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Das Verhältnis von Theorie und Erfahrung wird in der neueren Wissenschaftstheorie problematisch gesehen. Die alte empiristische Vorstellung, elementare Sinneserlebnisse bestätigten oder widerlegten einzelne Behauptungen, ist nicht haltbar. Die Theoriegeladenheit der Erfahrung und die weitverzweigten Verknüpfungen zwischen für wahr gehaltenen Theorien machen es erstens unmöglich, Erfahrungen als eine von den Theorien unabhängige Prüfinstanz von Überzeugungen anzusprechen. Zweitens sind die zu prüfenden theoretischen Annahmen nur schwer identifizierbar, sobald mit Quine von einem plastischen Netz von Überzeugungen ausgegangen wird, das bei »Kontakt« mit der Erfahrung an unterschiedlichen Stellen modifizierbar ist (vgl. Quine u. Ullian 1970).
Die Situation wird noch komplizierter, wenn man nicht eine rein deskriptive Theorie betrachtet, sondern ein Überzeugungssystem, das mit einer bestimmten Technik verbunden ist, etwa einer Praxis der Diagnose und Heilung. Die Vielfalt wissenschaftlicher Methoden macht es ohnehin nötig, sehr genau zwischen der Erfahrung in einem Experiment etwa in der Hochenergiephysik, einer astronomischen Beobachtung und einer biologischen oder ethnologischen Feldforschung und der Erhebung statistischer Daten zu unterscheiden. Erweitert man den Bereich der Erfahrungswissenschaften auch auf die Klinik, so wird es wissenschaftstheoretisch unmöglich, noch an einem einheitlichen Erfahrungsbegriff der Wissenschaften festzuhalten. Denn sobald die Erfahrung eines Arztes berücksichtigt wird, der pharmazeutisch oder chirurgisch mit einer bestimmten Technik des Heilens auf ein von ihm diagnostiziertes Krankheitsbild reagiert und danach anhand der Entwicklung der Krankheit zu beurteilen versucht, inwiefern seine Überzeugung über die krankheitsverursachenden Mechanismen wahr sind, haben wir es sowohl mit diagnostischer Urteilskraft, technischem Geschick als auch der Prüfung von theoretischen Überzeugungen zu