Logisk positivisme og kritisk rasjonalisme er to måter å se på vitenskapelige teorier på. Men hvilken beskriver vitenskapen mest nøyaktig?
Logisk positivisme hevder at en påstand er vitenskapelig signifikant hvis den med sikkerhet kan bestemmes som sann eller usann gjennom objektiv observasjon, upåvirket av eksisterende teorier, og at universelle påstander dannes gjennom akkumulering av singulære påstander. En singulær påstand refererer til en spesifikk hendelse som skjedde i en bestemt tid og rom, og en universell påstand er en generalisering av singulære påstander som kan etableres som en vitenskapelig teori. For eksempel, hvis den singulære påstanden «Dette lakmuspapiret blir rødt når det legges i syre» observeres uten unntak, kan den universelle påstanden «Alt lakmuspapir blir rødt når det legges i syre» etableres som en vitenskapelig teori.
Denne ideen møter imidlertid kritikk om at selv om en vitenskapelig teori garantert er sann gjennom akkumulering av enkeltstående påstander, kan den ikke garanteres å være sann som en universell påstand i fremtiden. For eksempel garanterer ikke observasjonen om at lakmusprøvepapir alltid har blitt rødt når det dyppes i syre at noe lakmusprøvepapir vil bli rødt når det dyppes i syre i fremtiden. For å overvinne denne vanskeligheten har noen logiske positivister skiftet til den avslappede posisjonen om at akkumuleringen av entydige påstander gjør det stadig mer sannsynlig at en vitenskapelig teori vil bli bestemt til å være sann. Dette løser imidlertid ikke problemet med at vi ikke vet om en generalisert påstand vil fortsette å være sann i lys av tidligere påstander om én enhet.
Kritisk rasjonalisme, i motsetning til logisk positivisme, mente at proposisjoner dannes i forbindelse med eksisterende vitenskapelige teorier, og argumenterte for at det er nesten umulig å observere fenomener som de er, og at selv om det ikke er mulig å vite sikkert at en hypotese eller vitenskapelig teori er sann gjennom sanne proposisjoner, er det mulig å vise at den er usann gjennom sanne proposisjoner. For eksempel, fra entallsutsagnet «Noen lakmusprøvepapir blir ikke røde når de legges i syre», er det tydelig at det universelle utsagnet «Alle lakmusprøvepapir blir røde når de legges i syre», er usann. Basert på dette foreslår kritisk rasjonalisme motbevisbarhet som et kriterium for å skille mellom vitenskap og ikke-vitenskap, og argumenterer for at bare utsagn som kan motbevises ved observasjon bør anerkjennes som vitenskapelig meningsfulle.
Kritisk rasjonalisme hevder at nye vitenskapelige teorier oppstår fra observasjon av fakta som ikke kan forklares av eksisterende vitenskapelige teorier. I dette tilfellet blir eksisterende vitenskapelige teorier umiddelbart forkastet og kan ikke brukes til å modifisere eksisterende vitenskapelige teorier. Forskere formulerer nye hypoteser for å løse problematiske situasjoner der fakta som ikke kan forklares av eksisterende vitenskapelige teorier blir funnet, og kommer opp med tilfeller som kan teste hypotesene. Hvis ingen slike tilfeller observeres, får hypotesen status som en foreløpig vitenskapelig teori. Kritisk rasjonalisme hevdet at vitenskapen aldri kan komme frem til den sanne sannheten, men at den kan nærme seg den trinnvis. Alle vitenskapelige teorier er foreløpige. Dette er fordi en vitenskapelig teori konsekvent kan overleve gjentatte forsøk på å motbevise den, men den kan motbevises når som helst. Problemet med kritisk rasjonalisme er imidlertid at den ikke beskriver vitenskapens realiteter nøyaktig, ved at det i den virkelige vitenskapens verden er hyppige forsøk på å forbedre eksisterende vitenskapelige teorier, i stedet for å forkaste dem, selv når slike tilfeller har blitt funnet og de bør forkastes.
En vitenskapelig teori er ikke bare en syntese av en rekke observerte fakta; den er mye mer kompleks enn som så. For eksempel er Newtons bevegelseslover ikke bare en akkumulering av observasjoner, men en matematisk modell som forener og forklarer disse observasjonene. Disse modellene inneholder konsepter og prinsipper som er mer komplekse enn individuelle utsagn og kan ikke forklares ved ren akkumulering av utsagn. Denne kompleksiteten er også grunnen til at vitenskapelige teorier er mer enn bare en akkumulering av empiriske data. Vitenskapelige teorier har ofte forutsigbarhet, som er et viktig kjennetegn ved vitenskapelige teorier. Forutsigbarhet innebærer evnen til å forutsi fremtidige hendelser utover ren observasjon. Denne forutsigbarheten er vanskelig å oppnå gjennom akkumulering av enkeltstående utsagn, noe som tyder på at vitenskapelige teorier er mer enn bare en akkumulering av observasjoner.
Videre er vitenskapelige teorier ikke bare en samling av fakta; de gir et konseptuelt rammeverk. Dette rammeverket former måten vi forstår og forklarer verden på, noe som ikke kan oppnås gjennom ren akkumulering av utsagn med ett enkelt navn. For eksempel er evolusjonsteorien ikke bare en samling av biologiske fakta; den gir en omfattende forklaring på livets mangfold og forandring. Dette viser at vitenskapelige teorier er mer enn bare empiriske fakta. Vitenskapelige teorier er basert på empiriske observasjoner, men de har også et konseptuelt rammeverk og forutsigbarhet som går utover dem, og det er derfor de ikke kan forklares gjennom ren akkumulering av observasjoner.
Vitenskapelige teorier er dermed mer enn bare en opphopning av enkeltstående utsagn; de inkluderer komplekse og prediktive modeller, noe som er en viktig faktor for å forstå hvordan vitenskapelige teorier dannes og valideres.
