L'empiriocriticismo però non monopolizzò il discorso sulla revisione dei fondamenti della scienza. Proprio all'inizio del Novecento, infatti, emerse la teorizzazione di Henri Poincaré (1854-1912), matematico, autore di La scienza e l'ipotesi, Scienza e metodo, Il valore della scienza, che tanta parte ha avuto nel successivo dibattito epistemologico.
Poincaré fu teorizzatore del «convenzionalismo». Sia la geometria che la fisica derivano il loro rigore di scienza dalla loro natura convenzionale. Esse non sono assolutamente corrispondenti alla realtà.
Si prenda in esame la geometria; essa studia «certi solidi ideali, assolutamente invarianti» a cui non corrisponde nessun corpo fisico. E allora: si può dire «vera» la geometria euclidea? Certo, è vera, nel senso ch'essa trae conseguenze corrette dalle sue premesse. Ma è l'unica vera? No, perché è una tra le tante possibili geometrie. Si può ammettere ch'essa sia la più semplice, e anche la più comoda. Ma ciò non esclude la verità di altre geometrie fondate su premesse assunte convenzionalmente.
Quanto alla fisica, non c'è dubbio ch'essa trae la sua materia di studio dall'esperienza; per cui si può dire che «tutte le leggi sono ricavate dai fatti». Però a livello scientifico bisogna enunciarle, e non lo si può fare con il linguaggio ordinario, che è troppo povero. «È necessaria allora una lingua speciale per esprimere dei rapporti cosí delicati, cosí ricchi e precisi»; pertanto bisogna ricorrere al linguaggio matematico. Sicché il fatto empirico, oggettivo, assume infine forma convenzionale. Ciò non significa opporre alle ragioni della scienza quelle della fede, o del sentimento, come vogliono i seguaci di Bergson. Significa solo riportare la scienza ai suoi naturali confini, sconfiggendo insieme sia la pretesa dei «deterministi» che quella dei «contingentisti»: determinismo e contingentismo presumono sempre un'impossibile conoscenza del reale in sé; invece lo scienziato consapevole dei suoi poteri sa che «non possederemo la realtà tutta quanta», e che «questo non so che, ond'è costituita l'unità di dimostrazione, ci sfuggirà completamente». Tutta l'attività scientifica deve allora attuare una conversione. Anzitutto deve abbandonare la pretesa di fare affidamento esclusivamente sulla dimostrazione, sottovalutando il ruolo dell'intuizione.
E poi deve acquistare la consapevolezza di non poter essere mai «obiettiva» nel senso che s'è creduto finora. L'obiettività della scienza esiste, ma non è quella relativa agli «enti» fisici, bensí solo alle loro «relazioni» percepibili.
E allora, in definitiva, che cosa è la scienza?