denken neue Aussagen, die sogenannten Schlussfolgerungen, gewinnen kann. Abgeschlossen heißt dabei, dass jede logisch korrekte Folgerung aus Sätzen dieser Theorie immer zu Sätzen aus der Theorie selbst führt. Siehe auch unter Axiom ↗

Theorien in den Naturwissenschaften

Im Bezug auf Naturwissenschaften wird das Wort Theorie anders definiert als in der Logik. Hier bezeichnet Theorie oft eine "komplexe Hierarchie von Modellen und beispielhaften Anwendungsfällen"^[1]. Eine Theorie muss in sich widerspruchsfrei sein, sie muss auf gut begründeten Aussagen beruhen, sie muss zumindest als Möglichkeit empirisch - das heißt durch Beobachtung oder Versuche - bestätigbar und auch widerlegbar sein. Ein gutes Beispiel für eine solche Theorie ist die Relativitätstheorie von Albert Einstein. Lies mehr dazu unter naturwissenschaftlich ↗

Relativitätstheorie als Beispiel-Theorie

In ihr werden zuerst Positionen im Raum und Zeit als Messanleitungen definiert. Ereignisse werden modelliert als Beobachtung. Hiervon ausgehend werden dann eine Längen und Zeitdauern abgeleitet sowie darauffolgend dann formelhafte Modelle für Längen- und Zeitänderungen. Es entsteht eine Hierarchie von Modellen, die für immer detailliertere Teile des Gesamtgedankengebäudes stehen. Diese allgemein formulierten Modelle sind dann über einzelne Anwendungsfälle mit der Wirklichkeit im Sinnen von Naturbeobachtungen verbunden: die beobachtbare Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, die Berechnung der ansonsten unerklärlichen Umlaufbahn des Planeten Merkur oder der unterschiedlich schnelle Gang von Uhren in Satelliten unterschiedlicher Erdferne. Siehe auch Relativitätstheorie ↗

Was ist der Unterschied zur These?

Es gibt Leben auf anderen Planeten: diese Aussage ist eine These. Anders als eine Theorie muss eine These nicht aus mehreren Aussagen bestehen, sie braucht keine inneren logischen Bezügen und sie muss auch nicht logisch oder empirisch überprüfbar sein. Eine Thee ist damit sehr viel einfacher zu formulieren als eine Theorie (was aber nichts über die Qualität sagt). Siehe auch These ↗

Fußnoten

[1] Metzeler Philosophie Lexikon. Herausgegeben von Peter Prechtl und Franz-Peter Burkard. 2. überarbeitete Auflage. Stuttgart, Weimar, 1999. ISBN: 3-476-01679-X. Seite 595. Siehe auch Metzler Philosophie Lexikon ↗

[2] Metzler Physik. 5. Auflage. 592 Seiten. Westermann Verlag. 2022. ISBN: 978-3-14-100100-6. Seite 573. Siehe auch Metzler (Physik) ↗

[3] Erwin Schrödinger betrachtet Theorien vor allem oder vielleicht sogar nur als Merkhilfe: "Naturwissenschaftliche Theorien verhelfen uns zu einem leichteren Überblick über unsre Beobachtungen und experimentellen Ergebnisse. Jeder Naturwissenschaftler weiß, wie schwierig es ist, eine auch nur mäßig umfangreiche Gruppe von Tatsachen im Kopf zu bhelaten, ehe man wenigestens irgendein primitives theoretisches Bild von ihnen geformt hat. Es nimmt daher wenig Wunder und ist durchaus nicht zu bemängeln, wenn Verfasser von wissenschaftlichen Abhandlungen oder von Lehrbüchern nach der Aufstellung einer vernünftig zusammenhängenden Theorie nicht die nackten Tatsachen mitteilen, die sie entdeckt haben oder zu vermitteln wünschen, sondern sie in die Sprache jener Theorie oder jener Theorien kleiden. Dieses Verfahren, obgleich sehr nützlich, um sich der Tatsachen im Rahmen eines wohlgeordneten Systems zu erinnern, verführt leicht dazu, die Unterscheidung zwischen den tatsächlichen Beobachtungen und der aus ihnen erwachsenen Theorie zu verwischen. Da nun jene immer einen irgendwie sinnlichen Charakter haben, so glaubt man leicht, daß die Theorien sinnliche Qualitäten erklären, was sie selbstverständlich niemals tun." In: Erwin Schrödinger: Geist und Materie. Friedrich Vieweg & Sohn Braunschweig, 1961. Deutsche Ausgabe der Tanner Lectures vom Trinity College Oxford aus dem Jahr 1956 (Mind and Matter). Dort die Seiten 77 und 78 ganz am Ende des Buches.