Ernst Mach

Ernst Mach (1838-1916) wurde in Brünn geboren. Ab 1855 studierte er Mathematik und Physik an der Universität Wien. Vor allem in der Experimentalphysik machte er sich einen Namen.

Er forschte über den Dopplereffekt, Luftwellen und Überschallbewegungen. 1895 richtet die Wiener Universität eigens für ihn einen Lehrstuhl für induktive Wissenschaften ein.

Aus philosophischer Sicht wichtige Werke von ihm sind:

• Die Mechanik in ihrer Entwicklung. Erstausgabe 1883, Neudruck der siebente Auflage 1912, herausgegeben von Wolters, G./Hon, G., Ernst-Mach-Studienausgabe, Band 3, Xenomoi Verlag, 2012.
• Die Analyse der Empfindungen und das Verhältnis des Physischen zum Psychischen. 1886.
• Erkenntnis und Irrtum. Skizzen zur Psychologie der Forschung. Neuausgabe herausgegeben von Karl-Maria Guth, Verlag der Contumax, 2017.

Machs „impressionistische“ Weltauffassung

Mach gilt neben mit Richard Avenarius als Vertreter des sogenannten Empiriokritizismus. Dabei handelt es sich um eine Spielart des Neopositivismus, und zwar „um eine kritische Theorie der Erfahrung, die radikal empiristischen Charakter hat und daher im Gegensatz sowohl zum rationalistischen Essentialismus als auch zum transzendentalphilosophischen Apriorismus steht.“[1]

Mach vertritt einen empiristisch, anti-metaphysischen Standpunkt. Nach ihm setzt sich die Realität letztlich nur aus solchen elementaren Sinnesdaten zusammen wie rot, fest, warm, kalt. Ein Ding, das uns normalerweise als real erscheint, existiert im eigentlichen Sinne gar nicht, sondern ist nur eine Ansammlung von Sinnesdaten:

„Nicht die Dinge (Körper), sondern Farben, Töne, Räume, Zeiten (was wir gewöhnlich Empfindungen nennen) sind die eigentlichen Elemente der Welt.“[2]

„Die Vorstellung einer Orange ist eine äußerst komplizierte Sache. Gestalt, Farbe Geschmack, Geruch, Tastbarkeit u.s.w. sind in eigentümlicher Weise verwebt.“[3]

Eine Analogie zu seiner Wirklichkeitsauffassung ist die zeitgleiche impressionistische Malerei, bei der sich die vertraute Wirklichkeit in einzelne Farbkleckse auflöst. Aber nicht nur körperliche Dinge sind für ihn nur eine Ansammlung von Sinnesdaten, sondern auch das erkennende Ich.

Machs biologisch-gesellschaftliches Entwicklungsmodell des Erkennens

Mach meint, dass Erkennen, Gedanken und Sprache nichts spezifisch Menschliches sind. Vielmehr gäbe es dies alles bereits bei Tieren in abgeschwächten Vorformen[4]. Auch schon Kleinstlebewesen reagieren auf ihre Umwelt. Tiere untersuchen ihre Umwelt und scheinen sich ein Bild von der Wirklichkeit zu machen. Ferner erforschen Kinder und „primitive“ Völker die Welt und bilden sich ihre Meinungen darüber. In diesem Sinne schreibt Mach[5]:

„Die Unterschiede, welche der Mensch in psychischer Beziehung gegen die Tiere darbietet, sind nicht qualitativer, sondern quantitativer Art. Infolge seiner verwickelten Lebensbedingungen hat sich 1. sein psychisches Leben größer und reicher gestaltet, 2. ist sein Interessenkreis größer und weiter, 3. ist er fähig, zur Erreichung seiner biologischen Ziele, einen längeren Umweg einzuschlagen […]“

Auch innerhalb der Menschheitsgeschichte setzt sich die Evolution fort, nun als wissenschaftlicher Fortschritt. Die wissenschaftliche Erkenntnis ist nur der Gipfel dieser Entwicklung. Aber alles, was Menschen bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit tun, gibt es als Vorformen bereits bei Kleinstlebewesen, Tieren und Kindern. Ein Tier wird von einer Wespe gestochen und lernt daraus, dass es generell Wespen meiden sollte. Also hat es induktiv verallgemeinert, ähnlich wie man es auch in der Wissenschaft tut. Ein Kind spielt mit Bauklötzen, experimentiert sozusagen damit und lernt daraus, – ähnlich wie man es auch in der Wissenschaft tut. Ein Fuchs sieht eine Feder und ergänzen das Bild eines Vogels, quasi als Hypothese[6]. Auf ähnliche Weise werden in der Wissenschaft Hypothesen aufgestellt. So ist generell die Wissenschaft nur eine Weiterentwicklung des instinktiven, primitiven Denkens. Wissenschaft, Denken, Erkennen und Sprache sieht Mach somit in einem allgemeinen biologisch-evolutionären, aber auch gesellschaftlich-evolutionären Kontext.

Das entscheidende Kriterium dabei ist nach Mach nicht so sehr die objektive Wahrheit, was immer das sein mag, sondern der Erfolg bzw. die biologische Nützlichkeit:

„Eine Erkenntnis ist stets ein uns unmittelbar oder doch mittelbar biologisch förderndes psychisches Erlebnis. Bewährt sich hingegen ein Urteil nicht, so bezeichnen wir es als Irrtum […]

Schon die unmittelbare sinnliche Beobachtung kann zu Erkenntnis und auch zu Irrtum führen, indem wichtige Unterschiede übersehen, oder Übereinstimmungen verkannt, z.B. eine mattgefärbte Wespe […] für eine Fliege gehalten wird.

Erkenntnis und Irrtum fließen aus denselben psychischen Quellen; nur der Erfolg vermag beide zu scheiden. Der klar erkannte Irrtum ist als Korrektiv ebenso er erkenntnisfördern wie die positive Erkenntnis.“ [7]

Sowie:

„[Jede Theorie ist] ein intellektuelles Wagnis, das durch den Erfolg gerechtfertigt wird. […] Der geniale Intellekt unterscheidet sich von dem normalen eben durch die rasche und sichere Voraussicht des Erfolges einer intellektuellen Maßregel.“[8]

Ferner:

„Die Vorstellungen passen sich den Tatsachen allmählich so an, dass sie ein den biologischen Bedürfnissen entsprechendes, hinreichend genaues Abbild der ersteren darstellen. Natürlich reicht die Genauigkeit der Anpassung nicht weiter als die augenblicklichen Interessen und Umstände es forderten, unter welchen dieselben stattfand. Da aber diese Interessen und Umstände von Fall zu Fall wechseln, so stimmen die Anpassungsergebnisse verschiedener Fälle nicht genau untereinander überein. Das biologische Interesse treibt nun wieder zur Korrektur verschiedener Abbildungsergebnisse durch einander, zu dem bestmöglichen, vorteilhaftesten Ausgleich der Abweichungen. […] Die Anpassung der Gedanken an die Tatsachen […] bezeichnen wir als Beobachtung, die Anpassung der Gedanken aneinander aber als Theorie. Auch Beobachtung und Theorie sind nicht schaft zu trennen, denn fast jede Beobachtung ist schon durch die Theorie beeinflusst […].“[9]

Und:

„Betrachten wir aber unbefangen das Werden der Naturwissenschaft, so sehen wir deren Ursprung darin, dass wir an den Vorgängen zunächst die Seiten beachten, welche für uns unmittelbar biologisch wichtig sind, und dass später erst unser Interesse auf die mittelbar biologischen wichtigen Seiten der Vorgänge fortschreitend sich weiter ausdehnt.“[10]

Die biologische Evolution des Erkennens entspricht somit einem tatsächlichen Wissensfortschritt hin zu immer „wahreren“ Meinungen, d.h. zu Meinungen, die immer mehr der Wirklichkeit entsprechen und damit auch immer erfolgreicher werden. Mach setzt offenbar gleich: „den Tatsachen entsprechend“ = „biologisch nützlich“. Das allgemeine Entwicklungsschema ist dann:

1. Zufällig bildet eine Gruppe von Menschen gewisse Meinungen aus.
2. Diese Meinungen sind für die Gruppe mehr oder weniger biologisch nützlich, bewähren sich mehr oder weniger an der Wirklichkeit.
3. Eine falsche Meinung ist eine, die zu biologischen Nachteilen führt. Um diese Nachteile zu vermeiden muss die Meinung revidiert und modifiziert werden, so bildet sich eine neue Meinung, die sich wieder bewähren muss.

Was bedeutet dies für Machs Wissenschaftsauffassung?

Eine erste Konsequenz ist, dass nach Mach keine Meinung und keine Theorie beanspruchen kann absolut wahr zu sein. Jede Theorie ist nur insofern gültig, als sie erfolgreich ist und sich bewährt hat. Das schützt sie aber nicht davor, möglicherweise künftig zu versagen und einer Revision zu bedürfen. Insofern bleibt jede Theorie vorläufig und nur eine Hypothese. Der Wissenschaftler muss sich immer dessen bewusst sein, dass seine Theorien möglicherweise falsch sind und er sie revidieren muss. Das gilt selbst für solche Theorien, die sich über eine lange Zeit als erfolgreich erwiesen haben.

Eine zweite Konsequenz ist, dass der eigentliche Zweck der Wissenschaft nicht die Beschreibung der Naturphänomene ist, wie Kirchhoff meinte, sondern die Prognose. Denn nur daran, dass ein Wissen Ereignisse vorhersagt, kann es sich bewähren. Eine Wissenschaft ist „wahr“, d.h. erfolgreich, wenn sie beständig korrekte Vorhersagen macht.

Prinzipien sind evolutionär gewonnene, instinktive Erkenntisse, daher der „logische Zwang“

Nach Mach ist die Quelle jeder Erkenntnis die sinnliche Erfahrung. Somit werden allgemeine Aussagen nicht durch rationale Vernunfteinsicht gewonnen, sondern ausschließlich durch Induktion[11]:

„Die Bildung eines allgemeinen Urteils auf diesem Wege [der Induktion] ist keine Augenblicksangelegenheit, die sich im einzelnen allein vollzieht. Alle Zeitgenossen, alle Stände, ja ganze Generationen und Völker arbeiten an der Befestigung oder Korrektur solcher Induktionen. Eine je größere zeitliche und räumliche Ausdehnung die Erfahrung gewinnt, desto schärfer und umfassender wird die Kontrolle der Induktionen. Man denke an die großen welthistorischen Ereignisse, die Kreuzzüge, die Entdeckungsreisen, den gesteigerten Verkehr, die Entwicklung der Technik […]. Neben dieser direkten Prüfung der Induktionen durch die Erfahrung geht noch eine andere, indirekte, nicht minder wichtige, einher. Die Induktionen treffen mit andern Induktionen zusammen, erweisen sich unmittelbar oder mittelbar durch die aus ihnen gezogenen Folgerungen als verträglich oder unverträglich.“

Auf diese evolutionäre, biologisch-gesellschaftliche Weise bildet eine Gesellschaft Erkenntnisse aus, die zunächst eher unbewusst und instinktiv sind[12]:

„Stellen wir uns, statt Mystik zu treiben, lieber die Frage: Wie entstehen instinktive Erkenntnisse, und was liegt in ihnen? Was wir an der Natur beobachten, prägt sich auch unverstanden und unanalysiert in unseren Vorstellungen aus, welche dann in den allgemeinsten und stärksten Zügen die Naturvorgänge nachahmen. Wir besitzen nun in diesen Erfahrungen einen Schatz, der immer bei der Hand ist und von welche dann nur der kleinste Teil in klaren Gedankenreihen enthalten ist.“

Werden diese instinktiven Erkenntnisse explizit formuliert, dann haben sie den Anschein von objektiver Gültigkeit. Denn sie sind nicht bloß subjektiv, vielmehr sind sie mit einem gesellschaftlichen Zwang verbunden. Solche instinktiven, biologisch-gesellschaftlich gewonnen Erkenntnisse, explizit formuliert, haftet eine „logische Gewalt“ bzw. eine „höhere Autorität“ an[13]. Sie dienen uns dann als Prinzipien, auf die wir unsere Wissenschaft gründen. Mach drückt sich oft so aus, dass wir diese Prinzipien „erschauen“ oder „erfühlen“. Damit meint er aber keine aristotelischen Vernunfterkenntnis. Wir „erschauen“ oder eigentlich besser „erfühlen“ diese Prinzipien vielmehr, weil wir sie durch gesellschaftlichen Zwang oder durch unsere Biologie stark verinnerlicht haben. Sie haben uns bisher einen evolutionären Vorteil verschafft. Daher hält Mach auch Gedankenexperimente für sinnvoll, da wir so gewissermaßen in Kontakt zu unserem unterbewusst und kollektiv angesammelten Erfahrungsschatz aufnehmen.

Auf diese Weise versteht Mach auch die Mathematik. Sie entwickelt sich aus den Bedürfnissen des praktischen Lebens[14]. Am Anfang steht das Zählen. Das Rechnen ist nur ein indirektes, abgekürztes Zählen, wodurch viel Zeit gespart wird. Die Voraussetzung fürs Zählen und Rechnen liegen in unserer Empirie[15]:

 „Würde die physische Erfahrung nicht lehren, dass eine Vielheit äquivalenter, unveränderlicher, beständiger Dinge existiert, würde das biologische Bedürfnis nicht dazu drängen, dieselben in Gruppen zusammenzufassen, so hätte das Zählen gar keinen Zweck und Sinn. Wozu sollten wir zählen, wenn unsere Umgebung gänzlich unbeständig […] wäre?“

Auch die Geometrie beruht auf unserer Erfahrung mit festen Körpern, indem wir sie drehen, verschieben etc.

Andererseits ist dieser Erfahrungsschatz nicht abgeschlossen. Durch jede weitere Beobachtung oder sinnliche Erfahrung wird er bestätigt, revidiert oder erweitert. Tatsächlich experimentieren sowohl Menschen als auch Tiere beständig instinktiv und unwillkürlich. Diese Art des Experimentierens geht über in das bewusste, wissenschaftliche Experimentieren[16].

Wissenschaft hat eine ökonomische Funktion

Nach Mach ist unser Streben nach allgemeiner Erkenntnis dadurch motiviert, weil wir einen evolutionären Vorteil davon haben.  Natürlich kann man feststellen, dass dieses Stück Eisen ungeschützt im Freien schnell angefangen hat zu rosten. Ich kann dieselbe Erfahrung mit einem zweiten und einem dritten Stück Eisen machen. Die Aussage jedoch, dass Eisen generell rostet, fast all diese einzelnen Erfahrungen kompakt zusammen. Allgemeine Erkenntnisse helfen dabei, in kürzester Weise sehr viel auf einmal zu beschreiben, und sparen insofern Arbeit. Sie haben also eine ökonomische Funktion. Auch eine wissenschaftliche Theorie hat vor allem eine ökonomische Aufgabe:

„Die Ökonomie der Mitteilung und Auffassung gehört zum Wesen der Wissenschaft, in ihr leigt das beruhigende, aufklärende und ästhetische Moment derselben, und sie deutet auch unverkennbar auf den historischen Ursprung der Wissenschaft zurück. Anfänglich zielt alle Ökonomie nur unmittelbar auf Befriedigung der leiblichen Bedürfnisse ab. Für den Handwerker und noch mehr für den Forster wird die kürzeste, einfachste, mit den geringsten geistigen Opfern zu erreichende Erkenntnis eine bestimmten Gebietes von Naturvorgängen selbst zu einem ökonomischen Ziel, bei welchem, obgleich es ursprünglich Mittel zum Zweck war, […] an das leibliche Bedürfnis gar nicht mehr gedacht wird.“[17]

Bezogen auf den Satz von d’Alembert schreibt Mach beispielsweise:

„Seine Kürze und scheinbare Einfachheit beruht eben nur auf der Anweisung auf schon vorhandene Erfahrungen. Die genaueste, auf eingehender Erfahrung beruhende Sachkenntnis kann uns durchaus nicht erspart werden. […] In der Tat lernen wir durch den D’Alembertschen Satz […] nicht was wir nicht auf anderem Wege auch lernen könnten. Der Satz hat den Wert einer Schablone zur Lösung von Aufgaben, die uns einigermaßen der Mühe des Nachdenkens über jeden neuen Fall überhebt, indem sie die Anweisung enthält, allgemein bekannte und geläufige Erfahrungen zu verwenden. Der Satz fördert so sehr das Durchblicken der Vorgänge, als die praktische Bewältigung derselben. Der Wert des Satzes ist ein ökonomischer.“[18]

Machs Wissenschaftsmodell

 

(B 1)	Die Naturwissenschaft ist niemals absolut wahr, sondern immer hypothetisch.
(B 2)	Die Naturwissenschaft hat basiert auf allgemeinen Erkenntnissen. a) Grundprinzipien oder Axiome, bei denen wir das Gefühl des „logischen Zwangs“ haben und die uns als „evident“ oder „notwendig“ erscheinen. Dazu gehören auch z.B. mathematische oder logische Prinzipien. Dieser Zwang beruht darauf, dass wir diese Erkenntnisse biologisch-evolutionär oder gesellschaftlich-evolutionär erworben haben und sie sich so sehr bewährt haben, dass wir sie als Instinkte verinnerlicht haben. Aber auch sie können sich irgendwann als falsch erweisen. b) Aussagen, die wir aus ökonomischen Gründen verallgemeinert haben, um möglichst effizient viele Erfahrungstatsachen kurz zusammenzufassen. Dazu gehören wissenschaftliche Prinzipien wie das D’Alembertsche Prinzip, die nicht unmittelbar evident sind, aber für die Formulierung der Wissenschaft hilfreich sind.
(B 3)	Induktion ist die Methode, um anhand von einigen konkreten Erfahrungstatsachen auf eine allgemeine Erkenntnis zu schließen. Das kann entweder unbewusst-instinktiv geschehen oder bewusst-wissenschaftlich. Die Induktion selbst kann aber niemals gewährleisten, dass die verallgemeinerte Aussage auch wahr ist. Sie muss sich vielmehr immer noch durch korrekte Prognosen bewähren.
(B 4)	Mathematische Beweise: Die Mathematik und Logik kann zur Herleitung von weiteren wissenschaftlichen Aussagen verwendet werden. Dabei ist zu beachten, dass die Gesetze der Mathematik und Logik selbst nur hypothetisch sind und uns nur deswegen „notwendig wahr“ erscheinen, weil sie sich in der Vergangenheit besonders gut bewährt haben.
(B 5)	Empirismus: Jede allgemeine Aussage ist nur hypothetisch und muss sich an Erfahrungstatsachen bewähren. Sie bewährt sich, indem sie konkrete Prognosen ermöglicht, die tatsächlich eintreten. Andernfalls muss sie revidiert werden.

 

 

[1] Röd [69], S. 39.

[2] Mach: Die Mechanik, S. 505. Siehe auch Erkenntnis und Irrtum, I.8.

[3] Mach: Erkenntnis und Irrtum, III.14.

[4] Siehe Mach: Erkenntnis und Irrtum, V.1.

[5] Mach: Erkenntnis und Irrtum, V.6.

[6] Siehe Mach: Erkenntnis und Irrtum, S. 218.

[7] Mach: Erkenntnis und Irrtum, VII.6, S. 113.

[8] Mach: Erkenntnis und Irrtum, VIII.16.

[9] Mach: Erkenntnis und Irrtum, X.1.

[10] Mach: Erkenntnis und Irrtum, Erkenntnis, S. 416.

[11] Mach: Erkenntnis und Irrtum, VIII.6, S. 286 f.

[12] Mach: Die Mechanik, S. 42.

[13] Mach: Die Mechanik, S. 40.

[14] Siehe Mach: Erkenntnis und Irrtum, S. 302.

[15] Erkenntnis und Irrtum, S. 305.

[16] Siehe Erkenntnis und Irrtum, XI.2. Siehe auch Mechanik: Illusion der axiomatischen Gewissheiten S. 301, sowie

[17] Mach: Mechanik, S. 16 f.

[18] Mach: Mechanik, S. 379 f.