ראיה מדעית
השקפות פילוסופיות מול מדעיות

במאה ה-20, פילוסופים רבים חקרו את הקשר ההגיוני בין הצהרות, ראיות והשערות, בעוד שמדענים נטו להתמקד באופן שבו נוצרים ונאספים הנתונים המשמשים להסקה סטטיסטית. לפי הפילוסופית דבורה מאיו, עד סוף המאה ה-20 הפילוסופים הבינו ש"ישנם מאפיינים מרכזיים של הפרקטיקה המדעית שמתעלמים מהם או מתארים אותם באופן שגוי על ידי דיווחים לוגיים על ראיות, בין אם בשיטות היפותטיות-דדוקטיביות, בייסיאניות או אינסטנטנשיוניסטיות (instantiationists, כלומר "מופעיות", כאלה שעוסקות באופן ההופעה, הנראות של התופעה)."
מגוון גישות פילוסופיות במאה ה-20 עסקו בשאלה כיצד אפשר להחליט אם תצפית יכולה להיחשב ראיה; רבות מהן התמקדו בקשר בין הראיות להשערה. בשנות ה-50 המליץ רודולף קרנפ לחלק גישות כאלה לשלוש קטגוריות: סיווג (האם הראיות מאששות את ההשערה), השוואתיות (האם הראיות תומכות בהשערה ראשונה יותר מאשר השערה חלופית) וכמותיות (המידה שבה הראיות תומכות בהשערה). אנתולוגיה משנת 1983 בעריכת פיטר אצ'ינסטיין הביאה דברי פילוסופים על ראיות מדעיות, כולל קרל המפל (על היגיון האישור), ר"ב ברייתווייט (על מבנה מערכת מדעית), נורווד ראסל הנסון (על היגיון הגילוי), נלסון גודמן (על תאוריית ההשלכה), קרנפ (על הרעיון של ראיות מאששות), וסלי סי סלמון (על אישור, אישוש ורלוונטיות), וקלארק גלימור (Clark Glymour, על ראיות רלוונטיות). בשנת 1990, ויליאם בכטל סיפק ארבעה גורמים: בהירות של הנתונים, יכולת שכפול הנתונים על ידי אחרים, עקביות עם תוצאות שהושגו בשיטות חלופיות, ועקביות עם תיאוריות סבירות של מנגנונים. הביולוגים השתמשו בגורמים אלה כדי ליישב מחלוקות לגבי נהלים ואמינות ראיות.
בשנת 2001 פרסם אצ'ינסטיין ספר בנושא בשם "ספר הראיות", ובו הבחין בין ארבעה מושגי ראיה: עדות אפיסטמית-מצבית (הוכחה ביחס למצב אפיסטמי-הכרתי נתון), ראיה סובייקטיבית (ראיה של אדם מסוים בזמן מסוים), ראיה אמיתית (סיבה טובה להאמין שהשערה נכונה), וראיה פוטנציאלית (סיבה טובה להאמין שהשערה היא נכונה בסבירות גבוהה). אצ'ינסטיין הגדיר את מושגי הראיות במונחים של ראיות פוטנציאליות, שכן כל סוג ראיה חייב להיות לפחות ראיה פוטנציאלית, וטען שמדענים מחפשים בעיקר ראיות אמתיות אך משתמשים גם במושגים אחרים של ראיות, המסתמכים על נקודת מבט ייחודית – מושג ההסתברות. אצ'ינסטיין העמיד את מושג ההסתברות בשורה עם תיאוריות הסתברותיות קודמות של ראיות, כמו הסקה בייסיאנית, התיאוריה של קרנפ והתיאוריה בדבר השכיחות של ההיארעות, (מ"אירוע") ההתרחשות של האירוע (frequentist).
פשטות היא קריטריון פילוסופי נפוץ לתיאוריות מדעיות. קריטריון זה מתבסס על תזת צ'רץ'-טיורינג, בדבר קריטריון מתמטי להערכת ראיות. הקריטריון דומה לרעיון של תערו של אוקאם, לפיו התיאור המקיף הפשוט ביותר של העדויות הוא ככל הנראה נכון. לפיו "העיקרון האידיאלי קובע שההסתברות הקודמת הקשורה להשערה צריכה להינתן על ידי ההסתברות האוניברסלית האלגוריתמית, וסכום ההסתברות האוניברסלית של המודל בתוספת הסתברות הנתונים במודל צריך להיות נמוך ככל האפשר." עם זאת, כמה פילוסופים (ביניהם ריצ'רד בויד, מריו באנג', ג'ון ד. נורטון ואליוט סובר) אימצו השקפה ספקנית או דפלציונית לגבי תפקידה של הפשטות במדע, וטענו שחשיבותה הודגשה יתר על המידה.
הדגש על בדיקת השערות כמהות המדע רווח בקרב מדענים ופילוסופים. עם זאת, פילוסופים ציינו שבדיקת השערות על ידי עימותן עם ראיות חדשות אינה מכסה את כל הדרכים שבהן מדענים משתמשים בראיות. לדוגמה, כאשר גייגר ומרסדן פיזרו חלקיקי אלפא דרך נייר זהב דק, הנתונים שהתקבלו אפשרו ליועץ הניסוי שלהם, ארנסט רתרפורד, לחשב במדויק את המסה והגודל של גרעין אטום בפעם הראשונה. רתרפורד השתמש בנתונים כדי לפתח מודל אטומי חדש, לא רק כדי לבדוק השערה קיימת; שימוש כזה בראיות להפקת השערות חדשות נקרא לפעמים "חטיפה" (בעקבות צ'ארלס פרס). המתודולוג של מדעי החברה דונלד ט. קמפבל, שהדגיש בדיקת השערות, הדגיש כי מהות המדע היא "לא ניסויים כשלעצמם" אלא התחרות האיטרטיבית של "השערות יריבות סבירות", תהליך שבכל נתון עשוי להתחיל מראיות או מהשערה. מדענים ופילוסופים אחרים הדגישו את התפקיד המרכזי של שאלות ובעיות בשימוש בנתונים ובהשערות.