Terwijl logische realisten en Popper beweren dat wetenschappelijke kennis wordt vergaard door het testen van hypothesen, stelt Quine dat hele kennislichamen, in plaats van individuele hypothesen, moeten worden getest door middel van ervaring, wat de verandering en ontwikkeling van kennis verklaart.
Logisch realisten en Popper maken onderscheid tussen kennis die onafhankelijk is van ervaring, zoals wiskundige of logische kennis, en kennis die afhankelijk is van ervaring, zoals wetenschappelijke kennis. Zij beweren dat wetenschappelijke kennis wordt verzameld door middel van de wetenschappelijke methode. Hypothesen zijn kandidaten voor wetenschappelijke kennis, en ze stellen een wetenschappelijke methode voor om hypothesen te testen door te bepalen of de voorspellingen die logisch uit de hypothese zijn afgeleid, correct of onjuist zijn door ervaring, zoals observatie of experimenten. Logisch positivisten beweren dat als de voorspelling juist is, Popper stelt dat de hypothese die tot de voorspelling heeft geleid, één voor één als nieuwe kennis wordt toegevoegd, tenzij de voorspelling onjuist is.
Quine gelooft echter niet dat voorspellingen logisch kunnen worden afgeleid uit hypothesen alleen. De hypothese dat een nieuw ontdekt metaal M uitzet bij verhitting leidt bijvoorbeeld niet tot de voorspelling dat M zal uitzetten bij verhitting. Ten eerste hebben we de bestaande kennis nodig dat alle metalen die we hebben waargenomen uitzetten bij verhitting, en de voorwaarde dat M wordt verwarmd. Op deze manier kan een voorspelling alleen logisch worden afgeleid uit een combinatie van hypothesen, bestaande kennis en omstandigheden. Als een voorspelling onjuist blijkt te zijn, is het daarom onmogelijk om precies te weten waardoor de voorspelling mislukte. Hieruit stelt Quine een holisme voor, waarin alle kennis, inclusief niet alleen individuele hypothesen maar ook alle bestaande kennis en omstandigheden, onderworpen is aan empirische tests.
Logisch realisten en Popper maken onderscheid tussen analytische proposities die waar zijn onafhankelijk van ervaring, zoals wiskundige of logische kennis, en synthetische proposities die waar zijn door ervaring, zoals wetenschappelijke kennis. Quine komt echter met een argument dat dit onderscheid teniet doet om holisme te rechtvaardigen. Volgens het logisch-positivistisch-popperiaanse onderscheid zijn zowel homofone stellingen, zoals ‘een vrijgezel is een vrijgezel’, als de stellingen die herleidbaar zijn tot homofone stellingen, zoals ‘een vrijgezel is een ongehuwde volwassen man’, analytische stellingen. Dit laatste is een analytische stelling omdat het tot het eerste kan worden herleid. Deze reduceerbaarheid is mogelijk omdat “vrijgezel” en “ongehuwde volwassen man” aangename uitdrukkingen zijn, en als je vraagt waarom het aangename uitdrukkingen zijn, zul je te horen krijgen dat het vervangen ervan door elkaar de waarheid of onwaarheid van de stelling niet verandert. Dit is echter niet voldoende om te garanderen dat de twee uitdrukkingen dezelfde betekenis hebben, dus vertrouwen we opnieuw op het idee van onvermijdelijkheid, dat stelt dat aangename uitdrukkingen altijd uitwisselbaar moeten zijn. Dit leidt tot een circulariteit waarin de notie van noodzakelijkheid berust op de notie van analytische proposities, die op zijn beurt berust op de notie van analytische proposities, die op zijn beurt berust op de notie van homologe herhaling. Quine concludeert dus dat de bewering dat analytische proposities verschillen van synthetische proposities ongegrond is.
In plaats van een strikte verdeling van kennis in analytische en synthetische proposities, stelt Quine een centraal kennislichaam voor dat niet direct in strijd is met de ervaring, en een perifeer kennislichaam dat direct in conflict kan komen met de ervaring. In tegenstelling tot perifere kennis, die gemakkelijk kan wisselen tussen waar en onwaar in direct conflict met de ervaring, is de centrale kennis die ten grondslag ligt aan perifere kennis relatief robuust. Quine maakt echter geen onderscheid tussen centrale en perifere kennis, omdat de grenzen tussen beide niet duidelijk zijn afgebakend. Wiskundige of logische kennis bevindt zich in het centrum van de centrale kennis, het verst verwijderd van de ervaring, maar niet onafhankelijk daarvan. Wanneer perifere kennis echter in strijd is met de ervaring en vals blijkt te zijn, rijst de vraag welk deel van de totale kennis moet worden herzien. Het corrigeren van de perifere kennis zal de totale kennis niet veel veranderen, maar het corrigeren van de centrale kennis zal de totale kennis aanzienlijk veranderen, omdat er veel andere kennis aan verbonden is. Daarom zouden we er in de meeste gevallen voor kiezen om perifere kennis aan te passen, maar soms moeten we om praktische redenen de centrale kennis aanpassen. Quine stelt dus dat zowel centrale als perifere kennis in principe aan herziening toe zijn, en dat kennisverandering niet langer louter een accumulatie van individuele kennis is.
Zelfs als de bezwaren tegen een bepaalde hypothese doorslaggevend lijken, kan het holisme er altijd een weg omheen vinden en de hypothese aanvaarden als deze als pragmatisch noodzakelijk wordt erkend. Het holisme heeft echter de moeilijkheid om de kritiek te beantwoorden dat, net als wetten van de logica zoals ‘A kan niet zowel A als niet A zijn’, kennis waaraan niemand twijfelt, als analytische proposities moet worden geclassificeerd. Ondanks deze kritiek bespreekt Quine echter ook hoe een holistische benadering kan worden gebruikt bij het vergaren van wetenschappelijke kennis. Complexe wetenschappelijke theorieën worden bijvoorbeeld niet volledig verworpen door eenvoudige experimentele weerleggingen, maar evolueren eerder via een proces van herziening en verfijning waarbij rekening wordt gehouden met een verscheidenheid aan variabelen. Dit is een voorbeeld van de holistische opvatting dat wetenschappelijk onderzoek meer is dan alleen de verificatie of weerlegging van een hypothese, maar een proces van aanpassing en aanpassing binnen een hele verzameling kennis inhoudt.
Quine's argument is zeer invloedrijk geweest in de moderne filosofie en epistemologie van de wetenschap. De erkenning dat verandering en ontwikkeling van wetenschappelijke kennis geen eenvoudige opeenstapeling is, maar complexe processen van interactie en coördinatie met zich meebrengt, verdiept ons begrip van de aard van de wetenschap en zorgt voor een meer realistische onderzoeksmethodologie. Wetenschappers zijn nu in staat verder te gaan dan louter disproversialisme en nieuwe ontdekkingen en innovaties na te streven via een meer geïntegreerde en flexibele aanpak.
Quine's holisme benadrukt dus de dynamiek en complexiteit van kennis, wat diepere inzichten oplevert in de aard van kennis en wetenschappelijke methodologie. Dit heeft belangrijke implicaties voor de manier waarop we kennis begrijpen, construeren en toepassen. Wetenschappelijk onderzoek gaat nu verder dan louter het testen van hypothesen en gaat in de richting van een geïntegreerd begrip en voortdurende ontwikkeling van het gehele kennispakket.
