Cours

Introduction

Nous avons soupçonné, à la fin de cours-histoire, que l’histoire n’est pas une science, car elle ne nous dit pas comment est le passé en soi, mais elle le reconstruit. Elle est, a-t-on dit, subjective, et non objective. Nous avons donc présupposé que la science, elle, se caractérise par une objectivité totale, et que les faits qu’elle décrit nous disent comment est réellement le monde en dehors de nous. Elle est le modèle supposé de la connaissance " vraie " du monde.

NB : C’est ce que croit le sens commun, cf. les pub qui se servent du cachet " c’est scientifique ", pour nous faire acheter le produit. " C’est scientifique " est synonyme de " c’est prouvé ", " c’est vrai ", " on ne peut pas le réfuter ", etc.

Sous sa forme raffinée, cette opinion commune prend le nom de scientisme : théorie selon laquelle la science nous donne une vérité absolue et indiscutable ; et qui a pour conséquence le rejet de toutes les autres formes culturelles (l’art, la religion, la philosophie), ainsi que les autres mentalités, hors du domaine de la connaissance.

Origine : Auguste Comte.

Or, les faits scientifiques sont-ils vraiment, contrairement aux faits historiques, non construits par l’homme ? Sont-ils entièrement objectifs et " vrais " ? Nous allons y répondre en réfléchissant sur les questions suivantes : Comment faisons-nous l’acquisition des théories scientifiques ? Les déduisons-nous directement de l’expérience, ou bien la précèdent-elles ? I.e., sont-elles la copie conforme du réel, ou bien une reconstruction de ce réel ?

Mais qu’est-ce qu’une théorie scientifique ?

Prenons par exemple la théorie astronomique suivante : " les planètes tournent selon des ellipses autour de leur soleil ".

Une théorie scientifique :

1) se présente donc sous la forme d’un énoncé universel ; elle porte sur la totalité des événements d’un type particulier, en tous lieux et en tout temps : ainsi, toutes les planètes, quelles qu’elles soient, tournent toujours autour de leur soleil suivant une orbite elliptique ;

2) explique le comportement des choses (connaissance du monde, description du réel)

3) prédit ce qui va arriver (on ne connaît pas seulement pour connaître mais aussi pour agir ; la théorie scientifique n’est donc pas une connaissance désinteressée contrairement à la philosophie et au sens le plus ancien de théorie).

I- La conception naïve de la théorie scientifique : les theories sont issues de l’experience

A- L’inductivisme naïf.

1) L’observation sans préjugés (ou subjectivité versus objectivité).

L’opinion (c’est bien une opinion car on ne sait pas encore si elle est fondée) la plus répandue concernant l’élaboration des théories scientifiques est celle selon laquelle on doit partir de l’observation sans préjugé. Le scientifique idéal doit rendre compte fidèlement de ce qu’il voit, entend, etc., en accord avec les situations qu’il observe, et doit être dénué de tout préjugé. Il doit se laisser conduire par l’expérience, par les faits. C’est le seul moyen pour ne pas projeter ses croyances, préjugés, intérêts, dans le réel.

A. B. Wolfe, " Functional Economics ", in The Trend of Economics, R.G. Tugwell éd., Alfred Knopf, New York, 1924 : le scientifique idéal est un observateur sans préjugés (in Chalmers, op. cit., pp.34-35).

" Essayons d’imaginer un esprit doué d’une puissance et d’une étendue surhumaines, mais dont la logique soit semblable à la nôtre. S’il recourait à la méthode scientifique, sa démarche serait la suivante : en premier lieu, tous les faits seraient observés et enregistrés, sans sélection, ni évaluation a priori de leur importance relative. En second lieu, les faits observés et enregistrés seraient analysés, comparés et classés, sans hypothèses ni postulats autres que ceux qu’implique nécessairement la logique de la pensée. En troisième lieu, de cette analyse des faits, seraient tirés par induction des énoncés généraux affirmant des relations de classification ou de causalité entre ces faits. Quatrièmement, les recherches ultérieures seraient déductives tout autant qu’inductives, et utiliseraient les inférences tirées d’énoncés généraux antérieurement établis. "

Autre texte : Claude Bernard, Introduction à l’étude de la médecine expérimentale, Ed Delagrave, :

Si cette opinion est fondée, elle a pour conséquence l’inductivisme = manière empiriste de rendre compte de l’élaboration/origine des théories scientifiques. Le premier à l’avoir soutenue : F.Bacon. Les énoncés universels sont issus de l’observation d’une multitude de cas particuliers. C’est donc l’expérience qui précède la théorie, et en est l’origine et la base.

Pour savoir si l’opinion selon laquelle la science se caractérise par une observation sans préjugés est fondée, nous allons analyser la nature et la valeur du raisonnement inductif.

2) Induction et déduction.

Le raisonnement inductif s’oppose au raisonnement déductif.

a) L’induction

Raisonnement qui consiste à partir des cas particuliers et à généraliser à partir d’eux.

Exemple :

(1) t1 est (y), t2 aussi, t3 aussi, … tx (y)

(2) donc tous les t sont verts.

b) La déduction

Raisonnement qui part du général pour aller vers le particulier.Et plus précisément, qui part de propositions tenues pour vraies pour en tirer des inférences.

Exemple :

(1) tous les hommes sont mortels

(2) or, Socrate est un homme

(3) donc Socrate est mortel

NB : ce serait un raisonnement non valide si on avait dit " nombreux " au lieu de " tous les ".

En général, on dit que la déduction est un raisonnement seulement formel, i.e., qui n’a rien à voir avec le réel ; il est l’objet de la " logique ", science du raisonnement. Ce que ne permet aucunement de savoir la déduction, c’est si les prémisses sont vraies ou non. Tout ce qu’elle nous permet de dire, c’est que si elles sont vraies, alors, la conclusion l’est aussi (i.e., de déduire des énoncés à partir d’autres énoncés).

Exemple :

(1) tous les chats ont cinq pattes

(2) Gromatou est mon chat

(3) Gromatou a cinq pattes

Est un raisonnement valide, car si (1) et (2) sont vraies, alors, (3) l’est aussi.

3) L’inductivisme scientifique.

Voyons maintenant en quoi consiste l’inductivisme scientifique (inductivisme un peu plus sophistiqué que celui du sens commun), qui est, nous l’avons dit, le modèle le plus couramment présenté pour expliquer la découverte et l’élaboration des théories scientifiques.

(in Chalmers, Qu'est-ce que la science ?,Ed la découverte, Paris,1987p.28)

fig1, p.28

a) Première phase : de l’observation à la théorie

1-Point de départ : collection, par l’observation, de tous les faits

2-ensuite, généralisation des faits observés, obtenue par induction

Exemple : On chauffe à de multiples reprises du métal, et on constate qu’à chaque fois, il se dilate ; on en conclut que le métal chauffé se dilate.

Le passage des prémisses à la conclusion est rendu légitime par trois conditions :

1- le nombre de constatations formant la base de la généralisation doit être élevé (les faits doivent être collectés en grand nombre)

En effet, on ne saurait légitimement conclure à la dilatation de tous les métaux chauffés sur la base d’une seule observation d’une barre de métal qui se dilate ; de même, on ne va pas conclure que tous les Australiens sont alcooliques si on observe un individu de cette nationalité soumis à cette dépendance. Il ne faut donc jamais se hâter pour formuler des conclusions !

2- les observations doivent être répétées dans une grande variété de conditions

Il ne suffit pas d’observer à de nombreuses reprises une barre de métal unique, ou de garder sous observation à longueur de temps un australien se saoulant toutes les nuits ou tous les matins. Il faut, pour que la généralisation soit légitime, que les conditions de l’observation soient différentes. Il faut chauffer des métaux différents, des barres de fer longues ou courtes, etc., à haute et basse pression, haute et basse température. La généralisation ne sera légitime que si le métal se dilate dans toutes ces conditions

3- aucun énoncé d’observation ne doit entrer en conflit avec la loi universelle qui en est tirée

Selon l’inductiviste, la science se base donc sur le principe d’induction, qui est le suivant : " si un grand nombre de A ont été observés dans des circonstances très variées, et si on observe que tous les A sans exception possèdent la propriété B, alors tous les A possèdent la propriété B " .

b) Dernière phase : la déduction.

Une fois en possession de lois et de théories universelles, un scientifique devra en tirer diverses conséquences qui seront des explications et des prédictions. Par là, on revient à l’expérience initiale, mais à travers la théorie, et par une déduction. Chaque prédiction remplie de succès est une confirmation expérimentale de la théorie.

Exemple :

(1) de l’eau à peu près pure gèle à environ 0°C (si on lui en laisse le temps)

(2) le radiateur de ma voiture contient de l’eau à peu près pure

(3) si la température tombe en dessous de 0°C, l’eau du radiateur de ma voiture va geler (si on lui en laisse le temps)

Une théorie scientifique est donc, dans cette conception, toujours en relation directe avec l’expérience, qui a le premier et le dernier mot.

B- Les faiblesses de l’induction

1) difficulté purement logique : dans une inférence inductive, la vérité des prémisses ne garantit pas la vérité de la conclusion

Exemple : la dinde inductiviste de Russell

Dès le matin de son arrivée dans la ferme pour dindes, une dinde s’aperçut qu’on la nourrissait à 9h00 du matin. Toutefois, en bonne inductiviste, elle ne s’empressa pas d’en conclure quoi que ce soit. Elle attendit donc d’avoir observé de nombreuses fois qu’elle était nourrie à 9h00 du matin, et elle recueillit ces observations dans des circonstances fort différentes, les mercredis et jeudis, les jours chauds et les jours froids, les jours de pluie et les jours sans pluie. Chaque jour, elle ajoutait un nouvel énoncé d’observation à sa liste.

Elle recourut donc à un raisonnement inductif pour conclure : " je suis toujours nourrie à 9h00 du matin ". Or, cette conclusion se révéla fausse quand, un jour de noël, à la même heure, on lui tordit le cou.

Leçon de l’histoire : le raisonnement inductif se caractérise donc par le fait que toutes les prémisses peuvent être vraies et pourtant mener à une conclusion fausse. Si à tel moment la dinde a constaté qu’elle a été nourrie, il se peut toujours que le moment d’après, elle ne le soit pas. L’induction est un raisonnement non fondé logiquement.

Problème : si la science est fondée sur une démarche inductive, alors, elle n’est pas fondée !

2)Deuxième difficulté : le choix (et la sélection) des données.

De plus, la clause des " circonstances fort variées ", à laquelle tiennent tant les inductivistes, est elle-même criticable . En effet, ce que les inductivistes ignorent, ou ne rendent en tout cas nullement compte, c’est que s’il y a des données à recueillir, et ce, dans des circonstances fort variées, toutes les données n’ont pas d’intérêt, de même que toutes les circonstances.

On ne peut observer sans " préjugés ", et le scientifique qui essaierait de le faire, n’aboutirait à aucun résultat : Chalmers, op. cit., pp.66-67 –un exemple d’expérimentation en laboratoire (Hertz).

" imaginons Heinrich Hertz, en 1888, effectuant l’expérience électrique qui lui permit d’ être le premier à produire et à détecter des ondes radio. S’il avait été parfaitement innocent en effectuant ces observations, il aurait été obligé de noter non seulement les lectures sur différents mètres, la présence ou l’absence d’étincelles à différents lieux critiques dans les circuits, etc., mais aussi la couleur des mètres, les dimensions du laboratoire, le temps qu’il faisait, la pointure de ses chaussures, et un fatras de détails sans aucun rapport avec le type de théorie qui l’intéressait et qu’il était en train de tester. (Dans ce cas particulier, Hertz testait la théorie électro-magnétique de Maxwell pour voir s’il pouvait produire les ondes radio qu’elle prédisait). "

L’inductiviste dira alors qu’il faut recueillir seulement les faits significatifs. Mais ce dont alors il ne rend justement pas compte, c’est qu’un fait ne sera significatif qu’en fonction d’une théorie ou d’une question que je pose.

Cf. Hempel : " en bonne logique, on ne peut qualifier de significatifs des faits ou des découvertes empiriques que par rapport à une hypothèse donnée ". Il est impossible de recueillir tous les faits significatifs, si on ne connaît pas les hypothèses par rapport auxquelles ces données prendront signification.

Cf. suite de l’extrait de Chalmers : " l’un des facteurs que j’ai écarté comme nettement " hors sujets " était en fait au cœur même du sujet. La théorie testée avait pour conséquence que la vitesse des ondes radio doit être identique à celle de la lumière. Or, quand Hertz mesura la vitesse de ses ondes radio, il trouva à plusieurs reprises qu’elle différait de celle de la lumière. Il ne parvint jamais à résoudre cette énigme, dont la cause ne fut comprise qu’après sa mort. Les ondes radio émises par son appareil se réfléchissaient sur les murs de son laboratoire, revenaient vers son appareil et interféraient avec ses mesures. Les dimensions du laboratoire étaient bel et bien un facteur essentiel ".

3) Pas d’observation sans théorie

On peut donc répondre aux inductivistes qu’ils ont une conception très naïve des rapports entre théorie et expérience. L’idée d’une expérience indépendante de toute théorie, qui serait un simple enregistrement neutre, n’a pas de sens. Toute observation ou expérience présuppose des connaissances qui déterminent ce que nous observons.

Exemples :

Supposons l’énoncé suivant :

(1) " regardez, c’est terrible, le vent pousse le landau du bébé vers la falaise ! ". Cet énoncé, qui paraît être une pure observation, suppose des théories, et des connaissances : on sait que le bébé sera écrasé s’il tombe de la falaise, et que c’est le vent qui pousse le landau.

Supposons maintenant l’énoncé suivant :

(2) " le faisceau d’électrons est attiré vers le pôle magnétique de l’aimant ". Cet énoncé est du même ordre que le premier, mais suppose la maîtrise de théories plus complexes : il faut savoir ce que sont les propriétés de l’aimant, ce que signifient " électron ", " aimant ", etc.

(3) Prenons encore un exemple scientifique : le fait de regarder à travers un téléscope : le non expert ne verra qu’un amas informe de tâches noires et brillantes, l’expert verra autre chose (il " lira ", grâce à son travail, l’image).

(4) Galilée, quand il a fait rouler des boules sur un plan incliné, n'a pas découvert la loi du mouvement : il fallait qu'il ait déjà eu l'idée de sa théorie, avant de faire cette expérience.

NB : l'expérience a ici le rôle de test de la théorie, pas de découverte. Dans l’expérimentation, qui est toujours l'expérience au sens de test d'une théorie, il y a donc toujours l’empreinte d’une théorie. Exemple : l’expérimentation en chimie est la matérialisation d’une hypothèse. L’expérience scientifique n’est possible qu’avec un savoir théorique. On ne passe pas de l’expérience à la théorie scientifique puisqu’il faut déjà avoir la théorie pour faire l’expérience scientifique.

Commentaire de tous ces exemples : ce que voient les observateurs, les expériences subjectives qu’ils vivent en voyant un objet ou une scène, n’est pas déterminé seulement par les images qui se forment sur leur rétine, mais aussi par l’expérience, le savoir, les attentes et l’état général de l’observateur. Sinon, ils verraient tous exactement la même chose. Quand on observe quelque chose, c’est avec nos propres expériences que l’on a un contact immédiat, pas avec l’image qui se forme sur notre rétine. Attention : cela ne signifie pas que nous voyons ce qui nous plaît, mais que ce que nous voyons n’est pas déterminé par ce qui est observé. Il en est exactement de même en science : le scientifique qui fait une expérimentation a un rapport immédiat avec des théories, pas avec le monde tel qu’il est en soi.

Enjeu : on peut donc se demander si la différence entre expérience et théorie a beaucoup de sens : toute expérience est immédiatement théorique (qu'elle soit commune ou scientifique).

Exercice Kant (annexe III).

Conclusion : le modèle inductiviste en science est dit " naïf " car il ne semble pas pouvoir rendre compte de l’élaboration des théories scientifiques, ni en général de la façon dont l’esprit humain acquiert ses connaissances, ses représentations du monde. Il est en effet doublement erroné : à la fois logiquement, et au sens où aucune connaissance, aucune théorie ne peut être issue de l’observation. Il semblerait que ce soit plutôt la théorie qui précède l’expérience.

Dès lors, ne faut-il pas recourir à un autre modèle ? Nous avons dit que le contraire de l’induction, c’est la déduction : peut-être que la découverte des théories se fait alors de manière plutôt déductiviste ?

II- Les théories ne precedent-elles pas l’expérience ?

1) Critique de l’inductivisme naïf : Hempel, Eléments d’Epistémologie.

Texte d’Hempel, Eléments d’épistémologie, Chapitre 2.

Travail élèves : comment Semmelweis élabore-t-il sa théorie ? En quoi cette découverte ne peut-elle être expliquée par le modèle inductiviste naïf ?

Voici comment a lieu la recherche scientifique :

a) Le problème.

Le problème qui s’est posé au médecin Semmelweis est le suivant : un pourcentage élevé de femmes qui accouchaient dans son service contractaient une affection grave et souvent fatale, la " fièvre puerpérale ". Dans le service d’à côté, pas de problème.

b) La recherche d’hypothèses

Pour chercher la ou les causes de cette fièvre mortelle, Semmelweis ne collectionne pas des observations, mais des hypothèses. En effet, il commence par examiner les différentes explications qui avaient cours à l’époque (=solutions ou explications possibles) :

-les influences épidémiques (cela impliquerait que l’épidémie est sélective)

-l’entassement (or, pas de différence entre les deux services)

-les blessures causées par la maladresse des étudiants

-explication psychologique (le prêtre)

Finalement, un accident lui fit découvrir la cause de ce phénomène : empoisonnement du sang dû à la matière cadavérique. Les étudiants ne se lavaient pas les mains avant l’accouchement, alors qu’ils avaient manipulé des cadavres.

c) Mise à l’épreuve de son idée/hypothèse

Son hypothèse est confirmée en mettant à l’épreuve sa conséquence logique. La question que se pose un scientifique, une fois élaborée l’hypothèse qui pourrait résoudre le problème (conjecture) est celle de savoir s’il y a des effets directement observables qui se produiraient si l’hypothèse était vraie. Si la conjecture est bonne, alors, certains événements doivent se produire et doivent être observables.

(1) si H est vraie, I l’est également

(2) mais I n’est pas vraie

(3) donc H n’est pas vraie

Exemple :

(1) si ce sont des étudiants en médecine qui provoquent la septicémie, alors, la diminution du nombre d’étudiants doit provoquer la baisse de la septicémie ;

(2) or, ce n’est pas ce qui se produit,

(3) donc, l’hypothèse est fausse.

NB : plus tard, il découvrit que son hypothèse était elle aussi fausse ; la matière en décomposition d’organismes vivants pouvait elle aussi, en effet, causer cette fièvre. Cela signifie que même si plusieurs implications d’une hypothèse ont été confirmées par un test minutieux, l’hypothèse peut être fausse.

d) Le modèle hypothético-déductif –comparaison avec le modèle inductiviste

Modèle inductiviste :

1-expérience

2-généralisation

3-théorie

Modèle hypothético-déductif :

1- rencontre d’un problème

2- formulation d’hypothèses / théories

3- recours à l’expérience (test de l’hypothèse)

4- réfutation ou corroboration de l’expérience

Contrairement au modèle inductiviste, c’est la théorie qui précède l’expérience. Les hypothèses et théories scientifiques ne sont nullement dérivées des faits observés, mais inventées pour en rendre raison.

(NB : nous sommes ici à l’opposé de Descartes et de tous les rationalistes du 17^e, pour lesquels, selon " l’imagination est la folle du logis ", et à l’opposé de la connaissance : ici, l’imagination est créatrice –d’hypothèses permettant de décrire le réel).

L’expérience (théorisée !) ne sert que de procédé de validation de la théorie. Si on a un contre-exemple, alors, l'hypothèse est réfutée.

NB : Bien sûr, on part du réel mais du réel comme problème (on en revient donc toujours au même point : à savoir, que la théorie précède et détermine l’expérience, car quelque chose ne peut être problématique qu’à la lumière d’une théorie).

Il faut avoir une idée préalable de ce qu’on recherche. L’observation n’est pas neutre, mais elle doit être dirigée par une hypothèse préalable. L’hypothèse précède donc toujours l’observation. Dès lors, il est faux de dire que la science consiste à collecter des faits afin d’en tirer une généralité.

NB : de nouveau, note sur l'imagination : les hypothèses ne sont pas inventées de toute pièce par l'imagination, mais elles sont formulées de telle façon qu’on puisse faire une expérience pour la réfuter.

On peut donc substituer le modèle hypothético-déductif au modèle inductiviste naïf.

2) Popper et le falsificationnisme (l’expérience est réfutatrice, mais pas vérificatrice)

Mais les expériences peuvent-elles vraiment nous dire si notre théorie est vraie (la " prouver ")? Cela semble contestable, puisqu’on a vu avec Hempel qu'une expérience peut très bien confirmer l'hypothèse, alors que cette hypothèse est fausse.

a) Falsifiable signifie d'abord réfutable et s'oppose à vérifiable.

Thèse de Popper : ce qui fait la spécificité des théories scientifiques, c’est qu’elles sont falsifiables ou réfutables, non pas vérifiables.

Le raisonnement type de la démarche scientifique est le modus tollens.

si H alors E et que non E alors non H modus tollens – valide

si H alors E et que E alors H modus ponens – non valide

Si on n'a pas le droit, logiquement, de tirer des théories de l’observation, on peut en déduire qu’elles sont fausses. En effet, le premier raisonnement est valide : cela signifie bien qu'on peut réfuter une théorie en montrant que ce qu’elle dit devoir se produire ne se produit pas, mais on ne peut pas vérifier une théorie, puisque ce n’est pas parce qu’il se produit ce qu’elle dit devoir se produire que l’hypothèse est la bonne.

b) Exemples d'énoncés falsifiables et non falsifiables; la falsifiabilité comme clarté

Exemples :

(1) il ne pleut jamais le mercredi

(2) soit il pleut, soit il ne pleut pas le mercredi

(1) est falsifiable parce qu’il suffit qu’il pleuvre un mercredi pour qu’il soit falsifié

(2) non falsifiable, car vrai, quel que soit le temps qu’il fait

Un énoncé infalsifiable est un énoncé qui ne peut jamais entrer en conflit avec une observation ; conséquence : ne nous apprend rien sur le monde. Une loi scientifique doit donc être du genre (1).

Exemple :

(3) " toutes les planètes décrivent des ellipses autour du soleil " :

cet énoncé est falsifiable, car il exclut les orbites carrées ou ovales

Une théorie n’est scientifique que si elle est falsifiable : i.e., on doit connaître quel est l’événement qui, s’il se produisait, nous mènerait à renoncer à l’hypothèse, ou à moins, à la transformer. L’exigence essentielle de la démarche scientifique n’est donc pas la vérité, mais la clarté dans la formulation des hypothèses, puisque cette clarté est une condition nécessaire pour déterminer quels sont les événements observables qui permettent de la falsifier.

c) La falsifiabilité comme critère de démarcation entre la science et les pseudo-sciences.

La falsifiabilité va jouer, pour Popper, le rôle de démarcation entre les théories scientifiques et non-scientifiques. Cf. psychanalyse, astrologie, etc. : ce sont des pesudo-sciences car on ne peut pas les réfuter (cf.cours inconscient).

Plus une théorie est falsifiable, meilleure elle est.

Exemple :

(4) " Mars se déplaça autour du soleil selon une ellipse "

(3) " Toutes les planètes se déplacent autour du soleil selon une ellipse "

(3) est plus falsifiable que (4), puisqu’elle la contient ; de plus, si (4) n’est pas falsifiable, cela n’implique pas que (3) ne l’est pas.

d) La science n'est pas vraie mais au mieux vraie provisoirement.

Donc, dans la démarche scientifique, on ne " prouve " pas les théories. Dans le meilleur des cas, on les réfute. Ainsi, le progrès scientifique consiste à s’apercevoir des erreurs et non à accumuler des certitudes. Une théorie non falsifiée n’est pas " vraie ", ou, si elle est vraie, elle ne l’est que provisoirement. Une théorie qui passe victorieusement les tests expérimentaux est dite confirmée ou bien corroborée. Les théories scientifiques sont des hypothèses, ie, des essais ou tentatives d'explication du monde.

e) Modèle d'explication falsificationniste.

Conclusion II : on a donc vu qu'il est plus fondé logiquement de dire que les théories scientifiques précèdent l'expérience, plutôt que de dire qu'elles en sont issues. Nous avons détruit, en effet, le présupposé de l'inductivisme naïf, qui est celui de l'existence d'une expérience ou d'une observation "neutre", sans préjugés, sans aucun a priori. Au bout du compte, on a remis en question la distinction même entre théorie et expérience : en effet, il n'y a pas d'expérience sans théorie.

III- La sous-détermination des théories par l’expérience : le holisme scientifique

Ce que je vais montrer ici c’est que le modèle de Popper est lui-même contestable. L'expérience ne peut même pas réfuter /falsifier une théorie.

1) Faut-il avoir confiance dans le critère de falsifiabilité ?

a) 1^ère difficulté : si le test expérimental doit permettre de falsifier la théorie, ce test doit être totalement indépendant de la théorie.

En effet, sinon, d'abord, l'expérimentation sera tout aussi faillible que la théorie, et ne sera pas capable de confirmer ou de réfuter la théorie; (j'insiste : c'est une expérimentation, non une expérience " brute ", qui est mise en rapport avec la théorie); et ensuite, ce sera un cercle vicieux : on chercherait en effet à confirmer la théorie … par la théorie elle-même!

b) 2^ème difficulté : il est parfois impossible de savoir si le test expérimental a été correctement effectué, et si par conséquent il réfute bien la théorie

2) Le holisme scientifique (Quine)

Philosophe anglo-saxon contemporain. Critique les théories épistémologiques qui reposent sur la croyance dans la possibilité de s’assurer que nos théories scientifiques sont les bonnes, les vraies ; et même, ne sont pas fausses. En effet, étant donné ce que nous venons de dire, ce n’est pas aussi simple que ça.

" l’ensemble de la science est comparable à un champ de forces, dont les frontières seraient l’expérience. Si un conflit avec l’expérience intervient à la périphérie, des réajustements s’opèrent à l’intérieur du champ. Il faut alors redistribuer les valeurs de vérité à chacun de nos énoncés. La réévaluation de certains énoncés entraîne la réévaluation de certains autres, à cause de leurs liaisons logiques –quant aux lois logiques elles-mêmes, elles ne sont que des énoncés situés plus loin de la périphérie du système. Lorsqu’on a réévalué un énoncé, on doit en réévaluer d’autres, qui lui sont peut-être logiquement liés, à moins qu’ils ne soient des énoncés de liaison logique eux-mêmes. Mais le champ total est tellement sous-déterminé par ses frontières, c’est-à-dire par l’expérience, qu’on a toute liberté pour choisir les énoncés qu’on veut révaluer, au cas où intervient une seule expérience contraire. Aucune expérience particulière n'est, en tant que telle, liée à un énoncé particulier situé à l'intérieur de ce champ, si ce n’est à travers des considérations d’équilibre concernant la totalité du champ ".

Quine, Les deux dogmes de l’empirisme.

a) Thèse de Quine

Modèle holiste de la connaissance, qui apparaît comme un vaste champ de force : toutes nos connaissances sont liées entre elles, on ne peut les séparer les unes des autres. Non seulement elles sont interdépendantes, mais en plus, elles ont toutes plus ou moins, de loin ou de près, un rapport avec l'expérience. Même la logique et les mathématiques. On a mis ces dernières au centre de notre savoir, parce qu'on en a besoin pour la plupart des connaissances. Mais : d’abord, on aurait pu y mettre autre chose, et ensuite, la logique et les mathématiques pourraient très bien être différentes que ce qu’elles sont. Exemple : étant doné les conséquences de la physique quantique, certains ont dit qu’il fallait changer notre logique ; cf. " le chat de Schrödinger " : on peut penser que dans la réalité, les choses n’obéissent pas au principe de contradiction, mais peuvent être en même temps elles-mêmes et leur contraire. Mais c’est trop bizarre de penser comme ça. Si on ne les change pas, et si on les met au centre de notre savoir, c’est parce que c’est purement pratique, et qu’on a pris l’habitude de penser selon les lois de la logique classique.

b) Conséquence concernant le rôle de l'expérience et son prétendu rôle falsificateur

Toute hypothèse que l’on élabore pour essayer de rendre compte d’un fait (polémique), est liée à l’ensemble de la connaissance. Donc, quand on teste une hypothèse, ce n'est pas seulement cette hypothèse qu'on teste, mais aussi, tout un arrière-fond scientifique/culturel. On dira donc que le modèle de Popper ne tient pas parce que pour constituer une hypothèse, on recourt à d’autres hypothèses (qu'on en soit conscient ou non!).

NB : ces hypothèses peuvent être des instruments, des hypothèses empruntées à d’autres domaines de la science, des hypothèses concernant la façon dont on doit mener l’expérience, etc.

Exemple : revenons à l'hypothèse de Semmelweis :

(1) la fièvre puerpérale est provoquée par un élément infectieux

(2) si (1) est vraie alors, si les personnes qui donnent des soins aux patientes se lavent les mains dans une solution de chlorure de chaux, la mortalité due à la fièvre sera réduite

Or, (2), qui est censée être la preuve de (1), est liée à l'autre hypothèse suivante (=auxilliaire) :

(1') à la différence de l'eau et du savon tout seuls, la solution de chlorure de chaux détruit l'élément infectieux

Le modèle holiste de la science (de l'élaboration et du test des hypothèses) est donc le suivant : si H1 et H2 etc. alors I ; et si non I, alors soit H1 soit H, etc.

Comme toutes les connaissances sont liées, et sont de plus toutes, à un degré ou un autre, sous-déterminées par l'expérience, toute expérience, toute observation que l'on va faire, va concerner, non pas une hypothèse mais tout l'ensemble du savoir. Si bien que lorsque l’expérience attendue ne se réalise pas, on sait qu’on devra mettre en question certains éléments de la connaissance. Mais rien dans l’expérience elle-même ne détermine ce qui est à mettre en question. On est incapable de déterminer si c’est l’hypothèse qui est falsifiée ou une des théories qu’on a employées pour constituer cette hypothèse.

c) Comment s'opère le changement de théorie?

Pour la même raison que dans b), on va dire que puisque l'expérience renvoie à tous les domaines de notre connaissance, que ceux-ci sont "sous-déterminés" par l'expérience, on peut choisir librement ce qu'on va devoir changer dans notre connaissance, au cas où une expérience contredirait notre hypothèse.

Mais bien sûr, notre choix n'est pas purement gratuit : le plus souvent, on agira de manière économique. Quand une expérience infirme notre théorie, on peut choisir de modifier la théorie le moins possible, en restant le plus près possible de l’expérience (car plus on va plonger à l’intérieur de la connaissance, plus ce qu’on va changer va nous obliger à changer de choses). On préférera donc renoncer aux hypothèses les moins éloignées de l’expérience, avant de changer le sens des mots (le mot " nature " par exemple) ou de renoncer aux lois logiques. Cela ne signifie nullement qu’on ne peut pas y renoncer, mais que les conséquences d’un tel renoncement sont telles que l’intérêt que l’on peut avoir à le faire est difficilement imaginable.

d) La science et les hypothèses ad hoc

Ce genre de théorie concernant l'élaboration des théories scientifiques implique que la science fonctionne comme un mode de connaissance que Popper aurait appelé "pseudo-scientifique".

En effet, elle n'est finalement pas plus falsifiable que l'astrologie ou la psychanalyse.

De plus, elle peut souvent recourir à ce qu'on nomme des "hypothèse ad hoc" : il s'agit de l'ajout d’un postulat supplémentaire à une théorie, afin de la protéger d’une falsification menaçante. Comment est-ce possible ? Parce que l’hypothèse n’est pas contrôlable indépendamment de la théorie.

Exemple : Eudoxe (astronome ) croyait que les sphères célestes étaient parfaites ; or, les observations téléscopiques infirment cette thèse ; pour la conserver à tout prix, il supposa que les sphères sont invisibles.

NB : on ne dit pas que la modification apportée à la théorie pour la protéger de l’expérience est ad hoc si elle conduit à de nouveaux tests, mais seulement si elle est destinée à empêcher l’expérience de la détruire.

3) La science est-elle vraie?

Dès lors, on peut se demander à quel réel a affaire la science. Peut-on jamais avoir affaire au réel tel qu’il est ? Pouvons-nous jamais connaître le monde en soi, si même la science, supposée être la connaissance la plus objective et la mieux fondée, ne le peut pas ?

a) La science n’est-elle que convention ? -Le débat instrumentalisme et réalisme.

La science et ses théories ne seraient-elles pas alors seulement des conventions qui nous permettent de parler commodément du monde ? Si les théories ne sont pas, en effet, des reflets objectifs du réel, si l’expérience ne peut qu’à grand peine les fonder, alors, ne faut-il pas dire que ce ne sont que des fictions, des modèles de la réalité qui n’existent que dans notre esprit ?

Il y a plusieurs sortes de conventionalismes :

-extrême : les théories scientifiques sont des constructions complètement arbitraires. Il n’est soutenu par personne, car il faut quand même, au minimum, qu’une construction théorique s’accorde avec les observations, en rende compte, et permette des prédictions.

-faible : Poincaré, La science et l’hypothèse. La science n’est pas autorisée à dire n’importe quoi. Mais, comme l’expérience n’a de sens que relativement à une théorie, il devient alors possible de l’interpréter dans des langages ou des théories différentes et même de la " corriger " pour qu’elle se laisse ainsi interpréter. Une loi théorique pourra être alors être considérée comme une définition, de sorte que si des faits la contredisent, cela pourra vouloir dire, non que la loi est fausse, mais que les faits incriminés ne tombent pas sous le coup de la définition.

Exemple : si on découvre un corbeau blanc, cela n’infirme pas l’énoncé général " tous les corbeaux sont noirs " mais cela veut dire que ce n’est pas un corbeau.

Ici, ce qui importe, ce n’est pas la vérité des théories, mais la cohérence de leur interprétation relativement aux données, et la réussite des prédictions qu’elles permettent. Une loi ou une théorie scientifique n’est qu’un langage commode pour rendre compte de l’expérience. C’est un instrument utile, en tant qu’il permet des explications et des prédictions, mais on ne se prononce pas sur l’existence de cet instrument. (On nomme donc encore ce conventionalisme un " instrumentaliste ")

Exemple :

(1) le géocentrisme soutient que le soleil tourne autour de la terre, que la terre ne se meut pas

(2) L’héliocentrisme soutient que la terre se meut, et tourne autour du soleil

(1) n’est pas " faux " ; c’est une interprétation du mouvement apparent (observable) des planètes. Elle est tout à fait cohérente, car elle est en accord avec les données observables, et elle permet des prédictions concernant la trajectoire des planètes, les éclipses, etc.

(2) est une autre interprétation cohérente des mêmes données, qui permet également des prédictions.

Si on préfère (2) à (1), c’est parce que (2) permet de faire plus de prédictions : elle est plus efficace que (1), mais pas plus " vraie ", car cela voudrait dire qu’elle décrit comment est le monde. On rejoint ici Quine, pour qui le critère de choix des théories est un critère, non pas de vérité objective, mais de commodité.

Note historique : Galilée et Copernic, ou : croyaient-ils que la terre tournait ?

Le cardinal Bellarmin avait d’ailleurs " conseillé " à Galilée de dire que les deux théories étaient équivalentes, i.e., étaient neutres eu égard à la réalité. Mais Galilée était réaliste et il a refusé. Avant lui, Copernic avait été plus prudent et disait que l’héliocentrisme n’était qu’une manière comme une autre (i.e., comme le géocentrisme) d’interpréter les phénomènes observables. Cf. Lettre-préface de son ouvrage intitulé "De la révolution des orbes célestes", dédiée au pape Paul III.

Commentaire : L'un des premiers en Europe, Copernic a fait revivre toute la tradition héllénistique de l'astronomie mathématique et technique qui, dans l'Antiquité, avait atteint son apogée dans l'œuvre de Ptolémée (l'Almageste). Cette tradition essayait de "sauver les phénomènes", au moyen d'hypothèses conformes à la physique. Copernic a d'ailleurs adressé son ouvrage au petit nombre d'astronomes contemporains qui avaient lu le traité de Ptolémée. En effet, son but était de réformer les techniques employées dans l'Antiquité pour calculer les positions des planètes. Ce n'est qu'ensuite qu'il a été amené à "dire" que la Terre est en mouvement. La thèse de Ptolémée n'étant pas très satisfaisante, Copernic, a donc cherché à résoudre ce problème. Il a lu de nombreux philosophes; il a découvert que de nombreux philosophes de l'Antiquité avaient mis la Terre en mouvement. Il s'est demandé ce qui se passerait si on imaginait ou faisait l'hypothèse du mouvement de la terre. Il a donc essayé l'hypothèse du mouvement de la terre à titre de supposition purement fictive, et il a constaté qu'elle était capable de sauver les phénomènes. En effet, si on imagine que la Terre tourne, et que l'on regarde le mouvement des planètes depuis une terre en mouvement, alors, on peut dire que le mouvement qui nous paraît irrégulier n'est en fait qu'apparent, et est en fait régulier.

Tout le problème est de savoir si Copernic écrit en physicien, ou en géomètre. Ie, s'il cherche à décrire la réalité profonde des choses ou à en donner une explication satisfaisante pour l'esprit.

La science ne serait dès lors pas une reproduction fidèle de la réalité (contrairement à ce que dit le réalisme), mais une interprétation de la réalité -conformément au sens originaire de la théorie (" vue de l’esprit ").

Argument en faveur de l’instrumentalisme : permet de comprendre que deux théories rivales puissent être en accord avec les phénomènes, et faire des prédictions, sans qu’on puisse vraiment savoir laquelle est la " bonne " (i.e. : description du monde).

Objections (ou arguments en faveur du réalisme):

-il n’est pas pratiqué par la plupart des scientifiques.

-de plus, comment se fait-il que les théories soient efficaces, qu’elles réussissent à faire des prédictions?

-Cf. Popper, in Conjectures et réfutations : un instrumentaliste conséquent devrait abandonner tout recours à l’expérience (il n’en a pas besoin, puisqu’il estime que sa théorie ne correspond à rien de réel). Il mènerait donc à freiner et empêcher le progrès scientifique.

b) La science, si elle n’est pas une convention, comporte de nombreux aspects conventionnels. L’exemple des atomes.

Ce qui a mené à la conception instrumentaliste, c’est le fait que les théories scientifiques sont très abstraites, et qu’elles contiennent des affirmations concernant des entités invisibles, inobservables (mais qui, bien entendu, ont des conséquences observables).

Exemple : un électron n’est pas un objet qu’on peut observer, pas même avec un microscope électronique, qui ne permet d’en percevoir que les effets. Un détecteur de particules permet, non pas de voir les particules, mais de les détecter par les effets qu’elles induisent. En effet, l’électron est un concept formé à partir d’une théorie, une élaboration purement rationnelle qui est une réponse à un problème théorique.

Ce n’est pas en observant un atome (chose d’ailleurs impossible) qu’on a pu observer ou constater la présence d’un noyau et d’un ou plusieurs électrons tournant autour. C’est en étudiant des réactions chimiques, en établissant des classifications d’éléments, qu’on a pu d’abord supposer que l’atome n’était pas, comme sa définition l’indiquait, la plus petite particule qui existe, mais qu’il était lui-même composé de particules plus petites. Tout le travail d’élaboration de l’atome est passé non par la perception, mais par l’invention, à partir de propriétés de l’atome qui n’ont été découvertes que par leurs effets indirects, lesquels n’ont été eux-mêmes constatés que parce qu’on les avait déduits de ces premières hypothèses. On a proposé des modèles de l’atome, et on les a étudiés (cherché les conséquences physiques et chimiques) et vérifiés expérimentalement. Si la perception est ici intervenue, ce n’est que celle des signes donnés par des appareils de mesure, pas d’objets.

On s’est dit alors que les théories ne sont que peut-être que des fictions ou instruments commodes pour faire des calculs, prédire des évènements. Mais que les entités qu'elles postulent n'existent pas : ce sont des hypothèses …

Note historique : la formation du concept d'atome au 19^e.

Au 19^e, il y eut, en France, un grand débat entre scientifiques : les atomes (=particules ultimes et indivisibles de la matière) existent-ils ou non ? Si le problème se posait, c’est que l’atome était invisible.

But de l'introduction de l'hypothèse atomique : expliquer que les corps, à l’échelle macroscopique, se combinent selon des quantités discrètes. Cette hypothèse supposait que la matière était, à l’échelle microscopique, constituée d’unités élémentaires et insécables, chacune se combinant en duo et en trio, et dont le poids pouvait être calculé.

Caractéristique : on rend compte du visible en modélisant l’invisible. On propose un modèle de la réalité, mais ce qui est observable, ce sont seulement les conséquences de ce modèle, qui lui est invisible. Tout ce qu'on sait, c'est que si on postule que la matière est formée d'atomes, alors, on doit constater dans la réalité tels effets; ce sont eux que la théorie teste.

Intérêt : permettait d’écrire la chimie sous forme concise.

Problème : au 19^e, aucun scientifique n’osait coire à l’existence des atomes. Cf. Berthelot : il avait empêché la présence de ce mot à la fac et dans les sujets d’examen, car croire aux atomes passait pour une hérésie (scientifique). C’est au début du XXe, grâce à J.Perrin, qu’on a réussi à compter les atomes, et qu’on a cru en leur existence.

Evidemment, on a tendance à dire que si ça fonctionne comme elle le prévoit, alors, c'est qu'elle est "vraie". Le problème, c'est qu'on peut très bien avoir les mêmes effets observables avec d'autres théories; de plus, je rappelle que l'expérience en science, ne permet ni de confirmer ni à la limite d'infirmer…

Conclusion

Les théories scientifiques ne sont pas issues de l’expérience, mais il faut plutôt dire qu’elles la précèdent. Mais nous avons vu que ce à quoi nous mène cette seconde thèse concernant l’élaboration des théories scientifiques, ce n’est pas à dire que les théories scientifiques seraient issues purement et simplement de l’esprit de l’homme, sans aucun rapport avec le réel. Si l’expérience n’est pas le fondement de la science, reste qu’elle en est le guide. Mais c’est à l’abandon de la distinction entre l’expérience et la théorie. En effet, elles ne sont pas des domaines complètement séparés, mais on peut dire qu’il n’y a pas d’expérience sans théorie et pas de théorie sans expérience.

Cette conséquence bouleverse toutes les idées reçues concernant la science : en effet, cette réponse nous mène à dire que la science n’est pas " vraie " au sens où elle serait une copie fidèle de la réalité (vérité-adéquation). Elle est tout autant " subjective " que l’histoire, si par subjectif on entend une reconstruction par l’homme de ce qui est décrit. La science est une construction théorique, ce qui veut dire que l’esprit de l’homme est lui-même présent dans les théories " scientifiques ". C’est un modèle …

D’ailleurs, depuis l’avènement de la théorie de la relativité et surtout de physique quantique-, les physiciens ont bien définitivement renoncé à une objectivité forte et admis que la connaissance du réel était liée à nos instruments de mesure et donc à des théories. Ce qui signifie que l’homme ne peut jamais connaître qu’un réel informé par sa propre pensée, son langage, sa vision du monde. Le réel en soi reste donc inaccessible.

Intérêt : donner aux sciences humaines, à l’histoire, le droit de s’appeler " sciences " ! (En tout cas, on n’a plus le droit de dire que c’est parce que l’histoire ne connaît pas le passé tel qu’il est en soi, qu’elle n’est pas une science).

Dernier problème : il n'y a presque plus de différence un mythe et une science. Cette thèse est-elle acceptable ? N’y a-t-il aucune différence entre une science et une pseudo-science ? –Si, quand même : cf.fait que théories scientifiques sont écrites en langage mathématique, et, quand même, sont plus efficaces que la magie. Mieux vaut se reposer sur la théorie astronomique pour prédire une éclipse de soleil que de se reposer sur les dires d’un sorcier. C’est plus sûr, il y a plus de chances pour que ça marche.

1-Cf.Chalmers, op. cit., pp.34-35. Et sa critique, p.67 : les observations et expériences sont faites pour tester ou faire la lumière sur une théorie, et seules les observations qui s’y rapportent sont dignes d’êtres notées ; d’ailleurs, il faut noter que les théories sont généralement conçues avant que soient effectuées les observations nécessaires pour les tester.

2-Différence " général " et " universel "

3-Exemple : (cf.Chalmers, op. cit., p.32) la découverte des lois de l’optique (lois de la réflexion et de réfraction de la lumière). On considère que ces principes généraux sont tirés de l’expérience par induction, de la façon suivante : on effectue de nombreuses expériences de laboratoire, en faisant réfléchir les rayons lumineux sur des miroirs ou sur des surfaces d’eau, en mesurant les angles d’incidence et de réfraction pour des rayons lumineux passant de l’air à l’eau, de l’eau à l’air, etc. On fait varier notablement les conditions expérimentales, en répétant par exemple les expériences avec de la lumière de différentes couleurs, etc., jusqu’à ce que les conditions permettant de légitimer la généralisation inductive des lois de l’optique soient satisfaites.

4- Cf. Hempel, Eléments d’Epistémologie, pp.17-18 ; et Chalmers, Qu’est-ce que la science ?, pp.38 sq.

5-Il ne peut non plus être fondé par l’expérience, car alors, on a un cercle vicieux (on est en effet obligé de recourir à l’induction pour justifier l’induction). cf. Hume, Enquête sur l’entendement humain,

6-Cf. Chalmers, op. cit., p.43.

7-Pourquoi pas même son âge et le temps qu’il fait !

8-Eléments d’épistémologie, p.18.

9-Op. cit., p.68.

10-Cf.Chalmers, op. cit., p. 56 : exemple de l’étudiant en médecine qui apprend à lire une radiographie ; et aussi P.Feyerabend, Contre la méthode, Points Seuil Sciences (n° S 56), pp.152-5, : l’auteur montre ici que l’idée galiléenne selon laquelle les images téléscopiques étaient une image fidèle des phénomènes célestes est apparue à l’époque comme un coup de force, comme une véritable aberration.

11-On dira "influencé"

12-Alors qu'au début on avait dit que contrairement à l'expérience commune, l'expérience scientifique serait caractérisée par une observation sans préjugés

13-Je veux montrer avec Hempel que le rôle de l’expérience et de l’observation n’est pas celui qu’on croit : l’expérience n’est pas au fondement de la science, mais elle a seulement un rôle de vérification.

14-Cela signifie que l’induction et la déduction ne concernent que la preuve, non la découverte.

15-Avec Popper, je veux montrer que même la thèse de Hempel selon laquelle l’expérience aurait un rôle vérificateur, n’est pas tenable. En effet, on ne peut établir la vérité d’une théorie à partir des faits d’observation.

16-Autre exemple : toute situation de test est très complexe : les lois et théories gouvernent les instruments utilisés ; ainsi, quand on utilise un téléscope pour observer la position d’une planète (prévue par une théorie), la théorie doit nécessairement prescrire l’orientation qu’il faut donner au téléscope pour voir la planète à un instant donné. Dès lors, si la prédiction s’avère " fausse ", alors, on ne sait pas ce qui est faux : la théorie ? la description du montage expérimental ? l’instrument est-il fiable, etc ?

17-on aurait d'ailleurs pu tirer cette conséquence de la thèse selon laquelle tous les énoncés d'observation sont emprunts de théorie ; Popper aurait donc dû le savoir!

Théorie et expérience Les théories scientifiques décrivent-elles la réalité ? Tweeter

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