Tieteenfilosofia
Tieteellisen teorioiden pätevyyden perusta > Havaintojen objektiivisuus ja teoriapitoisuus

Tieteen kannalta on elintärkeää, että tieto ympäröivästä todellisuudesta ja sen olioista on niin täsmällistä ja luotettavaa kuin mahdollista. Siksi suoritettujen mittausten ja muiden havaintojen tulisi olla niin objektiivisia kuin mahdollista. Ennen erilaisten mittausvälineiden keksimistä ihmisten ainoana tiedon lähteenä olivat kunkin omat aistit. Tämän vuoksi täysin objektiivisia tuloksia ei ollut mahdollista saavuttaa ennen mittausvälineiden keksimistä ja kehittymistä. Tämä mahdollisti samalla ankaran tieteen synnyn ja kehityksen.
Useimmissa tapauksissa onkin niin, että mitä vähemmän ihminen osallistuu itse mittaukseen, sitä täsmällisempiä ja luotettavampia kerätyt tiedot ovat. Nykyisin mittaukset tehdään varsinkin luonnontieteissä mekaanisilla ja elektronisilla sensoreilla, jotka on kytketty suoraan tietokoneisiin. Tämä on mahdollistanut esimerkiksi Kuun ja Maan välisen etäisyyden tai mannerlaattojen liikkeen mittaamisen millimetrien tarkkuudella.
Havaintojen tulkitseminen on kuitenkin usein teoriapitoista, toisin sanoen tulkinta riippuu taustateoriasta, jonka valossa havaintoja tulkitaan. Tämä johtuu siitä, että havaintoon liittyy paitsi aistimista myös kognitiivisia prosesseja. Havaintoja ei tehdä passiivisesti, vaan niin, että havaittu kohde erotetaan aktiivisesti sitä ympäröivästä aistitiedosta. Näin havainnot riippuvat taustalla olevasta ymmärryksestä siitä, kuinka kaikkeus toimii, ja tämä ymmärrys voi vaikuttaa siihen, mitä havaitaan tai katsotaan tarkastelun arvoiseksi.
Lisäksi havainnot on usein sijoitettava johonkin teoreettiseen viitekehykseen, jotta ne olisivat hyödyllisiä. Esimerkiksi jos havaitaan lämpötilan nousu, havainto perustuu oletuksiin lämpötilan ja sen mittaamisen luonteesta sekä lämpömittarin toiminnasta. Tällaiset oletukset ovat välttämättömiä tieteellisesti hyödyllisten havaintojen aikaansaamiseksi (kuten ”lämpötila nousi kaksi celsiusastetta”), mutta samalla ne saavat aikaan sen, että havainnot riippuvat näistä oletuksista.
Empiirisiä havaintoja käytetään joidenkin hypoteesien hyväksyttävyyden määrittämisessä jonkin teorian suhteen. Kun joku esittää väitteen havainnosta, on ymmärrettävää pyytää oikeutusta väitteelle. Tällaisen oikeutuksen tulee viitata teoriaan – määritelmiin ja hypoteeseihin – johon havainto liittyy. Havainto tulee näin osaksi teoriaa, joka sisältää myös sen hypoteesin, jonka havainnon on tarkoitus verifioida tai falsifioida (vaikka tietenkään havainnon ei tule perustua oletukseen testattavana olevan hypoteesin totuudesta tai epätotuudesta). Tämä tarkoittaa sitä, ettei havainto voi toimia täysin neutraalina sovittelijana kahden kilpailevan hypoteesin välillä, vaan ainoastaan sellaisten hypoteesien välillä, jotka ovat osana samaa teoriaa.
Thomas Kuhn kielsi, että olisi koskaan mahdollista erottaa testattavana oleva hypoteesi sen teorian vaikutuksesta, johon havainnot pohjautuvat. Hän katsoi, että havainnot riippuvat aina tietystä paradigmasta, ja ettei ole koskaan mahdollista arvioida kilpailevia paradigmoja riippumattomasti. Paradigmalla hän tarkoitti sellaista loogisesti johdonmukaista kuvaa todellisuudesta, joka ei sisällä loogisia ristiriitoja ja joka on yhteensopiva niiden havaintojen kanssa, jotka on tehty paradigman sisäisestä näkökulmasta käsin.
Kuhnin mukaan paradigman valinnassa on kyse loogisesta prosessista, mutta se ei lopulta määrity pelkästään loogisilla perusteilla. Tieteilijä valitsee paradigmansa niin, että asettaa kaksi tai useampia todellisuuden ”kuvia” toisiaan vastaan ja päättää, mikä niistä muistuttaa eniten todellisuutta. Kun joku paradigma saa yleisen hyväksynnän, se edustaa Kuhnin mukaan tiedeyhteisön konsensusta. Näin jonkun paradigman hyväksymisessä tai hylkäämisessä on hänen mukaansa kyse yhtä lailla sosiaalisesta kuin loogisesta prosessista. Kuhnin kanta ei kuitenkaan ollut relativistinen.
Kuhnin mukaan paradigmanvaihdos tapahtuu silloin, kun vanha paradigma on kohdannut tarpeeksi ongelmia (anomalioita) niin, että uusi paradigma alkaa osoittautua hyödyllisemmäksi. Paradigman valinta perustuu tällöin havaintoihin, vaikka ne asettuvatkin vanhaan paradigmaan liittyneitä oletuksia vastaan. Uusi paradigma valitaan, koska se ratkaisee tieteellisiä ongelmia paremmin kuin vanha.