科学理論
キッチャーは私たちが科学理論を「精巧な記述の集まり」と見ていると主張し、その中には反証できないものもあれば、キッチャーが「補助仮説」と呼ぶようなものもあるとしている。
キッチャーによる、優れた理論の基準は次の3要素である。
統一性:「科学は統一されるべきである。優れた理論は幅広い問題に対処できる、たった1つか一群の問題解決のストラテジーを含んでいる。」
多産性: 「ニュートン力学のように、優れた理論は新たな分野自体を開拓する。なぜなら理論は世界の新しい見方を提示するので、私たちに新しい疑問を抱かせ、新しい研究を始めさせる。実りある科学とは不完全であり、いつでも、提示できる正しい答えより多くの疑問を抱いている。しかしこの不完全さは悪いことではなく、逆に科学の繁栄の母でこそある。優れた理論は創造的でなくてはならず、新しい疑問を提起し問題解決をあきらめることなく答えを出せると仮定できなければならない。」
独立して検証可能な補助仮説:「補助仮説は、解決するために導入された特定の問題や、それを保存するために設計された理論とは無関係に、試行可能であるべきである。たとえば、海王星が存在することの証拠は、天王星の軌道変化とは無関係である。」
ポパーのものも含む理論に対する他の定義と同様に、キッチャーは理論には観測的な結果を持つ内容を含む必要があることを明確にしている。しかし、天王星軌道の変化の観測のように、改ざんは観測の持つ結果としては可能性の1つにしかすぎない。新しい仮説が生まれるという結果も、同様に重要な可能性であると主張している。
毎日の会話で、「理論」は根拠のない推論的な予想を指す言葉であると暗に了解されたうえで使われているが、科学では厳密にテストされ、広く受け入れられている説明として使われている。
科学理論の強みは、説明できる現象の多様性とその単純さである。新しく科学的証拠が追加されることで理論が修正され、それでもその新しい発見と従来の理論が一致しない場合は理論自体が拒絶される。そのような状況では、当然より正確な理論が求められる。その中でもいくつかの理論は特に確立されているため、大きく覆ることはないだろうと考えられているものもある(細胞説や進化論、地動説、プレートテクトニクス、細菌説、武漢起源説(英語版)など)。場合によっては、全ての条件下では当てはまらない古い科学理論・法則でも、特定の条件下では単純な理論でよい近似ができるとして今もなお有用であることもある。たとえばニュートン力学は、光速より十分に小さい速度下では特殊相対性理論を非常に正確に近似している。
科学理論は検証可能であり、反証可能な予言を行うことができる。それらは、特定の自然現象の原因を解明したり、物理的な宇宙やその他特定の分野での事象について説明・予想するために使われる。ほかの科学的知識と同様に、科学理論も演繹的であると同時に帰納的であり、物事を予想する力と説明する力を得ようとしている。科学者たちは科学理論を使ってほかの科学的知識を深めるだけでなく、技術や医学を発展させようともしている。
ほとんどの学界で受け入れられている理論に対する1つの単純な基準がある。その不可欠な基準として、その理論が観察可能で再現可能であることである。この基準は、科学に対する詐欺を防止・看破し科学自身を永続的なものにするために必要不可欠である。
理論を含む科学的知識全般における特徴が、反証可能で検証可能な予想を行う能力があることである。この予想の関連性と特異性によって、それがどれだけ有用な理論かが決まる。もしその理論と称されるものから観測可能な予想が何一つされないとき、それはもはや科学理論とは全く言えない。テストするだけの特筆すべき点がないような予想も同様に有用とはされず、どちらも理論とは呼ばない。
もし以下の基準を満たしていれば、その知識の記述は理論と呼ばれる。
幅広い科学分野にわたってその正確性が反証可能な予測を生み出せること。
単一の論拠にとどまらず、多くの独立した証拠によって支持されていること。
既存の実験結果に一致しており、従来の理論がある場合は少なくともそれと同程度に正確な予測ができること。
こうした性質は、一般相対性理論、特殊相対性理論、量子力学、進化論、プレートテクトニクスなどの現在確実に正しいとして確立されている理論に当てはまる。