Wetenschappelijke methode

De formele wetenschap, met name de logica en de wiskunde, gebruikt grondstellingen of axioma's, om van daaruit, via deductie, een uit theorema's (stellingen) bestaand, "formeel systeem" te vormen. De deductieve methode trekt conclusies vanuit het algemene naar het bijzondere: vanuit de majorpremisse wordt een minorpremisse afgeleid of gededuceerd. Daarnaast vindt wiskundig onderzoek plaats op de computer, bijvoorbeeld aan berekeningen. Ook wordt met computers, vanuit een hypothese, wiskundig experimenteel onderzoek verricht, het principe van de inductieve methode, de standaardmethode in de natuurwetenschappen.

Bij de empirische wetenschappen natuurkunde, scheikunde en biologie wordt vooral gebruikgemaakt van inductieve methoden. Hierbij wordt van het bijzondere naar het algemene gegaan (generalisatie) volgens de empirische methode. Het bijzondere bestaat uit een voorafgaand geformuleerde hypothese (veronderstelling), waarnemingen (bijvoorbeeld metingen), voorspellingen en experimenten. Uiteindelijk wordt geprobeerd tot een nieuwe, zo omvattend mogelijke hypothetische (voorlopige) verklaringstheorie (het algemene) te komen die zoveel mogelijk nieuwe waarnemingen zo juist mogelijk voorspelt. Als dat het geval is en als reeds bestaande, geaccepteerde wetenschappelijke wetten de nieuwe theorie niet tegenspreken, volgt de confirmatie: de nieuwe theorie wordt geaccepteerd als wetenschappelijk. Als de nieuwe theorie niet aan bovengenoemde eisen voldoet volgt falsificatie (weerlegging) van de nieuwe theorie.

In plaats van alleen deductie of alleen inductie worden deze vaak gecombineerd, zoals in de empirische cyclus. Ook statistische waarheid wordt hier gebruikt.

In de sociale wetenschappen wordt vaak gesteld dat de onderzoeker deel uitmaakt van de onderzochte werkelijkheid. Bij sociaal-wetenschappelijk onderzoek worden deductie en inductie naast elkaar gebruikt, mede afhankelijk van de school en het soort onderzoek. Bij het interpreteren van de achterliggende oorzaken van sociaal gedrag ligt subjectiviteit op de loer. Het positivisme zoekt voor de sociale wetenschappen dan ook aansluiting bij de methoden van de empirische wetenschappen.

Max Weber stelt met het oog op sociaal-wetenschappelijke betrouwbaarheid dat zowel causale als zinadequaatheid noodzakelijk zijn voor goed sociologisch onderzoek. Een door de onderzoeker gemaakt verband is causaal adequaat als er een statistische waarschijnlijkheid is tussen oorzaak en gevolg, ofwel een causaal verband.

Hier worden onder meer de hypothetico-deductieve methode, de empirische cyclus en de multimethode gebruikt.

Lang is gesteld dat de wetenschappelijke methode pseudowetenschap kan onderscheiden van wetenschap. Voor de logisch-empiristen gold aanvankelijk het verificatiebeginsel als demarcatiecriterium. Volgens dit beginsel is het zinvol zegbare beperkt tot dat wat empirisch te verifiëren is. Een theorie die niet tot de onmiddellijke zintuiglijke indrukken kan worden herleid, is derhalve zinloos. Hier tegenover staat falsificatie.

Al snel bleek echter dat dit criterium te streng was. Het aantal individuele gevallen waar een theorie een uitspraak over kan doen, is in principe oneindig. Daarmee is het onmogelijk om een theorie volledig te verifiëren. Men gaf dit criterium daarom op ten gunste van het zwakkere criterium van confirmatie. Daarmee was volgens Carnap geen sprake meer van een deductieve of logisch dwingende relatie, maar van een inductieve relatie.

Volgens Popper is het verificatiecriterium echter niet in staat om universele natuurwetten te onderscheiden van metafysische uitspraken. Hume had het inductieprobleem, of zoals Popper het noemde Humes probleem, al onderkend en duidelijk gemaakt dat waarnemingen niet kunnen leiden tot logisch te rechtvaardigen universele uitspraken. Om vervolgens Kants probleem op te lossen – hoe onderscheid te maken tussen wetenschappelijk en niet-wetenschappelijke kennis – stelde Popper het falsificatiecriterium voor. Een theorie is dan wetenschappelijk als deze falsifieerbaar is, oftewel als het in beginsel mogelijk is een experiment uit te voeren, waarvoor geldt dat voorafgaand aan het uitvoeren van het experiment exact aan te geven valt, bij welke uitkomst de geldigheid van de theorie verworpen moet worden. Daarmee worden de wetenschappen volgens Popper gekenmerkt door de deductieve methode van falsificatie. Indien de cruciale test succesvol verloopt, dan is er volgens Popper geen sprake van verificatie of bevestiging, aangezien het niet uitgesloten kan worden dat er in de toekomst een test wordt uitgevoerd die de theorie weerlegt. Er is wel sprake van corroboratie, de theorie wordt versterkt.

Thomas Kuhn stelde echter dat de cruciale test niet mogelijk was en dat paradigma's pas verworpen worden als er andere beschikbaar zijn. Ook in tijden van paradigmaverschuivingen zijn cruciale testen niet mogelijk, omdat elk paradigma een eigen conceptueel kader heeft, waarin de test een verschillende waarde heeft, wat Kuhn incommensurabiliteit noemde. Een gemeenschappelijke neutrale taal van waaruit objectieve feiten de doorslag moet geven, is uitgesloten door de Duhem-Quinestelling die stelt dat het niet mogelijk is om een afzonderlijke hypothese te testen, omdat het niet duidelijk is welk deel van de hypothese precies op de proef wordt gesteld.

Dat er geen logische dwingende redenen zijn om te kiezen, betekent volgens Kuhn niet dat er geen goede redenen kunnen zijn om een theorie te verkiezen. Het betekent ook niet dat er geen objectieve werkelijkheid bestaat, maar slechts dat deze vanwege de Duhem-Quinestelling nooit volledig correct beschreven kan worden.