Wetenschapsfilosofie is het deel van de filosofie dat de wetenschappen bestudeert.
Filosofen die geïnteresseerd zijn in wetenschap bestuderen hoe kennis door wetenschappers wordt opgebouwd, en wat wetenschap onderscheidt van andere activiteiten. Het lijdt geen twijfel dat de moderne wetenschap de kennis op een groot aantal gebieden heeft verbeterd. Hoe heeft zij dit gedaan? Om dit vraagstuk aan te pakken moeten ook een aantal andere kwesties worden aangepakt.
Vroeger dachten sommigen dat wetenschap niets anders was dan georganiseerd gezond verstand. Thomas Henry Huxley dacht dit. Maar naarmate de twintigste eeuw vorderde, bracht de wetenschap veel ideeën voort die niets weg hadden van gezond verstand. Toen was het duidelijk dat wetenschap echt iets anders was dan gezond verstand. Maar wat was het dan? Dit wordt het afbakeningsprobleem genoemd.
Het afbakeningsprobleem verwijst naar het onderscheid tussen wetenschap en niet-wetenschap (inclusief pseudowetenschap). Karl Popper noemde dit de centrale vraag in de wetenschapsfilosofie. Onder filosofen bestaat geen volledige overeenstemming over het probleem; sommigen beschouwen het probleem als onoplosbaar of oninteressant.
De logisch positivisten probeerden de wetenschap te baseren op observatie. In hun visie werd waarheid bereikt door verificatie. Niet-wetenschap was niet-waarnemend en betekenisloos.
Daartegenover stelde Popper dat de centrale eigenschap van wetenschap falsifieerbaarheid is. Alle wetenschappelijke beweringen kunnen onwaar worden bewezen, althans in principe. Als een dergelijk bewijs ondanks voldoende inspanningen niet kan worden gevonden, dan is de bewering waarschijnlijk waar. Popper's ideeën werden door veel wetenschappers (zoals Peter Medawar) toegejuicht. Sceptici merkten echter op dat theorieën vaak niet terzijde werden geschoven wanneer een voorspelling werd weerlegd. De theorie werd gewoon aangepast aan de nieuwe bevindingen. Hieruit bleek dat, hoewel falsifieerbaarheid belangrijk was, het geen eenvoudige manier was om wetenschap van niet-wetenschap te onderscheiden.
Andere benaderingen werden geprobeerd. Eén idee was dat wetenschap een probleemoplossend proces was, gericht op het vinden van antwoorden op vragen. Natuurlijk proberen vele andere gebieden vragen te beantwoorden en problemen op te lossen. Een andere benadering was om wetenschap te definiëren als het zoeken naar objectieve waarheid. Maar objectiviteit is zeer moeilijk te definiëren, en of wetenschap werkelijk objectief is, is twijfelachtig.
Bij biologie was de situatie anders. Er waren vele duizenden gepubliceerde waarnemingen, en wat Darwin bereikte was te laten zien dat de waarnemingen zinvol waren als het zo was dat er evolutie had plaatsgevonden. In een natuurwetenschap (zoals biologie, geologie of astronomie) is een van de belangrijkste taken van de wetenschap het verklaren van wat er gebeurd is en wat er gezien wordt. Uiteraard maken zowel verklaringen als waarnemingen en theorieën deel uit van de wetenschapsfilosofie.
Zowel theorie als waarnemingen maken deel uit van de wetenschap, en ze zijn met elkaar verbonden in een soort cyclus. Een heel duidelijk voorbeeld was de voorspelling van Einstein dat een bron van zwaartekracht (zoals een ster) licht dat in de buurt komt, zou afbuigen. In 1919 werd een expeditie georganiseerd om de posities van sterren rond de zon vast te leggen tijdens een zonsverduistering. Uit de observatie van de sterposities bleek dat de schijnbare sterposities dicht bij de zon enigszins afweken van hun normale verwachte posities. In feite werd het licht dat de zon passeerde door gravitatie naar de zon toe getrokken. Dit bevestigde de voorspellingen van gravitationele lensing door Albert Einstein in de algemene relativiteitstheorie, gepubliceerd in 1915. Dit was het eerste harde bewijs voor Einsteins theorie.
Het punt hier is dat de waarneming en de theorie met elkaar verbonden waren. De waarneming zou niet zijn gedaan zonder de theorie, en dan was de waarneming een overtuigend bewijs ten gunste van de theorie. De theorie had een kritische test doorstaan. Sindsdien zijn er nog veel meer proeven gedaan met Einsteins ideeën, en die waren allemaal in overeenstemming met zijn theorie.
Volgens het gezond verstand begint de wetenschap met waarnemingen: alle wetenschappelijke kennis komt voort uit ervaringsfeiten. Theorieën ontstaan door observatie van deze feiten en worden vervolgens getest door voorspelling.
Hier volgt een schema van dit idee van wetenschap dat sommige filosofen een naïeve opvatting van wetenschap noemen:
---> INDUCTIE ---> WETTEN EN THEORIEËN ---> DEDUCTIE ---> VOORSPELLINGEN EN VERKLARINGEN ERVARINGSFEITENDeze naïeve opvatting wordt tegenwoordig niet door veel filosofen gehuldigd. In de eerste plaats wordt wetenschap gezien als een eenrichtingsmotor van "feiten" (wat zijn dat?) naar theorieën en voorspellingen. Zoals blijkt uit het voorbeeld van Einstein, waar een theorie andersom leidde, past het model niet bij veel van de wetenschap. In feite zijn de relaties tussen de onderdelen van een wetenschappelijke filosofie uiterst complex.
Volgens Pierre Duhem en W.V. Quine is het onmogelijk een theorie geïsoleerd te testen. Om bijvoorbeeld de gravitatiewet van Newton in ons zonnestelsel te testen, heeft men informatie nodig over de massa's en posities van de zon en alle planeten. Beroemd is dat het niet voorspellen van de baan van Uranus in de 19e eeuw niet leidde tot het verwerpen van de Wet van Newton. In plaats daarvan leidde het tot de verwerping van de hypothese dat er slechts zeven planeten in ons zonnestelsel zijn. De onderzoeken die volgden leidden tot de ontdekking van een achtste planeet, Neptunus. Als een test mislukt, is er iets mis. Maar het is een probleem om uit te vinden wat dat iets is: een ontbrekende planeet, slecht geijkte testapparatuur, een onvermoede kromming van de ruimte, enz.
Een gevolg van de stelling van Duhem-Quine is dat elke theorie verenigbaar kan worden gemaakt met elke empirische waarneming door toevoeging van extra (ad hoc) hypothesen. Daarom gebruikt de wetenschap Occam's Razor; hypothesen zonder rechtvaardiging worden geëlimineerd. Dit bracht Karl Popper ertoe naïeve falsificatie te verwerpen ten gunste van de "survival of the fittest", oftewel de meest falsifieerbare, van de wetenschappelijke theorieën. In de visie van Popper is elke hypothese die geen toetsbare voorspellingen doet eenvoudigweg geen wetenschap. Een dergelijke hypothese kan nuttig of waardevol zijn, maar kan niet als wetenschap worden beschouwd. W.V. Quine vond dat empirische gegevens niet volstaan om een oordeel te vellen tussen theorieën. In deze opvatting kan een theorie altijd in overeenstemming worden gebracht met de beschikbare empirische gegevens. Dit betekent echter niet noodzakelijkerwijs dat alle theorieën even waardevol zijn, omdat wetenschappers vaak gebruik maken van leidende principes zoals Occam's Razor.
Een gevolg van deze opvatting is dat specialisten in de wetenschapsfilosofie de eis benadrukken dat waarnemingen die ten behoeve van de wetenschap worden gedaan, beperkt blijven tot intersubjectieve objecten. Dat wil zeggen dat de wetenschap zich beperkt tot die gebieden waar algemene overeenstemming bestaat over de aard van de betrokken waarnemingen. Het is betrekkelijk gemakkelijk om overeenstemming te bereiken over waarnemingen van fysische verschijnselen, moeilijker om overeenstemming te bereiken over waarnemingen van sociale of mentale verschijnselen, en uiterst moeilijk om overeenstemming te bereiken over zaken van theologie of ethiek (en deze laatste blijven dus buiten het normale bereik van de wetenschap).
Bestaat er überhaupt een wetenschappelijke methode? Paul Feyerabend betoogde dat geen enkele beschrijving van de wetenschappelijke methode alle door wetenschappers gebruikte benaderingen en methoden kan omvatten. Feyerabend maakte bezwaar tegen een prescriptieve wetenschappelijke methode omdat een dergelijke methode de wetenschappelijke vooruitgang zou verstikken en belemmeren. Feyerabend beweerde: "het enige principe dat de vooruitgang niet afremt is: alles mag".
Thomas Kuhn ontkende dat het ooit mogelijk is de getoetste hypothese te isoleren van de invloed van de theorie waarop de waarnemingen zijn gebaseerd. Hij stelde dat waarnemingen altijd berusten op een specifiek paradigma, en dat het niet mogelijk is om concurrerende paradigma's onafhankelijk te evalueren. Met "paradigma" bedoelde hij een consistent "portret" van de wereld, dat geen logische tegenstrijdigheden bevat en consistent is met waarnemingen vanuit het gezichtspunt van het paradigma. Meer dan één zo'n logisch consistente constructie kan een bruikbaar beeld van de wereld schetsen, maar er is geen gemeenschappelijke basis om twee tegen elkaar op te zetten, theorie tegen theorie. Geen van beide is een standaard waarmee de ander kan worden beoordeeld. De vraag is welk "portret" volgens sommigen het meest bruikbaar is voor het oplossen van wetenschappelijke puzzels.
Voor Kuhn werd de keuze van het paradigma ondersteund door, maar uiteindelijk niet bepaald door logische processen. De keuze van het individu tussen paradigma's houdt in dat hij twee of meer "portretten" tegen de wereld afzet en beslist welke gelijkenis het meest veelbelovend is. In het geval van een algemene aanvaarding van het ene of het andere paradigma, geloofde Kuhn dat dit de consensus van de gemeenschap van wetenschappers vertegenwoordigde. Aanvaarding of verwerping van een bepaald paradigma is volgens hem evenzeer een sociaal als een logisch proces. Kuhns standpunt is er echter niet een van relativisme. Volgens Kuhn vindt een paradigmaverschuiving plaats wanneer een aantal waarnemingsanomalieën (problemen) in het oude paradigma het nieuwe paradigma nuttiger hebben gemaakt. Dat wil zeggen dat de keuze voor een nieuw paradigma gebaseerd is op waarnemingen, ook al worden die waarnemingen gedaan tegen de achtergrond van het oude paradigma. Een nieuw paradigma wordt gekozen omdat het wetenschappelijke problemen beter oplost dan het oude.
Het feit dat observatie is ingebed in de theorie betekent niet dat observaties irrelevant zijn voor de wetenschap. Wetenschappelijk inzicht vloeit voort uit observatie, maar de aanvaarding van wetenschappelijke uitspraken is afhankelijk van zowel het bijbehorende theoretische paradigma als van observatie. Natuurlijk kunnen verdere tests de meningsverschillen oplossen.