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Wirklichkeit richtig simuliert? : Die Kunst modellhafter Welterkenntnis

Lücken im Verständnis

Wenn man nun aber die theoretischen Ansätze erst einmal beiseitelässt und sich existierende Modelle ansieht, bemerkt man schnell, wie vielfältig das ist, was wir unter dem Oberbegriff Modell zusammenfassen. Fast alle Modelle beinhalten Idealisierungen, indem entweder Eigenschaften des Bezugsobjektes weggelassen oder verändert werden, so etwa beim reibungsfreien Pendel in der Physik. Es gibt Modelle, die anhand struktureller Ähnlichkeiten funktionieren, indem Modell und modelliertes Objekt der gleichen mathematischen Beschreibung gehorchen. Phänomenologische Modelle wie das Tropfen-Modell der Kernphysik, das Atomkerne so behandelt als wären sie Flüssigkeitstropfen, beschränken sich dagegen auf die Wiedergabe einiger Eigenschaften des Bezugssystems, ohne etwas über die wirksamen Mechanismen aussagen zu wollen.

Modelle können konkrete Objekte sein, mathematische Gleichungssysteme, numerische Programme oder abstrakte Ideen. Es gibt viele Arten, ein und denselben Sachverhalt zu modellieren. Entsprechend schwierig ist es, dieses Spektrum von Modellen systematisch mit einem einzigen philosophischen Ansatz einzufangen. Roman Frigg und Stephan Hartmann schließen ihren philosophischen Übersichtsartikel zu wissenschaftlichen Modellen in der Stanford Encyclopedia of Philosophy mit dem Fazit: "Modelle spielen in der Wissenschaft eine wichtige Rolle. Doch obwohl sie unter den Philosophen beträchtliches Interesse erzeugt haben, bestehen nach wie vor signifikante Lücken in unserem Verständnis darüber, was Modelle sind und wie sie funktionieren."

Für die wissenschaftliche Praxis stellt sich ohnehin vielmehr die pragmatische Frage: Welche Art der Modellierung ist die beste, die wissenschaftlich zutreffende? Wie viel Ähnlichkeit zwischen Modell und modelliertem System ist notwendig, wie viel Idealisierung erlaubt, damit die Übertragung dessen, was mit dem Modell gefunden wurde, auf das Ursprungssystem noch gerechtfertigt ist? Wann können wir einen Menschen als sphärisch symmetrischen Körper annähern, und wann brauchten wir als Modell eher einen eineiigen Zwilling? Leider gibt es kein festes Rezept dafür, wie ein funktionierendes Modell zu konstruieren ist, doch in der Praxis lässt sich oft die Angemessenheit eines Modells zuverlässig einschätzen. Beispielsweise braucht ein Automodell in einem Windkanaltest offensichtlich kein detailgetreues Innenleben. Erheblich schwieriger ist es aber, die Realitätstreue eines Modells bei nichtlinearen, komplexen Systemen zu beurteilen, denn Nichtlinearität hat im Allgemeinen zur Folge, dass der Einfluss einzelner Teilmechanismen im komplexen Gesamtsystem schwer einzuschätzen ist.

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