Поппер формулирует в качестве одной из важных задач философии науки исследование роста научного знания.
Решая проблему демаркации науки от метафизики (философии), Поппер вместо критерия верификации для их разграничения вводит критерий фальсификации, заключающийся в том, что теоретические утверждения должны не подтверждаться, а опровергаться опытом.
Понятие фальсифицируемости, т.е. потенциальной возможности опровержения. Тогда эмпирические научные теории отличаются от метафизических (или неэмпирических) тем, что первые фальсифицируемы, а вторые — нет. Однако это еще не значит, что первые осмысленны, а вторые вообще не имеют никакого смысла,. Именно критицизм отличает теорию от мифа, а метод рациональной дискуссии, т.е. ясной, насколько это возможно, постановки проблемы и критической проверки предлагаемых решений, должен быть методом не только естественной науки, но и философии. Его составной частью является исторический методу заключающийся в отыскании того, что думали и говорили о данной проблеме другие люди.
Неопровержимость — не достоинство, а порок теории. Методология научного познания не должна, по его мнению, интересоваться мыслительными процессами, поскольку главный ее объект составляют теории, как результат данных процессов, и их логическое соотношение.
Фальсифицируема в строгом смысле лишь теоретическая система в целом, а не отдельные ее положения. Метод критицизма, т.е. испытательных фальсификаций, систематические попытки опровержения выдвинутых идей, гипотез и теорий и устранение ошибок, по Попперу, являются сущностью научной деятельности, ее отличительной чертой.
Научные теории, с его точки зрения, являются не результатом наблюдения, а изобретениями, предположениями, смело предшествующими опыту. Совершенствование теорий осуществляется методом рационального обсуждения, сущность которого заключается в четкой постановке проблемы и критическом анализе различных предложенных решений.
История науки — это логика научных открытий, которые представляют собой цепь сменяющих друг друга теорий. Теория начинается с проблемы, далее следуют подробное решение, догадка, а затем критика и исправление ошибок. Чтобы сделать открытие там, где старая теория ошибочна, необходима новая теория. Борьба за уточнение эмпирического базиса происходит между этим базисом и теорией, подлежащей проверке, а соперничающая теория выполняет лишь функцию катализатора. Это двухсторонняя борьба между теорией и экспериментом, ведь в конечном счете именно они противостоят друг другу, а единственный важный результат такого рода конфронтации заключается в действительной фальсификации. Иными словами, единственное подлинное открытие — опровержение данной научной гипотезы.
Внешнее функционирование теории состоит в том, что именно в столкновении минимум двух теорий решается вопрос совершенствования и роста научного знания. Функционирование науки и заключается в том, чтобы вести критику и опровержение теорий в надежде найти ошибку, чему-то научиться на этой ошибке и развить новую, лучшую теорию.
Модель внутритеоретического функционирования науки, направленного на совершенствование логического механизма теорий, в концепции научно-исследовательских программ И. Лакатоса
Лакатос, провозглашает необходимость обращения к реальному процессу научного мышления, к изучению истории науки для выявления закономерностей в движении научного знания (логики доказательств и опровержений).
Лакатос различает целые и растущие теории. По мере роста знания язык меняется: теоретический язык постепенно вытесняет наивный. Совершенствование логического механизма теорий в процессе их функционирования происходит при столкновении с противоречащими контрпримерами и аномалиями, превращении этих контрпримеров в подтверждающие примеры, т.е. новые факты, выявлении скрытых посылок и лемм и т.д. Функционирование теории, по Лакатосу, есть результат деятельности индивидов, но не одного гениального, как у Поппера, а нескольких: одни высказывают догадку, другие выдвигают контрпример, третьи устраняют монстры и т.д.
Фундаментальной единицей методологического анализа должна быть не изолированная теория, а исследовательская программа (ИП), представляющая собой серию взаимосвязанных теорий. В прогрессивной ИП теория служит открытию новых, до сих пор неизвестных фактов. В дегенеративной ИП теория, напротив, создается для того, чтобы разобраться с уже известными фактами.
Как научная или ненаучная должна оцениваться не отдельная изолированная теория, а последовательность теорий. Лакатос называет такую последовательность теоретически прогрессивной, т.е. приводящей к теоретически прогрессивному сдвигу проблем, если каждая новая теория имеет большее эмпирическое содержание, чем ее предшественница, предсказывая новые, до сих пор неожидаемые факты. Кроме того, она будет еще и эмпирически прогрессивной, т.е. ведущей к эмпирически прогрессивному сдвигу проблем, если сохраняет этот излишек эмпирического содержания и действительно ведет к открытию новых фактов.
Лакатос различает внутреннюю историю (рациональную реконструкцию) и внешнюю историю (социально-психологическую) науки. При этом история науки всегда богаче ее рациональной реконструкции. Но рациональная реконструкция, или внутренняя история, первична, тогда как внешняя история вторична, поскольку важнейшие проблемы внешней истории науки определяются ее внутренней историей.
Исследовательская программа состоит из методологических правил, одни из которых говорят, каких путей нужно избегать (отрицательная эвристика), а другие — какими путями следовать (положительная эвристика). ИП включает также неопровержимое — согласно решению, заранее принятому членами определенного научного сообщества, поддерживающими данную программу, —жесткое ядро.
Внутри исследовательской программы одна теория заменяется лучшей теорией, которая имеет большее содержание, чем ее предшественница, и это содержание частично подтверждается. Для замены одной теории на другую, более лучшую, не требуется ничего иного, как фальсификация первой из них в попперовском смысле. Однако до появления новой лучшей теории не может быть никакой фальсификации, поскольку фальсификация не является простым отношением между одной теорией и эмпирическим базисом. Это многостороннее отношение между конкурирующими теориями, исходным эмпирическим базисом и эмпирическим ростом, ведущим к подобной конкурентной борьбе. Можно сказать, что фальсификация носит исторический характер.
Аномалии, или контрпримеры, должны вести к изменениям лишь в защитном поясе вспомогательных гипотез, которым надежно защищено жесткое ядро программы. Аномалии часто регистрируются, но отодвигаются в сторону в надежде на то, что через некоторое время они превратятся из опровержения в доказательство этой программы. Аномалия — наивное опровержение, загадка, проблема — может быть урегулирована тремя способами:
1) разрешением внутри первоначальной программы (аномалия превращается в подтверждающий пример);
2) нейтрализацией, т.е. решением внутри независимой, отличной от первоначальной программы (аномалия исчезает);
3) решением непреодолимой для данной программы аномалии внутри соперничающей программы (аномалия превращается в контрпример, т.е. становится опровергающим примером). Последний случай ведет к замене старой исследовательской программы на новую, к научной революции.
Исследовательская программа успешна, если она ведет к прогрессивному сдвигу проблем, и неуспешна, если ведет к вырожденному их сдвигу. Когда программа перестает предсказывать неизвестные факты, то от жесткого ядра следует отказаться. История науки является историей борющихся научно-исследовательских программ. Однако их соотношение Лакатосом фактически не рассматривается.