Ursache und Zusammenhang sind Begriffe, die oft verwechselt oder falsch verwendet werden. Eine Korrelation bedeutet eine Beziehung zwischen zwei oder mehr Dingen: Wenn das eine zunimmt, nimmt das andere zu, oder wenn eines zunimmt, nimmt das andere ab. Eine Ursache ist etwas, das zu einer Wirkung führt; Wenn Sie beispielsweise Wasser auf eine bestimmte Temperatur erhitzen, wird es zum Kochen gebracht. Der entscheidende Punkt ist, dass eine Korrelation zwischen zwei Dingen nicht unbedingt bedeutet, dass das eine das andere verursacht. Wenn eine Beziehung zwischen zwei Phänomenen, A und B, besteht, könnte es sein, dass A B verursacht, oder es könnte sein, dass B für A verantwortlich ist; andere Möglichkeiten sind, dass ein anderer Faktor der Grund für A und B ist oder dass sie unabhängige Ursachen haben, die zufällig parallel verlaufen.
Korrelation
Forscher, die nach Gründen für verschiedene Dinge suchen, verwenden häufig statistische Methoden, um Korrelationen herzustellen: Dies kann der erste Schritt sein, um die Ursache zu ermitteln. Wissenschaftler und Statistiker können eine Formel verwenden, um die Stärke einer Beziehung zwischen zwei Phänomenen zu bestimmen. Dies ergibt eine Zahl, das Quadrat des Korrelationskoeffizienten oder R2, die immer zwischen 0 und 1 liegt, wobei ein Wert näher an 1 eine stärkere Korrelation anzeigt.
Wenn der R2-Wert hoch ist, kann diese Beziehung weitere Untersuchungen wert sein; Forscher sollten sich jedoch vor voreiligen Schlüssen hüten. Es ist möglich, alle möglichen starken, aber bedeutungslosen Korrelationen zu identifizieren. In einem sehr bekannten Beispiel beträgt der R2 für die Zahl der Verkehrstoten in den USA zwischen 1996 und 2000 und die Menge der aus Mexiko importierten Zitronen im gleichen Zeitraum 0.97 – eine sehr starke Korrelation –, aber es ist äußerst unwahrscheinlich, dass das eine verursacht das andere.
Ein Zusammenhang, insbesondere wenn er in den Medien berichtet wird, wird oft als „Link“ bezeichnet, was irreführend sein kann, da davon ausgegangen werden kann, dass einer der Faktoren den anderen verursacht. Zum Beispiel könnte eine Studie, die herausgefunden hat, dass Männer, die vier Tassen grünen Tee pro Tag trinken, ein geringeres Schlaganfallrisiko haben als diejenigen, die keinen Tee trinken, die Schlagzeile „Grüner Tee senkt das Schlaganfallrisiko“ generieren. Dies impliziert, dass das Trinken von grünem Tee das Schlaganfallrisiko direkt senkt, aber dies ist durch die Studie nicht belegt. Andere Faktoren, wie die Tatsache, dass die Studie an Männern in Japan durchgeführt wurde, die eine andere Ernährung und Bewegungsgewohnheiten haben als Männer in westlichen Ländern, könnten die Ergebnisse beeinflusst haben. Auch wenn hier ein direkterer kausaler Zusammenhang bestehen könnte, wäre eine breiter angelegte Studie erforderlich und es müssten mehr Variablen berücksichtigt werden.
Verursachen
Wenn Faktor A für Faktor B verantwortlich ist, besteht eine starke Korrelation zwischen den beiden, aber das Gegenteil ist nicht unbedingt der Fall. Um zweifelsfrei zu beweisen, dass A für B verantwortlich ist, ist viel mehr als ein hoher R2-Wert erforderlich. Nachdem eine starke Beziehung aufgebaut wurde, müssen die Forscher Ideen entwickeln, wie sich A auf B auswirken könnte, und diese Ideen dann experimentell testen. Es ist oft der Fall, dass mehr als eine mögliche Ursache identifiziert werden kann. In diesen Fällen ist es eine gute Methode, Experimente durchzuführen, bei denen alle Faktoren bis auf einen konstant bleiben, und dann daraus den Faktor zu bestimmen, der für die Wirkung verantwortlich ist.
Zum Beispiel kann eine Pflanze, die in einem gemäßigten Klima wächst, im Winter ruhen und im Frühjahr zu wachsen beginnen. Eine Theorie wäre, dass erhöhte Durchschnittstemperaturen Wachstum auslösen, eine andere könnte sein, dass längere Tageslichtperioden dafür verantwortlich sind. Um festzustellen, was der Fall ist, kann eine Pflanzenprobe steigenden Temperaturen und konstanten Stunden Tageslicht ausgesetzt sein, während eine andere konstante Temperatur und zunehmendes Tageslicht erfahren kann. Die Ursache könnte dann bestimmt werden, ab welcher Pflanzengruppe zu wachsen beginnt. Wenn keiner der beiden Sätze zu wachsen beginnt, könnte ein drittes Experiment durchgeführt werden, bei dem sowohl die Temperatur als auch das Tageslicht erhöht werden; Wenn dies zu Wachstum führt, könnten die Forscher zu dem Schluss kommen, dass eine Kombination beider Faktoren erforderlich ist.
In einigen Fällen führt eine bestimmte Ursache immer zu einer bestimmten Wirkung; zum Beispiel wird die Schwerkraft der Erde ein Objekt immer dann fallen lassen, wenn keine andere Kraft auf es einwirkt. In anderen Fällen ist die Wirkung jedoch nicht garantiert. Es ist bekannt, dass ionisierende Strahlung und bestimmte Chemikalien Krebsursachen sind, aber nicht jeder, der diesen Faktoren ausgesetzt ist, wird die Krankheit entwickeln, da dies mit einem gewissen Zufall verbunden ist. Beide Faktoren können die DNA verändern, und manchmal führt dies dazu, dass eine Zelle krebsartig wird, aber dies wird nicht jedes Mal passieren.
Würde man jedoch die Exposition gegenüber diesen Faktoren gegen die Krebsinzidenz in einer großen Stichprobe ansonsten ähnlicher Personen aufstellen, wäre eine starke Korrelation zu erwarten.
Obwohl Forscher anhand der Stärke der Korrelationen Kriterien haben, um mögliche Ursachen eines Phänomens zu verfolgen, ist nicht unbedingt der Faktor mit dem höchsten R2-Wert verantwortlich. Wissenschaftler und Forscher werden Faktoren ablehnen, die eine schwache Korrelation aufweisen, aber wie bereits erwähnt, können völlig irrelevante Faktoren ein sehr hohes R2 erzeugen, ebenso wie Faktoren, die aus dem gleichen Grund wie die untersuchte Sache auftreten. Die Wahrscheinlichkeit, dass A B verursacht, ist daher nicht unbedingt proportional zur Stärke der Korrelation.
Verwechslung von Ursache und Zusammenhang
Viel Verwirrung zwischen Ursache und Korrelation resultiert aus der Art und Weise, wie über Ergebnisse in den Medien berichtet wird. Eine Beziehung könnte als „Ursache“ beschrieben werden – es könnte berichtet werden, dass gewalttätige Videospiele gewalttätiges Verhalten verursachen, wenn beispielsweise nur eine Korrelation gefunden wurde. Es kann sein, dass aggressive Menschen eher gewalttätige Spiele spielen, so dass sich solche Menschen mit oder ohne Einfluss der Spiele aggressiver verhalten würden.
Untersuchungen haben gezeigt, dass gewalttätige Spiele die Aggression beeinflussen können. Es zeigt auch, dass eine Reihe anderer Faktoren für gewalttätiges Verhalten verantwortlich sein können, darunter ein schlechterer sozioökonomischer Status, psychische Erkrankungen, missbräuchliche Kindheit und schlechte Erziehung. Möglicherweise können solche Spiele die Wahrscheinlichkeit von gewalttätigem Verhalten bei einer Person mit einer Prädisposition für Aggression aufgrund anderer Faktoren erhöhen, aber die Aussage, dass gewalttätige Videospiele gewalttätiges Verhalten verursachen, ist durch die bekannten Tatsachen nicht gerechtfertigt.
Gesundheit ist ein weiterer Bereich, in dem Verwirrung entstehen kann. Diejenigen, die von den vielen Dingen lesen oder hören, von denen berichtet wurde, dass sie Krebs verursachen oder damit in Verbindung stehen, werden möglicherweise nie wieder essen, trinken oder ihr Zuhause verlassen. Eine „Ursache“ kann nur eine Korrelation sein, und eine „Verbindung“ ist genau das: Sie identifiziert keine eindeutige Ursache von Krebs. Es wird viel geforscht, warum Krebs entsteht, und Wissenschaftler finden häufig Verbindungen „eine Wirkung haben könnte“, bevor Sie irgendwelche Schlussfolgerungen ziehen.