Der logische Empirismus ist eine wissenschaftstheoretische Strömung, die sich aus dem Wiener Kreis um Moritz Schlick entwickelt hat. Er bemüht sich um die Propagierung eines ``wissenschaftlichen'' Weltbildes, das Kontrollierbarkeit, Überprüfbarkeit und Erfahrungsbezug der Aussagen fordert. Grundlage dieser Anschauung ist der logische Positivismus, nach dem am Anfang jeden Erkennens das unmittelbar erlebnismäßig Gegebene (der Erlebnisinhalt) steht. Mit den Mitteln der induktiven Logik soll dann nachgewiesen werden, daß und wie die einzelnen Gegenstände der Erkenntnis auf das Gegebene zurückführbar sind. Breuer zitiert folgende Kernaussagen des Wiener Kreises:
Bereits die klassischen Empiristen versuchten, menschliches Wissen durch Induktion zu erklären: Man gelangt durch induktive Verallgemeinerung von wahrgenommenen Gegebenheiten zur Erkenntnis von Gesetzmäßigkeiten. Nach Ansicht der logischen Empiristen kann dagegen das Wissen nicht mit theoriefreier Sinneserfahrung oder Beobachtungen beginnen, sondern es sind schon theoretische Konzeptionen (Annahmen, Begriffe etc.) vorauszusetzen. Das Induktionsprinzip wird von den logischen Empiristen daher nur zur Begründung und nicht zur Herleitung von Erkenntnissen eingesetzt: Vorhandenes theoretisches Wissen soll durch Elementaraussagen (Protokollsätze) mithilfe des Regelwerks der induktiven Logik gerechtfertigt werden. Diese Art der Verifikation wurde später in abgeschwächter Form nur noch als Prüfbarkeit bezeichnet. Der logische Positivismus unterscheidet analytische Sätze und Basissätze. Aus Basissätzen und analytischen Sätzen können weitere Sätze abgeleitet werden.
Problematisch ist bei dieser Verwendung des induktiven Schließens jedoch, daß ein über die beobachteten Fälle hinausgehender Erweiterungsschluß vorgenommen wird, der möglicherweise zu vorschnellen Verallgemeinerungen führt. Außerdem ist das Induktionsprinzip selbst weder mit logischen Mitteln noch mithilfe der Erfahrung begründbar.
Der kritische Rationalismus geht auf Karl Popper zurück. Er behauptet, daß es keine Induktion gibt, weil allgemeine Theorien nicht aus singulären Sätzen ableitbar sind. Sie können aber durch singuläre Sätze widerlegt werden, wenn sie mit Beschreibungen von beobachtbaren Sachverhalten kollidieren. Daraus ergibt sich das Prinzip der Falisifikation, das als Abgrenzungskriterium zwischen wissenschaftlichen und nichtwissenschaftlichen Aussagen benutzt wird (im Gegensatz zu dem Sinnkriterium der logischen Empiristen).
Popper vertritt somit eine rein deduktive Logik: Von vorgegebenen allgemeinen Aussagen wird mithilfe logischer Ableitungsregeln auf spezifischere Aussagen (Konklusionen) geschlossen, ohne daß der Informationsgehalt der Konklusion über die Prämisse hinausgeht, so daß es nicht zu den problematischen Erweiterungsschlüssen kommen kann.
Theorien besitzen immer den Status von vorläufigen Hypothesen oder Vermutungen, die durch die Ausscheidungsmethode eingegrenzt werden: Durch negative Argumente wie Gegenbeispiele oder Widerlegungen werden mögliche Theorien ausgeschlossen. Positive empirische Belege sind für Hypothesen mit ``Allsatz''-Charakter dagegen logisch irrelevant bzw. ohne Aussagekraft, da sie sich nicht widerlegen lassen. Negative empirische Belege können dagegen eine Theorie sofort vernichten. Unter dem Bewährungsgrad einer Theorie versteht Popper einen Bericht, der den Stand der kritischen Diskussion einer Theorie zu einem bestimmten Zeitpunkt bezüglich folgender Kriterien bewertet:
Popper vertritt ein rationalistisches Konzept, das von dem Primat der Ideen bzw. Theorien ausgeht: Der Ausgangspunkt im Prozeß der wissenschaftlichen Erkenntnis ist danach der schöpferische Einfall, der Entwurf einer Hypothese oder Theorie. Hypothesen ergeben sich also nicht aus empirischen Beobachtungen, sondern bilden die Voraussetzung dafür, Fragen an die Natur stellen zu können, die wiederum erst eine systematische Erfahrung möglich machen. Aus allgemeinen Aussagen - also aus Hypothesen oder Theorien - werden deduktiv-logisch Basissätze abgeleitet, die in falisifikatorischer Absicht mit empirisch gewonnenen Aussagen über die Realität verglichen werden können: Bei der Methode der kritischen Nachprüfung werden folgende Schritte durchgeführt:
Die logischen Empiristen begründen ihre Protokollsätze auf Wahrnehmungserlebnissen, Popper fordert dagegen Basissätze, die nicht mehr auf Beobachter-Wahrnehmungen Bezug nehmen. Er schlägt vor, bei solchen Primäraussagen stehen zu bleiben, deren Nachprüfung leicht ist, d.h. über deren Anerkennung oder Ablehnung unter verschiedenen Prüfern eine Einigung erzielt werden kann.
Prinzipiell ist es erkenntnistheoretisch fragwürdig, die Wissenschaftstheorie alleine auf eine Prüfungs- bzw. Rechtfertigungsmethodologie zu reduzieren, also alleine auf die sprachliche und logische Ebene.
Auch die logische Eindeutigkeit von Falsifikationen ist fragwürdig: Die Falsifikation einer Hypothese kann nicht nur wegen der Hypothese zustandekommen, sondern auch aufgrund von bestimmten Randbedingungen beim Versuch der Falsifikation, etwa durch Beobachtungsbedingungen, Meßverfahren oder durch theoretisches Hintergrundwissen. Die Komplexität der Prüfungssituation ist oft so hoch, daß das Scheitern einer Theorie nicht logisch eindeutig der Theorie anzulasten ist. Diskrepanzen zwischen Theorie und Empirie stellen daher nicht zwangsläufig Falsifikationen dar, wenn ihre Erklärung durch die Annahme störender Bedingungen nicht auszuschließen ist.
Es ist auch eine Einschränkung der Aussagekraft von Falsifikationen aufgrund des Theorie- oder Hypothesentypus möglich: Statistische Hypothesen postulieren nur globale oder kollektive Eigenschaften von Objekten bzw. Objektklassen. Sie lassen im begrenzten Umfang Ausnahmen zu, so daß eine Widerlegung durch empirische Gegenbeispiele nicht eindeutig möglich ist.
Ein weiterer Kritikpunkt am Standpunkt Poppers betrifft die Wahrheitsannäherung durch Elimination des Falschen: Hierbei wird unterstellt, daß die Menge der möglichen Theorien endlich ist. Schließlich ist zu überlegen, ob aufgrund der Widerlegung einer Teilaussage eine Theorie als Ganzes als falsifiziert gelten soll. Popper fordert nämlich, daß jede Theorie mit empirischen Gegenbeispielen geschlagen sei. Somit dürfte es gar keine Theorien geben.
Diese verschiedenen Kritikpunkte haben dazu geführt, daß die Vertreter des kritischen Rationalismus ihre Positionen gegenüber dem ``naiven Falsifikationsismus'' modifiziert haben.
Eine Hypothese soll dabei nicht nur für den gegenwärtigen Zeitpunkt den gewünschten Kriterien entsprechen, sondern auch in der Zukunft.
Die Prüfung einer deduktiven Hypothesenhierarchie erfolgt immer, indem die Sätze der Hypothesen der niedrigsten Schicht empirisch überprüft werden.