Exakte Wissenschaft ist ein Wissenschaftsbereich als Teil der Naturwissenschaften, in dem vorrangig mathematische Methoden zur Anwendung kommen. Unter exakten Wissenschaften wird in erster Linie die Mathematik selbst, die Astronomie, die Physik und die Chemie verstanden.
Diese Fachgebiete – in weiten Teilen auch die Ingenieurwissenschaften – basieren auf den exakten Methoden und Verfahren der Mathematik sowie auf der quantitativen Messbarkeit von Ereignissen und Phänomenen und ihrer symbolisch-logischen Beschreibung. Dabei spielen Modelle und Methoden zur Vorhersage eine gewisse Rolle. Noch wichtiger sind jedoch die Analyse und Beschreibung von Naturphänomenen.
Das Gegenteil wären die nicht-exakten Wissenschaften. Der Begriff wird jedoch nur selten bis gar nicht verwendet. Gemeint sind damit in der Regel die Geistes-, Politik- oder Sozialwissenschaften u. a. Letztere Fachgebiete erheben teilweise jedoch ebenso Daten und verwenden ebenfalls mathematische Werkzeuge, beispielsweise die Statistik. Weitere Wissenschaften, auch bekannt als Erfahrungswissenschaften, wie beispielsweise die Soziologie, basieren auf einer empirischen Herangehensweise. Sie zählen nicht zu den exakten Wissenschaften.
Historische Herkunft Die Bezeichnung exakte Wissenschaft hat ihre Prägung im späten 19. Jahrhundert erhalten und sie wurde damals vielfach und in unterschiedlichen Bedeutungen gebraucht.
Im weitesten Sinne hat sie dieselbe Bedeutung wie mathematische Wissenschaft, welche der neuzeitlichen Zielsetzung entspringt, mathematische Qualitäten oder Wesenheiten der empirischen Dinge in einer vermengten Mathematik – in einer so genannten ›Mathesis mixta‹Das Begriffspaar ›mathesis mixta‹- ›mathesis pura‹ findet sich seit dem 18. Jahrhundert in der Wissenschaftsphilosophie und ist etwa Helmut Pulte, Axiomatik und Empirie. (Wiss. Buchges.) Darmstadt 2005, zu entnehmen. Darin auf Seite 42 f. heißt es zu diesem Kontext: „Während die mathesis pura Beziehungen zwischen mathematischen Größen unabhängig von irgendwelchen Objekten untersucht, geht es der mathesis mixta um solche Größen und Größenbeziehungen, die in natürlichen, der Zählung und Messung zugänglichen Objekten angetroffen werden. Mathesis mixta kann nicht in eine formale Struktur einerseits und einen physikalischen Anwendungsfall andererseits zerlegt werden, so dass erstere erst durch letzteren ›interpretiert‹ werden müsste, um als wahr gelten zu können, sondern sind als Mathematik bereits wahr“. – zu erfassen und zu extrahieren.Siehe Michael Heidelberger, Das Experiment in den Wissenschaften. Seite 157 in A. Bartels, M. Stöckler (Hrsg.), Wissenschaftstheorie. (Mentis) Paderborn 2007. «Sie [die wissenschaftlichen Instrumente] dienten der so genannten mathematica mixta, die neben abstrakten mathematischen Eigenschaften der Natur noch einzelne physikalische Qualitäten mitberücksichtigt.» (S. 157). Gelegentlich findet sich im betrachteten Zeitabschnitt diese allgemeine Synonymität,Siehe etwa die Einleitung in Otto Hölders Die Mathematische Methode. (Springer) Berlin 1924. «In der Mathematik und in den exakten Naturwissenschaften, die sich der Mathematik als einer Hilfswissenschaft bedienen, kommen eigentümliche, lange und verzweigte Schlußketten vor.» (S. 1). und manchmal wird noch allgemeiner mit mathematischem Denken gleichgesetzt.Siehe P. Lorenzen (1960), hier in der Literatur. «Dass die exakte Naturwissenschaft mindestens 2500 Jahre alt ist (Geometrie!), ist aus dem Bewusstsein verdrängt.» (S. 1) - «Das Verstehen des Denkens der Menschen, von denen die Wissenschaftsgeschichte handelt, ist aber kein bloßes geisteswissenschaftliches Verstehen, sondern setzt auch ein Verständnis für exakte Wissenschaft in ihrer zeitunabhängigen Geltung voraus.» (S. 2).
Der engere Begriff der exakten Wissenschaft entstammt der Neukantianischen Strömung in der Wissenschaftsphilosophie seit Ende des 19. Jahrhunderts, um die „logische Eigenständigkeit“ der Naturwissenschaften gegenüber den Geisteswissenschaften zu behauptenDiese Unterscheidung wurde in den Logik-Schriften, jeweils von Ch. Sigwart (1873/78) und von W. Wundt (1880/83) herausgearbeitet. Siehe dazu Helmut Pulte: Wissenschaft. Abschnitt III (Ausbildung moderner Wissenschaftsbegriffe im 19. und 20. Jh.), Nr. 2 (Aprioristische Tradition einschließlich Neukantianismus). In: Historisches Wörterbuch der Philosophie. Band 12. Schwabe, Basel 2004, S. 922–4 sowie insbes. die Anm. 38 u. 39.Man vergleiche insbes. den Vierten Abschnitt, Seite 479, des Zweiten Bandes in W. Wundt (1883), hier in der Literatur angegeben. Dort wird explizit eine ›Logik der Gesellschaftswissenschaften‹ dargestellt, gegenüber den logischen Eigenarten der „exakten Naturforschung“ (ebd., S. 220) in den Naturwissenschaften (im vorangehenden Abschnitt), worin Wundt sogar eine ›Logik der Chemie‹ und eine ›Logik der Biologie‹ unterscheidet. Von solch einer Unterscheidung zwischen passenden Methoden der Naturwissenschaften einerseits und Geisteswissenschaften andererseits wurde in der Nachfolge vorrangig von Naturwissenschaftlern und Mathematikern bis Ende des 20. Jahrhunderts Gebrauch gemacht, um ihre jeweilige Wissenschaft methodologisch von den Geisteswissenschaften abzugrenzen.Man siehe exemplarisch: Max Planck: Sinn und Grenzen der exakten Wissenschaften Vortrag gehalten im November 1941. 7. Auflage. Barth-Verlag, Leipzig 1965; Diese Bedeutung entnehme man etwa auch: Einleitender Bericht. In: F. Klein, H. Weber, F. Meyer (Hrsg.): Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften. 1.Band. ab 1898; sub.uni-goettingen.de Davon ausgehend wurde der Terminus auch in der Wissenschaftsphilosophie gebräuchlich.Mit viel Widerhall wurde der Begriff beim Wiener Kreis und in der "Berliner Gruppe" um H. Reichenbach in den Schriften aufgenommen und verwendet. Siehe dazu insbesondere die Programmschrift Wissenschaftliche Weltauffassung - der Wiener Kreis, herausgegeben für den Verein Ernst Mach von O. Neurath, H. Hahn und R. Carnap. (Wolf) Wien 1929. phil.cmu.edu (PDF). Dem Geleitwort zu dieser Schrift kann entnommen werden, dass sie anlässlich einer vom Verein Ernst Mach veranstalteten Tagung verfasst wurde, die man gemeinsam mit der DPG und der DMV zu dem Thema Erkenntnislehre der exakten Wissenschaften organisierte. Sie fand vom 15. bis zum 17. September 1929 in Prag statt.
Gelegentlich wird die hier gemeinte Abgrenzung der exakten Naturwissenschaften zusammen mit dem Ende des Hegelschen Idealismus gesehen. «Naturwissenschaftliches Denken» trat seit Mitte des 19. Jahrhunderts gemeinsam mit einem philosophischen Positivismus auf,Siehe P. Lorenzen (1960), hier in der Literatur: S. 6, dort auch der Wortlaut. der die Verschiedenheit allein auf Ebene der deskriptiven Verfahren zu einer ‹denkökonomischen› Erfassung der Naturerscheinungen einerseits und der Subjektwahrnehmungen andererseits suchte. Exakte (Natur-)Wissenschaft, so die Überzeugung, werde von eigenen «energiesparenden Erfindungen unseres Denkens» begleitet.Harald Delius: Positivismus und Neopositivismus. S. 269–286 in A. Diemer (Hrsg.), Philosophie. Fischer, Frankfurt am Main 1958. Darin obiger Wortlaut auf Seite 274, sowie die allgemeine Charakterisierung: «Wissenschaft als Beschreibung: Der Geist empirisch – exakter Naturwissenschaftlichkeit, der sich im französischen Positivismus [namentlich hiermit vor allem J. 'Alembert und A. Comte gemeint] manifestiert, kennzeichnet auch den deutschen Positivismus des 19. Jh., vor allem in der Form, die er bei Denkern wie E. Mach (1838–1916) und R. Avenarius (1843–1896) angenommen hat.».
Kennzeichnung (Wundt) So heißt es etwa, um einmal Wilhelm Wundts Methodenlehre seiner Logik von 1883 herauszugreifen, die Aufgabe der Naturwissenschaftler bestehe «in der methodischen Erforschung der einzelnen Naturerscheinungen», was für jede einzelne Erscheinung spezielle, ›logisch‹ anordnende, deduzierende, abstrahierende und «zerlegende» (analysierende) «Werkzeuge exakter Beobachtung» erfordere.W. Wundt (1883), hier in der Literatur angegeben. Die Wortlaute sind den Seiten 220 f. (die Methoden der Untersuchung und Die allgemeinen Grundlagen der Naturforschung) entnommen. Auf Seite 221 wird etwa festgestellt: «Welchen Erfolg konnte eine Naturforschung haben, die auf Zeitbestimmung ohne Uhr, Temperaturvergleichungen ohne Thermometer, astronomische Beobachtungen ohne Fernrohr vertrauen musste?». Die Methoden der Geisteswissenschaften, zu denen Wundt etwa die Philologie, Psychologie, Staats- und Wirtschaftslehre und Völkerkunde zählte, seien aus der «spekulativen Philosophie» erwachsen und entwickelten sich davon «unabhängig» weiter. Ihre Wege zur Wissenschaft «bedürfen der Psychologie, [während] Geschichte und Statistik» sich darin eigenständig vermischten. So enthalten Geisteswissenschaften jeweils eigentümliche Methoden, wie etwa «psycho-physische», «vergleichend-psychologische» und «historisch-psychologische».W. Wundt (1883), hier in der Literatur angegeben. Die Wortlaute sind den Seiten 478 bis 497 (I.1 Die allgemeinen Grundlagen der Geisteswissenschaften) entnommen. Wundt beruft sich auf die Studien nach A. Comte und G. Fechner. Letztlich geht Wundt von der Vorstellung psychologisch unabhängiger «Logiken» aus, was eine gewisse psychologistische wie pluralistische Logikauffassung beinhaltet.Entsprechende Bemerkung dazu auch in Helmut Pulte, Wissenschaft, Abschnitt III (Ausbildung moderner Wissenschaftsbegriffe im 19. und 20. Jh.), Nr. 2 (Aprioristische Tradition einschließlich Neukantianismus). In: Historisches Wörterbuch der Philosophie. Band 12. Schwabe, Basel 2004, S. 924. In der Differenzierung und nicht in der Vereinheitlichung bestand die ursprüngliche Intention.
Definition (Lorenzen) Paul Lorenzen versuchte in seiner Schrift Die Entstehung der exakten Wissenschaften (1960) eine nachträgliche Definition von exakter Wissenschaft. Er hebt dabei ihre, der Mathematik eigentümliche Fähigkeit heraus, eine «Kunstsprache», eine formale Symbolsprache zu bilden, die sich von den «„Unexaktheiten“ der natürlichen Sprache so weit befreit, dass sie sich mit einem genormten Vokabular formulieren lassen». Damit könne sie zu einer «Idealwissenschaft» über die «Realwissenschaften» hinaus abstrahiert werden.
Bemerkenswert ist Lorenzens Einschätzung, dass die Bezeichnung als exakte Wissenschaft einer historisch erwachsenen Überhöhung verschuldet ist, die sich mit dem logischen Empirismus seit Beginn des 20. Jahrhunderts verbinden lässt. Es müsse die Exaktheit der Wissenschaft darin bestehen, dass sie Theorien ausbildet,Damit erklärt sich der Einschluss der mathematischen Logik in das Regelwerk der exakten Wissenschaften. was nach Kantischem Diktum darlegt, ‹wie viel Mathematik in ihr enthalten ist›:Siehe dazu insbesondere I. Kant, Metaphysische Anfangsgründe der Naturwissenschaft (Riga 1786), S. IX (S. 6 in der Meiner-Ausgabe, hrsg. K. Pollock, Hamburg 1997).
Überlieferte Verwendungen
Journale und Buchreihen Buchreihe Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften (Tracts in Modern Physics) Buchreihe Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften