La science

I. Introduction et définition de la notion

La science est une activité de connaissance qui construit des objets d’étude, formule des propositions et les soumet à des procédures explicites de justification. Elle cherche à produire des descriptions, des explications ou des prévisions dont la validité puisse être discutée et contrôlée. La science n’est donc pas seulement un ensemble de résultats : elle est aussi une méthode collective de mise à l’épreuve.

Il existe plusieurs sciences, dont les objets et les méthodes diffèrent. Une démonstration mathématique n’est pas une expérience de laboratoire, et une enquête historique ne reproduit pas les événements qu’elle étudie. Cette diversité n’interdit pas des exigences communes : préciser les propositions, rendre les démarches contrôlables, affronter les objections et accepter la révision. La philosophie des sciences demande alors ce qui distingue une connaissance scientifique, ce que ses preuves autorisent et comment ses progrès peuvent être évalués.

Les principaux instruments de l’enquête

Dans ce cours, le terme « Hypothèse » désigne une proposition avancée pour expliquer un phénomène ou orienter une recherche. Son intérêt scientifique dépend notamment de ses conséquences contrôlables et de sa capacité à être distinguée d’hypothèses concurrentes.

Théorie. Ensemble organisé de propositions et de concepts permettant de rendre compte d’un domaine. Une théorie scientifique n’est pas une simple supposition : elle peut disposer de confirmations nombreuses sans devenir irrévisable.

Dans ce cours, le terme « Modèle » désigne une représentation simplifiée d’un objet ou d’un processus, construite pour en étudier certains aspects. Ses omissions peuvent être justifiées par le problème traité et doivent être connues pour apprécier ses limites.

Loi. Relation générale entre phénomènes ou grandeurs, valable dans des conditions déterminées. Une loi scientifique décrit une régularité ou une contrainte ; elle ne constitue pas une prescription morale.

Dans ce cours, le terme « Expérimentation » désigne une intervention réglée visant à étudier un phénomène dans des conditions contrôlées. Elle se distingue de la seule observation, même si les deux démarches peuvent être associées dans une enquête.

Induction. Passage de cas observés à une proposition plus générale ou à une attente sur des cas nouveaux. Sa force dépend des observations et du raisonnement, sans garantir logiquement toute extension.

Dans ce cours, le terme « Réfutabilité » désigne une possibilité qu’une proposition entre en conflit avec des observations concevables. Chez Popper, elle fournit un critère de scientificité empirique, distinct de la vérité effective de la proposition.

Dans ce cours, le terme « Corroboration » désigne une résistance d’une hypothèse à des tests exigeants. Dans le vocabulaire de Popper, elle n’équivaut pas à une vérification définitive et n’abolit pas la possibilité d’une réfutation ultérieure.

Dans ce cours, le terme « Paradigme » désigne un ensemble de réalisations, d’exemples et de cadres partagés qui orientent la recherche d’une communauté. Chez Kuhn, il aide à déterminer les problèmes pertinents et les solutions jugées recevables.

Dans ce cours, le terme « Objectivité » désigne une exigence d’une connaissance qui ne dépende pas des seules préférences personnelles. Elle se construit notamment par des procédures de contrôle, la confrontation des démarches et l’explicitation des conditions d’observation.

Ces termes décrivent des opérations reliées : une théorie suggère des hypothèses, un modèle en précise certains effets et l’enquête confronte ces effets à des observations. Le résultat peut conduire à modifier une proposition, l’instrument de mesure ou la définition même du problème.

II.Développement

1. La construction des objets scientifiques

L’observation organisée

Observer scientifiquement ne consiste pas simplement à regarder avec davantage d’attention. Il faut choisir ce qui est mesuré, définir les conditions pertinentes et distinguer le signal étudié des variations sans rapport avec la question. Une température enregistrée dépend du lieu de mesure, du moment et du dispositif utilisé. Sans ces indications, comparer des valeurs risque de rapprocher des phénomènes différents.

La présence de concepts dans l’observation ne la rend pas arbitraire. Un instrument peut être étalonné, une procédure décrite et une mesure comparée à celles d’autres dispositifs. La résistance des résultats aux attentes du chercheur joue un rôle central : un phénomène qui ne se comporte pas comme prévu peut conduire à abandonner une idée séduisante. L’objectivité se construit ainsi par une relation contrôlée entre questions, instruments et réalité.

L’abstraction et l’idéalisation

Une science isole certains aspects d’un phénomène pour rendre son étude possible. Un modèle mécanique peut négliger les frottements afin de comprendre une relation fondamentale. Cette simplification ne prétend pas nécessairement que les frottements n’existent pas. Elle permet d’établir un premier résultat dont il faudra ensuite examiner le domaine d’application.

L’idéalisation devient trompeuse lorsque ses conditions sont oubliées. Un modèle adapté à une situation peut échouer lorsque la taille du système, les interactions ou les contraintes changent. La qualité d’un modèle dépend donc de l’usage attendu. Reproduire chaque détail n’est pas toujours souhaitable : une représentation aussi complexe que l’objet perdrait parfois son intérêt explicatif. Il faut identifier les simplifications qui conservent les relations décisives pour le problème.

2. Les preuves et les limites de la confirmation

Démontrer et éprouver

Dans les sciences formelles, une démonstration établit une proposition à partir d’axiomes et de règles d’inférence. Sa validité ne dépend pas d’une accumulation d’exemples favorables. Vérifier plusieurs triangles dessinés ne démontre pas un théorème général, d’autant que les dessins et les mesures comportent des imperfections.

Les sciences empiriques doivent confronter leurs propositions au monde. Une conséquence observée peut soutenir une hypothèse, mais elle ne la prouve pas toujours : plusieurs causes différentes peuvent produire un effet semblable. Si une plante croît davantage après une modification de son environnement, il faut encore isoler les facteurs responsables. Une comparaison organisée avec d’autres conditions devient nécessaire pour éviter d’attribuer le résultat à la seule cause attendue.

La distinction entre corrélation et causalité intervient ici. Deux phénomènes peuvent varier ensemble parce qu’un troisième agit sur les deux. Le rapprochement statistique constitue une information ; l’explication causale demande des arguments supplémentaires, fondés selon les cas sur des expériences, des comparaisons ou la connaissance d’un mécanisme.

La force des tests et le statut des anomalies

Une proposition qui prévoit un effet précis prend un risque : certains résultats pourraient lui donner tort. Une affirmation capable d’expliquer indifféremment tous les résultats possibles ne rencontre pas la même épreuve. Cette différence soutient le critère de réfutabilité proposé par Popper.

Une anomalie n’indique pourtant pas immédiatement quelle proposition doit être abandonnée. Le résultat dépend aussi du fonctionnement des instruments, des conditions initiales et d’hypothèses auxiliaires. Une erreur d’étalonnage peut produire un désaccord apparent avec une loi correcte. La rigueur demande donc de vérifier le résultat et d’examiner l’ensemble du dispositif avant de conclure.

Cette complexité ne justifie pas de protéger indéfiniment une théorie contre toute objection. Modifier une hypothèse auxiliaire peut être légitime si la modification repose sur des raisons indépendantes et produit de nouvelles conséquences contrôlables. Elle devient suspecte lorsqu’elle sert uniquement à soustraire la proposition principale à tout risque de contradiction. La différence tient à la fécondité de la recherche et à la sévérité des épreuves proposées.

3. Le progrès des connaissances et les conditions de la recherche

L’accumulation et les changements de cadre

Le progrès peut prendre la forme d’une mesure plus précise, d’une extension à de nouveaux cas ou de la résolution d’un problème jusque-là ouvert. Il suppose souvent des connaissances stabilisées. Une recherche ne pourrait recommencer à chaque instant la justification complète de tous ses instruments et de tous ses concepts.

Certaines transformations concernent toutefois le cadre lui-même. Des notions considérées comme fondamentales sont redéfinies, et les relations entre problèmes changent. Kuhn étudie ces révolutions en les distinguant de la recherche ordinaire menée à l’intérieur d’un paradigme. Une révolution ne correspond pas au simple ajout d’un fait supplémentaire : elle transforme ce qui compte comme une bonne question et parfois la manière d’interpréter les observations.

Le changement de cadre ne signifie pas que les connaissances antérieures soient entièrement inutiles. Une théorie peut conserver une validité approximative dans un domaine limité. L’histoire des sciences oblige donc à distinguer la vérité absolue d’une représentation, sa précision dans certaines conditions et sa fécondité pour construire de nouveaux problèmes.

La révision sans relativisme général

Si les sciences se corrigent, leurs résultats seraient-ils de simples opinions provisoires ? Cette conclusion confond révisabilité et absence de justification. Certaines propositions reposent sur des observations convergentes, des méthodes différentes et des explications cohérentes. Leur degré de solidité peut être très supérieur à celui d’une conjecture récente, même si aucune garantie générale d’infaillibilité n’est disponible.

Reconnaître une incertitude consiste à en préciser l’objet et l’ampleur. Une marge d’erreur sur une mesure n’équivaut pas à une ignorance complète du phénomène. De même, un désaccord sur un mécanisme particulier ne supprime pas nécessairement l’accord sur l’existence d’un effet. L’évaluation rationnelle demande une attention à ces niveaux plutôt qu’une opposition uniforme entre certitude et doute.

Expliquer les phénomènes humains

Les sciences humaines rencontrent des objets qui parlent, interprètent leur situation et peuvent modifier leur conduite en fonction des connaissances produites sur eux. Étudier une institution demande de prendre en compte les règles, les intérêts et les significations que les personnes attribuent à leurs actions. Une régularité statistique n’épuise pas toujours cette compréhension.

La distinction entre explication causale et interprétation ne doit pas devenir une séparation absolue. Une enquête historique peut identifier des contraintes matérielles tout en reconstruisant les raisons des acteurs. Il faut seulement éviter d’attribuer aux personnes une intention à partir du seul résultat de leurs actes, ou de transformer leurs justifications déclarées en explication complète. La confrontation de sources, d’indicateurs et de contextes permet de contrôler ces interprétations.

Les institutions et la responsabilité scientifique

La connaissance scientifique dépend d’une coopération : instruments, archives, publications et compétences spécialisées. Aucun individu ne peut refaire seul toutes les vérifications. La confiance devient nécessaire, mais elle gagne sa valeur par des procédures qui rendent les résultats discutables : description des méthodes, critique par d’autres chercheurs et possibilité de reproduire ou de recouper les observations lorsque l’objet le permet.

Le consensus ne produit pas la vérité par un vote. Il peut constituer un indice solide lorsqu’il résulte d’un travail critique convergent. Des intérêts économiques, des contraintes institutionnelles ou des exclusions peuvent néanmoins orienter les questions étudiées. Reconnaître ces conditions sociales ne réfute pas automatiquement les résultats ; cela invite à examiner les procédures qui limitent leurs effets sur la connaissance.

Enfin, établir ce qu’il est possible de faire ne suffit pas à décider de ce qu’il faut faire. Une recherche peut présenter un intérêt cognitif tout en soulevant des problèmes liés à ses moyens ou à ses usages. La responsabilité scientifique comprend la rigueur des résultats, leur présentation sans exagération et l’examen des conditions de production. Les décisions collectives demandent ensuite un jugement politique et moral dont les informations scientifiques sont une composante essentielle, sans constituer l’unique fondement.

III. Étude et analyse des auteurs

Claude Bernard et la logique expérimentale

L’Introduction à l’étude de la médecine expérimentale, publiée en 1865, décrit la recherche comme une circulation entre observation, idée et expérience. Claude Bernard refuse à la fois l’accumulation de faits sans question et la soumission des faits à une théorie protégée d’avance.

Son récit de l’observation des urines de lapins montre la construction d’un problème. Leur acidité inhabituelle lui suggère que les animaux sont dans un état alimentaire particulier. Il propose l’hypothèse d’un jeûne et d’une nutrition à partir de leurs propres tissus, puis modifie les conditions d’alimentation pour en examiner les effets. Une observation fortuite devient ainsi le point de départ d’une série réglée d’investigations.

L’idée guide l’expérience, mais ne doit pas dicter le résultat. Bernard insiste sur la contre-épreuve, qui permet de vérifier qu’un effet dépend bien de la condition supposée. Le raisonnement expérimental ne se réduit donc pas à obtenir une observation favorable : il organise une comparaison capable de distinguer plusieurs explications.

Le déterminisme défendu par Bernard correspond à l’exigence de rechercher les conditions des phénomènes. Cette exigence ne signifie pas que toutes ces conditions soient déjà connues. On peut discuter la place très forte accordée au modèle expérimental lorsque les objets ne permettent pas les mêmes interventions. Son analyse demeure fondamentale pour comprendre comment une hypothèse devient une question contrôlable et comment l’enquête corrige ses propres orientations.

Bachelard et les obstacles à la connaissance

Dans La Formation de l’esprit scientifique de 1938, Gaston Bachelard situe certains obstacles à l’intérieur même de l’activité de connaître. Une difficulté ne provient pas seulement d’un manque d’informations ou d’instruments : elle peut résulter d’une manière habituelle de penser qui semble expliquer trop facilement le phénomène.

L’obstacle épistémologique n’est donc pas un simple préjugé attribué aux autres. Une image familière, une généralisation rapide ou une explication par une qualité supposée peuvent interrompre la recherche. Dire qu’un corps agit parce qu’il possède une vertu mystérieuse donne une apparence de réponse sans préciser les conditions de l’action. L’esprit scientifique doit transformer cette familiarité en problème.

La connaissance se construit par rectification. Les concepts savants ne prolongent pas toujours directement les catégories de l’expérience ordinaire ; ils peuvent les réorganiser au moyen de mesures et de relations mathématiques. La précision ne consiste pas seulement à mieux voir une chose déjà définie : elle peut modifier ce que l’on cherche à connaître.

Cette approche rend intelligible la fécondité de l’erreur lorsqu’elle est analysée et corrigée. Elle risque toutefois d’accentuer les ruptures au détriment des continuités et des savoirs pratiques qui nourrissent aussi les sciences. Bachelard fournit surtout une vigilance : une explication satisfaisante pour l’imagination n’est pas nécessairement une connaissance capable de résister à la critique et à l’expérimentation.

Popper et l’épreuve des conjectures

Karl Popper publie Logik der Forschung à l’automne 1934, sous un millésime 1935 ; l’édition anglaise, The Logic of Scientific Discovery, paraît en 1959. Il recherche un critère permettant de distinguer les théories empiriques des propositions qui ne s’exposent pas à un contrôle de ce type.

Une quantité finie d’observations favorables ne démontre pas une proposition universelle. En revanche, un cas contraire peut entrer logiquement en conflit avec elle. Cette asymétrie conduit Popper à privilégier les tests qui cherchent des difficultés plutôt que les confirmations faciles. La valeur d’une corroboration dépend de la sévérité des épreuves auxquelles l’hypothèse a résisté.

Il faut distinguer la réfutabilité logique et la décision méthodologique de rejeter une théorie. Popper ne demande pas d’abandonner toute théorie à la première observation surprenante : la reproductibilité des effets et l’examen des conditions du test demeurent nécessaires. Une science progresse en proposant des conjectures précises et en organisant leur critique.

Le critère ne signifie pas que toute proposition non scientifique serait dépourvue de sens ou d’intérêt. Ses limites concernent notamment les théories probabilistes et le rôle des hypothèses auxiliaires. Une connaissance peut être difficile à tester isolément sans être arbitraire. L’apport de Popper est de faire de l’exposition organisée à l’erreur une force de la science plutôt qu’un défaut à dissimuler.

Kuhn et l’histoire des communautés scientifiques

La Structure des révolutions scientifiques de Thomas Kuhn paraît en 1962. L’ouvrage étudie la manière dont une communauté travaille à partir de réalisations exemplaires et de cadres partagés. La science normale résout des problèmes déterminés par ce cadre plutôt que de remettre continuellement tous ses principes en cause.

Cette stabilité est productive : elle permet une spécialisation et des investigations précises. Des anomalies peuvent néanmoins s’accumuler, conduire à une crise et favoriser une autre organisation des concepts. La révolution transforme alors les problèmes, les instruments d’interprétation et les critères qui orientent la recherche. Le progrès n’a donc pas toujours la forme d’une addition de découvertes indépendantes.

L’incommensurabilité désigne certaines difficultés à comparer des cadres dont les concepts ne se correspondent pas terme à terme. Elle ne signifie pas nécessairement qu’aucune discussion ni aucune comparaison ne soient possibles. Des considérations de précision, de cohérence ou de fécondité interviennent, sans constituer dans tous les cas un algorithme imposant immédiatement le même choix à chacun.

La perspective de Kuhn a suscité une objection relativiste : si les critères appartiennent à un cadre, comment établir un progrès au-delà de l’accord d’un groupe ? Son analyse rend surtout visible une dimension que la seule logique des propositions laisse de côté. La connaissance est aussi une pratique historique collective, dont les transformations peuvent être rationnellement discutées sans être entièrement décrites par une règle unique.

Lexique

Science — La science est une activité organisée de production de connaissances qui soumet ses propositions à des méthodes explicites de justification et de contrôle. Ses disciplines emploient des démarches différentes, mais partagent l’exigence de rendre leurs résultats discutables, vérifiables ou révisables selon leur objet.

Hypothèse — Une hypothèse est une proposition provisoire destinée à expliquer un phénomène ou à orienter une enquête. Elle devient scientifiquement féconde lorsqu’elle conduit à des conséquences identifiables et susceptibles d’être confrontées à des observations, à des calculs ou à des expériences.

Théorie scientifique — Une théorie scientifique est un ensemble cohérent de concepts, de propositions et de relations permettant d’expliquer un domaine de phénomènes. Contrairement à l’usage courant du mot, elle n’est pas une simple supposition : elle peut reposer sur des résultats solidement établis.

Modèle — Un modèle est une représentation sélective d’un objet, d’une situation ou d’un processus, construite pour répondre à une question précise. Il simplifie volontairement certains aspects du réel ; son utilité dépend autant de ce qu’il éclaire que de la connaissance de ses limites.

Loi scientifique — Une loi scientifique formule une relation générale entre des phénomènes ou des grandeurs, valable sous certaines conditions. Elle peut servir à expliquer ou prévoir des résultats, mais ne commande aucun comportement moral : la loi de la nature n’est pas une règle juridique.

Observation — L’observation est la collecte méthodique d’informations sur des phénomènes, avec ou sans instrument. Elle suppose souvent des catégories et des attentes théoriques qui orientent ce qui est retenu ; constater un fait scientifique n’est donc pas toujours une opération entièrement neutre.

Expérimentation — L’expérimentation consiste à intervenir sur des conditions déterminées afin d’étudier leurs effets ou de départager des hypothèses. Elle repose sur un protocole contrôlable, mais n’est pas applicable de façon identique à toutes les sciences, notamment lorsqu’un phénomène ne peut être reproduit.

Induction scientifique — L’induction scientifique généralise à partir de cas observés ou permet d’anticiper des cas encore inconnus. Elle est indispensable à de nombreux raisonnements empiriques, mais demeure logiquement révisable : aucune série finie d’observations ne garantit à elle seule une loi universelle.

Réfutabilité — La réfutabilité est la possibilité, pour une proposition, d’être mise en défaut par certaines observations concevables. Popper en fait un critère important de démarcation des théories empiriques ; une théorie réfutable n’est pas pour autant déjà réfutée ni nécessairement fausse.

Corroboration — La corroboration désigne le fait qu’une hypothèse ait résisté à des tests rigoureux. Dans l’approche de Popper, elle signale la solidité provisoire d’une théorie sans la transformer en vérité définitivement démontrée, car de nouveaux résultats peuvent toujours imposer une révision.

Paradigme — Chez Thomas Kuhn, un paradigme rassemble des exemples de recherche, des méthodes et des critères partagés par une communauté scientifique. Il oriente les problèmes jugés importants et les solutions acceptables, notamment durant les périodes de science dite normale.

Révolution scientifique — Une révolution scientifique est une transformation profonde des concepts, des méthodes ou des cadres explicatifs d’une discipline. Chez Kuhn, elle intervient lorsqu’un paradigme dominant est remplacé ou profondément réorganisé, sans que ce changement se réduise à l’accumulation de résultats supplémentaires.

Objectivité — L’objectivité est l’exigence selon laquelle la validité d’une connaissance ne doit pas dépendre seulement des préférences de celui qui la formule. En science, elle repose notamment sur la transparence des méthodes, le contrôle collectif, la critique et la confrontation aux faits.

Reproductibilité — La reproductibilité est la possibilité d’obtenir des résultats compatibles en répétant une procédure ou une analyse dans des conditions explicitées. Son rôle varie selon les disciplines ; elle ne signifie pas que tous les phénomènes historiques ou naturels peuvent être reproduits à l’identique.

Sous-détermination — La sous-détermination apparaît lorsque plusieurs théories ou explications restent compatibles avec un même ensemble d’observations. Elle rappelle que les données ne suffisent pas toujours à choisir mécaniquement une interprétation et que les critères théoriques et méthodologiques participent à la décision scientifique.