Den holistiske tesen utviklet av Pierre Duhem utfordrer oppfatningen om at evidensen vår kan avgjøre om en teori er falsk. Siden ingen vitenskapelig teori blir testet isolert, kan et negativt eksperiment alltid forklares med andre faktorer enn teorien vi undersøker, som for eksempel hjelpeshypoteser og bakgrunnsantakelser. Hvordan avgjør forskere om et eksperimentelt resultat undergraver teorien eller peker på en feil i de underliggende antakelsene? Duhem hevder at det ikke finnes noen regel som kan veilede når forskeren bør benytte en radikal eller mer konservativ tilnærming i lys av et negativt resultat, og at de til slutt må stole på sin intuisjon. Nyere filosofer har imidlertid foreslått flere strategier for å identifisere feil og rettferdiggjøre avvik fra en teori eller en hjelpeshypotese. Dette elementet analyserer Duhems reaksjon på holisme og de påfølgende forklaringene av hvordan problemet kan løses.