Triết học Khoa học tìm cách hiểu kiến thức khoa học được tạo ra, xác nhận và áp dụng như thế nào. Nó liên quan đến việc kiểm tra quan trọng các phương pháp, nguyên tắc và khái niệm làm nền tảng cho nghiên cứu khoa học.
Khoa học nhằm mục đích mô tả và giải thích thế giới tự nhiên thông qua bằng chứng thực nghiệm và lý luận logic. Triết học khoa học đi sâu vào nền tảng lý thuyết của thực tiễn khoa học, đặt câu hỏi về bản chất của lý luận khoa học, cấu trúc của các lý thuyết khoa học cũng như độ tin cậy và tính khách quan của kiến thức khoa học.
Các lý thuyết khoa học là những giải thích có hệ thống về các hiện tượng, được hỗ trợ bởi bằng chứng. Chúng dùng để dự đoán kết quả và hiểu các nguyên tắc cơ bản. Các lý thuyết không chỉ là những suy đoán đơn thuần mà được đặt nền tảng trên dữ liệu thực nghiệm và sự mạch lạc logic.
Lý luận khoa học thường sử dụng hai phương pháp chính: quy nạp và diễn dịch.
Quy nạp liên quan đến việc rút ra kết luận chung từ những quan sát cụ thể. Ví dụ, việc quan sát rằng tất cả những con thiên nga mà chúng ta đã thấy đều có màu trắng có thể khiến chúng ta kết luận rằng tất cả những con thiên nga đều có màu trắng.
Mặt khác, suy luận bắt đầu bằng một tuyên bố hoặc giả thuyết chung và xem xét hậu quả. Nếu tất cả các con thiên nga đều có màu trắng (tiền đề), và một con chim là thiên nga (tiền đề), thì con chim này phải có màu trắng (kết luận).
Phương pháp quy nạp tuy hữu ích nhưng lại phải đối mặt với nhiều thách thức. Vấn đề quy nạp nhấn mạnh rằng không có lượng dữ liệu thực nghiệm nào có thể chứng minh một cách thuyết phục một tuyên bố chung. Những quan sát mới có thể luôn mâu thuẫn với những khái quát hóa của chúng ta. Vấn đề này minh họa sự không chắc chắn cố hữu trong kiến thức khoa học, cho thấy rằng các lý thuyết khoa học chỉ mang tính tạm thời và có thể sửa đổi.
Karl Popper đưa ra khái niệm về khả năng có thể bị chứng minh là sai, lập luận rằng để một lý thuyết có tính khoa học thì nó phải có khả năng được chứng minh là sai. Tiêu chí này phân biệt các lý thuyết khoa học với những lý thuyết phi khoa học. Một lý thuyết đưa ra những dự đoán có thể được kiểm tra và có khả năng bị bác bỏ được coi là mạnh mẽ và khoa học hơn.
Khái niệm về các cuộc cách mạng khoa học của Thomas Kuhn đề xuất rằng khoa học không tiến bộ thông qua việc tích lũy kiến thức một cách tuyến tính. Thay vào đó, các thời kỳ 'khoa học thông thường' bị gián đoạn bởi 'khoa học cách mạng', nơi các lý thuyết nền tảng bị lật đổ và thay thế bằng các mô hình mới. Một ví dụ là sự chuyển đổi từ mô hình địa tâm của Ptolemaic sang mô hình nhật tâm của Copernicus về hệ mặt trời.
Bất chấp mục tiêu của nó là tính khách quan và trung lập, khoa học vẫn được thực hiện bởi con người, những người chắc chắn phải chịu những thành kiến. Các giả định lý thuyết, lựa chọn phương pháp luận và thậm chí cả niềm tin cá nhân của các nhà khoa học đều có thể ảnh hưởng đến quá trình khoa học. Nhận biết và giảm thiểu những thành kiến này là rất quan trọng cho tính toàn vẹn của nghiên cứu khoa học.
Các thí nghiệm là nền tảng cho nghiên cứu khoa học, cho phép các nhà nghiên cứu kiểm tra các giả thuyết và quan sát kết quả trong điều kiện được kiểm soát. Việc thiết kế và giải thích các thí nghiệm đòi hỏi phải xem xét cẩn thận để đảm bảo độ tin cậy và giá trị. Khả năng nhân rộng của các thí nghiệm là một khía cạnh quan trọng của tính nghiêm ngặt về mặt khoa học, cho phép các nhà nghiên cứu độc lập xác minh các phát hiện.
Khoa học không tồn tại trong chân không; nó có ý nghĩa sâu sắc đối với xã hội. Những cân nhắc về mặt đạo đức là không thể thiếu trong nghiên cứu khoa học, hướng dẫn các quyết định về nội dung được nghiên cứu, cách thức tiến hành nghiên cứu và cách áp dụng các phát hiện. Các vấn đề như tính bền vững của môi trường, nhân quyền và sức khỏe cộng đồng có mối liên hệ sâu sắc với thực tiễn khoa học.
Triết học khoa học cung cấp một khuôn khổ toàn diện để hiểu được tính phức tạp của nghiên cứu khoa học. Nó đặt ra những câu hỏi thiết yếu về bản chất của kiến thức, độ tin cậy của các phương pháp khoa học và ý nghĩa đạo đức của những khám phá khoa học. Bằng cách xem xét một cách phê phán những khía cạnh này, triết học khoa học góp phần phát triển một phương pháp thực hành khoa học phản ánh, có trách nhiệm và hiệu quả hơn.
