Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem (resamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXIV. Jahrg. 



14. Januar 1909. 



Nr. 2. 



P. Duhem: Ziel und Struktur der physika- 

 lischen Theorien. Autorisierte Übersetzung' 

 von Fr. Adler. Mit einem Vorwort von E. Mach. 



(Schluß.) 



Wir wenden uns jetzt zur Besprechung der Struk- 

 tur der physikalischen Theorie, die Herr Duhem 

 im zweiten Teile seines Werkes sehr eingehend ana- 

 lysiert. Ref. glaubt hier im Interesse einer einfachen 

 Darstellung der wesentlichen Überlegungen des Ver- 

 fassers in deren Wiedergabe von der vom Verfasser 

 LM'u.ihlten Reihenfolge etwas abweichen zu sollen, da 

 ihm scheint, daß diese den logischen Zusammenhang 

 der zahlreichen Deduktionen untereinander nicht 

 immer unmittelbar klar hervortreten läßt. Sie sei 

 aber kurz angeführt. In sieben Kapiteln wird be- 

 handelt: 1. Quantität und Qualität, 2. Die primären 

 Qualitäten , 3. Mathematische Deduktion und physi- 

 kalische Theorie, 4. Das physikalische Experiment, 

 5. Das physikalische Gesetz, 6. Die physikalische Theorie 

 und das Experiment, 7. Die Wahl der Hypothesen. 



Nach der vorausgegangenen Definition ist das 

 Ziel der physikalischen Theorie die Darstellung und 

 Klassifizierung experimenteller Gesetze. Das Experi- 

 ment muß sonach die Grundlage der gesamten Er- 

 kenntnis bilden, und dies veranlaßt den Verfasser, die 

 Natur des physikalischen Experiments genau zu ana- 

 lysieren. Es ist dabei von vornherein zu beachten, 

 daß weder beim primitiven, noch weniger beim kom- 

 plizierten Experiment eine scharfe Scheidung zwischen 

 Experiment und Theorie möglich ist, da nicht nur die 

 Theorie gemäß ihrer Definition das Experiment ein- 

 schließt, sondern auch umgekehrt das Experiment ge- 

 wisse theoretische Kenntnis voraussetzt, da zwischen 

 beiden eine Wechselbeziehung besteht, die mit dem 

 Fortschritt der 'Wssenschaft nur immer inniger wird. 

 Dem wird Herr Duhem völlig gerecht, wenn er be- 

 tont, daß das physikalische Experiment nicht nur in 

 der Beobachtung gewisser Tatsachen besteht, sondern 

 notwendigerweise deren Interpretation einschließt, 

 welche das konkret Gegebene, mit Hilfe der Beobach- 

 tungen wirklich Erhaltene, unter Benutzung der schon 

 vorhandenen Kenntnis des untersuchten Gebiets und 

 der Versuchsmittel, durch abstrakte und symbolische 

 Darstellungen ersetzt. Ein Beispiel möge dies er- 

 läutern: Es wird der elektrische Widerstand eines 

 Drahtstücks gemessen. Der beobachtende Teil des 

 Experiments beschränkt sich auf die Feststellung der 



Ausschläge des- benutzten Meßinstruments ; es muß 

 dem die Interpretation folgen , die mit Hilfe der 

 Kenntnis der Gesetze der elektrischen Strömung aus 

 den Ausschlägen auf den Widerstand schließt. Das 

 Ergebnis des Experiments ist somit nicht einfach die 

 Konstatierung einer Gruppe konkreter Tatsachen, 

 sondern es ist der Ausdruck eines Urteils, das ge- 

 wisse abstrakte, symbolische Begriffe miteinander ver- 

 bindet, das an Stelle der praktischen Tatsache 

 eine mit Hilfe der theoretischen Kenntnis davon ab- 

 strahierte theoretische Tatsache setzt. „Zwischen 

 den bei der Ausführung eines Experiments wirklich 

 festgestellten Erscheinungen und dem Resultat dieses 

 Experiments, das vom Physiker formuliert wird, muß 

 eine intellektuelle, sehr komplizierte Arbeit ein- 

 geschaltet werden , die einen Bericht über die kon- 

 kreten Tatsachen durch ein abstraktes und symbo- 

 lisrhes Urteil ersetzt." Die Resultate der Experimente 

 verdichten sich schließlich in den physikalischen Ge- 

 setzen. Da auch sie symbolisch sind und infolge der 

 Fehlergrenzen des Experiments die Wirklichkeit nur 

 angenähert darstellen, sind sie als provisorisch zu be- 

 trachten; sie sind abhängig vom Fortschritt; der Grad 

 der Annäherung „wächst in dem Maße, wie die In- 

 strumente vollkommener werden, wie die Fehlerquellen 

 eliminiert oder durch genauere Korrektionen besser 

 auswertbar werden " . 



Wenn nun die physikalische Theorie die übersicht- 

 liche Zusammenfassung dieser Gesetze, die logische 

 Verknüpfung der in ihnen zum Ausdruck gebrachten 

 Tatsachen zur Aufgabe hat, so kann sie dies nicht 

 besser erreichen als durch Zuhilfenahme derjenigen 

 Methode, in der „die Logik einen solchen Grad der 

 Vollkommenheit erreicht hat, daß in ihr Irrtümer 

 leicht zu vermeiden und, wenn sie dennoch begangen 

 wurden, leicht zu erkennen sind", nämlich der mathe- 

 matischen Methode. Die wahre theoretische Physik 

 kann nur eine mathematische Physik sein. Damit 

 sich aber eine physikalische Theorie in der Form 

 einer Kette mathematischer Elitwickelungen darstellen 

 lasse, müssen alle Begriffe, deren sie sich bedient, 

 durch Zahlen darstellbar sein. Dm aber eine physika- 

 lische Eigenschaft durch ein numerisches Symbol be- 

 zeichnen zu können , muß sie in die Kategorie der 

 Quantität gehören. Aber auch Qualitäten sind 

 der mathematischen Behandlung zugänglich, ohne daß 

 an deren Stelle, wie die alteren Physiker meinten, 



