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È nota l'importanza delle analisi filosofiche e metodologiche che, nel corso del ventesimo secolo, sono state dedicate a concetti fondamentali della scienza, quali quelli, ad esempio, di probabilità e di induzione, di spazio e di tempo, di causalità, di finalità e di semplicità. A tali analisi viene talvolta dato il nome di ricostruzioni razionali, nel senso che in esse si tende a disvelare, astrattamente ed in linea di principio, la logica di un concetto quale esso viene impiegato all'interno di una o più teorie o, all'interno di una prassi di ricerca. Spesso, le esemplificazioni fornite nelle analisi risultano grandemente semplificate, senza tuttavia che per questo ne scapitino la profondità ed il rigore: tale semplificazione è quasi una necessità là dove la complessità dei processi logici reali, nei quali vengono impiegati tali concetti, divenga proibitiva per le possibilità di ricostruzione del metodologo. Ciò non toglie che queste analisi si rivelino estremamente illuminanti e feconde, pur con le loro inevitabili limitazioni.
Husserl, Cassirer, Neurath, Reichenbach, Carnap, Popper, Nagel, Hempel, Hanson, De Finetti, Gruenbaum, Hintikka, Lakatos, Feyerabend sono solo alcuni dei nomi, tra i più noti, che si possono citare tra gli autori di queste analisi.
Anche il concetto di osservazione è stato sottoposto ad analisi accurate e complesse dai filosofi e dai metodologi: è sufficiente