Что касается вопроса о том, как познается правильность исходных предложений о наблюдении, Карнап отвечает на него следующим образом: если различные органы чувств каждого из нескольких наблюдателей согласуются в истолковании показаний должным образом установленного аппарата, то тем самым достигаются исходные предложения, необходимые для построения науки. Таким образом, предложения этого вида могут подтверждаться хотя и не несомненно, но в достаточной мере «при соответствующих обстоятельствах... с помощью небольшого количества наблюдений». Однако, хотя интерсубъективная наблюдаемость физических объектов дает языку физических объектов определенные логические и психологические преимущества перед феноменалистическим языком, необходимо заметить, что еще более строгий физикалистский тезис может со временем взять в качестве исходного языка язык микрофизики и Карнап, по-видимому, считает все более правдоподобной «возможность построения всех наук, включая психологию, на основе физики, так чтобы все теоретические понятия определялись на основе понятий физики и все законы выводились из законов физики».

Взгляды Карнапа на отношения между предложениями науки и исходными предложениями, на которых основываются первые, в общем прошли такой же путь развития, как и его понятие о критерии проверяемости.

В самый ранний период развития философии Карнапа отношение между высказываниями науки и феноменалистически истолковываемыми исходными предложениями, к которым сводились высказывания науки, было отношением логической эквивалентности, или взаимопереводимости. В начале рассматриваемого теперь физикалистского периода Карнап считал, что отношение между научными высказываниями и физикалистски понятыми высказываниями наблюдения, на которые опираются высказывания науки, должно позволять выводить высказывания наблюдения из высказываний науки с помощью синтаксически понимаемых законов логики и формально определяемых принципов науки. Это оказалось, однако, слишком строгим требованием. Выводимых высказываний наблюдения, в терминах которых должно интерпретироваться научное высказывание, может быть бесконечно много, так что их нельзя будет явно сформулировать в любой конечный отрезок времени. Кроме того. выводимые высказывания наблюдения являются условными высказываниями, то есть такими, что если указанные в них условия не осущестляются, то условные высказывания и тем самым первоначальные научные высказывания должны парадоксальным образом считаться истинными, даже когда они фактически ложны. Например, высказывание «х растворим в воде», согласно рассматриваемой точке зрения, может означать «когда х опущен в воду, х растворяется». Но если х никогда не опущен в воду, то гипотетическое высказывание является истинным, независимо от того, чем является х, таким образом, можно прийти к абсурдному выводу, что х растворим в воде, даже если х является спичкой или каким-либо другим нерастворимым объектом. Учитывая все эти трудности, Карнап отверг идею об истолковании научных выражений только в терминах высказываний наблюдения, выводимых из них, и выдвинул вместо нее в своей работе «Проверяемость и значение» косвенный способа введения научных выражений при посредстве того, что он назвал «редукционными предложениями». В таком предложении вводимое выражение не проявляется ни как «определяемое» определяющего высказывания, ни как основной антецедент импликации, а как некоторая связь в цепочке условных высказываний, другими членами которой являются высказывания наблюдения. Предложение, вводящее выражение «растворим в воде», должно читаться не как «если х растворим в воде, то...», но как «если любую вещь х поместить в воду на некоторое время Т, то, если х растворим в воде, х растворится в течение Т, а если х не растворим в воде, то этого не произойдет». Конечно, некоторые термины могут непосредственно вводиться путем определения, например когда мы определяем китов как вид млекопитающих, но, как правило, введение терминов через редукционные предложения не только в большей степени гарантировано от абсурдности, но и более удобно, так как оно позволяет строить научные понятия постепенно, по мере накопления новых данных. С этой точки зрения можно сказать, что научное высказывание проверяемое если известен способ построения соответствующих условных суждений наблюдения. Если даже научное высказывание не проверяемо, то есть нет еще способа построения соответствующих ему условных предложений, его можно подтвердить тем, что предикаты, относящиеся к этим условным предложениям, принадлежат к «классу предикатов, доступных наблюдению»; и научное высказывание может считаться осмысленным, даже если оно подтверждается лишь частично. Подтверждение научного предложения состоит, конечно, в реализации связанных с ним условных предложений, наблюдения в процессе фактических наблюдений, а его частичное подтверждение заключается в реализации некоторых из этих предложений.

В последних работах Карнапа даже эта более умеренная трактовка отношения между научными выражениями и высказываниями о наблюдении рассматривается как слишком жесткая, чтобы соответствовать реальным процедурам научного исследования. Хотя некоторые научные выражения можно рассматривать как диспозициональные термины, интерпретируемые или через цепи редукции, или через операциональные определения, большинство научных выражений следует интерпретировать так, чтобы ведущую роль при этом играли вероятностные, а не дедуктивные отношения. С этой целью Карнап ввел различие между «диспозициональными предикатами» и «теоретическими конструктами». Основные различия между диспозициональными предикатами и теоретическими конструктами следующие:

в то время как диспозициональный термин «может быть получен из предикатов наблюдаемых свойств за один или несколько шагов», теоретические термины получаются гораздо более косвенным путем;

в то время «как заданное отношение» между определенным условием и ожидаемым результатом «составляет все значение» диспозиционального термина, теоретический конструкт сохраняет значительную «неполноту интерпретации»;

в то время как у диспозиционального термина регулярность отношения между условием и ожидаемым результатом «мыслится универсальной, то есть имеющей место всегда, без исключений, теоретические конструкты допускают исключения из этого отношения».

Критерии применимости теоретических конструктов открыто учитывают противоречащие факторы и никогда не могут дать «абсолютно окончательных доказательств, но в лучшем случае лишь доказательство, дающее большую вероятность». Карнап считает, что теоретическую сторону науки лучше строить в основном в терминах теоретических конструктов, а не диспозициональных или операциональных предикатов.

Поскольку большая часть научного знания формулируется в терминах теоретических конструктов, связанных с предложениями наблюдения посредством вероятностей, постольку структура научного знания включает в себя логику вероятностей. Учитывая это обстоятельство, Карнап в 50-е гг. затратил много труда на разработку проблемы вероятности.

То, уточнению чего служат теории вероятностей, не сводится, как обычно считают, к одному понятию, а содержит в себе два совершенно различных понятия. Одним из них является понятие степени подтверждения высказывания, а другим – понятие относительной частоты свойства или события в большом числе случаев. Тем самым в существенно отличных друг от друга, как это часто бывает, теориях вероятностей мы имеем дело не с противоположными интерпретациями одного понятия, как это кажется на первый взгляд, а с параллельными трактовками совершенно различных понятий, каждое из которых по-своему полезно. Существует, однако, тесное соответствие между этими двумя понятиями, так что почти все, что можно осмысленно сказать в терминах относительной частоты, можно адекватно перевести на язык степени подтверждения.