cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Mis asi see on, mida nimetatakse teaduseks?
Loogika lastele
Paljas loogika ei ole uute tõdede allikas. See-eest kui me oleme eeldustes kindlad, siis me võime olla sama kindlad kõiges, mida sellest saab loogiliselt tuletada.
Kas teaduslikke seadusi saab faktidest tuletada?
Eeldused:
...
n. Metall xn paisus kuumutamisel juhtumil tn.
Kõik metallid paisuvad kuumutamisel.
See arutlus ei ole kehtiv. Kui suur n ka ei oleks, ei saa olla loogilist tagatist, et mõni metallitükk kuumutamisel hoopis ei kahane.
Bertrand Russellile omistakse niisugune näide, mis illustreerib niisuguse arutluse loogilist kehtetust. Kalkun pani tähele, et talle on mitu nädalat igal hommikul kell 9 süüa antud, ning ta tegi järelduse, et iga päev kell 9. Aga jõululaupäeva hommikul kell 9 lõigati tal hoopis kõri läbi.
Arutlust, mis viib lõplikult hulgalt konkreetsetelt faktidelt üldisele järeldusele, nimetatakse induktiivseteks arutlusteks. Neile on iseloomulik, et nende järeldus läheb eeldustest kaugemale. Üldised teaduslikud seadused lähevad lõplikust hulgast vaadeldavatest tõenditest alati kaugemale, sellepärast neid ei saagi tõenditest dedutseerida.
Missugune on hea induktiivne arutlus?
Missugune siis on hea induktiivne arutlus? See on oluline küsimus, sest on selge, et kõik üldistused faktidest ei ole õigustatud. Mõnda me tahaksime nimetada ennatlikuks või ebapiisavatel tõenditel põhinevaks, näiteks kui me mõistame hukka tervele rahvusele mõne omaduse omistamise ainult naabrite näitel. Milliste asjaoludel on legitiimne väita, et teaduslik seadus on "tuletatud" lõplikust kogumist vaatluslikest ja eksperimentaalsetest tõenditest?
Esimene katse vastata esitab nõude, et oleksid täidetud järgmised tingimused:
On ka ilmne, et kui mõnel juhtumil vaadeldakse, et metallitükk kuumenemisel ei paisu, siis üldistust teha ei saa. Tingimus 3 on oluline.
Öeldu võib kokku võtta induktsiooniprintsiibiks: kui on vaadeldud suurt hulka A-sid väga mitmekesistes tingimustes ja kui eranditult kõigil neil A-del on omadus B, siis kõigil A-del on omadus B.
Sellega on tõsiseid probleeme. Võtame tingimuse 1. "Suur" on ebamäärane. Kindla arvu nimetamine oleks meelevaldne. Pealegi on palju juhtumeid, kus tundub, et suure arvu nõudmine ei tundu kohane. Näiteks üldistuseks, et aatomipommi kasutamine toob kaasa ülisuuri purustusi ja inimohvreid, piisas avalikkusele ühest vaatlusest. Ja ainult väga kangekaelne uurija tahaks kätt mitu korda tulle pista, et teha järeldus, et tuli põletab. Või kui ma kordaksin katset, mis äsja teadusajakirjas avaldati, ja esitaksin tulemused avaldamiseks, siis toimetaja lükkaks artikli tagasi, öeldes, et katse on juba tehtud.
Tingimuse 2 juures on raskusi sellega, mida pidada asjaolude oluliseks muutmiseks. Kas näiteks metallide kuumutamisel on tarvis varieerida metalli liiki, rõhku ja päevaaega? Metalli liiki küll, rõhku võib-olla, aga päevaaega mitte. Miks nii? Kui me seda ei oska öelda, siis võib varieeritavaid parameetreid lõputult lisada, näiteks labori mõõtmed ja katse tegija sokkide värvus. Kui üleliigseid varieerimisi mitte kõrvale jätta, siis ei ole võimalik tingimust 2 täita. Millistel alustel pidada mingit liiki varieerimist üleliigseks? Terve mõistus ütleb, et olukorra eelneva tundmise põhjal saab öelda, millised tegurid saavad uuritavat süsteemi mõjutada. Praegusel juhul me toetume oma teadmistele metallide kohta ja selle kohta, kuidas neid saab mõjutada. See on kindlasti õige vastus, aga kui me väidame, et teaduslik teadmine tuleb faktidest induktsiooni teel tuletada, siis tekib probleem, kui me küsime, kuidas teadmine, mille põhjal me otsustame, kas üks või teine asjaolude varieerimise viis on vajalik, on ise õigustatud. Kui me nõuame, et ka see teadmine oleks saadud induktsiooni teel, siis sama probleem tekib uuesti, sest ka need induktiivsed arutlused omakorda nõuavad asjassepuutuvate asjaolude täpsustamist jne. Tekib lõputu regress, nii et me ei saagi rahuldada nõuet, et iga teadmine oleks induktsiooni teel õigustatud.
Isegi tingimus 3 on problemaatiline, sest on vähe teaduslikku teadmist, millel poleks teadaolevaid erandeid.
Teised probleemid induktsionismiga
Nimetame positsiooni, mille järgi teaduslik teadmine tuleb tuletada mingit liiki induktiivse järeldamise teel, induktsionismiks, ning selle pooldajaid induktsionistideks.
Sellel vaatel on see tõsine raskus, et pole täpseid tingimusi, millel üldistus on saadud hea induktiivse järeldamise teel, seega pole selge, milles induktsioon seisneb.
On ka teisi probleeme.
Kui võtta tänapäeva teaduslikku teadmist sõna-sõnalt, siis tuleb tunnistada, et palju sellest käib vaadeldamatu kohta. Jutt on näiteks prootonitest, elektronidest, geenidest, DNA molekulidest. Kuidas saab seda sobitada induktsionismiga? Tundub, et induktsioon ei võimalda saada vaadeldavate faktide põhjal teadmist vaadeldamatu kohta. Induktsionist peaks siis hülgama suure osa tänapäeva teadusest.
Paljudel teaduslikel seadustel, näiteks gravitatsiooniseadusel, on täpsete matemaatiliselt formuleeritud seaduste kuju. Aga mõõtmised, mille abil on saadud nende seaduste vaadeldavad tõendid, on ebatäpsed.
Üks ettepanek induktsiooniprobleemi vältimiseks on nõrgendada nõuet, et teadusliku teadmise tõesust tuleb tõestada, ning rahuldada väitega, et tõendite valguses saab näidata, et teaduse väited on tõenäoliselt tõesed. Siis saab induktsiooniprintsiibi niimoodi ümber sõnastada: kui on vaadeldud suurt arvu A-sid väga mitmekesistes tingimustes ja kui eranditult kõigil neil A-del on omadus B, siis tõenäoliselt kõigil A-del on omadus B. Aga niimoodi induktsiooniprobleemist mööda ei pääse. Ka ümbersõnastatul kujul on induktsiooniprintsiip üldväide, ka selle õigustamiseks läheks tarvis induktsiooni. Induktsiooniprintsiibi sellisel kujul on teinegi probleem. Kui me tahame täpsustada seaduste või teooriate tõenäosust konkreetsete tõendite valguses, siis tundub usutav, et kui seadus on vaatlustega paremini toetatud, siis seaduse tõenäosus suureneb. Aga tavalist tõenäosusteooriat kasutades on raske vältida järeldust, et iga üldise seaduse tõenäosus on null sõltumata tõenditest. Et tõendeid vaatlusväiteid on lõplik arv ja seadus käib lõpmatu arvu võimalike juhtumite kohta, siis tõenäosus on lõpliku arvu jagatis lõpmatusega. Või teisiti vaadates, kui on antud lõplik arv vaatlusväiteid, siis on alati lõpmata palju üldväiteid (hüpoteese), mis on sellega ühitatavad. Järelikult on igaühel neist tõenäosus null.
Induktsionismi külgetõmme
Üks majandusteadlane kirjeldas, kuidas üliinimlike võimetega intellekt võiks teaduslikku meetodit kasutada. Kõigepealt tuleks registreerida kõik faktid, püüdmata aimata nende suhtelist tähtsust. Seejärel tuleks fakte ilma hüpoteeside ja postulaatideta analüüsida, võrrelda ja liigitada. Kolmandaks tuleks saadud tulemustest teha induktiivseid üldistusi nendevaheliste liigituslike või põhjuslike suhete kohta. Edasi tuleks kasutada ka deduktsiooni, tehes järeldusi juba kindlaks tehtud üldistustest. Me nägime, et fakte ei saa koguda, kui mingit teadmist pole omandatud ja aktsepteeritud. Muidu oleks võhiku tähelepanekud taimede kohta väärtuslikumad kui botaaniku omad. Nii et see ei sobi. Aga ülejäänu on ahvatlev: seadused ja teooriad tuletatakse induktsiooni teel faktidest, mis on saadud vaatlustest ja katsetest. Edasi saab juba ennustada ja seletada. Vaatame järgmist arutlust.
See on kehtiv arutlus, mis teeb ennustuse 3 eelduses 1 sisalduvast teaduslikust teadmisest. Aga nende lausete tõesus ei ole deduktsiooni teel kindlaks tehtud. Induktsionisti jaoks ei ole teadusliku tõe allikas mitte loogika, vaid kogemus. Et 1 ja 2 on vaatluse ja induktsiooniga kindlaks tehtud, siis saab ennustuse 3 neist dedutseerida. Vaatame veel, kuidas induktsionist seletab, kuidas füüsika saab vikerkaart seletada. Eelduse 1 asemel on nüüd valguse käitumise seadused, nimelt valguse peegeldumise ja murdumise seadused ning väited selle kohta, kuidas murdumisnäitaja sõltub valguse värvusest. Need üldised seadused peavad olema kogemusest induktsiooni teel tuletatud. Selleks on tehtud palju katseid mitmekesistel tingimustel. Ka eelduse 2 asemel on nüüd keerukam väidete hulk. Need kirjeldavad olukorda vaatluse ajal (päikese suhteline asend, vihm teatud asukohas vaatleja suhtes). Neid nimetatakse algtingimusteks. Optika seadused ja algtingimused võimaldavad teha deduktsioonid, mis seletavad, miks vaatleja näeb vikerkaart. Need deduktsioonid on keerulised ning kasutavad muu hulgas matemaatikat. Valge valguse eri värvusega osad murduvad veepiiska sisenedes eri nurga all, jõuavad veepiisa sisepinnale eri kohtades, peegelduvad sealt ning murduvad vihmapiisast väljudes. Kui vaatleja on sobivas kohas, siis ta näeb värvuste skaalat. Kui optika seadused on tõesed (ja reservatsioonideta induktivisti silmis on see induktsiooni teel kindlaks tehtud) ning algtingimused on õigesti kirjeldatud, siis seletus järeldub paratamatusega. Seadustest ja teooriatest ning algtingimustest dedutseeritakse ennustused ja seletused. Induktsionism on külgetõmbav sellepärast, et ta tundub eksplitseerivat mõned tavalised intuitsioonid teadusliku teadmise kohta, nimelt et see on objektiivne, usaldusväärne ja kasulik. Kasulikkus seisneb ennustuste ja seletuste hõlbustamises, objektiivsus tuleneb vaatluste, induktsiooni ja deduktsiooni objektiivsusest (niivõrd kui nad seda on). Vaadeldavad faktid on kindlaks tehtud meeli eelarvamusteta kasutades ning induktsioon ja deduktsioon on adekvaatsed niivõrd, kui nad vastavad avalikele adekvaatsuse kriteeriumidele. Kuskil ei ole kohta isiklikule arvamusele. Kolmandaks on küsimus selles, mida induktivist ütleb vaatluse, induktsiooni ja deduktsiooni usaldatavuse kohta. Reservatsioonideta induktsionist viitab meelte hoolikale kasutamisele, induktsiooni tingimuste täitmisele ja induktsiooniprintsiibile kui postulaadile. Aga nagu nägime, tuleb induktsionisti positsiooni paremal juhul tõsiselt täpsustada ning halvemal juhul on see lootusetult kõlbmatu. Faktid ei ole lihtsalt antud, vaid need tuleb praktiliselt konstrueerida ja mõnel tähtsal juhul sõltuvad need teadmistest, mida need eeldavad. Lihtne mudel ei tööta. Vähe sellest, me ei tea ka, kuidas eristada õigustatavat induktsiooni rutakast ennustusest. Loodus võib ju üllatada, nagu näiteks sellega, et ülijahutatud vedelik võib voolata üles.
Sissejuhatus
Karl Popper oli falsifikatsionismi, induktsionismi alternatiivi kõige jõulisem kaitsja. Ta õppis 1920ndatel Viinis, ajal, mil Viini ring formuleeris loogilist positivismi. Kokkupõrked selle liikme Rudolf Carnapi ja Popperi pooldajate vahel iseloomustasid teadusfilosoofiat 1960ndateni. Popperit tegi induktsionismi suhtes umbusklikuks see, kuidas psühhoanalüütikud ja marksistid toetasid oma teooriaid, tõlgendades mitmesuguseid juhtumeid oma teooria järgi ning väitsid, et see toetab nende teooriaid. Popperile tundus, et need teooriad ei saa kunagi eksida, sest nad on nii paindlikud, et kõik on nendega ühitatav. Nii et need tegelikult ei seleta midagi, sest nad ei välista midagi. Popper võrdles seda sellega, kuidas Arthur Eddington 1919 kontrollis Albert Einsteini üldrelatiivsusteooriat, mis ennustas, et valguskiired Päikesest lähedalt möödudes painduvad. Seetõttu peaks Päikese poolt paistev täht paistma nihkes oma tegeliku asukoha suhtes. Eddington otsis seda nihet, vaadates tähte päikesevarjutuse ajal, kui Päikeselt valgust ei paista. Nihet vaadeldigi ja Einsteini teooria leidis kinnitust. Popper juhtis tähelepanu sellele, et see ei oleks pruukinud nii olla, sest see teooria välistas teatud mõeldavad vaatlused. Kontrollimine seadis teooria ohtu. Popper tegi järelduse, et tõelised teaduslikud teooriad teevad konkreetseid ennustusi ning välistavad hulga asjade seise. Nii tuli ta mõttele, et teaduslikud teooriad on falsifitseeritavad. Falsifikatsioonid tunnistavad vabalt, et vaatlust juhib teooria ja vaatlus eeldab teooriat. Nad hülgavad väite, et saab näidata, et mingi teooria on vaatluslike tõendite valguses tõene või tõenäoliselt tõene. Teooriad on spekulatiivsed ja esialgsed oletused või äraarvamised, mida inimaru loob, püüdes ületada eelmiste teooriate raskusi mõnede maailma aspektide adekvaatse seletamisega. Kui spekulatiivne teooria on välja pakutud, saab seda vaatluste ja katsetega halastamatult proovile panna. Teooriad, mis vastu ei pea, tuleb kõrvale jätta ning asendada uute spekulatiivsete oletustega. Teaduse progress toimub katse ja eksituse teel, oletuste ja kummutuste kaudu. Ainult kõige kohasemad teooriad jäävad ellu. Kuigi teooria kohta pole kunagi õigustust öelda, et ta on tõene, saab loodetavasti öelda, et ta on parim saadaolev. Induktsiooni üle ei pea falsifikatsionistid pead murdma, sest nende järgi teadus ei kasuta induktsiooni.
Üks loogiline kaalutlus falsifikatsionismi kasuks
Deduktsiooni abil pole võimalik jõuda vaatlusväidetelt üleüldiste seadusteni, küll aga on võimalik deduktsiooni abil jõuda üksikväidetelt üldiste seaduste ja teooriate vääruseni. Näiteks kui vaadeldi mittemusta ronka, siis sellest järeldub kehtiva arutlusega, et "kõik rongad on mustad" on väär. Üldväidete väärust saab dedutseerida sobivatest üksikväidetest.
Falsifitseeritavus kui kriteerium teooriate jaoks
Falsifikatsionist näeb teadust hüpoteeside komplektina, mis on esialgselt ette pandud eesmärgiga täpselt kirjeldada või seletada maailma mõne aspekti käitumist. Et hüpoteesil või hüpoteeside komplektil võiks olla teadusliku seaduse või teooria staatus, peab ta olema falsifitseeritav. Hüpotees on falsifitseeritav, kui on olemas loogiliselt võimalik vaatlusväide või vaatlusväidete komplekt, mis on sellega vastuolus, st kui selle tõesus kindlaks tehakse, siis see falsifitseerib hüpoteesi. Mittefalsifitseeritavad on näiteks tautoloogiad, tõesed matemaatika väited ja "võimalik on õnn spordikihlvedudes". Falsifikatsionistid nõuavad teaduslike hüpoteeside falsifitseeritavust, sest seadus või teooria on informatiivne ainult juhul, kui ta välistab mingeid võimalikke vaatlusväiteid. Mittefalsifitseeritav väide ei ütle maailma kohta midagi. Tüüpilised loodusteaduse väited on falsifitseeritavad. Popper väitis, et vähemalt mõned marksistliku ajalooteooria, Sigmund Freudi psühhoanalüüsi ja Alfred Adleri psühholoogia väited on mittefalsifitseeritavad. Adleri teooria järgi motiveerivad inimeste tegusid alaväärsustunded. Mees seisab kärestikulise jõe kaldal, laps kukub vette. Mees kas hüppab jõkke last päästma või mitte. Kui hüppab, siis see toetab Adleri teooriat: mehel oli alaväärsustunde tõttu tarvis näidata, et ta on vapper. Kui ei hüppa, siis see toetab Adleri teooriat: alaväärsustunde tõttu oli mehel tarvis näidata, et ta suudab rahulikult pealt vaadata, kuidas laps upub. Kui see karikatuur iseloomustab seda, kuidas Adleri teooria töötab, siis see teooria ei ole falsifitseeritav. Armastava Jumala olemasolu saab teha ühitatavaks katastroofi toimumisega, tõlgendades katastroofi proovilepaneku või karistusena. Paljusid loomade käitumise näiteid võib võtta tõenditena selle kasuks, et loomad on kavandatud täitma funktsiooni, milleks nad on ette nähtud. Falsifikatsionist kritiseerib sääraseid teooriaid. Et teoorial oleks informatiivne sisu, peab ta riskima falsifitseerimisega.
Falsifitseeritavuse aste, selgus ja täpsus
Hea teaduslik seadus või teooria on falsifitseeritav, sest ta väidab maailma kohta midagi määratletut. Mida falsifitseeritavam teooria on, seda parem. Mida rohkem teooria väidab, seda rohkem on potentsiaalseid võimalusi selle falsifitseerimiseks. Väga hea teooria esitab väga mitmekesiseid väiteid maailma kohta, nii et ta on väga falsifitseeritav, kuid paneb falsifitseerimisele vastu. Näiteks seadus, et kõik planeedid tiirlevad ümber Päikese mööda ellipseid, on falsifitseeritavam kui seadus, et Marss tiirleb ümber Päikese mööda ellipsit. Newtoni seadused koos gravitatsiooniseadusega on falsifitseeritavamad kui Kepleri seadused. Newtoni teooria on falsifikatsionisti meelest parem, sest ta pani ikka falsifitseerimisele vastu. Väga falsifitseeritavaid teooriaid, mis pole falsifitseeritud, tuleb eelistada vähem falsifitseeritavatele teooriatele. Falsifitseeritud teooriad tuleb halastamatult hüljata. Teadus esitab väga falsifitseeritavaid hüpoteese, mida seejärel püütakse visalt falsifitseerida. Popper eelistab julget oletust truismidele, sest ta peab seda ainsaks võimaluseks, kuidas vigadest õppida; leides, et oletus on väär, jõuame tõele lähemale. Et universaalsete seaduste ja teooriate tuletamine vaatlusväidetest on võimatu, kuid nende vääruse dedutseerimine on võimalik, siis falsifikatsioonid on teaduse löövad saavutused, suured kasvupunktid. Falsifikatsionist julgustab rutakaid spekulatsioone, kui need on falsifitseeritavad ja falsifitseerimise korral need hüljatakse. See vastandub induktsionistide ettevaatlikule hoiakule, mis lubab teadusesse ainult neid teooriaid, mille tõesust või tõenäolist tõesust on näidatud; kogemuse vahetutest tulemustest tuleb ainult nii kaugele edasi minna, kui viib legitiimne induktsioon. Falsifikatsionist aga ütleb, et looduse saladusi saab paljastada ainult teravmeelsete ja läbitungivate teooriate abil. Mida rohkem ja mida spekulatiivsemaid teooriaid maailmaga võrreldakse, seda rohkem on võimalusi suurteks edusammudeks. Pole ohtu, et teooriaid sigineb liiga palju, sest kõik ebaadekvaatsed jäetakse kõrvale. Kõrge falsifitseeritavuse astme nõudest järeldub, et teooriad peavad olema selgelt formuleeritud ja täpsed. Kui pole selge, mida teooria väidab, siis saab vaatluse või katse tulemusi alati tõlgendada teooria kasuks. Poliitikud ja ennustajad väldivad vigu sellega, et teevad oma väited nii ebamäärasteks, et neid saab alati tõlgendada tegeliku asjade käiguga ühitatavatena. Mida täpsemad on teooria väited, seda parem, sest teooria on seda falsifitseeritavam.
Falsifikatsionism ja progress
Teadus alustab probleemidest, mis on seotud maailma mõnede aspektide käitumise seletamisega. Teadlased esitavad probleemi lahendamiseks falsifitseeritavaid hüpoteese, mida seejärel kritiseeritakse ja testitakse. Mõned kõrvaldatakse ruttu, teised osutuvad edukamaks. Viimaseid kritiseeritakse ja testitakse veel rangemalt. Kui hüpotees, mis on mitmekesistele testidele edukalt vastu pidanud, lõpuks falsifitseeritakse, on tekkinud uus probleem, mis on loodetavasti kaugel esialgsest lahendatud probleemist. See kutsub leiutama uusi hüpoteese, ja nii lõputult edasi. Teooria kohta ei saa kunagi öelda, et see oleks tõene, kui hästi ta ka poleks rangetele testidele vastu pidanud, kuid loodetavasti saab öelda, et praegune teooria on eelkäijatest parem, sest ta peab vastu testidele, mis falsifitseerisid eelkäijad.
Teadus algab probleemidest, mida tekitab enam-vähem otsene vaatlus. Kas siis ka mitte falsifikatsionisti jaoks ei alga teadus vaatlusest? Ei. Vaatlused on problemaatilised ainult mõne teooria valguses. Teadus ei alga paljast vaatlusest.
Nahkhiired lendavad kergesti ja kiiresti, vältides takistusi, ja püüavad putukaid. Ometi on neil nõrgad silmad ja nad lendavad enamasti öösiti. See tundub falsifitseerivat usutava teooria, et loomad näevad silmadega. Võib esitada hüpoteesi, et nahkhiired lendavad öösel tõhusalt siiski tänu silmadele. Seda saab testida: kui nad orienteeruvad tänu silmadele, siis nad kinniseotud silmadega ei orienteeru. Selgub aga, et nad orienteeruvad kinniseotud silmadega sama hästi, nii et hüpotees on falsifitseeritud. Nüüd esitatakse hüpotees, et mängus on kõrvad. Kõrvad topitakse kinni, ja nüüd on orienteerumisvõime tugevasti kahjustatud. See toetab hüpoteesi. Hüpotees tehakse täpsemaks, nii et seda on kergem falsifitseerida: nahkhiir kuuleb oma piiksutamise kaja. Neil topitakse suu kinni, ja jälle nad ei orienteeru, nii et hüpotees saab toetust. Nüüd on leitud probleemile esialgne lahendus, kuigi katsega pole tõestatud, kuidas nahkhiired lendamisel kokkupõrkeid väldivad. Võib olla tegureid, mis näitavad, et hüpotees on väär. Võib-olla nahkhiir ei aisti kaja mitte kõrvadega, vaid kõrvade lähedal asuvate tundlike piirkondadega. Võib-olla eri liiki nahkhiired tajuvad takistusi väga erinevalt.
Teaduse progress Aristotelesest Isaac Newtonini ja Newtonist Albert Einsteinini on umbes niisugune. Aristotelese füüsika suutis seletada mitmekesiseid nähtusi. Rasked esemed kukuvad maapinnale, sest nad püüdlevad oma loomuliku koha poole maailma keskel. Pumpade töö on seletatav sellega, et vaakum pole võimalik. Aristotelese füüsika falsifitseeriti mitmel moel: ühtlaselt liikuva laeva mastist kukutatud kivid kukuvad tekile masti jalamil, mitte sellest eemale, nagu Aristotelese teooria ennustab. On näha, et Jupiteri kaaslased (Galilei kuud) ei tiirle mitte ümber Maa, vaid ümber Jupiteri. Newtoni füüsika osutus paremaks teooriaks kui Aristotelese oma. See seletas kõike seda, mida Aristotelese teooriagi, kuid ka Aristotelese teooria jaoks problemaatilisi nähtusi. Peale selle seletas see nähtusi, mida Aristotelese teooria ei puudutanud, näiteks loodete ja Kuu asukoha vahelist seost ning gravitatsioonijõu erinevust eri kõrgustel üle merepinna. Kaheks sajandiks jäi Newtoni teooria edukaks: seda ei õnnestunud falsifitseerida toetudes selle ennustuste väärusele. Selle teooria abil avastati isegi uus planeet Neptuun. Jätkuvaid katseid teooriat falsifitseerida kroonis siiski edu. See ei seletanud Merkuuri näiva orbiidi üksikasju ega kiiresti liikuvate elektronide massi muutumist gaaslahenduslampides. Albert Einsteini relatiivsusteooria seletas nähtusi, mis Newtoni teooriat falsifitseerivad, ja ka nähtusi, mida Newtoni teooria seletab, ja ennustas uusi nähtusi. Erirelatiivsusteooria ennustas massi suurenemist kiiruse kasvades ning massi ja energia samaväärsust, üldrelatiivsusteooria ennustas valguskiirte paindumist tugevas gravitatsiooniväljas. Katsed Einsteini teooriat selle ennustuste väärust näidates falsifitseerida ebaõnnestusid. See pole seni õnnestunud, ja kui see õnnestub, on see füüsika progressis uus samm.
Teaduse kasvu, progressi mõiste on teaduse falsifikatsionistlikus teoorias keskne.
Suhtelised, mitte absoluutsed falsifitseeritavuse astmed
Ei piisa, kui öelda, et mida falsifitseeritavam hüpotees on, seda parem. Tuleb lisada, et hüpotees peab olema falsifitseeritavam kui hüpotees, mille asemele seda pakutakse. Ei küsita mitte lihtsalt seda, kas ja kui falsifitseeritav teooria on ja kas ta on falsifitseeritud, vaid seda, kas uus teooria on vana teooria elujõuline asendus. Teooria väärib kaalumist, kui ta on vanast falsifitseeritavam, eriti kui ta ennustab mõnd uut liiki nähtust, mida vana ei puuduta. Rõhuasetus teooriate jada falsifitseeritavusastmete võrdlusel, mis tuleneb rõhuasetusest kasvaval ja evolveeruval teadmiste korpusel, võimaldab mööda minna falsifitseeritavuse mõõtmise probleemist. Teooria absoluutse falsifitseeritavuse mõõtu pole kerge määratleda, sest teooria potentsiaalseid falsifitseerijaid on lõpmata palju. Seaduste või teooriate falsifitseeritavuse astmed on aga tihti võrreldavad. Falsifikatsionist tahaks, et ta saaks ideaaljuhul ütelda, et teooriate jada, mis moodustab falsifitseeritavate teooriate ajaloolise evolutsiooni, koosneb teooriatesest, millest igaüks on falsifitseeritavam kui tema eelkäija.
Kasvav falsifitseeritavus ja ad hoc-modifikatsioonid
Nõue, et teaduse progreseerudes oleksid selle teooriad järjest falsifitseeritavamad, sisukamad ja informatiivsemad, välistab teooriate modifikatsioonid, mille ainus otstarve on kaitsta teooriat ähvardava falsifitseerimise eest. Modifikatsiooni, näiteks uue postulaadi lisamist või mõne postulaadi muutmist, millel pole uusi testitavaid järelmeid, nimetatakse ad hoc-modifikatsiooniks.
Sai toidab. Kui nisu kasvatatakse tavalisel moel, sellest tehakse saia tavalisel moel ja seda süüakse tavalisel moel, siis selle sööjad saavad toidetud. Ühes Prantsusmaa külas toimus küll kõik tavaliselt, aga paljud saia sööjad jäid haigeks ja surid. Teooria falsifitseeriti. Kui nüüd asendada see teooriaga "Sai toidab, välja arvatud too partii", siis see on ad hoc-modifikatsioon. Modifitseeritud teooriat ei saa testida nii, et see poleks ka vana teooria testimine. Modifitseeritud hüpotees on vähem falsifitseeritav kui vana.
Enne Antoine Lavoisier'd oli flogistoniteooria standardne põlemise teooria: põlemisel eraldub ainetest flogiston. Avastati aga, et paljud ained muutuvad põledes kergemaks. Üks viis raskusest ülesaamiseks oli omistada flogistonile negatiivne kaal. Kui seda hüpoteesi saab testida ainult ainete kaalumisega enne ja pärast põlemist, siis see on ad hoc-modifikatsioon.
Sai toidab. Asendame selle teooria modifikatsiooniga: sai toidab, välja arvatud teatud seenega [järgneb täpsustus] saastatud sai. See ei ole ad hoc modifikatsioon, vaid on sõltumatult testitav.
Julgus, uudsus ja taustteadmine
See, mis teaduse ühel staadiumil on julge oletus, ei ole seda enam mõnel hilisemal staadiumil. Kui nimetada mõnel teaduse ajaloo staadiumil üldtunnustatud teooriate kogumit taustteadmiseks, siis võib öelda, et oletus on julge, kui selle väited on taustteadmise valguses ebatõenäolised. Üldrelatiivsusteooria oli 1915. aastal julge, sest taustteadmine ütles, et valgus levib sirgjooneliselt, üldrelatiivsusteooria aga väitis, et tugevas gravitatsiooniväljas valguskiired painduvad. Mikołaj Koperniku teooria oli 1543. aastal julge, sest see oli vastuolus tausteeldusega, et Maa on liikumatu ja paikneb universumi keskmes. Praegu seda julgeks ei peetaks. Ka ennustuste julgus sõltub taustteadmisest. Nad on julged, kui nad räägivad nähtusest, mida taustteadmises pole või mille see koguni välistab. Neptuuni ennustamine 1846. aastal oli julge, sest taustteadmises seda planeeti ei olnud. Siméon Poissoni ennustus, mille ta tegi 1818 Augustin Fresneli valguse laineteooria põhjal, nimelt et kui läbipaistmatut ketast teise ketta poolt kohaselt valgustada, siis selle keskmesse ilmub hele täpp (Poissoni täpp), oli uudne, sest valguse korpuskulaarteooria, mis oli taustteadmine, välistas selle. Taustateadmise mõiste võimaldab näha, et julge oletuse kinnitamine ja ettevaatliku oletuse falsifitseerimine toimuvad korraga. Taustteadmine koosneb ettevaatlikest hüpoteesidest, sest seda peetakse mitteproblemaatiliseks. Julge oletuse kinnitamine toob kaasa taustteadmise mingi osa falsifitseerimise.
Kinnituse induktsionistliku ja falsifikatsionistliku kontseptsiooni võrdlus
Kuigi kinnitusel on rafineeritud falsifikatsionismis oma koht, jääb see ikkagi falsifikatsionismiks: teooriaid saab falsifitseerida ja hüljata, kuid mitte kindlaks teha nende tõesust või tõenäolist tõesust. Teaduse eesmärk on teooriaid falsifitseerida ning asendada need teooriatega, mis peavad testidele paremini vastu. Uute teooriate kinnitused tõendavad, et need on vanadest paremad. Uusi teooriaid tuleb testida uute julgete teooriate abiga leiutatud testidega. Et falsifikatsionistid rõhutavad teadmise kasvu, siis nad mõistavad kinnitust oluliselt teistmoodi kui induktsionistid. Äärmusliku induktsionismi järgi määrab teooriat kinnitavate juhtumite tähtsuse ainult kinnitatud vaatlusväidete ja nende poolt toetatava teooria loogiline suhe. Johann Gottfried Galle vaatlus ei toeta Newtoni teooriat rohkem kui tänapäevased Neptuuni vaatlused. Toetuse suurus ja teooria tõenäosus sõltuvad kindlakstehtud kinnitavate juhtumite arvust. Sellest järeldub, et arvutud kukkuvate kivide, planeetide asendite jne vaatlused on mõttekas teaduslik tegevus. Falsifikatsionismi järgi aga sõltub kinnituste tähtsus ajaloolisest kontekstist. Kinnitus on oluline, kui see on taustteadmise valguses ebatõenäoline.
Falsifikatsionismi paremus võrreldes induktsionismiga
Mõned faktid, eriti katsetulemused, on teooriast sõltuvad ja ekslikud. See õõnestab induktivismi, mille järgi teadusel peab olema probleemitu ja antud faktiline alus. Falsifikatsionist tunnistab, et ka faktid on ekslikud. Ta tõstab siiski esile need faktiväited, mis on ränkadele testidele vastu pidanud. Teaduse faktiline alus on küll ekslik, aga falsifikatsionistide jaoks pole see nii suur probleem kui induktsionistide jaoks, sest falsifikatsionistid taotlevad ainult pidevat paranemist teaduses, mitte tõesuse ega tõenäolise tõesuse tõestust. Induktivistidel on raske öelda, mis on hea induktiivse järelduse kriteeriumid, sellepärast on neil ka raske öelda, millistel tingimustel faktid teooriat oluliselt toetavad. Falsifikatsionistid saavad aga öelda, et faktid toetavad teooriat oluliselt, kui need on selle teooria ränk test. Sinna kuuluvad uute ennustuste kinnitused. See seletab, miks katsete kordamine teooria empiirilist toetust oluliselt ei suurenda; äärmuslikel induktivistidel on seda raske seletada. Induktsionistil on raske seletada, kuidas saab vaadeldavatest faktidest järeldada mittevaadeldava teadmist; falsifikatsionistil seda raskust pole. Väiteid mittevaadeldava kohta saab testida ning seega toetada nende uudseid järeldusi uurides. Induktsionistil on raske iseloomustada ja õigustada induktiivseid järeldusi, mis peavad näitama, et teooria on tõene või tõenäoliselt tõene. Falsifikatsionist väldib seda probleemi, öeldes, et teadus ei kasuta induktsiooni. Deduktsiooni kasutatakse selleks, et leida teooria järeldused, mida testida. Testid aga ei näita, et teooria on tõene või tõenäoliselt tõene, vaid paremal juhul seda, et ta on oma eelkäijast parem.
Loogilisest olukorrast tulenevad probleemid
Reaalne teooria ei ole üks väide, vaid üldväidete komplekt. Selleks et teooriat eksperimentaalselt testida, ei piisa teooria väidetest, vaid on tarvis abieeldusi, näiteks seadused ja teooriad, millele alluvad kasutatavad instrumendid. Ennustuse dedutseerimiseks on tarvis ka algtingimusi (katse korralduse kirjeldus). Kui näiteks astronoomiateooriat testitakse, vaadeldes teleskoobis mõne planeedi asendit, ning ennustus määrab teleskoobi orientatsiooni, mille puhul planeeti nähakse, siis ennustuse eelduste seas on peale teooria enda algtingimused (näiteks planeedi ja Päikese varasemad asendis), abieeldused (näiteks need, mis võimaldavad teha korrektsioone, mis arvestavad valguse murdumist atmosfääris) jne. Kui ennustus osutub vääraks, siis loogika võimaldab öelda ainult, et vähemalt üks eeldustest peab olema väär, kuid mitte seda, milline. Teooriat ei saa lõplikult falsifitseerida. Seda nimetatakse Duhemi-Quine'i teesiks.
Uraani orbiidi anomaaliate puhul ei olnud asi mitte Newtoni teoorias, vaid algtingimustes, mis ei arvestanud Neptuuni olemasolu. Teine näide. Tycho Brahe väitis, et on Koperniku teooria kummutanud, järgmise argumendiga. Kui Maa tiirleb ümber Päikese, siis suund, millest kinnistähte Maalt vaadeldakse, peab aasta vältel muutuma (aastaparallaks). Brahel ei õnnestunud seda vaadelda, kuigi tema instrumendid olid ajastu täpseimad. Tagantjärele võib öelda, et asi oli ühes Brahe abieelduses: ta hindas vahemaad tähtedeni palju väiksemaks, kui see tegelikult on. Aastaparallaks on nii väike, et see polnud Brahe instrumentidega avastatav. Kolmas näide. Imre Lakatos esitas järgmise mõtteeksperimendi. Einsteini-eelsel ajal võtab füüsik eeldusteks Newtoni mehaanika koos gravitatsiooniseadusega ja algtingimused ning arvutab vastavastatud väikeplaneedi trajektoori. Aga planeet hälbib sellest. Kas füüsik teeb järelduse, et Newtoni füüsika on kummutatud? Ei. Ta oletab, et mingi tundmatu planeet häirib väikeplaneedi liikumist. Ta arvutab selle massi, orbiidi jne ning palub eksperimentaalastronoomil seda oletust kontrollida. Aga see planeet on nii väike, et see pole suuremategi teleskoopidega avastatav. Eksperimentaalastronoom taotleb granti suurema teleskoobi ehitamiseks. Kolme aasta pärast on teleskoop valmis. Aga planeeti ikkagi ei avastata. Kas teadlane hülgab Newtoni teooria ja häiriva planeedi oletuse? Ei. Ta teeb oletuse, et kosmilise tolmu pilv varjab planeeti meie eest. Ta arvutab pilve asendi ja omadused ning taotleb grandi, et saata kosmosesond oma arvutusi testima. Aga pilve ei leita. Kas teadlane hülgab Newtoni füüsika ja oma oletused? Ei. Ta oletab, et selles piirkonnas on magnetväli, mis häiris sondi instrumente. Saadetakse uus sond. Magnetvälja ei leita. Kas Newtoni füüsika loetakse ümberlükatuks? Ei. Kas esitatakse uus teravmeelne hüpotees või... kogu lugu unustatakse. Kui pidada seda lugu usutavaks, siis see illustreerib, kuidas teooriat saab alati falsifitseerimise eest kaitsta, lükates falsifitseerimise mõne muu eelduse peale.
Falsifikatsioon on ebaadekvaatne ajaloolistel põhjustel
Kui teadlased oleksid falsifikatsionistide metodoloogiat rangelt järginud, siis poleks teooriaid, mida peetakse parimateks teooriate näideteks, üldse välja töötatud, sest need oleks varakult hüljatud. Iga teooria puhul võib leida vaatlusväiteid, mis olid mingil ajal üldtunnustatud ja mida peeti teooriaga vastuolus olevaks. Neid teooriaid siiski ei hüljatud, ja see oli teadusele õnneks. Newtoni gravitatsiooniteooriat falsifitseerisid Kuu orbiidi vaatlused. Alles 50 aasta pärast leiti, et asi pole Newtoni teoorias. Hiljem teati, et teooria on vastuolus Merkuuri orbiidi üksikasjadega, kuid teooriat ei hüljatud. Lõpuks selgus, et just teooria on väär. Teine näide (pärineb Imre Lakatosilt). Bohri aatomiteooria varajased versioonid olid vastuolus vaatlusega, et aine saab olla stabiilne kauem kui 10–8 sekundit. Selle teooria järgi tiirleva negatiivse laenguga elektronid ümber positiivse laenguga aatomituumade. Aga klassikalise elektromagnetismi teooria järgi, mida Bohri teooria eeldas, peaksid tiirlevad elektronid kiirgama, mistõttu elektronid peaksid kaotama energiat ja aatomituuma kukkuma. See peaks toimuma 10–8 s jooksul. Õnneks jäi Niels Bohr hoolimata sellest falsifikatsioonis oma teooriale kindlaks. Kolmas näide. Kui James Clerk Maxwell 1859 avaldas gaaside kineetilise teooria esimesed üksikasjad, tunnistas kohe, et gaaside erisoojuste mõõtmised falsifitseerivad seda. Kõik olulised sündmused kineetilises teoorias toimusid pärast seda falsifitseerimist. Neljas näide on Koperniku pööre.
Koperniku pööre
16. sajandi alguses leiutas Mikołaj Kopernik uue astronoomia, mille järgi Maa tiirleb koos planeetidega ümber Päikese (heliotsentriline maailmasüsteem). Selleks ajaks, kui Koperniku süsteem sai õigustuse, oli Aristotelese maailmavaade asendatud Newtoni omaga. Selle pooleteistkümne sajandi jooksul toimunud teooriavahetuse üksikasjad ei toeta induktsionistide ega falsifikatsionistide metodoloogiat ning näitavad, et on tarvis teistsugust, võib-olla keerulisemat teaduse ja selle kasvu teooriat. Kui Kopernik 1543 oma uue astronoomia üksikasjad esimest korda avaldas, oli palju argumente, mida sai selle vastu esitada, ja seda ka tehti.
Aristotelese järgi koosneb maailm kuualusest piirkonnast, mis ulatub Maa keskmest Kuu orbiidini, ja kuuülesest piirkonnast, mis ulatub Kuu orbiidist tähtede sfäärini, mis on maailma välispiir. Sellest väljaspool pole midagi, ka mitte ruumi. Tühi ruum pole Aristotelese järgi võimalik. Kõik kuuülese maailma objektid koosnevad hävimatust elemendist eetrist, millel on loomupärane kalduvus liikuda ümber maailma keskme täiuslikult ringjooneliselt. Ptolemaiose astronoomia modifitseeris ja laiendas seda põhiideed. Et planeetide vaatluste tulemused polnud ringjooneliste Maa-kesksete orbiitidega kooskõlas, tõi Ptolemaios sisse epitsüklid, ringjooned, mida mööda planeedid tiirlesid ümber keskmete, mis tiirlesid ringjooneliselt ümber Maa. Epitsüklitele võidi omakorda lisad epitsükleid jne, kuni saadi süsteem, mis on vaatlustega kooskõlas ning mille järgi saab planeetide asendeid ennustada. Kuualusele piirkonnale on omane muutumine, kasv ja lagunemine, tekkimine ja hävimine. Kõik ained seal koosnevad neljast elemendist õhust, maast, tulest ja veest, mille proportsioonid segus määravad aine omadused. Igal elemendil on maailmas loomulik koht: maal maailma keskmel, veel maa pinnal, õhul vahetult maa pinna kohal ja tulel õhu kohal Kuu orbiidi lähedal. Järelikult on igal kuualusel objektil vastavalt oma elementide proportsioonile loomulik koht. Kivid koosnevad põhiliselt maast ja nende loomulik koht on Maa keskme lähedal. Leegid koosnevad põhiliselt tulest ja nende loomulik koht on Kuu orbiidi lähedal. Kõigil objektidel on kalduvus liikuda sirgjooneliselt üles või alla oma loomuliku koha poole, kividel otse alla, leekidel otse üles. Kõik muud liikumised vajavad põhjust. Näiteks noolt tuleb vibust lasta ja kaarikuid hobustega vedada.
Kõige tõsisem oli torniargument. Kui Maa pöörleb ümber oma telje, nagu see Koperniku järgi on, siis iga punkt Maa pinnal liigub sekundiga kaugele. Kui lasta kivil tornist kukkuda, siis ta liigub loomuliku liikumisega Maa keskme poole. Torn läheb kaasa Maa pöörlemisega. Selleks ajaks, kui kivi maapinnale kukub, peab torn olema eemaldunud, nii et kivi peab kukkuma tornist eemale. Aga kivi kukub maapinnale torni jalami juurde. Järelikult Maa ei pöörle ja Koperniku teooria on väär. Teine argument on niisugune. Kui Maa ei pöörle, miks siis sellel olevad lahtised esemed ei paisku eemale nagu kivid pöörlevalt rattalt? Ja kui Maa tiirleb ümber Päikese, miks ta siis Kuud maha ei jäta? On veel argumendid, et puudub aastaparallaks ning Marsi ja Veenuse mõõtmed palja silmaga vaadates aasta jooksul ei muutu. Nende argumentide tõttu olid Koperniku teooria pooldajad suurtes raskustes. Kopernik ise oli Aristotelese metafüüsikas liiga sees, et neile küsimustele adekvaatselt vastata.
Teleskoobiga tehtud vaatlused vähendasid Koperniku teooria raskusi. Aga nendega käis kaasas tõe epistemoloogiline probleem: miks peaks teleskoobiga tehtud vaatlusi eelistama palja silmaga tehtud vaatlustele? Üks vastus sellele võiks kasutada teleskoobi optilist teooriat, mis seletab selle suurendavaid omadusi ning ka mitmesuguseid aberratsioone. Aga Galilei selleks optikateooriat ei kasutanud. Esimese selleks sobiva optikateooria töötas välja Galilei kaasaegne Johannes Kepler, hiljem seda täiustati. Teine võimalus vastata oli demonstreeria teleskoobi tõhusust, fokuseerides selle kaugetele tornidele, laevadele jne, ning näidata, kuidas ta suurendab ning teeb objektid selgemalt nähtavaks. Aga siin on järgmine raskus. Kui maiseid objekte teleskoobiga vaadata, siis saab vaadeldavat objekti aberratsioonidest eraldada, sest vaatleja teab, kuidas objekt välja näeb. Taevasse vaatamisel see nii ei ole. Galilei joonistusel Kuu pinna kohta on kraatreid, mida pole olemas. Küllap oli tegu Galilei ebatäiusliku teleskoobi aberratsioonidega. Nii et teleskoopiliste vaatluste õigustamine polnud lihtne. Galilei oponendid, kes tema vaatlusi küsimärgi alla panid, ei olnud rumalad kangekaelsed reaktsionäärid. Õigustused olid tulemas ning muutusid seda adekvaatsemaks, mida paremaid teleskoope konstrueeriti ja mida rohkem optikateooriat arendati. Aga see võttis aega.
Galilei suurim panus teadusesse oli tema töö mehaanikas. Ta pani aluse osale Newtoni mehaanikast, mis oli tulemas Aristotelese mehaanika asemele. Ta tegi selget vahet kiiruse ja kiirenduse vahel ning väitis, et vabalt langevad esemed liiguvad konstantse kiirendusega, mis ei sõltu nende kaalust, läbides vahemaa, mis on võrdeline langemise aja ruuduga. Ta eitas Aristotelese väidet, ei igasugune liikumine nõuab põhjust. Ta väitis, et horisontaalselt mööda Maaga kontsentrilist joont liikuv ese ei kiireneks ega aeglustuks, sest ta ei tõuseks ega langeks. Ta uuris mürsu liikumist, lahutades selle horisontaalseks konstantse kiirusega liikumiseks ja vertikaalseks allapoole suunatud kiirendusega liikumiseks. Ta näitas, et mürsu trajektoor on parabooli kujuline. Ta töötas välja suhtelise liikumise mõiste, ning väitis, et süsteemi ühtlast liikumist pole võimalik mehaaniliste vahenditega avastada, kasutamata väljapoole süsteemi jäävat taustpunkti. Need avastused tegi ta järk-järgult poole sajandi jooksul. Tema süsteem kulmineerus 1638 avaldatud raamatus "Kaks uut teadust". Galilei mõtestas ja täpsustas oma arusaamu illustratsioonide ja mõtteeksperimentidega. Mõnikord kirjeldas ta tegelikke katseid, näiteks kerade veeretamist kaldpinnast alla. On vaieldud, kui palju katseid ta tegi.
Galilei uus mehaanika võimaldas Koperniku süsteemi mõnede vastuväidete eest kaitsta. Torni tipus hoitav ese jagab torniga ringliikumist ümber Maa keskme ning jätkab seda liikumist ka pillatuna, kuni jõuab maapinnani torni jalamil. Galilei väitis, et tema vaateid horisontaalliikumise kohta saab tõendada, lastes kivil kukkuda ühtlaselt liikuva laeva mastist ning täheldades, et see jõuab tekini masti jalamil, kuigi ta ei väitnud, et on selle katse teinud. Seda, miks lahtised objektid pöörleva keha pinnalt laiali ei lenda, Galileil hästi seletada ei õnnestunud.
Kuigi põhiosa Galilei teadustööst oli mõeldud Koperniku teooria kinnitamiseks, ei leiutanud Galilei ise üksikasjalikku astronoomiat, ning paistis, et ta eelistab Aristotelese eeskujul ringjoonekujulisi orbiite.
Selles suunas tegi suure läbimurde Galilei kaasaegne Johannes Kepler, avastades, et iga planeedi orbiiti saab esitada ellipsina, mille ühes fookuses on Päike. Nõnda sai ta lahti epitsüklitest, mida olid sunnitud kasutama nii Ptolemaios kui ka Kopernik. Ptolemaiose geotsentrilises maailmasüsteemis selline lihtsustus võimalik ei ole. Kepleri käsutuses olid Tycho Brahe vaatlusandmed planeetide asendite kohta, mis olid Kopernikule teada olevatest täpsemad. Kepler avastas kolm planeetide liikumise seadust (Kepleri seadused).
Galilei ja Kepler nihutasid teooriate võrdlust Koperniku teooria kasuks. Oli aga tarvis veel töötada, et teooria omandaks kindla füüsikalise aluse. Newton sai Galilei, Kepleri jt tööd kasutades rajade vajaliku füüsika, mille ta avaldas raamatus "Principia" 1687. Ta formuleeris jõu mõiste, mille järgi jõud ei ole mitte liikumise, vaid kiirenduse põhjus (see arusaam oli ähmasel kujul olemas ka Galilei ja Kepleri kirjutistes). Newton asendas Galilei vaated inertsi kohta oma lineaarse inertsi seadusega, mille järgi kehad jätkavad oma sirgjoonelist liikumist, kui neile ei mõju ükski jõud. Newtoni teine suurem panus oli gravitatsiooniseadus. See võimaldas Newtonil Kepleri seaduste ligikaudset õigsust ja Galilei vaba langemise seadust. Newtoni süsteemis olid taevakehade ja maiste kehade vald ühendatud, mõlemad liikusid Newtoni seaduste järgi. Newtoni füüsikat oli nüüd võimalik astronoomias üksikasjalikult rakendada. Nüüd oli võimalik näiteks uurida Kuu orbiidi üksikasju, võttes arvesse Kuu lõplikke mõõtmeid, Maa pöörlemist, võbisemist ümber oma telje jne. Oli ka võimalik uurida planeetide hälbeid Kepleri seadustest Päikese lõpliku massi, planeetidevaheliste jõudude jne tõttu. See andis Newtoni järglastele kaheks sajandiks tööd.
Ei induktivistid ega falsifikatsionistid ei paku teaduse teooriat, mis oleks Koperniku pöördega ühitatav. Uued mõisted jõud ja inerts ei tekkinud hoolika uurimise ja katsete tegemise tulemusena ega ka üha uute julgete oletuste falsifitseerimise tulemusena. Uue teooria varajastest formuleeringutest, kus oli ebatäiuslikult sõnastatud uusi arusaamu, ei loobutud ning neid arendati edasi näiliste falsifikatsioonide kiuste. Alles pärast uue füüsika väljatöötamist sai uut teooriat vaatluste ja katsetega üksikasjadeni kokku sobitada. Ühtki teaduse teooriat ei saa pidada ligikaudugi adekvaatseks, kui ta sääraste teguritega ei arvesta.
Falsikatsionistliku demarkatsioonikriteeriumi ebaadekvaatsused ja Popperi vastus
Popperi demarkatsioonikriteerium teaduse ja pseudoteaduse vahel nägi ette, et teooria peab olema falsifitseeritav. Aga sellisel kujul on seda liiga lihtne saavutada. Ajalehehoroskoopides on falsifitseeritavaid väiteid, näiteks: "uus austaja paneb sinu silmad särama ja parandab sinu seltskonnaelu". Fundamentalistlik kristlus, mis võtab Piiblit sõna-sõnalt, väidab, et Jumal lõi mered ja asustas need kaladega; kui meresid või kalu ei oleks, oleks see väide falsifitseeritud. Popper ise märgib, et Freudi teooriat, mille järgi unenäod on soovide täitumised, võivad falsifitseerida õudusunenäod.
Falsifikatsionist võib vastata, et teooriad peavad olema mitte ainult falsifitseeritavad, vaid nad ka ei tohi olla falsifitseeritud. See jätab horoskoopide väited ja Popperi väitel Freudi teooria teaduslike väidete seast välja. Aga siis jäävad välja ka teooriad, mida falsifikatsionistid tahavad teaduslike hulka arvata, sest enamik teaduslikke teooriaid on vastuolus mõne aktsepteeritud vaatlusega. Nii et rafineeritud falsifikatsionisti järgi võib näivate falsifikatsioonide puhul teooriaid modifitseerida ja isegi teooriate juurde jääda, lootuses, et probleem tulevikus lahendatakse. Popper ütleb: "Ma olen alati rõhutanud vajadust mingi dogmatismi järele: dogmaatikul on oluline etendada olulist osa. Kui me hakkame liiga kergesti kritiseerima, siis me ei saa kunagi teada, kus on meie teooriate tõeline jõud." Chalmersi arvates näitab see passus, kui suurtes raskustes falsifikatsionism oli. Falsifikatsionism rõhutas teaduse kriitilisust. Et polnud selge, kui kindlalt teooriat falsifitseeriti, möönab Popper, et sageli tuleb teooria hoolimata näilisest falsifitseerimisest teooria alles jätta, nii et ka dogmatismil on positiivne roll. Mis siis falsifikatsionismist üldse alles jääb? Ja kui nii kriitiline kui ka dogmaatiline hoiak jäävad alles, mis siis üldse välistatakse?
Teooriad kui struktuurid
Induktsionism ja falsifikatsionism lähenevad teadusele liiga lokaalselt, mõistmata suurte teooriate arengu keerukust. Alates 1960ndatest sai tavaliseks järeldada, et adekvaatsem teaduse teooria peab lähtuma teoreetilise raamistiku mõistmisest.