Структура научных процедур объяснения и предсказания впервые была описана в виде логико-методологической схемы К. Поппером в его книге “Логика научного открытия” (1935). Далее эта схема разрабатывалась К. Гемпелем и П. Оппенгеймом, потому ее часто называют “схемой Гемпеля—Оппенгейма”. Они сформулировали условия методологической адекватности схемы объяснения (левую часть этой схемы принято называть объясняющей частью, правую — объясняемой).
1. Объясняемая часть должна быть логическим следствием объясняющей части; она также должна отличаться от объясняющей части и любой из ее частей.
2. Объясняющая часть должна содержать по крайней мере один общий закон, без которого из нее нельзя вывести объясняемую часть.
3. В содержании объясняющей части должны быть эмпирические (фактические) компоненты.
4. В объясняющей части не должно быть таких утверждений, которые не используются в выводе из нее объясняемой части.
5. Утверждения, входящие в объясняющую часть, должны быть логически совместимыми.Так как, согласно условию 3, в объясняющей части присутствует эмпирическое содержание, то можно вводить в нее любую гипотезу, лишь бы она была совместима с содержанием объясняющей части.
Довольно часто описанную схему характеризуют как “схему тождества” объяснения и предсказания. На самом деле — при общности схемы — имеется существенное различие между процедурами объяснения и предсказания:
+ когда схема используется для предсказания, тогда она “прочитывается” от посылок к заключению;
+ когда схема используется для объяснения, тогда она “прочитывается” от заключения к посылкам.
Если из (эмпирической) гипотезы следуют несколько предсказаний, то все они совместимы, и их можно посредством конъюнкции соединить в одно сложное утверждение. Объяснение не является однозначным. Одно и то же заключение можно вывести из разных законов и условий. Например, удлинение металлического стержня может быть объяснено как на основе закона теплового расширения тел, так и на основе пластических свойств данного металла, позволяющих растянуть (возможно, предварительно нагретый) стержень.
Другое существенное различие касается точности. Утверждение, являющееся предсказанием, должно быть максимально точным: только в этом случае можно со всей определенностью судить о том, подтвердилось предсказание или нет. С этой точки зрения, количественные суждения в качестве предсказаний обладают большей ценностью по сравнению с качественными или сравнительными суждениями. А ценность утверждения, которое представляет объясняемую часть схемы, хотя и зависит от точности объясняющей части, однако не в столь значительной степени: от приемлемого объяснения требуется, чтобы объясняемая часть была логическим следствием из объясняющей части. Схема Гемпеля—Оппенгейма совершенно четко указывает на важную роль логики в научном объяснении и предсказании — именно она образует их основу: без установления отношения логического следования объясняющая и объясняемая части были бы отделены одна от другой, и у нас не было бы ни объяснения, ни предсказания.