Philosophie und Methodologie der Wissenschaft

Die Methodologie des wissenschaftlichen Wissens

In unserer Zeit wird wissenschaftliches Wissen zunehmend zu einer breiten gesellschaftlichen Tätigkeit, es verliert seine geheimnisvollen Züge und gewinnt den Charakter einer rationalen, methodischen Praxis, die sich mit der Aufstellung und Überprüfung von Hypothesen anhand von Experimenten befasst. Wissenschaftliches Wissen wird zu einer besonderen Art von Kapital, das Wirtschaft und Politik sichert und in Technik sowie Produktion investiert wird. Die Wissenschaftler selbst erinnern wenig an die alten Magier oder unruhigen Alchemisten, die versuchten, von der Natur ihre “letzten Geheimnisse“ zu erfahren. Die Differenzierung und Kooperation wissenschaftlicher Arbeit hat die Forscher zu Spezialisten in Teilgebieten gemacht, sodass viele von ihnen über die Entwicklung benachbarter Disziplinen nur aus Zeitungen und populärwissenschaftlichen Zeitschriften Bescheid wissen. Dennoch bleibt die Wissenschaft die mächtigste und bedrohlichste Kraft auf der Erde. Man kann sich erschrecken, wenn man sieht, wie ihre Entdeckungen in militärischen und industriellen Bereichen verwendet werden und eine Bedrohung für das Leben auf der Erde darstellen, doch kein anderes Wissen ist in der Lage, die Herausforderungen zu bewältigen, die für das Überleben der Menschheit erforderlich sind. Wenn wissenschaftliches Wissen früher noch nicht so eng mit der materiellen Produktion verbunden war, so gibt es heute kaum noch eine Frage, die nicht mit entsprechenden wissenschaftlichen Entwicklungen und Analysen beantwortet wird. Doch trotz seiner Effizienz stößt die Wissenschaft an bestimmte Grenzen. Wittgenstein schrieb: “Wir fühlen, dass, wenn alle möglichen wissenschaftlichen Fragen beantwortet wären, unsere Lebensprobleme davon nicht betroffen wären“1.

Tatsächlich sind die Probleme der Ethik, Religion, Kunst und des Lebens nicht wissenschaftlich lösbar. Dies hängt nicht von einer historischen, sondern von einer prinzipiellen Begrenzung des wissenschaftlichen Wissens ab. Diese Fragen stellen sich und werden gelöst unter der Voraussetzung, dass bestimmte absolute Werte und Ideale zugrunde gelegt werden, die zwar nicht in reinem und absolutem Maße realisierbar sind, aber als Maßstäbe für die Beurteilung unserer Taten und Handlungen dienen. In der Regel bleiben die Menschen mit den Ergebnissen ihres Handelns unzufrieden und glauben, das Ideal noch nicht erreicht zu haben. Dabei geht es nicht um die Übereinstimmung mit dem objektiven Zustand der Dinge, wie es im wissenschaftlichen Wissen der Fall ist. Es mag akzeptabel sein, wenn man sagt, man sei kein guter Wissenschaftler, doch nicht, wenn man sagt, man sei ein schlechter Mensch, selbst wenn man eine schlechte Tat begangen hat. Man wird nicht antworten können: “Ich weiß es“. Was im Bereich von Können und Wissen verzeihlich ist, ist im Bereich der Ethik oder Religion nicht verzeihlich.

Diese Beispiele zeigen das unterschiedliche und sich ergänzende Verhältnis zwischen den Problemen der Wissenschaft und der Ethik auf. Keine der beiden schließt die andere aus; die Sphären des Wahren, des Schönen und des Sollen sowie das Wissen, das ihnen entspricht, behalten ihre Eigenständigkeit in der ganzheitlichen Welt des Menschen. Genau dieses Umstand macht die philosophische Untersuchung der Wissenschaft relevant. Ihre Entwicklung führte zu dem stolzen Bewusstsein, dass die Wissenschaft keine Philosophie benötigt, da sie ihre eigenen Probleme eigenständig löst. In der Tat können wissenschaftliche Probleme nur durch die Wissenschaft und nicht durch Philosophie oder Religion gelöst werden. Es gibt jedoch lebenswichtige Schwierigkeiten, bei denen die Wissenschaft unbrauchbar ist: Wenn man die “wissenschaftliche“ Herangehensweise an das Problem der unerwiderten Liebe anlegt, kann man vielleicht den Grund dafür finden (obwohl es auch so sein kann, dass weder das Aussehen, noch der Intellekt, noch gute Manieren oder Geschäftstüchtigkeit dabei helfen, die Zuneigung in der Liebe zu gewinnen), doch das bietet keinerlei Trost. Ebenso kommen in der wissenschaftlichen Forschung oft solche Wissensarten zum Einsatz, die von ihrer Natur aus nicht wissenschaftlich sind. Zum Beispiel gesunder Menschenverstand, historische und kulturelle Traditionen, soziale und ethische Normen, ästhetischer Geschmack — all diese Eigenschaften sollten bereits beim Wissenschaftler vorhanden sein, der Phänomene der Welt auswählt, bewertet, versteht und erklärt. Dies führt zu der Schlussfolgerung, dass die Idee der Wissenschaft ein Produkt des gemeinsamen Nachdenkens von Theoretikern und Praktikern, Wissenschaftlern und Philosophen, Politikern und der Öffentlichkeit sein muss. Als Thesen für dieses Nachdenken können folgende charakteristische Merkmale des wissenschaftlichen Wissens genannt werden.

1. Wissenschaftliches Wissen zeichnet sich durch Allgemeingültigkeit und Notwendigkeit, Systematik und Ordnung aus. Dies unterscheidet es vom Alltagswissen, das einen Katalog empirischer und praktisch-lebensweltlicher Informationen darstellt. Es erfüllt die Anforderungen der Überprüfbarkeit und Falsifizierbarkeit, der logischen Begründbarkeit und der experimentellen Realisierbarkeit, was es von philosophisch-weltanschaulichen und religiös-künstlerischen Sichtweisen unterscheidet. Das Fundament der Wissenschaft bildet die Idee der objektiven Wahrheit, verstanden als Übereinstimmung des Wissens mit den objektiven Gesetze
2. Die Wissenschaft ist in ihrem Geist universal, sie strebt mit den ihr zur Verfügung stehenden Mitteln und Methoden danach, die unterschiedlichsten Objekte und Phänomene zu erkennen. Wissenschaftliche Untersuchungen der Religion, Philosophie und Kunst können durchaus wissenschaftlich sein. Doch die Wissenschaft der Kunst (Kunstwissenschaft) und die Kunst, die Wissenschaft der Religion (zum Beispiel Geschichte oder Psychologie) und die Religion sind in diesem Sinne nicht identisch. Der Wissenschaft sind neben der Tendenz zur Spezialisierung und Differenzierung auch Bestrebungen nach Einheit eigen, die sich in der Integration und dem Austausch unterschiedlicher Disziplinen ausdrücken.
3. Wissenschaftliches Wissen stützt sich auf ein System von Prinzipien und Kategorien, die die Welt im Zusammenhang von Diachronie und Synchronie, Zufälligkeit und Notwendigkeit, Diskontinuität und Kontinuität, Qualitativem und Quantitativem und so weiter beschreiben. In ihrem stetigen Bestreben nach neuen Theorien benötigt die Wissenschaft eine Neubewertung des bestehenden Wissens bis hin zu ihren eigenen Grundlagen. In Zeiten wissenschaftlicher Revolutionen entsteht ein besonders dringender Bedarf an einer Veränderung der etablierten Vorstellungen von Raum und Zeit, Kausalität und Gesetzmäßigkeit. Dafür reichen empirische Prüfmethoden und logische Beweise nicht aus, da diese Verfahren auf allgemeinen Annahmen beruhen, die selbst einer Neubewertung bedürfen. Die Pioniere der Wissenschaft formulieren ihre weltanschaulichen Perspektiven oft im Zuge der Reflexion über avantgardistische Praktiken in Kunst, Ethik, Philosophie und sogar religiösen Doktrinen. So basiert die originelle Philosophie der modernen Wissenschaft des amerikanischen Forschers F. Capra, “Das Dao der Physik“, auf verschiedenen kulturellen Errungenschaften, die Konzepte der Elementarteilchen und Felder in der Physik und Psychologie sowie in der indischen und chinesischen Philosophie vereinen.
4. Die Wissenschaft unterscheidet sich vom religiösen Glauben durch eine größere Freiheit der wissenschaftlichen Suche, den Glauben an den Verstand und das Bestreben, die Welt zu erklären, ohne auf Wunder zurückzugreifen — kurz gesagt, all das, was Wissenschaftler als “organisierten Skeptizismus“ bezeichnen. Dieser Skeptizismus bezieht sich nicht nur auf religiöse Dogmen, sondern auch auf ideologische, politische, standesmäßige Tabus und andere Verbote, die die Freiheit des Verstandes einschränken. Gleichzeitig ist die Wissenschaft nicht nur nicht frei von Werten, sondern sie formt diese aktiv im Rahmen der professionellen Gemeinschaft, die offen für Diskussionen und kritische Reflexion ist. Die wissenschaftliche Arbeit erfordert Unparteilichkeit, Ehrlichkeit und Mut. Daher reduziert sich das Bewusstsein des Wissenschaftlers nicht auf Berechnungen und Prüfungen, sondern zeichnet sich durch komplexe emotionale und willentliche Handlungen aus, einschließlich der Liebe zur Wahrheit und dem Glauben an den unbedingten Wert des Wissens.
5. Die Wissenschaft ist eine Form des Wissens, ein soziales Institut und gleichzeitig eine Lebensform derjenigen, die sich mit ihr beschäftigen. Dieser Umstand macht es notwendig, dass die rein logischen oder empirischen Kriterien für das von ihr erlangte Wissen unzureichend sind. Wie die Praxis zeigt, können Irrtümer in der Wissenschaft durch deformierte soziale Strukturen entstehen, die Machthunger, repressives Verhalten gegenüber allem Ungeordneten und die Bindung an enge ideologische Dogmen fördern. Normale Wissenschaft ist nur in einer gesunden Gesellschaft möglich, in der sie nicht einer Gruppe von Personen dient, die die Macht usurpiert haben, nicht militärischen oder industriellen Abteilungen, sondern der freien Öffentlichkeit, die den Einsatz des Wissens im Interesse des Überlebens und Wohlstands der Menschen kontrolliert. Die moderne Ausbildung von wissenschaftlichen und technischen Fachkräften sollte auch geisteswissenschaftliche Kenntnisse umfassen, die für die Wahl von Wertorientierungen notwendig sind, die den kulturellen Traditionen der Menschheit entsprechen und deren Wiederbelebung und Entwicklung fördern.

Die Spezifik des wissenschaftlichen Wissens wird am Beispiel des Verhältnisses von Theorie und Erfahrung deutlich. Häufig wird alltägliches und praktisches Wissen als rein empirisch verstanden, und auf dieser Grundlage wird die Wissenschaft als Fortsetzung des gesunden Menschenverstandes definiert. Diese Annäherung ist jedoch nicht gerechtfertigt, da Wissenschaft manchmal aus der Perspektive des gesunden Menschenverstandes und der praktischen Zweckmäßigkeit bewertet werden muss. Ihre Unabhängigkeit sollte gewahrt bleiben, ohne der Wissenschaft untergeordnet zu werden. Heute ist sogar die Religion näher an der alltäglichen Glaubens- und Hoffnungswelt der Menschen als die modernen theoretischen Vorstellungen. Tatsächlich beeindruckt die idealisierte theoretische Modelle der modernen Wissenschaftler das Vorstellungsvermögen, selbst wenn man sie mit den Bildern der skurrilen und furchterregenden Götter der Antike vergleicht. Hierbei stellt sich die zwangsläufige Frage: Worin unterscheiden sich wissenschaftliche Hypothesen von religiösen Vorstellungen und der künstlerisch-poetischen Imagination? Der Unterschied liegt darin, dass die Wissenschaft abstrakte Objekte und theoretische Modelle mit strenger empirischer Überprüfbarkeit und logischer Widerspruchsfreiheit aufbaut. Darüber hinaus wirken in ihr Kriterien wie Einfachheit, Nichttrivialität, Systematik und so weiter. All dies setzt sehr feine und verzweigte Verbindungen zwischen Theorie und Erfahrung voraus. Die Trennung und Verbindung der empirischen und theoretischen Ebenen stellt die Besonderheit des wissenschaftlichen Wissens dar.

Blickt man auf die Physik Aristoteles’, so erkennt man, dass ihre Ausgangsannahmen nichts anderes waren als empirische Verallgemeinerungen: Ein Körper bewegt sich unter dem Einfluss einer Kraft, die Bewegung hängt von der auf den Körper ausgeübten Kraft und dem Widerstand der Umwelt ab. Wirklich theoretische Aussagen wurden in die Physik von Galileo Galilei und Isaac Newton eingeführt: Aus mehreren Axiomen über ideale Objekte werden durch Aussagen, die die Verfahren zur Umsetzung dieser Objekte unter experimentellen Bedingungen beschreiben, verschiedene mögliche empirische Konsequenzen abgeleitet, die das Verhalten des bewegten Körpers beschreiben. Die Methode der Wissenschaft ist die Einheit von Analyse und Synthese. Zunächst hebt der Wissenschaftler in einem komplexen Phänomen der Bewegung einige logisch grundlegende “einfache Axiome“ hervor. Zum Beispiel: “Wenn keine Kraft auf einen Körper wirkt, so befindet er sich entweder in Ruhe oder in gleichförmiger geradliniger Bewegung.“ Dann werden die Bedingungen ermittelt, unter denen reale Bewegung stattfindet: Luftwiderstand, Reibung und so weiter. Schließlich wird die quantitative Abhängigkeit zwischen einem Körper, der sich unter idealen Bedingungen bewegt, und den “störenden Faktoren“ festgestellt. Auf diese Weise zerlegt die Wissenschaft das Komplexe in das Einfache und fügt das Einfache mathematisch zum Komplexen zusammen, um präzise Berechnungen und Vorhersagen zu ermöglichen.

Die Verfahren der Analyse bilden den Ausgangspunkt des Wissens und stellen den Übergang vom undifferenzierten, synkretischen Weltverständnis zum Erkennen seiner Struktur dar — dem Ganzen und den Teilen, dem System und der Struktur, den Elementen und den Beziehungen, den Ursachen und Wirkungen, den Zielen und Funktionen und so weiter. Ein besonders typisches Beispiel für Analyse ist die Einteilung der Tiere in Klassen und Arten in der Biologie. Synthese ist eine besondere Form der Rekonstruktion, der Wiederherstellung des Ganzen aus den Teilen. Während analytische Methoden der Beschreibung und Erklärung das Ganze auf das Teil reduzieren, streben synthetische Verfahren des Verstehens und Deutens im Gegenteil nach dem Erfassen der Ganzheitlichkeit von Phänomenen. Der Prozess des wissenschaftlichen Wissens ist durch das wechselseitige Verhältnis von Analyse und Synthese gekennzeichnet, das im Laufe der Spezialisierung und Integration des Wissens umgesetzt wird, zum Beispiel als Aufbau von zunächst speziellen und dann allgemeinen Theorien.

Abstraktes Wissen wird oft als vernunftgemäß und formell charakterisiert, da es mit der Suche nach allgemeinen Definitionen verbunden ist, die sich von den Einzelheiten ablenken und das Wesentliche herausstellen. Diese notwendige Denkweise wird durch die Synthese von Abstraktionen ergänzt, die zu einer konkreten Bestimmung des Gegenstandes beiträgt. In der Mechanik beispielsweise wird Bewegung in einzelne Parameter (Kraft, Trägheit, Reibung, Widerstand und so weiter) unterteilt, die dann in Gleichungen verbunden werden, die die Bewegung der Körper berechnen lassen. Konkretes Wissen wird als System abstrakter Definitionen und Begriffe bestimmt und als synthetische Tätigkeit des Verstandes qualifiziert, die die formelle, vernunftgemäße Analyse ergänzt.

Die Verbindungen und Verflechtungen von Theorie und Erfahrung im wissenschaftlichen Wissen sind vielfältiger Natur. Jede einseitige Auffassung im Geist des engen Empirismus oder Theoretizismus führt nur dazu, dass die als unzureichend abgelehnten Elemente der Theorie oder der Empirie an anderer Stelle wieder auftauchen. Tatsächlich zeigt die Analyse der empirischen Grundlage, der Fakten, die von Wissenschaftlern und Philosophen mit empiristischer Orientierung als verlässliche Grundlage der Wissenschaft und als absolute Wahrheiten angesehen werden, die direkt “die Realität selbst“ feststellen, dass die Fakten in Wirklichkeit sehr komplexe Bestandteile des Wissens sind.

Erstens sind Fakten nicht zufällig, sondern gezielt ausgewählte “wesentliche“ Phänomene. Zweitens werden diese Phänomene beschrieben, verallgemeinert und interpretiert. Sie sind also keine unmittelbaren Feststellungen dessen, was “wirklich“ ist. Fakten sind das Werk des Wissenschaftlers, der nicht nur theoretische Annahmen, sondern auch Experimente und Geräte zur Feststellung der Fakten nutzt. Es wäre jedoch unbedacht zu behaupten, dass Fakten keine Bedeutung haben, nur weil sie auf der Theorie basieren. In der Tat bestätigen sie die Realisierbarkeit der Theorie. Experimentelle und technische Geräte sind die in Material umgesetzte Theorie und bezeugen deren Anwendbarkeit. Natürlich wird hier nicht die vollständige Umsetzung idealer Objekte und theoretischer Modelle erreicht, aber es werden künstliche, jedoch reale Bedingungen ihrer Ausführung geschaffen, die variieren und kontrolliert, berechnet und in Form von mathematischen Modellen, Tabellen, Grafiken, Formeln und so weiter berücksichtigt werden können.

Der Aufbau einer wissenschaftlichen Theorie verläuft in mehreren Phasen. Auf der Basis empirischer Daten erfolgt deren Klassifikation, Verallgemeinerung, logische und mathematische Bearbeitung. Der Theoretiker strebt danach, empirische Verallgemeinerungen in Haupt- und abgeleitete Aussagen zu unterteilen und ein logisch miteinander verknüpftes System von hypothetischen und empirisch überprüfbaren Aussagen zu konstruieren. Dabei erfordert die Notwendigkeit der Erklärung von Phänomenen den Rückgriff auf Hypothesen, die tiefer gehen als die empirische Ebene und die ursächlichen, wesentlichen und notwendigen Zusammenhänge widerspiegeln. Zu diesem Zweck werden theoretische Modelle von tiefgründigen Prozessen erstellt, die auf einem System abstrakter und idealisierter Objekte basieren.

Der entscheidende Schritt beim Aufbau der Theorie ist die Unterscheidung zwischen theoretischen und empirischen Ebenen der Aussagen, die sich auf das zu untersuchende Themengebiet beziehen. Das theoretische Schema besteht aus Korrelationen abstrakter Objekte, die in Form von Gleichungen ausgedrückt werden, wobei “x“ und “y“ den Konzepten wie “Masse“, “Kraft“ und so weiter entsprechen. Mathematische Gleichungen repräsentieren die Beziehungen der theoretischen Objekte und fungieren als deren Definitionen. Ein wichtiger Moment dieses Entwicklungsstadiums der Theorie ist die Beziehung zwischen empirisch beobachteten und theoretischen Objekten anhand sogenannter operationeller Definitionen, die die Verfahren zur Umsetzung der Objekte der Theorie in experimentellen Situationen widerspiegeln. Wenn man sich die theoretische Sprache als eine Fremdsprache und die empirische als die eigene Sprache vorstellt, dann nehmen operationelle Definitionen die Rolle eines Wörterbuchs ein. Zum Beispiel verbindet die Aussage “Die Temperatur eines Körpers ist proportional zur kinetischen Energie der Moleküle“ die theoretischen und empirischen Begriffe miteinander und beschreibt zugleich das Verfahren der Messung der Temperatur mit einem Thermometer.

Im weiteren Verlauf unterliegt die Theorie den Verfahren der Axiomatisierung und Formalisierung. Bei der Axiomatisierung werden die theoretischen Aussagen analysiert, grundlegende Aussagen identifiziert, verborgene Annahmen wiederhergestellt und die für logische Schlussfolgerungen notwendigen Axiome und Postulate eingeführt. Gleichzeitig werden logische Anforderungen wie Vollständigkeit, Widerspruchsfreiheit, Lösbarkeit, Unabhängigkeit und Einfachheit auf die Ausgangsannahmen der Theorie angewendet. Die Formalisierung stellt eine Abstraktion vom inhaltlichen Wert der theoretischen Aussagen dar und führt zu einer logiko-mathematischen Modellbildung. Dabei wird die Allgemeingültigkeit inhaltlich unterschiedlicher Theorien herausgestellt und die Sprache der Theorie präzisiert, die als Berechnungssystem fungiert.

Insgesamt stellt die wissenschaftliche Theorie ein Wissenssystem dar, das den Anforderungen an Widerspruchsfreiheit, logische Kohärenz und Einfachheit genügt, Funktionen wie Beschreibung, Verallgemeinerung, Erklärung und Vorhersage erfüllt und zur Integration des Wissens beiträgt. Dies wird durch die Unterscheidung und Abstimmung der inhaltlich-konzeptionellen, theoretischen und empirischen Unterstrukturen der Wissenschaft erreicht. Die oberen Ebenen der Theorie haben keine anschauliche und empirische Interpretation, sondern erhalten diese durch ihre logische Verbindung mit anderen empirisch überprüfbaren Aussagen, die die Prüfgrundlage der Theorie bilden und die Daten von Beobachtungen und Messungen direkt beschreiben.

Es ist natürlich, dass dabei die unterschiedlichsten hypothetischen Konstruktionen entwickelt werden können, die mehr oder weniger effektiv die jeweilige Materie beschreiben und erklären. Die Wissenschaft, insbesondere die moderne, zeichnet sich durch eine bemerkenswerte Toleranz gegenüber den ungewöhnlichsten Hypothesen aus, stellt jedoch auch sehr strenge Anforderungen an sie. Vor allem müssen diese Hypothesen prinzipiell überprüfbar sein. Es ist erforderlich, dass aus ihnen empirische Folgerungen abgeleitet werden, die durch operationale Definitionen festgelegt sind. Doch dies reicht nicht aus, da theoretische Aussagen einen allgemeinen Charakter haben und für ihre vollständige Bestätigung eine enorme Menge an Fakten überprüft werden muss. Aus diesem Grund begnügt sich die Wissenschaft häufig mit einer hohen Wahrscheinlichkeit. Zusätzlich zur Überprüfbarkeit (Verifizierbarkeit) wird auch das Kriterium der prinzipiellen Falsifizierbarkeit angewendet. Dies mag seltsam erscheinen — die Forderung, dass Hypothesen widerlegt werden können. Doch Karl Popper, der österreichische Wissenschaftsphilosoph, der nach seiner Emigration aus dem faschistischen Deutschland in England tätig war, begründete dieses Kriterium mit der Annahme, dass sich die Wissenschaft weiterentwickelt, und dass deshalb das Schicksal ihrer Theorien darin besteht, widerlegt und durch neue, vollständigere Theorien ersetzt zu werden. Mutige Vermutungen und entschlossene Widerlegungen — so lautet seine Forderung.

Gleichwohl, wenn man genauer betrachtet, wie in der Wissenschaft Theorien überprüft und widerlegt werden, so erkennt man, dass dieser Prozess äußerst komplex und interessant ist, da dabei nicht nur veraltetes Wissen verworfen wird, sondern auch neue Ideen und Hypothesen entstehen, die dann die Grundlage für prinzipiell neue Theorien bilden. Auf den ersten Blick scheint das Prinzip der Falsifizierbarkeit in der Wissenschaft nicht erfüllt zu werden: Jeder Wissenschaftler verteidigt seine Hypothese, und dies zeigt sich nicht nur im Sammeln bestätigender Daten, sondern auch in einem ganzen System von Abwehrmechanismen, die es ermöglichen, die ursprüngliche Idee zu bewahren, selbst wenn widersprechende, widerlegende Daten vorgelegt werden. So kann ein Forscher etwa die Genauigkeit und Adäquatheit negativer experimenteller Ergebnisse in Zweifel ziehen. Tatsächlich sind Fakten nicht so “stur“, wie sie oft dargestellt werden. Da sie von der Präzision der Instrumente, der Interpretation der Beobachtungen, den Methoden der statistischen Auswertung abhängen, gibt es immer die Möglichkeit, sie zu hinterfragen. Popper sah hierin einen Ausdruck des Dogmatismus. In Wahrheit handelt es sich jedoch um einen gesunden Konservatismus, der zur Verfeinerung sowohl der Theorien als auch der Fakten beiträgt, da im Falle eines Auseinanderfallens von theoretischen Vorhersagen und empirischen Daten nicht nur die Theorie, sondern auch die falsch ermittelten Daten der Schuldige sein können. Wenn jedoch die Fakten nicht zweifelhaft sind, dann ist es die Theorie, die einer Umstrukturierung unterzogen werden muss. Auch sie durchläuft mehrere Phasen: von der Aufstellung unterstützender Erklärungen und der Veränderung einiger zentraler Komponenten des theoretischen Modells bis hin zu einer vollständigen Überarbeitung der fundamentalen Prämissen. Letzteres ist typisch für wissenschaftliche Revolutionen.

Revolutionen im Wissen sind das Produkt des Zusammenspiels vieler verschiedener Faktoren. Sie können mit sozialen Veränderungen verbunden sein, durch die sich der Status, das Weltbild und das Selbstverständnis der Wissenschaftler verändern. Eine wichtige Rolle in der Entwicklung der Wissenschaft können avantgardistische Bewegungen in der Kultur spielen, durch deren Einfluss neue Weisen des Sehens und Verstehens der Welt entwickelt werden. Doch der Einfluss soziokultureller Faktoren auf die Wissenschaft wird dann bedeutsam, wenn in der Wissenschaft selbst eine Krisensituation herangereift ist, wenn neue wissenschaftliche Fakten nicht mit den bestehenden Theorien erklärt werden können. In einer solchen Situation müssen die etablierten theoretischen Vorstellungen über die Natur, die Essenz der Bewegung, des Raums, der Zeit, der Kausalität und so weiter überdacht werden. Die kritische Situation in der Wissenschaft wird zu einem Thema philosophischer Überlegungen. Um die Krise der Physik am Ende des 19. und zu Beginn des 20. Jahrhunderts zu lösen, musste man viele Konzepte der klassischen Physik neu überdenken. Beispielsweise musste man die vermeintlich offensichtlichen Unterschiede zwischen den Begriffen “Gravitation“ und “Inertie“, “Gravitation“ und “Beschleunigung“, “Masse“ und “Energie“ aufgeben und die traditionellen Vorstellungen über die Unabhängigkeit der Maßeinheiten von Raum und Zeit vom Bewegungszustand ändern.

Revolutionäre Situationen können sich nicht nur in den Naturwissenschaften, sondern auch in den sozialen und geisteswissenschaftlichen Disziplinen herausbilden. Dabei ist der subjektive Faktor in der Lösung solcher Krisen in den Sozial- und Geisteswissenschaften deutlich stärker ausgeprägt als in den Naturwissenschaften. Als Teilnehmer der Lebenswelt eines bestimmten Gemeinwesens teilt der theoretische Subjekt mit ihm die Weltanschauung und die Werte der Kultur, in der er seine Ausbildung erhalten hat. So strebt zum Beispiel der Historiker, der im Namen seiner Zeitgenossen spricht, danach, die vorherige Geschichte zu überdenken. Damit trägt er zu einem umfassenderen und tiefergehenden Verständnis historischer Ereignisse bei.