La réfutabilité (également désignée par le recours à l'anglicisme falsifiabilité) a été introduite par Karl Popper et est considérée comme un concept important de l'épistémologie, permettant d'établir une démarcation entre les théories scientifiques et celles qui ne le sont pas. Une affirmation, une hypothèse, est dite réfutable si et seulement si elle peut être logiquement contredite par un test empirique ou, plus précisément, si et seulement si un énoncé d'observation (vrai ou faux) ayant une interprétation empirique (respectant ou non les lois actuelles et à venir) contredit logiquement la théorie. Ainsi, Popper explique « Tous les cygnes sont blancs » est falsifiable en raison d'une contradiction, par exemple, avec l'énoncé faux : « Le , entre dix et onze heures du matin, un cygne noir se tenait devant la statue de l'impératrice Élisabeth dans le Volksgarten de Vienne. »
La réfutabilité mise en contexte Selon Popper, la réfutabilité apporte une solution au problème de l'induction, soulevé par Hume, et à celui de la démarcation qu'il appelle aussi le problème de Kant. Popper explique qu'il a été influencé par Kant, mais a bénéficié d'un contexte différent : autant Newton a inspiré Kant, autant la réfutation de sa théorie par Einstein a inspiré Popper. Pour Kant, la théorie de Newton était , dira Boyer, . La philosophie de Kant est une synthèse du rationalisme et de l'empirisme, vues à l'époque comme les deux théories classiques de la connaissance. Chez Kant, la théorie de Newton soutient le rationalisme. L'empirisme est représenté par l'influence d'une réalité nouménale. Pour Kant, les observations en science se retrouvent entre ces deux extrêmes : d'un côté, la raison par laquelle nous obtenons les lois universelles qui s'imposent dans l'observation et, de l'autre, une réalité nouménale qui détermine ce qui sera observé sans jamais être accessible directement. Sachant que la théorie de Newton a été réfutée par Einstein, Popper la situe dans un monde de connaissances faillibles alors que Kant, respectant le point de vue de son époque, la situe dans un monde de lois à la fois infaillibles et humaines. Selon Kant, dit Boyer, Ce monde a priori de Kant ne disparaît pas entièrement chez Popper, mais il n'en reste plus qu'un monde de connaissance subjective, voire biologique, séparée de notre connaissance objective, régie par une théorie évolutionnaire et incluant des prédispositions innées. De la même manière que, chez Kant, nos observations sont le résultat d'une synthèse d'un monde a priori et d'un monde empirique nouménal, chez Popper, le monde subjectif et le monde empirique ont et doivent avoir une influence sur notre connaissance objective faillible. La solution de Popper au problème de l'induction est, il l'admet, une synthèse inspirée par Kant du rationalisme et de l'empirisme, mais le monde empirique a un rôle plus important chez Popper, car il est utilisé dans l'approche critique qu'Einstein a eu face à la théorie de Newton.
Popper a défini la réfutabilité pour s'aligner avec cette approche critique et résoudre le problème de la démarcation entre la connaissance scientifique et les autres formes de connaissance. La question de savoir comment distinguer la connaissance scientifique des autres formes de connaissance a toujours fasciné les philosophes, en particulier, ceux du Cercle de Vienne avec lesquels Popper a beaucoup interagi. Une difficulté majeure était que l'observation est , c'est-à-dire qu'on ne peut pas comprendre l'observation sans une théorie pour expliquer au moins partiellement les instruments de mesure et d'autres théories pour expliquer le contexte plus large qui permet de comprendre cette théorie. Popper est conscient que cela amène une régression sans fin. La solution de Popper est de distinguer entre un niveau dit logique et un autre niveau dit méthodologique. Le niveau logique est celui dans lequel on formule une théorie telle la gravitation universelle et les énoncés de base. Une décision méthodologique doit être prise pour définir le niveau logique et les énoncés de base correspondants. Cela ne veut pas dire qu'il est impossible de donner la théorie expliquant les énoncés de base, mais une décision est prise de considérer cela comme appartenant à l'interprétation empirique. L'existence de cette interprétation empirique est la condition matérielle de la réfutabilité. Ce n'est pas une exigence formelle, à cause de la régression infinie. La réfutabilité exige aussi que la théorie soit contredite par des énoncés de base.
Pour répondre à Lakatos qui suggérait que la réfutabilité de la théorie de Newton était aussi difficile à démontrer que la réfutabilité de la théorie de Freud, Popper a donné l'exemple d'une pomme qui monte du sol jusqu'à une branche puis se met à danser d'une branche à l'autre. C'est clairement impossible, mais c'est un énoncé de base, car la position de la pomme à différents moments peut être mesurée, et ça contredit logiquement la théorie. Méthodologiquement, ce n'est qu'une .
La réfutation Bien avant que Popper lui ait donné son sens de critère de démarcation, la réfutabilité prise dans le sens usuel de a fait partie de l'histoire de la logique indienne et des techniques grecques de réfutation. Par exemple, le principe modus tollens était déjà connu en Grèce et en Inde à une époque très reculée La réfutation logique, en particulier le modus tollens, jouera un rôle essentiel dans le concept technique de réfutabilité qui sera introduit par Popper beaucoup plus tard.
Le débat entre rationalistes et empiristes René Descartes a commencé son célèbre Discours de la méthode par la phrase dans laquelle il identifie le bon sens à qu'il conçoit comme une faculté humaine qui est source de vérité. D'autres philosophes tels Spinoza, Leibniz et Émilie du Châtelet ont accepté qu'il y a une source de connaissance fiable, appelée la raison, dans la nature humaine. Cette vision, appelée le rationalisme, a été critiquée par des empiristes (de l'Angleterre) tels que Bacon, Locke et Hume. Ces empiristes ont soutenu que la connaissance vient plutôt de l'observation. Alors que pour Descartes il est irrationnel de soutenir une position qui ne peut être déduite d'une idée claire et distincte, pour un empiriste c'est plutôt de soutenir une position qui ne peut être déduite d'une observation qui est irrationnel. Cette dualité entre le rationalisme et l'empirisme est selon Vanzo une simplification excessive de l'histoire de la philosophie qui a été mise à profit par Kant pour expliquer une philosophie qui apparaît comme une synthèse des deux extrêmes. Popper, qui est beaucoup influencé par Kant, dira aussi que la théorie déductiviste-empiriste qu'il soutient et propose d'appeler cela le rationalisme critique: le rationnel apparaît dans l'usage des mathématiques qui, à travers une logique déductive, aboutit à la définition de tests empiriques soumis à la discussion critique. Comme Peirce avant lui, à cause de la composante empirique et des limites de la logique déductive, il adopte un rationalisme faillibiliste, i.e., sans justification, sauf le succès dans des tests sévères. Selon Popper, ces tests peuvent réfuter les autres théories considérées, laissant ainsi la théorie comme seule candidate possible, mais fondamentalement tout passe par une synthèse de créativité et de réfutation et non par la confirmation. Hume avait mis en évidence la difficulté de justifier la connaissance par l'observation. Hume expliquait notre acceptation des lois par des mécanismes psychologiques. Cette approche, appelée le psychologisme, sera rejetée par Popper et alimentera le débat entre les objectivistes et les subjectivistes.
Le problème de l'induction
Le rationalisme critique de Karl Popper serait difficilement possible sans le contexte historique du « problème de l'induction » soulevé par Hume. En substance, le problème, aussi appelé le « problème de Hume », est que la croyance à une théorie scientifique, même si elle est appuyée par l'observation, ne peut être justifiée par cette observation : de par son caractère universel, c'est-à-dire non limité à un objet spécifique dans l'espace-temps, la théorie prédit beaucoup plus que ce que nous ne pourrons jamais observer.
Concernant la conclusion de l'argument de Hume, le philosophe Marc Lange écrit : . Cette conclusion est acceptée par Popper et d'autres. Selon Chalmers, plusieurs manières de tenter de résoudre le problème de l'induction ont été envisagées, mais cela n'a pas produit de .
Pour illustrer le problème d'une nouvelle manière, Nelson Goodman a défini en 1946 la propriété : bleu si pas observé jusqu'à présent et vert sinon, comme si l'observation de l'objet faisait passer sa couleur du bleu au vert. Le problème est que l'induction vérifie autant que . Sans méthode pour déterminer quelles propriétés des objets peuvent être projetées par induction hors du monde observé, il n'y a pas de procédure d'induction.
Avant Hume, Newton a prétendu avoir inféré inductivement sa théorie à partir des lois de Kepler. Après Hume, des philosophes ont continué de présenter des exemples de découvertes en science qui semblent avoir été obtenues par induction. Godfrey-Smith présente la découverte de la structure de l'ADN par Watson et Crick. présente la théorie des germes. Ces cas particuliers ne contredisent pas l'argument de Hume ni celui de Goodman, car il n'est pas dit que le principe fonctionne systématiquement: c'est une induction qui vient sans règle pour la définir. À propos de la théorie de Newton, Popper argumente qu'elle est en contradiction avec la théorie de Kepler et qu'aucune règle d'induction n'a pu être utilisée. Mais, il y a un espoir qu'on trouvera une règle générale qui répondra au défi posé par Goodman. Charlie Dunbar Broad a suggéré en 1926 que l'induction est .
Certains qualifient d'inductif tout processus qui influence notre confiance aux hypothèses. Charles Sanders Peirce (1839-1914) accepte l'usage de l'induction en tant que moyen de renforcer notre croyance à une théorie, mais c'est une confiance provisoire et faillible. Loptson parle d'induction non rationnelle, basée sur l'instinct, et d'attentes inductives où le plaisir et la douleur sont concernés. Selon Hilary Putnam, même la création de conjectures qui anticipent le futur, un processus qui n'est pas nié par Popper, est de l'induction. Cette définition est confondue avec la définition plus stricte d'induction utilisée par Popper. Ainsi, même si, en tant que scientifique raisonnable, Popper comprend qu'une conjecture doit anticiper le futur, selon Putnam, en 1974, . La notion d'induction est si flexible que tout outil mathématique pouvant aider à créer des conjectures sert à définir une méthode inductive, même s'il est non ampliatif tel un théorème de probabilités et statistiques. De cette manière, une logique inductive trouve sa place dans des livres de logique du : voir par exemple .
À l'opposé de tout cela, Popper adopte le sens, selon lui original, de l'induction en tant que processus ampliatif appuyé par une règle qui fonctionne au moins un peu d'une manière quantifiable. Il ne voit pas l'utilité de supposer une règle inductive psychologique qui n'aurait aucune valeur au niveau de la connaissance objective. Sur cette base, il a affirmé que la science ne fonctionne pas par induction, mais par une méthodologie informelle incorporant des tests (statistiques) rigoureux qui seraient impossibles sans la réfutabilité. Au sujet de la logique inductive qui servirait à expliquer la croyance aux lois, Meehl mentionne une boutade attribuée à Morris Raphael Cohen : . Pour éviter tout raisonnement fallacieux, l'explication du rationalisme critique pour la croyance est que celle-ci porte, avant même l'observation, sur des conjectures qui existent déjà et toute augmentation de la croyance qui vient de l'observation s'explique par une logique déductive.