Zur Theorie des Experiments: Untersuchungen am Beispiel der Entdeckung des Harnstoffzyklus
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Bern
Bern Studies in the History and Philosophy of Science
2000
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
I
Einleitung
A
Theoretische
Grundkon^ępte
19
II
Ijehrbuchdarstellungen 21
1 Thema und Aufgabenstellung.................. 21
2 Beispiellösung .......................... 24
2.1 Tabellen und Graphen................... 24
2.2 Erläuterung........................ 28
3 Diskussion............................ 30
3.1 Inhalt der Texte...................... 30
3.2 Offensichtliche Lücken.................. 31
3.3 Erste kritische Einwände ................. 32
4 Zusammenfassung........................ 34
III
Kausalpro%esse im Experiment 37
1 Thema und Aufgabenstellung.................. 37
2 Begriffe und Konzepte...................... 40
2.1 Ereignisse, Ereignistypen, Faktoren............ 40
2.2 Kausalgraphen...................... 41
Darstellungskonventionen............... 41
Idealer Kausalgraph.................. 43
Durchlaufen eines Kausaigraphen........... 45
Partieller Kausalgraph................. 45
2.3 Kausale Prozesse im Experiment.............. 46
2.4 Grossen.......................... 47
3 Beispiellösungen......................... 49
3.1 Die Bose-Einstein-Kondensation ............. 49
3.2
Lavoisiers
Verbrennungsexperiment............ 52
4 Zusammenfassung........................ 54
IV
Quantitative
Kausalproęęsse
57
1 Thema.............................. 57
2 Quantität und Qualität...................... 57
2.1 Messgrössen und Werte.................. 60
2.2 Mathematische Beschreibungen.............. 61
3 Messprozesse........................... 63
3.1 Direkte und indirekte Messungen............. 65
3.2 Messfehler........................ 65
3.3 Stochastische und systematische Störgrössen........ 66
3.4 Normierung und die Wahl von Einheiten.......... 67
4 Zusammenfassung........................ 70
V
Experimentieren als Test kausaler Hypothesen 71
1 Thema und Aufgabenstellung.................. 71
2 Phasen experimentellen Handelns................ 71
2.1 Experimentdesign..................... 73
Differenztest ..................... 73
Nullversuch...................... 74
Homogenitätsbedingung................ 75
Anfangsbedingungen ................. 75
Herstellungsprozesse.................. 75
Wahl des Messprozesses................ 76
2.2 Experimentdurchführung................. 77
Realisierung der Anfangsbedingungen......... 77
Beobachtungen und Messungen............ 79
Protokollführung und Laborbuch ........... 79
2.3 Experimentauswertung.................. 80
Kausales Schliessen.................. 81
Wiederholungsversuche................ 81
Fehlerbehandlung................... 82
3 Beispiellösungen......................... 83
3.1 Testen qualitativer Hypothesen............... 83
3.2 Testen quantitativer Hypothesen.............. 88
Differenztest mit Quantitäten............. 88
Bestätigung quantitativer Hypothesen.......... 89
4 Zusammenfassung........................ 90
VI
Kausalschlüsse und Prüfsituationen 93
1 Kausale Hypothesen....................... 93
1.1 Überprüfung idealer Kausalgraphen............ 93
1.2 Überprüfung partieller Kausalgraphen........... 93
2 Kausales Schüessen........................ 96
2.1 Schluss auf kausal relevante Faktoren............ 96
2.2 Allgemeiner Differenztest................. 96
2.3 Vollständiger Differenztest................. 98
2.4 Homogenitätsbedingung.................. 101
2.5 Test der Homogenitätsbedingung............. 102
3 Erweiterung von Kausalgraphen................. 103
4 Grobfaktoren und Feinfaktoren................. 104
5 Messprozesse........................... 105
В
Analyse der Erstpublikation von Hans Krebs und Kurt Henseleit 107
VII
Einfuhrung in die Biochemie des Harnstoffyyklus 109
1 Hans Krebs, Kurt Henseleit und der Harnstoff......... 109
2 Grundlagen............................ 109
2.1 Definitionen und Begriffe................. 110
2.2 Einige wichtige Substanzen................ 111
2.3 Der Harnstoffzyklus.................... 112
3 Zur Methode von Krebs und Henseleit............. 116
3.1 Überblick......................... 116
3.2 Harnstoffbestimmung mit
Urease
............. 117
Das Prinzip...................... 117
Retention....................... 119
VIII Kausahtruktur und Hintergründe des Artikels 121
1 Thema und Aufgabenstellung.................. 121
2 DerArtikel............................ 121
2.1 Abschnitt 1: Methode................... 126
2.2 Abschnitt 2: Masseinheiten ................ 131
2.3 Abschnitt 3: Ort der Harnstoffbildung........... 140
2.4 Abschnitt^ Harnstoff aus Arginin............. 145
2.5 Abschnitt 5: Einfluss stickstofffreier Verbindungen..... 149
2.6 Abschnitt 6: Harnstoff-Vorläufersubstanzen........ 155
2.7 Abschnitt 7: Wirkung des Ornithin............. 158
2.8 Abschnitt 8: Der Ornithin-Kreislauf............ 163
2.9 Abschnitt 9: Andere Wege der Hamstoffbildung...... 168
IX
Bilanţ
С
Schritte
фг
Rekonstruktion der Fallgeschichte 175
X
Ein historisches Experiment nachgestellt — Teil
I
177
1 Thema.............................. 177
2 Materialien und Instrumente................... 178
3 Situation im Labor........................ 181
4 Zur Durchführung des Experiments............... 182
4.1 Die Warburg-Apparatur.................. 182
4.2
Gerisse
und Manometer.................. 185
4.3 Prinzip der Messung.................... 187
5 Praktische Anleitung....................... 188
5.1 Die einzelnen Handlungsschritte.............. 188
5.2 Zur mathematischen Auswertung............. 195
XI
Auswertung der
Experimental-Siting
199
1 Thema.............................. 199
2 Arbeitsaufträge.......................... 199
3 Ergebnisse der beobachtenden Gruppe............. 202
3.1 Befunde.......................... 202
3.2 Kommentar........................ 203
3.3 Dokumentation und Evidenz............... 204
3.4 Probleme der Interpretation................ 204
4 Ergebnisse der experimentierenden Gruppen.......... 206
4.1 Die .Laborbücher ..................... 206
4.2 Versuchsergebnisse.................... 211
4.3 Theoretische Aspekte der Arbeit im Labor......... 212
XII Laborbücher als historische Quellen 221
1 Thema und Aufgabensteüung.................. 221
2 Die Quellen............................ 222
3 Experimente zur Harnstoffbestimmung............. 240
3.1 Versuch vom 26.7.31 (Krebs)............... 240
3.2 VersuchvomS.S.SlfHenseleit).............. 245
3.3 Krebs Kommentar zum 5. 8.31.............. 249
4 Harnstoffbildung aus Thymin?.................. 250
4.1 Versuch vom 14. 8.31 (Henseleit) und Krebs Kommentar . 250
5 Der Omithin-Effekt....................... 255
5.1 Versuch vom 15.11.31 (Henseleit)............. 255
6 Zusammenfassung........................ 258
XIII Ein historisches Experiment nachgestellt — Teil
II
259
1 Thema .............................. 259
2 Quellensuche........................... 259
3 Das Experiment......................... 264
3.1 Experimentdesign..................... 264
3.2 Apparatur, Manometer und
Gefásse
............ 264
3.3 Lösungen......................... 271
3.4 Gasmischung und Belüftung der
Gerasse
.......... 274
3.5 Leberschnitte: Herstellung und Vorbehandlung....... 280
3.6 Hamstoffbildung..................... 289
3.7 Harnstoffbestimmung................... 291
Ergebnisse....................... 298
4 Bewertung des Ergebnisses.................... 298
4.1 Erklärungsansätze..................... 298
4.2 Bedeutung des Nullversuchs................ 300
4.3 Weitere Planung...................... 302
5 Erkennmisgewinn durch
Replikádon?
.............. 303
6 Zusammenfassung und Ausblick................. 304
XIV Die Entdeckung des Hamsfofyklus: Eine Rekonstruktion 307
1 Skizze der Fallgeschichte..................... 307
1.1 Elemente der Rekonstruktion einer Entdeckung...... 309
1.2 Erste Überprüfung stickstoffhaltiger Substanzen...... 312
1.3 Kombination mit Ammoniak ............... 314
1.4
Andere
Einflüsse..................... 314
1.5
Ornithin
......................... 315
1.6 Abbaupfade........................ 316
1.7 Messung des Ammoniakverbrauchs............ 317
1.8 Variation der Ornithmkonzentration............ 318
1.9 Die neue Rolle für Ornithin................ 321
1.10 Arginin und Citrallin als Zwischenprodukte........ 322
Schwierigkeiten bei der Rekonstruktion............. 323
2.1 Rechtfertigende
vs.
genetische Begründung......... 323
2.2 Der historische Fehlschluss ................ 324
2.3 Retrospektive versus prospektive Rekonstruktion...... 325
2.4 Die kognitive Undurchsichtigkeit der Geschichte...... 326
D
Anhang 329
I
Betriebsanleitung unserer Warburg-Apparatur 331
II
Aussage aus dem Handbuch der Firma B. Braun Melsungen 341
III
Kiein^ęller:
Manometrische Methoden 379
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