觀察詞與理論詞

邏輯實證論把科學家所使用的語句區分為觀察語句和理論語句。根據定義，理論語句是那些含有理論詞（theoretical terms）的語句，觀察語句則是那些全由觀察詞（observational terms）組成的語句。直覺上來講，觀察詞指的就是那些指涉可被直接觀察的事物的詞，例如「狗」、「睫毛」、「心臟」、「彩虹」、「阿米巴原蟲」；而理論詞指的就是那些被科學理論預設的，其指涉物沒有辦法被直接觀察到的詞，例如「重力」、「場」、「電子」，而被理論詞指涉的那些沒有辦法被直接觀察到的東西，通常被叫做「理論元項」（theoretical entities）。

根據邏輯實證論信奉的檢證原則，一個語句要具有認知意義，必須得要（至少在原則上）能夠被經驗證明或證偽。也就是說，如果一個科學理論沒有辦法被證明或證偽，或是沒有辦法推演出能夠被證明或證偽的理論蘊含，這個理論不但沒有辦法用來解釋和預測大自然的現象，在根本上，就是沒有認知意義的。然而，一個語句要能夠被經驗證明為真或為假，這個語句必須是一個觀察語句，因為經驗沒辦法提供給我們關於觀察不到的東西的資訊。不幸的是，絕大多數的科學理論都至少含有一些理論詞，在這樣的情況下，科學理論沒有辦法直接經由經驗來證明或證偽。面對如此困境，邏輯實證論者想出來為自己解套的方法是在理論詞和觀察詞之間建立定義，使得我們可以經由這樣的定義將理論裡的理論詞翻譯成觀察詞。這類被建立在觀察詞和理論詞之間的定義，通常被稱為「bridge laws」（橋律）、「correspondence rules」（對應規則）或「dictionary」。

操作型定義（operational／operationalist definition）就是橋律的一種，它使用操作物件的方法及其結果來定義理論詞，例如︰

X是有磁力的，若且唯若
如果我們讓迴紋針接近X，那麼，迴紋針會被吸引。
（在這裡「磁力」就是被定義的理論詞）

當我們使用操作型定義在理論詞和觀察詞之間建立橋律，就可以使用經驗來檢驗理論語句的真假。然而，操作型定義也帶來了一些問題︰

1. 操作型定義使得科學理論失去預測力和說明力︰操作型定義使用操作方法來定義理論詞，在這樣的情況下，每當我們遇到新奇的現象（或者，每當我們要預測新現象），都必須先使用操作型定義在該現象的性質和我們已有的理論之間建立橋律，才能使用原有的理論和概念來說明（預測）它。問題在於，當我們建立關於新現象的操作型定義時，我們等於重新定義了原來的概念，如此一來，每當我們要說明（或預測）新現象，我們所使用的概念都不是舊概念，而是就地定義的新概念，因此，科學理論失去了以舊概念說明（和預測）新概念的力量。


2. 操作型定義使得理論詞的數量產生不必要的爆增。當我們使用操作型定義來定義理論詞，我們會發現有一些直覺上彼此相同的概念，在不同的情況下必須使用不同的操作來定義，例如說，汗毛的寬度、白蟻的體長和地球到太陽的距離，它們都是長度，可是必須使用不一樣的方法來測量。當我們為「長度」這個概念建立操作型定義，我們建立的不是一個定義，而是好幾個定義，這些定義涉及完全不一樣的測量（顯微測量尺、直尺和放大鏡、天文資料和計算機），因而是完全不同的定義。在這樣的情況下，我們似乎必須被迫承認，白蟻的長度和太陽到地球牽一條線的線長不是同一個概念，而這是非常違反直覺的。


3. 卡那普（Carnap）發現的邏輯問題。