האם המדע מגלה את האמת או רק את מה שעובד?

כשפיזיקאי אומר אלקטרון, הוא מדבר על דבר שקיים בעולם או על כלי חשבונאי מוצלח שמסייע לחזות מחוגים ומסכים. איש מעולם לא ראה אלקטרון, ואיש גם לא יראה אלקטרון לעולם, וכל מה שיש בידינו הוא תיאוריה שהניבה תחזיות שהתאמתו במכשירים שנבנו לפיה. הקושי מתחיל בכך שהצלחה בתחזית אינה מבטיחה אמת: תורת התנועה של תלמי, על מעגליה ומעגלי המשנה שלה, חזתה את מיקומי הכוכבים בדיוק סביר במשך יותר מאלף שנה, והייתה שגויה מן היסוד. אותו סיפור חוזר בפלוגיסטון, בקלוריק ובאתר הנושא את גלי האור, שלוש תיאוריות שעבדו יפה ונמחקו לחלוטין. גם התצפית עצמה אינה נקייה: מה שנראה במיקרוסקופ או במאיץ חלקיקים אינו אלא כתם, ורק תיאוריה שלמה על אופן פעולת המכשיר הופכת אותו לעדות על משהו. מצטרפת לכך בעיית התת-קביעה שניסחו פייר דוהם ווילארד קוויין: לכל אוסף נתונים סופי מתאימות תיאוריות רבות, ותוצאה שלילית בניסוי לעולם אינה מצביעה על ההנחה האשמה. ב-1962 הוסיף תומאס קון שכבה היסטורית: המדע אינו מצטבר בהדרגה אלא מתנהל בתוך פרדיגמה, פותר חידות בתוכה, צובר חריגות, נקלע למשבר ועובר מהפכה, ואחריה המושגים עצמם משתנים, עד שמסה אצל ניוטון ומסה אצל איינשטיין אינן אותה מסה. קרל פופר, שהתעקש שתיאוריה טובה נבחנת בסיכון להיות מופרכת, טען בכל זאת שאנו מתקרבים לאמת. הילרי פטנם השיב ב-1975 שהריאליזם הוא הפילוסופיה היחידה שאינה הופכת את הצלחת המדע לנס. באס ואן פראסן הציע ב-1980 חלופה מרוסנת: מטרת המדע היא התאמה אמפירית, כלומר שהתיאוריה תספר נכון על מה שנצפה, וקבלת תיאוריה אינה מחייבת אמונה שהיא נכונה גם במה שאינו נצפה.

הריאליסט במיטבו מצביע על תחזיות שאין דרך להסביר במזל. מנדלייב השאיר בטבלה שלו משבצות ריקות ותיאר מראש את תכונות היסודות שימלאו אותן, והם נמצאו. איינשטיין חישב את סטיית האור ליד השמש, והמדידה ב-1919 אישרה. ז'אן פרן חילץ את מספר אבוגדרו משלוש עשרה שיטות שאין ביניהן דבר, וכולן נתנו אותו מספר. הריאליסטים המתונים מוסיפים שאין צורך להגן על כל תיאוריה שהייתה: מספיק לשמור על החלקים העובדים, אלה שנשאו את התחזית, ואלה אכן שורדים מהפכות, כפי שמשוואות פרנל לאור ממשיכות לחיות בתוך תורת מקסוול. האנטי ריאליסט במיטבו משיב שטיעון הנס הוא בעצמו הסקה להסבר הטוב ביותר, כלומר בדיוק סוג ההיסק ששנוי במחלוקת, ולכן מעגלי. לארי לאודן הוסיף רשימה ארוכה של תיאוריות מצליחות שהתבררו כשקריות, וטען שההיסטוריה מלמדת אינדוקציה פסימית: אם קודמינו טעו בביטחון, סביר שגם אנו. ועיקר טענתו של ואן פראסן פשוט: התאמה אמפירית מסבירה את כל ההצלחה המעשית, והתוספת המטפיזית אינה משנה דבר במעבדה. הריאליסטים משיבים שהיא כן משנה, מפני שהיא זו שמכתיבה לאן להמשיך לחפור, ושהקו שמותח ואן פראסן בין הנצפה לבלתי נצפה שרירותי, שהרי חיידק שנראה במיקרוסקופ אינו שונה במעמדו מווירוס שנראה רק במיקרוסקופ אלקטרוני. הוויכוח נע היום לעבר עמדות ביניים, ובראשן הריאליזם המבני של ג'ון וורל מ-1989, שלפיו מה שנשמר בין תיאוריות הוא המבנה המתמטי ולא הישויות, וכן לעבר השאלה אם אפשר בכלל להגדיר במדויק את הביטוי אמיתי בקירוב. הלחץ המעשי מגיע היום מתחומים כמו כלכלה ומודלים אקלימיים, שבהם המדענים עצמם יודעים שהמודל שגוי, ומשתמשים בו בכל זאת.