Vitenskapsteori

Vitenskapsteori eller vitenskapsfilosofi er den grenen av filosofien som undersøker vitenskap(ene) og dens/deres struktur, metodikk, grunnlag og betydning. Et mål har vært å klassifisere vitenskapene etter deres metodiske prinsipper i formale eller deduktive vitenskaper (for eksempel matematikk) og i empiriske eller induktive vitenskaper (for eksempel fysikk, psykologi).
Sentrale vitenskapsteoretiske spørsmål er: Hva er vitenskap? Hva gjør en teori troverdig? Hva kjennetegner og hvordan oppnås vitenskapelig fremskritt, og hva er poenget med vitenskap? Feltet overlapper med metafysikk, ontologi og epistemologi for eksempel når en utforsker forholdet mellom vitenskap og sannhet. Vitenskapsteori har også mange berøringspunkter med forskningsetikk, metodologi, erkjennelsesteori, vitenskapshistorie og -sosiologi.
Mange sentrale problemer innen vitenskapsfilosofien er det ikke enighet om, blant annet om vitenskapen kan avdekke sannheter om det vi ikke kan observere, eller om vitenskapelig funderte beslutninger kan tas i det hele tatt. Antipositivistene er talsmenn for bruk av hermeneutiske eller fenomenologiske metoder i samfunnsvitenskapene. Positivistene, empirisk orienterte vitenskapsfilosofer, ser den hypotetisk-deduktive metode som en sentral vitenskapelig metode, og har satt studiet av vitenskapens logiske strukturer i sentrum. I tillegg til generelle problemstillinger diskuterer vitenskapsfilosofer også problemer innen avgrensede felt, som biologi, fysikk eller humaniora.

Utvikling

Vitenskap og filosofi har påvirket hverandre siden Aristoteles' tid, men vitenskapsfilosofi ble en egen disiplin først på 1900-tallet.
Aristoteles var tilhenger av nøye observasjoner, (ikke eksperimenter,) som utgangspunkt for viten, og målet var å finne, organisere og vise empiriske data for ut fra det trekke generelle slutninger. Hans verk "Organon" skilte mellom induktiv og deduktiv viten, og ble utgangspunkt for vitenskap gjennom antikken og middelalderen.
Ibn al-Haytham og Roger Bacon bidro til etableringen av eksperimentell metodikk, og anses som grunnleggere av moderne vitenskap.
Francis Bacon kritiserte i sin bok "Novum Organum" Aristoteles metode som for rask til å trekke generelle konklusjoner. Bacon og Galileo Galilei mente at naturen burde beskrives med matematikk og geometri, og Bacon laget en metodikk for systematisk observasjon, koblet med korreksjon av sansene, som viste seg å være lite praktisk.
Isaac Newton argumenterte for sitt system basert på fenomener og usynlige krefter. Dette ble i samtiden sett på som uvitenskapelig, ettersom det maglet "ekte" fysiske krefter og ikke var bygd opp logisk basert på en første årsak. Svaret kom i form av fire regler om årsak og virkning, og Newton sa at “hypotheses non fingo” - jeg danner ingen hypoteser, fordi han mente han kun forklarte observasjonene.
David Hume var opptatt av "problemet med induksjon", og problematiserte Newtons tro på at generelle regler kan utledes fra enkelthendelser. Hume var skeptisk til forklaringer basert på usynlige eller teoretiske krefter, og ble på 1900-tallet en favoritt blant positivistene. Hume mente at naturens lovmessigheter var egnet til å beskrive hva som har skjedd, men at vi ikke kan vite sikkert at framtiden blir den samme som fortiden fordi antakelsen er basert på verden slik den var, ikke slik den blir.
John Stuart Mill og William Whewell debaterte induksjon og hypotetisk deudukiv metodikk på 1800-tallet. Whewell hevdet at viten var et produkt av objektiv observasjon og av subjektiv forståelse, og var kritisk til Mill's tiltro til sansene. Mill mente viten ble til ved at å lete etter sammenhenger og systemer, og så etter videre observasjon gjøre sammenhengene som holdt gradvis om til lover. Deretter må lovene testes mot hverandre, og må revideres hvis de ikke er konsistente.
Charles Sanders Peirce anså viteskap som sannsynlighet, ikke sannhet, brukte statistiske metoder og innførte i 1884 blinde, randomiserte tester.
Relativismen og kvantefysikken som kom tidlig på 1900-tallet påvirket forståelsen av vitenskap ved å endre forståelsen av tid og rom. En observasjon var ikke lenger selvforklarende, og det ble nødvendig å skille hvordan hypoteser lages og den underliggende, kanskje ubevisste, tankegangen forskere bruker når de vurderer hypotesens forhold til data.
Rudolf Carnap prøvde i "The Logical Structure of the World (1928)" å lage et aksiomatisk system for vitenskaps-teori. Han mente teoretiske eller ikke observerbare størrelser (f.eks. elektron) var meningsfulle dersom de kunne reduseres til observasjoner eller hadde analytisk mening (f.eks. matematiske størrelser), mens størrelser som ikke oppfylte dette kriteriet var meningsløse.
Carl Gustav Hempel var uenig med Carnap's "verifiserbarhetskriterium", og mente at universelle lover og generaliseringer ikke var meningsfulle i følge kriteriet. Forskere utfører ikke eksperimenter for å gi mening til termer i et logisk system, og Hempel mente Carnaps metode ikke samsvarte med praktisk forskning. Hempel beskrev i 1966 den hypotetisk deuktive metode med legen Ignaz Semmelweis undersøkelser av barselfeber som eksempel. Selv om metoden ikke kan bevise at noe er sant, kan den gi støtte til hypotesen.
Hempels paradoks, eller ravne-paradokset, tar utgangspunkt i hypotesen om at alle ravner er svarte. Logisk impliserer det at alle ikke-svarte er ikke-ravner, så dersom noe ikke er svart er det ikke en ravn. Et grønt eple er ikke svart, og er dermed ikke en ravn - en observasjon som kan brukes til å styrke hypotesen om at alle ravner er svarte. Hempel mente at vår intuisjon og erfaring vil føre til at vi vektleger observasjoner av ravner mer enn observasjoner av epler i forhold til hypotesen.
Karl Popper satte fokus på at teorier kun er vitenskapelige dersom de kan falsifiseres. Viten gjennom induksjon er assymetrisk, og en mulig observasjon av en "gul ravn" vil så tvil om tusenvis av observasjoner av svarte ravner. Falsifiserbarhet er derimot deduktiv, og man kan tenke ut at en gul, grønn eller hvit ravn vil motbevise hypotesen om at alle ravner er svarte. Popper var også opptatt av at vitenskapelig status andre typer teorier, som Marxisme eller psykoanalyse, ikke er falsifiserbare, og må regnes som pseudo-vitenskapelige.
Thomas Kuhn skrev i 1962 boken The Structure of Scientific Revolutions som utfordret tanken om at vitenskap vokser frem som en sakte, kummulativ prosess basert på faste metoder og systematiske eksperimenter. Han argumenterte for at paradigmet avgjør hvilke eksperimenter forskere gjør, og hvilke spørsmål de stiller.
Statistikk åpnet for en ny problemstilling, hvorvidt statistikk viser numerisk hvor sterk en hypotese er, eller om statistikken først og fremst gir en retning for hvilke valg og metoder som må brukes fremover.
Ronald Fisher mente hypoteser burde forkastes hvis resultatene var usannsynlige i forhold til hypotesen. Jerzy Neyman og Karl Pearson mente derimot at hvordan man forholder seg til hypotesen var viktigst, og laget et skille mellom det å forkaste en sann hypotese på bakgrunn av sviktende data, og det å akseptere en gal hypotese på samme grunnlag. Fisher var opptatt av sannhet, mens Neyman-Pearson mente at det viktige var ikke om en hypotese er sann, men om man skal handle som om den var det.
I nyere filosofi har diskusjonen vært mellom "Bayesianisme", som forstår sannsynlighet som personens tiltro til hypotesen, og "frekventismen" som forstår sannsynlighet som frekvensen av en repeterbar hendelse over lang tid.

Normativ vitenskapsteori

Man kan også dele inn vitenskapsteorien i deskriptiv og normativ vitenskapsteori.
Normativ vitenskapsteori handler om hvordan forskere bør gå frem for å oppnå vitenskapelig fremskritt.
En av de mest betydningsfulle vitenskapsfilosofene var Karl Popper, hvis kritiske rasjonalisme danner grunnlaget for forskningen i mange vitenskaper, spesielt de nomotetiske naturvitenskapene.

Deskriptiv vitenskapsteori

Deskriptiv vitenskapsteori undersøker man hvordan vitenskapelige oppdagelser faktisk ble gjort, vil man oppdage at metodene som ble brukt ikke alltid er sammenfallende med den normative vitenskapsteoriens «anbefalinger».
Her står f.eks. Thomas Kuhns beskrivelser av paradigmeskifter sentralt.