科学的方法の歴史

科学的方法の歴史は、 科学そのものの歴史とは別に、科学的探究の方法論の変化を考察します。科学的推論のルールの開発は簡単なものではありませんでした。科学的方法は科学の歴史を通じて激しく繰り返し議論されてきた主題であり、著名な自然哲学者や科学者は科学的知識を確立するためのいずれかのアプローチの優位性を主張してきました。

原子論を含む合理主義的な自然の説明は、古代ギリシャのレウキッポスとデモクリトスの思想と、古代インドのニヤーヤ学派、ヴァイシェーシカ学派、仏教学派の両方に現れ、一方、チャールヴァカ唯物論は推論を知識の源として拒否し、常に疑いの対象となる経験主義を支持した。アリストテレスは、経験生物学と論理学の研究とともに古代ギリシャで科学的方法の先駆者であり、純粋に演繹的な枠組みを拒否し、自然の観察から得られる一般化を支持した。

科学的手法の歴史において最も重要な議論のいくつかは、特にルネ・デカルトが提唱した合理主義、アイザック・ニュートンとその追随者たちによって特に注目を集めた帰納主義、そして19世紀初頭に前面に出てきた仮説的演繹主義に集中している。19世紀後半から20世紀初頭にかけては、強力な科学理論が観察可能な領域を超えて広がったため、実在論と反実在論をめぐる議論が科学的手法の議論の中心となったが、20世紀半ばには、一部の著名な哲学者が科学の普遍的なルールに反対する主張をした。^[1]

古代文化の現存する記録には、科学的方法論について明示的に議論されているものはほとんどない。この時期の科学の取り組み方について推測できることは、現存する記録にある初期の自然調査の記述から得られるものがほとんどである。エジプトの医学書であるエドウィン・スミス・パピルス（紀元前1600年頃）は、病気の治療に検査、診断、治療、予後という要素を適用しており^[2] 、これは科学の 基本的な経験的方法と非常によく似ており、 GERロイドによれば^[3]、この方法論の発展に重要な役割を果たした。エーベルス・パピルス（紀元前1550年頃）にも、伝統的な経験主義の証拠が含まれている。

紀元前1千年紀の中頃、メソポタミアではバビロニア天文学が科学的天文学の最も初期の例にまで発展した。それは「天文現象を数学的に精緻に記述する最初の、そして非常に成功した試み」だったからである。歴史家アスガー・アーボエによれば、「ヘレニズム世界、インド、イスラム世界、そして西洋におけるその後のあらゆる科学的天文学の形態は、正確な科学におけるその後のあらゆる努力ではないにしても、決定的かつ根本的な点でバビロニア天文学に依存している」という。^[4]

初期のバビロニア人とエジプト人は、占いの実践に使われる多くの技術的知識、工芸、数学^[5]や医学の知識^[6]を発達させ、さまざまな種類のリストを作成した。特にバビロニア人は、自然現象を数学的に記述する初期の試みとともに、経験的数学科学の最も初期の形態に従事していたが、一般的には基礎となる自然に関する合理的な理論が欠けていた。^{[4] [7] [8]}

ギリシア語圏の古代哲学者たちは、今日では合理的理論科学として認識されているものの最も初期の形態に携わっていた。^{[7] [9]}より合理的な自然理解への動きは、少なくともアルカイック期（紀元前650年～480年）のプレソクラテス学派から始まった。タレスは、自然的説明を用いた最初の哲学者として知られ、すべての出来事には自然的原因があると主張したが、彼は「万物は神々で満ちている」と発言したことや、定理を発見したときに牛を犠牲にしたことでも知られている。^[10] レウキッポスは、原子論の理論を発展させた。これは、すべてのものが原子と呼ばれるさまざまな不滅で分割できない要素で完全に構成されているという考えである。これはデモクリトスによって詳細に説明された。^[a]

同様の原子論の考えは、ニヤーヤ学派、ヴァイシェーズカ学派、仏教学派の古代インドの哲学者の間で独立に現れた。[11] 特に、ニヤーヤ学派、ヴァイシェーズカ学派、仏教学派と同様に、チャールヴァーカの^認識論は唯物論的であり、知覚を無条件に真の知識の基礎として認めるほど懐疑的であったが、真実を推論することしかできないのであれば、その真実について疑いを抱かなければならない、推論された真実は無条件ではあり得ない、と警告した。^[12]

紀元前5世紀半ば頃、科学的伝統の構成要素のいくつかは、弟子のアリストテレスが提唱した演繹的推論の発達により、この新興の伝統に大きく貢献したプラトンより以前から、すでに確立されていた。プラトンは『プロタゴラス』（318d-f）の中で、学校での算術、天文学、幾何学の教えについて言及している。この時代の哲学的思想は、日常の現象や常識の制約からほとんど解放されていた。我々が経験する現実の否定は、世界は一つであり、変化や分割は存在しないと主張したパルメニデスにおいて極限に達した。 ^[b]

渾天球儀は紀元前4世紀には中国で発明されており^[c]、紀元前3世紀にはギリシャで天文学で使用するために発明されました。その後、例えばイブン・アル・ハイサムやティコ・ブラーエによって渾天球儀の使用が普及しました。

紀元前3世紀と4世紀には、ギリシャの医師ヘロフィロス（紀元前335年 - 280年）とキオス島のエラシストラトスが医学研究を進めるために実験を行った。エラシストラトスは、ケージに入れられた鳥を繰り返し計量し、餌を与える合間の体重減少を記録したことがある。^[15]

アリストテレスの帰納的演繹法は、観察からの帰納によって一般原理を推論し、その原理から演繹してさらなる観察と照合し、さらに帰納と演繹を繰り返すことで知識の進歩を継続するというものでした。^[16]

オルガノン（ギリシア語: Ὄργανον、「道具、ツール、オルガン」の意）は、アリストテレスの論理学に関する6つの著作をまとめた標準的なコレクションである。オルガノンという名前は、アリストテレスの弟子である逍遥学派によって付けられた。著作の順序は年代順ではないが（年代順は現在では判断が難しい）、テオプラストスが体系的に構成するために意図的に選んだものである。^[要出典]実際、著作の一部は論理学の講義の体系のように見える。著作の整理は、紀元前40年頃にロドスのアンドロニコスによって行われた。 ^[17]

オルガノンは次の6つの作品から構成されています。

1. 『カテゴリー』（ギリシャ語：Κατηγορίαι、ラテン語：Categoriae）は、存在するものの10段階の分類、すなわち実体、量、質、関係、場所、時間、状況、条件、行為、情熱を紹介しています。
2. 『解釈について』（ギリシア語： Περὶ Ἑρμηνείας、ラテン語： De Interpretatione）は、アリストテレスの命題と判断の概念、および肯定命題、否定命題、全称命題、個別命題の間のさまざまな関係を紹介しています。アリストテレスは、第7章とその付録である第8章で、対立の正方形またはアプレイウスの正方形第9章では、未来の偶然性の問題を扱っています。
3. 『事前分析学』（ギリシア語: Ἀναλυτικὰ Πρότερα、ラテン語: Analytica Priora）は、アリストテレスの三段論法（論理学の用語を参照）を紹介し、その正しさを主張し、帰納的推論について論じている。
4. 事後分析学（ギリシャ語：Ἀναλυτικὰ Ὕστερα、ラテン語：Analytica Posteriora）は、実証、定義、科学的知識を扱います。
5. トピカ（ギリシア語：Τοπικά、ラテン語：Topica ）は、有効な議論を構築する際の問題と、確実ではなく蓋然的な推論について扱っています。この論文でアリストテレスは、後にポルピュリオスやスコラ論理学者によって議論されることになる述語要素について言及しています。
6. 『詭弁論解』（ギリシア語: Περὶ Σοφιστικῶν Ἐλέγχων、ラテン語: De Sophisticis Elenchis）は、論理的誤謬を扱っており、アリストテレスの修辞学の著作との重要なつながりを提供している。

アリストテレスの『形而上学』は『オルガノン』を構成する作品と一部重複しているが、伝統的にはその一部とはみなされていない。さらに、逍遥学派には知られていなかった、アリストテレスに帰せられる論理学の作品が、さまざまな信憑性をもって存在する。

アリストテレスは、デ・レイシー・オリアリーによって近代科学の創始者と呼ばれています。^[18]彼の証明方法は、後分析学に見られます。彼は、科学的伝統のもう1つの要素である経験主義を提供しました。アリストテレスにとって、普遍的な真実は、特定の事物から帰納法によって知ることができます。したがって、アリストテレスは、抽象的思考と観察をある程度調和させていますが、アリストテレスの科学が形式上経験的であると言うのは間違いです。実際、アリストテレスは、帰納法によって得られた知識が科学的知識として正当に数えられるとは認めませんでした。それでも、彼にとって、帰納法は科学的探究の主な仕事に必要な準備であり、科学的証明に必要な主要な前提を提供しました。

アリストテレスは科学的探究を扱う際に帰納的推論をほとんど無視しました。なぜそうなのかを明らかにするために、『後分析学』の次の記述を考えてみましょう。

我々は、事実が依存する原因を、その事実の原因としてのみ知っていると考え、さらに、事実は現状以外のものではあり得ないと考えるとき、ソフィストが偶然に知っているのとは対照的に、ある事柄についての無条件の科学的知識を自分たちが持っていると思い込む。

したがって、普遍的な真実を証明し、その原因を発見することが哲学者の仕事でした。^[19]帰納法は一般化によって普遍性を発見するのに十分でしたが、原因を特定することはできませんでした。この作業のために、アリストテレスは演繹的推論のツールを三段論法の形で使用しました。三段論法を使用すると、科学者は既に確立されている真実から新しい普遍的な真実を推論することができました。

アリストテレスは科学的探究に対する完全な規範的アプローチを開発したが、これには三段論法が含まれており、彼は『後分析学』でこれについて長々と論じている。この方式の難しさは、導き出された真理が確固とした第一前提を持つことを示すことであった。アリストテレスは、証明が循環的（結論を前提で裏付け、前提を結論で裏付ける）であることは認めなかった。また、第一前提と結論の間に無限の数の中間項があることも認めなかった。これは、第一前提がどのように発見または展開されるかという疑問につながるが、前述のように、アリストテレスはこの作業には帰納法が必要であることを認めた。

『分析学後論』の終盤で、アリストテレスは帰納法によって伝えられる知識について論じています。

したがって、私たちは帰納法によって主要な前提を知らなければならないことは明らかです。なぜなら、感覚知覚でさえ普遍性を植え付ける方法は帰納的だからです。[...] 主要な前提に関する科学的知識は存在しないということになります。そして、直観以外に科学的知識よりも真実なものはないので、主要な前提を把握するのは直観です。[...] したがって、それが科学的認識以外の唯一の他の種類の真の思考であるならば、直観は科学的知識の起源となるでしょう。

この記述は、アリストテレスの経験主義の性質と範囲に関して疑問の余地を残している。特に、アリストテレスは感覚知覚を直観による知識の手段としか考えていないようだ。彼は自然史の研究を、レスボス島のピュラ潟湖^{[20 ] （現在は}カロニと呼ばれている）などの自然環境に限定した。アリストテレスとテオプラストスは、アリストテレスがアレクサンダーの家庭教師に呼ばれる前の2年間、ケースバイケースで帰納的に新しい生物学^[22]を共同で構築した。アリストテレスは、今日の物理学や化学の実験室で見られるような形での現代風の実験は行わなかった。^[23] 帰納法は科学的推論の地位を与えられていないため、アリストテレスの科学の確固たる基盤を提供するのは直観に委ねられている。そうは言っても、アリストテレスは先人たちよりも経験科学にいくらか近づけてくれた。

エピクロスは著書『カヴィヴ』（「カノン」は直線や定規、つまり「カノン」と呼ばれるあらゆる測定や基準）で、物理学における探究の最初のルールを示した。「最初の概念は目で見てわかるものであり、証明を必要としない」^{[24] : p.20}。^{[24] : pp.35–47}

彼が提唱した調査の第二のルールは、調査に先立って自明な概念を準備しておくことであり、^{[24] : pp.61–80}予想されること [τò προσμένον] と明らかでないこと [τò ἄδηλον] の両方を推論 [ἔχωμεν οἷς σημειωσόμεθα] できるようにする必要があるというものである。^{[24] : pp.83–103}

エピクロスは、彼の推論方法（観察を記号として用いる方法、アスミスの要約、p.333：現象を観察されていないものの記号（σημεῖα）として用いる方法）^{[24] : pp.175–196を、}デモクリトスの原子論に直接適用している。アリストテレスの『分析学前』では、アリストテレス自身が記号の使用を採用している。^{[24] : pp.212–224  [25]}しかしエピクロスは、アリストテレスの論理学に対抗するものとして彼の「正典」を提示した。^{[24] : pp.19–34}参照：ルクレティウス（紀元前99年頃 – 紀元前55年頃） 『事物の性質について』エピクロスの哲学と物理学を説明した教訓的な詩。

中世には、現在科学と呼ばれている問題が取り上げられ始めた。イスラム世界では、古典時代よりも理論と実践を組み合わせることに重点が置かれ、科学を学ぶ人々が職人であることも一般的だった。これは「古代世界では異端とみなされていた」ことだった。イスラムの科学の専門家は、観察力と計算力を高めるための熟練した器具製作者であることが多かった。^[26] 9世紀初頭から、アル・キンディー（801-873）やジャービル・イブン・ハイヤーン（850-950年頃の著作）の名で執筆した著者など、初期のイスラム科学者は、知識の源として実験を利用することに重点を置き始めた。^{[27] [28]}こうして、11世紀初頭までに中世イスラム世界からいくつかの科学的手法が生まれ、そのすべてが程度の差はあれ実験と定量化を重視していた。

アラブの物理学者 イブン・アル＝ハイサム（アルハゼン）は、実験を用いて光学書（1021年）の中で結果を導き出した。彼は観察、実験、そして論理的議論を組み合わせて、光線は目からではなく物体から発せられるとする視覚の挿入説を裏付けた。彼は同様の議論を用いて、プトレマイオスとユークリッドが支持した視覚の古代放出説（目が見るのに使われる光線を発する）とアリストテレスが支持した古代挿入説（物体が目に物理的な粒子を発する）の両方が間違っていることを示した。^[30]

実験的証拠は彼の光学書の命題のほとんどを裏付け、視覚、光、色彩に関する彼の理論、および反射光学と屈折光学の研究の基礎となった。彼の遺産は、カマル・アルディーン・アル・ファリシ（1320年没）の『キタブ・タンキー・アル・マナジール』 （イブン・アル＝ハイサムの光学の改訂版）による彼の光学の「改革」を通じて詳述された。^{[31] [32]}

アルハゼンは科学的研究を真実の探求とみなしていた。「真実は真実そのもののために探求される。そして、真実そのものの探求に従事する人は、他のことに興味を持たない。真実を見つけることは困難であり、そこに至る道は険しい。」... ^[33]

アルハゼンの研究には「光は透明な物体を直線的にしか通過しない」という仮説が含まれていたが、彼は何年もの努力の末にようやくそれを裏付けることができた。彼は「[これは]暗い部屋に穴を通して入ってくる光ではっきりと観察される。…入ってくる光は空気を満たす塵の中にはっきりと観察できるだろう」と述べた。 ^[29]彼はまた、まっすぐな棒かぴんと張った糸を光線の横に置くことでこの仮説を実証した。^[34]

イブン・アル＝ハイサムもまた科学的懐疑主義を採用し、経験主義の役割を強調した。また、三段論法における帰納法の役割を説明し、帰納法へのアリストテレスの貢献の欠如を批判した。イブン・アル＝ハイサムは帰納法を三段論法よりも優れていると考えており、帰納法こそが真の科学的研究の基本要件であると考えた。^[35]

オッカムの剃刀のようなものは、光学書にも見られる。例えば、光は発光体によって生成され、目に向けて放射または反射されることを実証した後、彼は「 [可視]光線の放出は不必要で無用である」と述べている。 ^[36]彼はまた、そのアプローチに一種の実証主義を採用した最初の科学者だったかもしれない。彼は「我々は経験を超えることはできず、自然現象を調査する際に純粋な概念を使用することに満足することはできない」と書き、これらの理解は数学なしには得られないと述べた。光は物質であると仮定した後、彼はその性質についてそれ以上議論せず、光の拡散と伝播に研究を限定している。彼が考慮する光の特性は、幾何学で処理でき、実験で検証できるものだけである。^[37]

ペルシャの科学者アブー・ライハーン・アル＝ビールーニーは、 1020年代から1030年代にかけて、さまざまな研究分野に初期の科学的手法を導入した。たとえば、鉱物学に関する論文『宝石の書』では、アル＝ビールーニーは「実験科学者の中でも最も正確な人物」と評され、インド研究の序文では「我々のプロジェクトを遂行するには、幾何学的手法に従うことは不可能であった」と述べ、 現場での経験と情報を重視する比較社会学の先駆者の一人となった。 ^{[38]また、}力学に関する初期の実験手法も開発した。^[39]

アル＝ビルニの方法は、特に繰り返し実験を重視する点で、現代の科学的方法に似ていた。ビルニは、体系的な誤差と観察バイアスの両方を概念化し、防止する方法に関心があった。たとえば、「小型機器の使用によって生じる誤差や、人間の観察者によって生じる誤差」などである。彼は、機器の不完全性や特異性によって誤差が生じる場合、複数の観察を行い、定性的に分析し、これに基づいて「求められる定数の常識的な単一の値」に到達する必要があると主張した。その値は算術平均であれ「信頼できる推定値」であれ同じである。[ 40 ]^{彼の科学的方法では、「普遍性は実践的な}実験作業から生まれ」、帰納主義と同様に「理論は発見の後に定式化される」とされた。^[38]

ペルシャの哲学者で科学者のイブン・スィーナー（イブン・シーナー）は、医術の書（1027年）の「論証について」の章で、科学哲学について論じ、初期の科学的探究方法について説明しました。彼はアリストテレスの「後分析論」について論じましたが、いくつかの点でそれとは大きく異なっていました。イブン・スィーナーは、科学的探究の適切な手順の問題と、「科学の第一原理をどのようにして獲得するか」という疑問について論じました。彼は、科学者が「演繹科学の最初の公理や仮説を、より基本的な前提から推論することなく」見つけるにはどうすればよいかを尋ねました。彼は、理想的な状況は、「用語の間に関係が成り立ち、それが絶対的で普遍的な確実性を可能にする」ことを理解するときであると説明しました。イブン・スィーナーは、第一原理を見つけるためのさらに2つの方法、古代アリストテレスの帰納法（イスティクラ）と、より新しい検査と実験の方法（タジュリバ）を追加しました。アヴィセンナはアリストテレスの帰納法を批判し、「帰納法は、それが提供しようとしている絶対的、普遍的、確実な前提に至らない」と主張した。彼はその代わりに、「科学的探究の手段としての実験の方法」を提唱した。^[41]

以前、アヴィセンナは『医学典範』 （1025年）で、帰納的論理と科学的方法にとって極めて重要な、本質的に一致、相違、付随する変化の方法を初めて説明した人物でもあった。 ^{[42] [43] [44]}しかし、同時代のアル＝ビルニーの科学的方法とは異なり、「普遍性は実践的、実験的作業から生まれ」、「理論は発見の後に定式化される」のに対し、アヴィセンナは「一般的で普遍的な疑問が最初に生じ、実験的作業につながる」科学的手順を開発した。^[38]方法の違いから、アル＝ビルニーは2人の学者の議論の中で、自分を数学者、アヴィセンナを哲学者と呼んだ。[ 45 ^]

12世紀のヨーロッパルネサンス期には、アリストテレスの経験主義やアルハゼンとアヴィセンナの実験的アプローチを含む科学的方法論に関する考えが、アラビア語とギリシャ語のテキストや注釈のラテン語訳を通じて中世ヨーロッパに導入された。 ^[46]ロバート・グロステストの『後分析論』の注釈により、グロステストはヨーロッパで初めてアリストテレスの科学的推論の二重性に関するビジョンを理解したスコラ哲学者の一人となった。特定の観察から普遍的な法則を導き出し、その後再び普遍的な法則から個々の予測へと戻す。グロステストはこれを「解決と構成」と呼んだ。さらに、グロステストは、両方の道は原理を検証するために実験を通じて検証されるべきであると述べた。^[47]

ロジャー・ベーコンはグロステストの著作に触発されました。ベーコンは、ある方法についての説明の中で、観察、仮説、実験、そして独立した検証の必要性というサイクルを繰り返すことを説明しました。^{[要出典]彼は、おそらく他の人が彼の結果を}再現し、独立してテストできるという考えのもと、実験を行った方法を詳細に記録しました。

1256年頃、ベーコンはフランシスコ会に入会し、フランシスコ会の規定により、修道士は特別な許可なしに本やパンフレットを出版することを禁じられた。 1265年に教皇クレメンス4世が即位すると、教皇はベーコンに科学的な事柄について手紙を書くよう特別に命じた。18ヶ月でベーコンは3つの大著『オプス・マジュス』 『オプス・マイナス』『オプス・テルティウム』を完成させ、教皇に送った。^[48] ウィリアム・ヒューウェルは『オプス・マジュス』を13世紀の百科事典とオルガノンだと評した。^[49]

• 第 1 部 (1 ～ 22 ページ) では、誤りの 4 つの原因、つまり権威、慣習、未熟な多数の人々の意見、そして知識があるように見せかけて本当の無知を隠すことについて扱います。
• 第 6 部 (445 ～ 477 ページ) では、すべての科学を支配する実験科学について扱います。知識を得るには 2 つの方法があります。1 つは議論による方法で、もう 1 つは経験による方法です。議論だけでは決して十分ではありません。議論では疑問は解決できるかもしれませんが、心に満足感や確信を与えることはできません。心を納得させるには、経験によって得られる直接的な検査や直感が必要です。
• 実験科学は、オプス・テルティウム（第46ページ）において思索科学や実践科学とは区別されており、すべての科学に対して3つの大きな特権を持っていると言われています。
  1. 直接的な実験によって結論を検証します。
  2. それは彼らが決して到達できなかった真実を発見します。
  3. それは自然の秘密を調査し、私たちに過去と未来の知識を開きます。
• ロジャー・ベーコンは帰納的研究の例として虹の性質と原因の調査によって彼の方法を説明した。 ^[50]

アリストテレスの思想は、13世紀前半に大学のカリキュラムにアリストテレスのテキストが取り入れられて以来、批判的議論の枠組みとなった。^[51] これに貢献したのは、中世の神学者がアリストテレス哲学とキリスト教神学を調和させることに成功したことである。科学の領域では、中世の哲学者は多くの特定の問題でアリストテレスと意見が異なることを恐れなかったが、彼らの意見の相違はアリストテレス哲学の言語で述べられた。中世の自然哲学者はすべてアリストテレス主義者であったが、「アリストテレス主義」はいくぶん広く柔軟な概念となっていた。中世の終わりには、ルネサンスによる中世の伝統の拒絶と古典的資料への極端な尊敬が相まって、他の古代哲学の伝統、特にプラトンの教えの復活につながった。^[52] 17世紀までに、アリストテレスの教えに固執する人々は、自然に対するいくつかの競合するアプローチに直面しました。^[53]

15 世紀末のアメリカ大陸の発見は、ヨーロッパの学者たちに、アリストテレス、プリニウス、ガレノス、その他の古代の著述家たちの権威ある著作以外にも新たな発見があるかもしれないことを示しました。

ペルガモンのガレノス（紀元129年 - 200年頃）は、古代の4つの学派、すなわちプラトン派、アリストテレス派、ストア派、エピクロス派を、また当時の医学の中心地であったアレクサンドリアで学んだ。ガレノスは著書『医学の方法』の中で、経験主義と教義主義の医学を統合し、独自の方法論を編み出した。この方法はアラブの学者によって保存された。アラビア語からの翻訳が批判的に精査された後、反発が起こり、ヨーロッパではガレノスの医学書をギリシャ語から翻訳することを求める声が上がった。ガレノスの方法はヨーロッパで非常に人気を博した。エラスムスの師であるトーマス・リネカーは、1519年に『メトドゥス・メデンディ』をギリシャ語からラテン語に翻訳し、より多くの読者に読んでもらえるようにした。 ^[54]リンブリック（1988）は、16世紀にヨーロッパでガレノスに関する630の版、翻訳、注釈が出版され、最終的にはアラビア医学を凌駕し、科学革命の時期である1560年にピークに達したと指摘している。^[55]

15世紀後半、医師で学者のニッコロ・レオニチェーノは、プリニウスの『博物誌』に誤りがあることを発見した。医師であるレオニチェーノは、これらの植物学上の誤りが、薬の元となる薬物学にまで波及することを懸念した。 ^[56]これに対抗するため、パドヴァ大学のパドヴァ植物園（1546年までに教育に使用）に植物園が設立され、医学生が薬局方に掲載されている植物を実際に利用できるようになった。ルネサンス期には、植物学の創始者の一人である医師レオンハルト・フックスによって、他の教育用庭園も設立された。^[57]

方法の概念に特化した最初の印刷物は、Jodocus Willichius、De methodoomnium artium et disciplinarum infoanda opusculum (1550) です。すべての芸術と学問の方法に関する有益なエッセイ (1550) ^[58]

1562年、古代ピュロン主義哲学者セクストゥス・エンピリクス（紀元160年頃 - 210年）による『ピュロン主義概論』がラテン語（ギリシャ語から）に翻訳されて出版され、古典的懐疑論の議論が急速にヨーロッパの主流となった。これらの議論は、確実な知識の可能性に対する一見克服できない課題を提示している。

懐疑主義の哲学者で医師のフランシスコ・サンチェスは、1571年から1573年にかけてローマで医学の訓練を受けたことがきっかけで、真の認識の方法 ( modus sciendi )を模索するようになった。なぜなら、アリストテレスとその追随者たちの方法では何も明確に知ることができないからである^[59]。例えば、1) 三段論法は循環論法では成り立たない、2) アリストテレスの様相論理は中世に使用できるほど明確に述べられておらず、今日まで研究課題となっている^[60] 。医師ガレノスの医療方法に倣って、サンチェスは判断と経験の方法を列挙するが、これらは誤った方法で使用すれば誤りとなるため^{[61] 、私たちには}「何も知られていない」という暗い声明(1581年、ラテン語Quod Nihil Scitur ) が残されている。この挑戦は、次の世代のルネ・デカルト（1637年）によって引き継がれましたが、少なくともサンチェスは、科学的知識を求めるなら、アリストテレスの方法論、要約、注釈は控えるべきだと警告しています。この点で、懐疑主義のもう一人の著名な代表者モンテーニュの影響を受けたフランシス・ベーコンもサンチェスに同調しています。サンチェスは、貧困者の生活改善への道として、より良い教育システムと人権宣言を求めた 人文主義者フアン・ルイス・ビベスを引用しています。

「サンチェスは、人間の愚かさの歴史や、これまでの理論の多様性と矛盾に訴えるのではなく、アリストテレス主義に対する知的な批判によって懐疑論を展開している。」—ポプキン 1979、37 ページ、サンチェス、リンブリック、トムソン 1988、24～5 ページで引用

「それでは、仕事に取り掛かりましょう。何か知っていることがあれば、教えてください。とても感謝します。その間、物事を調査する準備をしながら、何かが知られているのか、もし知られているとしたら、どのようにして知られているのかという疑問を、別の本^[62]の序文で提起します。その本では、人間の弱さが許す限り、^[63]知るための方法を解説します。さようなら。」

教えられるものは、教えられる者から得られるもの以上の力を持たない。

何?」 —フランシスコ・サンチェス(1581) Quod Nihil Scitur p. 100 ^[64]

デカルトの有名な「コギト」論は、懐疑論を克服し、確実性の基盤を再構築する試みですが、他の思想家たちは、知識、特に物理的知識の探求とは何かを再考することでこれに応えました。

天文学の歴史§ルネサンスと初期近代ヨーロッパ、ケプラーの惑星運動の法則、光学の歴史§ルネサンスと初期近代を参照

実践者が新たな証拠に照らして長年信じられてきた考えを修正したり否定したりする用意があった最初の近代科学は天文学であり、ティコ・ブラーエが最初の近代天文学者でした。右の六分儀を参照してください。幾何学的図が実践（実際の長さと角度を持つ現実の物体）に明確に還元されていることに注目してください。

1572年、ティコはどんな恒星や惑星よりも明るい、まったく新しい星を発見した。そこに存在するはずのない星の存在に驚き、デンマーク王フレデリック2世の支援を得たティコは、莫大な費用をかけてウラニボー天文台を建設した。15年間（1576年から1591年）にわたり、ティコと30人以上の助手は、ウラニボーで恒星、惑星、その他の天体の位置を前例のない精度で記録した。1600年、ティコはヨハネス・ケプラーを雇い、観測結果の分析と出版を手伝わせた。ケプラーは後に、ティコの火星の運動の観測結果を利用して惑星運動の法則を導き出し、これは後にニュートンの万有引力の法則で説明された。^{[65] [66]}

ティコは天文学の知識を発展させるという特別な役割を果たしただけでなく、より正確な測定をひたすら追求し続けたことで、理論と証拠が切り離せないものとして結びついた近代科学文化の創造に多大な影響を与えました。右の六分儀を参照してください。

1723年までに、標準的な測定単位は地球の質量と長さに​​まで広がった。^[d]

「人が確信を持って始めると、疑いに終わる。しかし、疑いから始めることに満足すると、確信に終わる。」—フランシス・ベーコン（1605年）『学問の進歩』第1巻、第8章

フランシス・ベーコン（1561-1626）は1573年4月にケンブリッジ大学トリニティ・カレッジに入学し、当時教えられていたさまざまな科学に熱心に取り組み、そこで用いられた方法と得られた結果はどちらも間違っているという結論に達し、当時のアリストテレス哲学を軽蔑するようになった。哲学はその真の目的を教えられなければならないと信じ、そのためには新しい方法を考案しなければならない。この考えを心に抱いて、ベーコンは大学を去った。^[50]

ベーコンは、帰納法に基づいて現象間の因果関係を確立するための合理的な手順を説明しようとした。しかし、ベーコンの帰納法はアリストテレス派の帰納法とは根本的に異なっていた。ベーコンは次のように述べた。

「これまで使われてきたものとは異なる形の帰納法を考案しなければならない。そして、それは第一原理（いわゆる）だけでなく、より小さな公理、中位の公理、そして実際すべての公理を証明し発見するためにも使われなければならない。なぜなら、単純な列挙によって進む帰納法は幼稚だからである。」— Novum Organumセクション CV

ベーコンの方法は、実験の履歴に依存して代替理論を排除した。^{[68]ベーコンは、彼の方法がどのように適用されたかを、}ノヴム・オルガヌム（1620年出版）で説明している。熱の性質の調査に関する例として、ベーコンは2つの表を作成し、最初の表を「本質と存在の表」と名付け、熱が見られるさまざまな状況を列挙している。もう1つの表は「偏差、または近接不在の表」と名付けられ、熱がないことを除けば最初の表と類似した状況をリストしている。これらのリストの項目の彼が性質（発光、重い、色など）と呼ぶものを分析することで、熱の形態の性質、つまり原因についての結論が導かれる。最初の表には常に存在するが、2番目の表には決して存在しない性質は、熱の原因であると見なされる。

このプロセスで実験が果たした役割は 2 つあります。科学者の最も骨の折れる仕事は、存在と不在の表を作成するために必要な事実、つまり「履歴」を収集することです。このような履歴には、一般的な知識と実験結果が混在して記録されます。次に、原因に関する不明瞭な点を解決するために、 光の実験、つまり、決定的な実験が必要になります。

ベーコンは実験に妥協を許さない姿勢を見せた。それにもかかわらず、彼は生涯で大きな科学的発見をすることはなかった。これは、彼が最も有能な実験者ではなかったからかもしれない。^[69]また、仮説が現代科学に比べてベーコンの方法論では小さな役割しか果たしていないからかもしれない。^[70]ベーコンの方法論では、仮説は数学と論理の助けを借りて調査の過程で生まれるものとされている。ベーコンは数学に、重要だが副次的な役割を与えた。 「数学は自然哲学に明確さを与えるだけであって、自然哲学を生み出したり誕生させたりすべきではない」 (ノヴム・オルガヌム XCVI )。ベーコンの見解では、公理的推論の過度の強調は、以前の非経験的哲学を無力にしていた。それはノヴム・オルガヌムで次のように表現されている。

XIX. 真理を探求し発見する方法は 2 つしかなく、また 2 つしかあり得ない。1 つは感覚と個別から最も一般的な公理に飛び、これらの原理から、真理が確定し不動であるとみなして、判断と中間の公理の発見に進む。そして、この方法が現在流行している。もう 1 つは感覚と個別から公理を導き出し、徐々に途切れることなく上昇していき、最後に最も一般的な公理に到達する。これが真の方法だが、まだ試されていない。

ベーコンのユートピア小説『新アトランティス』では、帰納的推論に究極の役割が与えられています。

最後に、実験による以前の発見を、より高度な観察、公理、格言へと高めた 3 つがあります。これらを私たちは自然の解釈者と呼んでいます。

1619年、ルネ・デカルトは適切な科学的・哲学的思考に関する最初の主要な論文である未完の『精神の指導に関する規則』の^{執筆を開始しました。彼の目的は、アリストテレス体系を打倒し、科学研究の指導原理の新しい体系の唯一の設計者[71]}としての地位を確立することを望んで、完全な科学を創造することでした。

この研究は、1637 年の論文『方法序説』と 1641 年の『省察』で継続され、明確にされました。デカルトは、私たちがすぐに思い浮かべる「我思う、ゆえに我あり」という考えに到達するために用いた、興味深く規律ある思考実験について説明しています。

この基礎的な考えから、デカルトは、あらゆる完璧さを備えた神の存在の証拠を見出した。その神は、デカルトが「[...] 自分が真実であると明確に認識していないものを真実として受け入れないこと、つまり、性急さと偏見を注意深く避け、方法論的な疑いの根拠をすべて排除するほどにはっきりと明確に心に提示されたもの以上のものを判断に含めないこと」を決意すれば、デカルトを欺くことはないだろう。^[72]

この規則により、デカルトは自分の思考を超えて、自分の思考の外に拡張された物体が存在すると判断することができた。デカルトは、さまざまな情報源から得た『省察』に対する7つの反論^[73]と、それに対する返答を出版した。アリストテレス体系から明らかに逸脱したにもかかわらず、多くの批評家は、デカルトはアリストテレスの主要な前提を自分のものに置き換えただけだと感じていた。デカルト自身も、1647年に『哲学原理』の翻訳者に宛てた手紙の中で、同じことを述べている。

完全な知識は、 [...] 必然的に第一原因から演繹されなければならない [...] これらの原理から、それらに依存する事物に関する知識を演繹するよう努めなければならない。そうすることで、そこから得られる演繹の連鎖全体において、完全に明白でないものは何もなくなる。^[74]

そしてまた、その数年前、 1638年に 友人で批評家のメルセンヌに宛てた手紙の中でガリレオの物理学について次のように述べている。

ガリレオは、自然の第一原因を考慮することなく、単にいくつかの特定の結果の説明を求め、それによって基礎のないものを構築した。^[75]

アリストテレスは帰納法によって第一原理に到達したと主張したが、デカルトは理性のみを使って第一原理に到達できると信じていた。この意味で、彼はプラトン主義者であり、アリストテレスの白紙（タブラ・ラサ）とは対照的に生得的な観念を信じ、科学の種子は私たちの中にあると主張した。^[76]

ベーコンとは異なり、デカルトは自身のアイデアを実際に応用することに成功しました。彼は科学、特に収差補正光学に多大な貢献をしました。解析幾何学における彼の研究は微分積分学の必須の先例であり、数学的分析を科学的な問題に適用するのに役立ちました。

宗教改革と対抗宗教改革によってもたらされた宗教的保守主義の時代に、ガリレオ・ガリレイは新しい運動の科学を発表しました。ガリレオの科学の内容も、彼が選択した研究方法も、アリストテレスの教えとは一致していませんでした。アリストテレスは科学は第一原理から実証されるべきだと考えていましたが、ガリレオは実験を研究ツールとして使用していました。それでもガリレオは、実験結果を参照せずに数学的実証の形で論文を発表しました。これ自体が科学的方法の点で大胆かつ革新的なステップであったことを理解することが重要です。科学的結果を得るための数学の有用性は、決して明らかではありませんでした。^[77]これは、数学がアリストテレス科学の主な追求である原因の発見に適していなかったためです。

ガリレオが実験結果を証拠として提示することの妥当性について現実的だったからなのか、それとも彼自身が実験結果の認識論的地位について疑問を抱いていたからなのかは不明です。しかし、実験への言及はラテン語の運動に関する論文ではなく、イタリア語で書かれた補足対話の中にあります。これらの対話では実験結果が示されていますが、ガリレオは聴衆を説得するには不十分だと感じたかもしれません。アリストテレス的な考え方の論理的矛盾を示す思考実験は、ガリレオの対話の巧みなレトリックで提示され、読者をさらに魅了しました。

たとえば、ガリレオの『二つの新科学』の「第三日」と題された劇的な対話では、対話の登場人物たちが、重さの異なる二つの物体が自由落下する実験について議論する。アリストテレスの見解の概要は、シンプリシオという人物によって提示される。この実験では、彼は「他の物体の十倍の重さの物体は、他の物体の十倍の速さで移動する」と予想する。対話の中でガリレオの人格を代表しているサルヴィアーティという人物は、アリストテレスがこの実験を試みたことがあるのか​​疑問を表明して答える。次にサルヴィアーティは、対話の他の二人の登場人物に、重さの異なる二つの石を放つ前に結び付けるという思考実験について考えるように求める。アリストテレスに倣い、サルヴィアーティは「より速いものはより遅いものによって部分的に遅れ、より遅いものはより速いものによっていくらか速められる」と推論する。しかし、これは矛盾を生じます。2 つの石を合わせると、どちらか一方だけよりも重い物体になるため、重い方の物体はどちらの石よりも速い速度で落下するはずです。この矛盾から、サルビアティは、アリストテレスは実は間違っており、物体は重さに関係なく同じ速度で落下すると結論付けました。この結論は実験によって裏付けられています。

^{チャールズ・ヴァン・ドーレン[78]}は、1991年にこのような近代的な知識の蓄積の発展を調査し、ガリレオの業績によってもたらされた変化の勇気と深さのために、コペルニクス的革命は実際にはガリレオのデカルト的（ルネ・デカルト）革命、あるいは単にガリレオの革命であると考えています。

ベーコンとデカルトはどちらも、心と感覚の欺瞞を避けた科学的思考の確固たる基盤を提供したいと考えていた。ベーコンは、その基盤を本質的に経験的なものとして想定したが、デカルトは知識の形而上学的基盤を提供する。科学的手法が発展する方向について疑問があったとしても、アイザック・ニュートンの成功によってその疑問は払拭された。デカルトは暗黙のうちに合理主義を否定し、ベーコンの経験的アプローチを支持して、プリンキピアで4つの「推論の規則」を概説している。

1. 私たちは、自然界の事物の原因は、その現象を説明するのに真実かつ十分なもの以外認めてはならない。
2. したがって、同じ自然の結果には、可能な限り同じ原因を割り当てなければなりません。
3. 物体の性質は、程度の制限も緩和も認めず、我々の実験の範囲内のあらゆる物体に属することが分かっており、あらゆる物体の普遍的な性質であるとみなされるべきである。
4. 実験哲学では、他の現象が発生して、それらの命題がより正確になるか、または例外が生じる可能性があるまでは、想像されるいかなる反対の仮説にもかかわらず、現象から一般帰納法によって集められた命題は、正確であるか、またはほぼ真実であるとみなされるべきである。^[79]

しかしニュートンは万物の理論について次のような警告も残しています。

自然界のすべてを説明することは、一人の人間にとっても、あるいは一つの時代にとっても、あまりにも困難な仕事です。すべてを説明するよりも、確実に少しのことを行い、残りは後世に残す方がはるかに良いのです。^[80]

ニュートンの研究は他の科学が模倣しようとするモデルとなり、彼の帰納的アプローチは 18 世紀から 19 世紀初頭にかけて自然哲学の多くの基礎を形成しました。推論のいくつかの方法は後にミルの方法(またはミルの規範) によって体系化されました。ミルの方法とは、仮説を構築するときに何を捨てて何を残すかを明確に述べた 5 つのステートメントです。ジョージ ブールとウィリアム スタンレー ジェヴォンズも推論の原理について書いています。

科学的手法を体系化しようとする試みは、18 世紀半ばに、帰納法の問題に直面した。帰納法とは、簡単に言えば、実際に観察されたもの以外は何も確実に知ることはできないと主張する 実証主義の論理構成である。デイヴィッド・ヒュームは経験主義を懐疑的な極みにまで推し進めた。彼の立場の 1 つは、未来が過去に似ているという論理的必然性はなく、したがって、帰納的推論自体を、その過去の成功に依拠することによって正当化することはできないというものだった。もちろん、ヒュームの議論は、経験的観察と検証に基づかない過剰な憶測に次ぐ過剰な憶測が何世紀にもわたって続いた後に生まれたものである。ヒュームの過激な懐疑主義の議論の多くは、 18 世紀後半のイマヌエル・カントの『純粋理性批判』によって反論されたが、完全に反駁されることはなかった。^[81]ヒュームの議論は、19世紀の大部分において、帰納的方法が有効であるかどうかという議論が焦点となった当時、知識階級の意識に強い影響を及ぼし続けました。

ハンス・クリスチャン・エルステッド（デンマーク語の綴りはØrsted、他の言語ではOersted）（1777-1851）は、カント、特にカントの『自然科学の形而上学的基礎』に大きな影響を受けました。^[82]エルステッドに関する以下のセクションは、科学的方法に関する現在の一般的な見解を要約しています。彼の著作はデンマーク語で出版され、公開講演で最もわかりやすく、彼はそれをドイツ語、フランス語、英語、時にはラテン語に翻訳しました。しかし、彼の見解のいくつかはカントを超えています。

「自然に関する知識の完全性を達成するには、経験と知性そのものという二つの極端から出発しなければならない。…前者の方法は、経験から抽出した自然法則で終わるべきであり、後者は原則から始め、次第に発展するにつれて、より詳細になる。もちろん、ここで私が話しているのは、人間の知性自体のプロセスに現れる方法であって、教科書に見られる方法ではない。教科書では、経験から抽出された自然法則が、経験を説明するために必要だから最初に置かれている。自然法則の一般化に向かう​​経験主義者が、進歩する形而上学者と出会うとき、科学は完成に達するだろう。」^[83]

エルステッドの『一般物理学入門』（1811年）は、観察、^[84] 仮説、^[85] 演繹^{[86]実験の手順を例示している。1805年、エルステッドは}電磁気学の研究に基づいて、電気は波動作用（すなわち、ゆらぎ）によって伝播すると信じるようになった。1820年までに、彼は自分の信念に十分な自信を持つようになり、公開講義でそれを実証することを決意し、実際にガルバニック回路（すなわち、ボルタ回路）からの小さな磁気効果を、リハーサルなしで観察した。^{[87] [88]}

1831年、ジョン・ハーシェル（1792–1871）は『自然哲学の研究に関する予備的論説』を出版し、科学の原理を説いた。観測結果を測定して比較することで、現象の規則性を記述する「経験法則」の一般化を見つけ、自然哲学者は、そのような規則性を生み出す原因と結果を説明する普遍的な「自然法則」を見つけるというより高い目標に向かって研究を進めることになっていた。説明的な仮説は、経験から得られる真の原因（ニュートンの「真の原因」）を評価することによって見つけられることになっていた。たとえば、過去の気候変動の証拠は、大陸の形状の変化や地球の軌道の変化によるものである可能性がある。考えられる原因は、同様の現象の既知の原因との類推によって推測できる。^{[89] [90]}仮説の重要性を評価することは不可欠だった。 「したがって、帰納法の検証における次のステップは、当初想定されていなかったケースに帰納法の適用範囲を広げること、帰納法の効果が一般的であるかどうかを確かめるために帰納法が作用する状況を注意深く変化させること、そして帰納法の法則を極端なケースに適用することである。」^[91]

ウィリアム・ヒューウェル（1794–1866）は、彼の著書『帰納科学の歴史、最古から現代まで』（1837年）を、アイデアの形成に例示される方法を分析する『帰納科学の哲学』（1840年）の入門書とみなした。ヒューウェルは、効果的な発見の技術を発見するためのベーコンの計画に従おうとした。彼は仮説演繹法（ブリタニカ百科事典ではニュートンの功績とされている^{[92] ）と名付けた。また、}科学者という用語も作った。ヒューウェルはアイデアを検討し、アイデアを事実と結び付けて科学を構築しようとした。彼は帰納を3つのステップに分析した。

1. 空間、数、原因、類似性などの基本的な概念の選択
2. 円、均一な力など、それらのアイデアのより特別な修正。
3. 大きさの決定

これらに基づいて、最小二乗法、曲線、平均法、類似性に依存する特別な方法（パターンマッチング、段階法、自然分類法（分岐論など）など）などの量に適用できる特別な技術が続きます。しかし、ベーコンが予期したような発見の技術は続きません。「発明、賢明さ、天才」がすべての段階で必要だからです。^[93]ヒューウェルの洗練された科学の概念はハーシェルが示したものと類似しており、ヒューウェルは、良い仮説はこれまで無関係だと考えられていた分野を結び付けるものであると考えていました。このプロセスを彼はコンシリエンスと呼びました。しかし、ハーシェルが新しい生物種の起源は奇跡的なプロセスではなく自然なプロセスの中に見つかるだろうと主張したのに対し、ヒューウェルはこれに反対し、適応の自然な原因は示されていないので未知の神の原因が適切だと考えました。^[89]

ジョン・スチュアート・ミル（1806–1873）は、ヒューウェルの『帰納科学の歴史』を読んで『論理学体系』 （1843）を出版するきっかけとなった。ミルは、ジョン・ロックによって始められた経験主義哲学の最終的な提唱者とみなされるかもしれない。その基本的な特徴は、すべての思想家は他人の権威を受け入れるのではなく、自分で調査する義務を負っているというものである。知識は経験に基づくものでなければならない。^[94]

19世紀半ばにはクロード・ベルナールも影響力を持ち、特に医学に科学的手法を取り入れた。科学的手法に関する著書『実験医学研究入門』（1865年）では、科学理論を優れたものにするものと科学者を真の発見者にするものについて述べた。同時代の多くの科学作家とは異なり、ベルナールは自身の実験や考えについて書き、一人称で書いた。^[95]

ウィリアム・スタンレー・ジェヴォンズの『科学原理：論理と科学的方法に関する論文』（1873年、1877年）の第12章「帰納的方法または逆法」の帰納的推論の理論の要約では、「したがって、帰納のプロセスには3つのステップしかありません。

1. 一般法の性格に関していくつかの仮説を立てる。
2. その法律のいくつかの結果を推測します。
3. 結果が検討中の特定のタスクと一致するかどうかを観察します。」

ジェヴォンズはその後、これらのステップを確率の観点から組み立て、それを経済法則に適用した。アーネスト・ネーゲルは、ジェヴォンズとヒューウェルが科学の論理における仮説演繹法の中心性を主張した最初の著者ではなかったと指摘している。 ^[96]

19 世紀後半、チャールズ・サンダース・パースは、科学的方法全般のさらなる発展に多大な影響を与えることになる図式を提唱しました。パースの研究は、いくつかの面で進歩を急速に加速させました。まず、より広い文脈で「私たちの考えをいかに明確にするか」（1878 年）^{[97]を論じたパースは、}演繹と帰納の両方に焦点を当て、単なる基礎的な選択肢を超えた方法で推定される知識の真実性をテストするための客観的に検証可能な方法を概説しました。彼は、帰納と演繹を、競合する文脈ではなく補完的な文脈に置きました (後者は、少なくとも1 世紀前のデイヴィッド・ヒューム以来の主要な傾向でした)。次に、科学的方法にとってより直接的な重要性を持つものとして、パースは、今日でも広く普及している仮説検証の基本図式を提唱しました。彼は、古典論理学の原材料から探究の理論を抽出し、科学的推論における当時の問題に対処するために、記号論理学の初期の発展と並行してそれを洗練しました。ピアースは、今日の科学的探究において役割を果たしている 3 つの基本的な推論モード、つまり現在では帰納的推論、演繹的推論、帰納的推論として知られているプロセスを検討し、明確にしました。第三に、彼は記号論理学自体の進歩に大きな役割を果たしました。実際、これが彼の主な専門でした。

チャールズ・S・パースも統計学の先駆者であった。パースは、科学は統計的確率を達成するものであり確実性を達成するものではないとし、法則から逸脱する偶然は非常に現実的であると主張した。彼は、命題や出来事などそのものではなく、議論の結論に確率を割り当てた。彼の統計学に関する著作のほとんどは、確率の頻度解釈（客観的な事例比率）を推進しており、多くの著作では、そのようなモデルが客観的なランダム化に基づいていない場合の確率について懐疑的な見解を表明し（そしてその使用を批判している）。^[98]パースは主に頻度論者であったが、彼の可能世界意味論は確率の「傾向」理論を導入した。パースは（時にはジャストローとともに）被験者の確率判断を調査し、意思決定分析の先駆者となった。

ピアースは統計学の創始者のひとりである。彼は「科学の論理の図解」（1877-1878年）と「蓋然的推論の理論」（1883年）で近代統計学を定式化した。彼は反復測定計画を用いて、盲検化された対照ランダム化実験を導入した（フィッシャーより前）。彼は重力実験のための最適計画を考案し、その中で「平均を修正」した。彼はロジスティック回帰、相関、平滑化を使用し、外れ値の取り扱いを改善した。彼は「信頼度」と「尤度」という用語を導入した（ネイマンとフィッシャーより前）。（スティーブン・スティグラーの歴史書を参照。）ピアースのアイデアの多くは、後にロナルド・A・フィッシャー、イェジ・ネイマン、フランク・P・ラムゼイ、ブルーノ・デ・フィネッティ、カール・ポッパーによって普及され、発展させられた。

カール・ポパー（1902-1994）は、20世紀中盤から後半にかけて科学的手法の理解を大きく向上させたと一般に考えられている。1934年にポパーは『科学的発見の論理』を出版し、それまでの伝統的な観察主義的帰納主義的科学的手法を否定した。彼は、科学的研究と非科学を区別する基準として、経験的反証可能性を主張した。ポパーによれば、科学理論は予測（できれば競合理論によってなされた予測ではないもの）を行うべきであり、その予測はテストされ、これらの予測が正しくないと判明した場合は理論は却下される。彼は、ピアースらに倣い、批判的合理主義として知られる演繹的推論を主な重点として科学が最も進歩すると主張した。彼の論理的手順の巧妙な定式化は、帰納的推論に対する帰納的推論の過剰な使用を抑制するのに役立ち、また、今日の査読手順の概念的基礎を強化するのにも役立った。^[要出典]

ルドヴィク・フレックは、カール・ポパーと同時代のポーランドの疫学者で、著書『科学的事実の起源と発展』 （ドイツ語版1935年、英語版1979年）でクーンや他の研究者に影響を与えた。フレック以前は、科学的事実は（例えばマックス・ジャマーの見解では）完全に形成された状態で生まれると考えられていたが、現在では、現象が事実として受け入れられるまでには懐胎期間が必要であると認識されている。^[99]

ポパーの批評家、主にトーマス・クーン、ポール・フェイエアベント、イムレ・ラカトシュは、すべての科学に当てはまり、科学の進歩を説明できる単一の方法が存在するという考えを否定した。1962年にクーンは影響力のある著書『科学革命の構造』を出版し、科学者は一連のパラダイムの範囲内で研究していると示唆し、科学者が実際に反証主義の方法論に従っているという証拠はほとんどないと主張した。クーンは自伝の中で「新しい科学的真実は、反対者を説得して光を見せることで勝利するのではなく、反対者が最終的に死に、それに慣れた新しい世代が育つことで勝利する」と述べたマックス・プランクの言葉を引用した。^[100]

科学的方法と統計モデルに関するよく引用される情報源であるジョージ・EP・ボックス（1919-2013）は、「すべてのモデルが間違っているため、科学者は過度に精緻化しても正しいモデルを得ることはできない。逆に、ウィリアム・オッカムに従えば、自然現象の簡潔な記述を求めるべきだ。単純だが刺激的なモデルを考案する能力が偉大な科学者の特徴であるように、過度に精緻化したりパラメータ化しすぎたりすることは、凡庸さの証であることが多い」と書き、「すべてのモデルが間違っているため、科学者は何が重大な間違いであるかに注意を払わなければならない。トラがいるのにネズミのことを心配するのは不適切である」と書いている。^[101]

これらの議論は、「科学的方法」を構成するものに関して普遍的な合意がないことを明らかに示している。 ^[102]それにもかかわらず、今日の科学的探究の基礎となる特定の中核原則 が残っている。 ^[103]

フランシスコ・サンチェスは『Quod Nihil Scitur』（1581年）の中で、別の書名である『De modo sciendi（知る方法について）』に言及している。この作品はスペイン語ではMétodo universal de las cienciasとして出版されている。^[63]

1833年、ロバートとウィリアム・チェンバースは「チェンバースの一般向け情報」を出版した。「論理」という見出しの下に、科学的手法としてよく知られている調査の説明がある。

調査、つまり原因とその作用の性質を調査する技術は、理性の主要な特徴です。[...] 調査には、観察、仮説、実験という 3 つの要素が含まれます。[...] このプロセスの第一歩は、観察することであると認識されるでしょう... ^[104]

1885年、フランシス・エリングウッド・アボットの『科学的有神論』 の中で、「科学的方法」という言葉が、その方法の説明とともに登場した。

現在、科学の多様な命題で定式化されている確立された真実はすべて、科学的方法の使用によって獲得されています。この方法は、本質的に3つの異なるステップ（1）観察と実験、（2）仮説、（3）新たな観察と実験による検証で構成されています。^[105]

ブリタニカ百科事典第11版には科学的方法に関する記事は掲載されておらず、第13版には科学的管理法が記載されているが、方法は掲載されていない。第15版までに、ブリタニカ百科事典マイクロペディアの1インチの記事が1975年の印刷版に含まれ、より完全な内容（複数の記事にまたがり、主にブリタニカの索引巻からアクセス可能）はその後の印刷版で利用可能になった。^[106]

過去数世紀にわたり、不確実性に直面した際の推論のために、誤りを排除する方法の派生として、いくつかの統計的方法が開発されてきた。これは、 1620年のフランシス・ベーコンのノヴム・オルガヌムの綱領を反映したものである。ベイズ推論では、証拠に直面しても自分の信念を変える能力が認められる。これは信念修正、あるいは無効化推論と呼ばれている。科学的方法の段階で使用されているモデルは、さらなる証拠に照らして、再検討、再検討、修正できる。これは、フランク・P・ラムゼー^[107] (1903–1930)、ジョン・メイナード・ケインズ^[108] (1883–1946)、さらにそれ以前の経済学におけるウィリアム・スタンレー・ジェヴォンズ^{[109] [110]} (1835–1882)の研究から生まれたものである。

科学がどのように機能するか、したがって本物の科学と疑似科学をどのように区別するかという問題は、科学界や学界をはるかに超えて重要です。たとえば、司法制度や公共政策論争では、研究が受け入れられている科学的実践から逸脱していることは、その研究をジャンクサイエンスまたは疑似科学として拒否する根拠となります。しかし、科学に対する国民の認識が高いため、疑似科学は広く普及しています。俳優が白衣を着て、製品の成分にギリシャ語やラテン語のような名前を付けた広告は、科学的に承認されているという印象を与えることを目的としています。リチャード・ファインマンは、疑似科学を、表面的な形式の多くは従われているが、根本的な基盤が欠けているカーゴカルトに例えています。つまり、非主流派または代替理論は、受け入れられるために疑似科学的な外観を装うことがよくあります。^[111]

• 科学的方法の歴史のタイムライン

• アスミス、エリザベス（1984年1月）、エピクロスの科学的方法、第42巻、コーネル大学出版、386ページ、ISBN 978-0-8014-6682-3、JSTOR  10.7591/j.cttq45z9
• デバス、アレン・G.（1978年）『ルネサンスにおける人間と自然』ケンブリッジ：ケンブリッジ大学出版局、ISBN 0-521-29328-6
• モレロン、レジス、ラシェド、ロシュディ編 (1996)、『アラビア科学史百科事典』第 3 巻、ラウトレッジ、ISBN 978-0415124102
• ポプキン、リチャード・H.（1979）『エラスムスからスピノザまでの懐疑主義の歴史』カリフォルニア大学出版局、ISBN 0-520-03876-2
• ポプキン、リチャード・H.（2003）『サヴォナローラからベイルまでの懐疑主義の歴史』オックスフォード大学出版局、ISBN 0-19-510768-3増補第3版。
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• ビベス、イオアンネス・ロドヴィカス(1531)、De Disciplinis libri XX、アントウェルペン: exudebat M. Hillenius英語訳:規律について。
  • パート 1: 腐敗腐敗の原因、
  • パート 2: 取引上の規律
  • パート3: 芸術