Théorie et expérience
INTRO:
- pos. de considérer une opposition entre science pure et expérimentale:
- Expérimentale = collection de faits.
- Cepdt une accumulation de fait n'est pas une connaissance, la science ne fait pas que constater des faits, elle cherche à les expliquer et à les intégrer à un schéma rationnel,= (Théorie ) à les comprendre par ce schéma SENS COMPRENDRE -> Cf. un ens. en
comprend un autre .
=> Pblème du rapport de cette compréhension et de ce qu'elle comprend :
- S'agit-il de partir des faits et de les relier entre eux ?
- " " " de partir d'une théorie et de considérer comme objet d'expérience pos. que ce qui tombe sous la théorie.
I CONNAISSANCE SENSIBLE ET INTELLECTUELLE
La relation entre l'expérience et la théorie fait appel à une relation plus vaste entre ce que nous saisissons par les sens ( la sensation ) et ce que l'entendement nous apprend ( faculté de penser leur donner des sens, de les ordonner )
La théorie correspondrait aux facultés intellectuelles de l'entendement et l'expérience aux données des sens.
1) Idéalité de l'expérience:
Cependant toute expérience même purement sensible et anodine fait appel à des données intellectuelles:
Si, nous dit Descartes, je veux avoir l'expérience de ce qu'est un morceau de cire, je vais m'en tenir à sa couleur, à sa densité, à sa texture, toutes qualités qui disparaîtront si ce morceau de cire s'approche d'une flamme.
Pour avoir l'expérience de quelque chose , il ne suffit donc pas d'en avoir une expérience sensible, il faut la concevoir indépendamment de ses changements, comme une substance, et concevoir sa modification comme causée par des changements. Substance et cause sont des concepts de l'entendement pur.
Notre connaissance, même empirique procéderait donc de la raison.
2) Origine sensible de la connaissance rationnelle
Mais qu'est-ce qui nous assure que ce que nous apprenons par cette raison correspond bien à la réalité ?
Bien sur nous voyons des expériences se répéter, certains phénomènes être constamment suivis d'autres phénomènes et nous en déduisons qu'il existe dans la nature des relations causales mais cette déduction peut très bien venir de la rencontre constante des mêmes corrélations : " J'oserai affirmer, comme une proposition générale, que la connaissance de cette relation ne s'obtient, en aucun cas, par des raisonnements a priori; mais qu'elle naît entièrement de expérience quand nous trouvons que des objets particuliers sont en conjonction constante l'un avec l'autre. " Hume " Enquête sur l'entendement humain IV "
3) L'idéalisme transcendantal.
La théorie scientifique n'explique cependant pas la possibilité d'affirmer de façon universelle et nécessaire des propositions sur les concepts intellectuels tels que le concept de cause. Cette connaissance de l'idée de cause ne peut être tirée de l'expérience, il s'agit de concepts a priori c'est à dire de concepts produits par la raison. C'est par ces concepts que nous pouvons structurer le donné sensible. C'est par le concept de cause par exemple que la succession d'un choc et d'un mouvement a pour nous un autre sens que celui d'une simple succession.
Il y a donc imbrication entre un donné brut fourni par les sens et des concepts intellectuels qui gèrent ce donné: "des pensées sans contenu sont vides, des intuitions sans concepts, aveugles". KANT: "C.D.R.P. Logique Tz I "
Ainsi un fait doit être intégré dans un ensemble conceptuel pour avoir un sens => considérer le rapport entre le fait et sa gestion.
II INTERACTION DU FAIT ET DE LA RAISON
A/ Le fait
1/ Spécificité du fait scientifique.
- Le fait est construit
Un fait n'est pas d'abord donné comme scientifique, il est construit à l'intérieur d'une opération spécifique où il suppose un intérêt et une connaissance théorique : un esprit naïf n'observe rien => Le regard scientifique n'est jamais un regard neutre. « L'observation scientifique est toujours une observation polémique, elle confirme ou infirme une thèse antérieure » Bachelard
- C’est ce qui distingue d’ailleurs la connaissance scientifique du simple savoir : L’expérience scientifique intègre le fait dans une théorie, dans une structure intellectuelle capable de le comprendre. Par exemple, quand on s'attend qu'il y aura jour demain, on agit en empirique, parce que cela s'est toujours fait ainsi jusqu'ici. Il n'y a que l'astronome qui le juge par raison. "
> Leibniz, Monadologie (1714), § 28.
- Ce qui s'observe: un problème
Pas un simple fait, un fait qui entre en contradiction avec ce qui est admis comme système du monde.
EX: C.Bernard " Introduction à la médecine expérimentale" :
Par exemple, Cl. Bernard est frappé d’observer que " le sang de tous les animaux contient du sucre, même quand ils n’en mangent pas ". En effet, ceci contredit la théorie alors admise, selon laquelle le sucre provient des aliments et est brûlé par la respiration dans les poumons. Cl. Bernard abandonnera donc cette théorie. Il fît l’hypothèse de l’existence d’un organe régulant le sucre dans l’organisme. Il parvînt finalement à identifier la fonction glycogénique du foie (production de glycogène, forme dérivée de sucre), après de nombreuses expériences.
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EX. Lavoisier fait brûler un morceau de plomb et constate que le résidu de plomb appelé "chaux de plomb " a augmenté de poids. Or on pensait que dans la combustion, une substance, le phlogistique, s'échappait, qu'une substance était le composé d'une chaux et d'un phlogistique et donc que lorsque un corps brûlait il ne restait que la chaux. Impossible : si l'on enlève quelque chose le poids ne peut augmenter.
Il y a donc toujours dans un fait scientifique une contradiction entre une théorie généralement admise et un fait nouveau
CONCLUSION: Il y a à la fois, dans la découverte scientifique:
- Un détachement du regard scientifique, une objectivité qui permet d'observer le fait ( un touriste ne va pas regarder un clair de lune de la même façon qu'un physicien)
- 1 savoir théorique qui permet de comprendre l'importance du fait observé, ce avec quoi il est en contradiction, en quoi il pose un problème.
Remarque: Plus on progresse dans les possibilités d'observation et les techniques de mesure, plus les faits polémiques se révèlent: Le Verrier en 1846 n'aurait pas observé de problème dans l'orbite décrite par Uranus s'il n'avait possédé les méthodes de calcul de Newton. Sans cette technique il n'aurait pas vu de problème entre l'orbite théorique et l'orbite réelle d'Uranus ( il n'aurait pas découvert Neptune ce qui aurait sûrement empêché tout le monde de dormir )
- Polémique ou non.
Un fait polémique est un fait que l'on ne peut expliquer par une théorie ancienne mais pour lequel on a besoin d'une nouvelle théorie. La découverte de Le Verrier n'est pas un fait polémique, celle de Lavoisier si.
2/ Fait comme point de départ.
Thèse de Bernard : Interrogation sur sa discipline.
SCHEMA ->
- Constatation du fait : Nécessite un savoir, une connaissance pour observer la contradiction entre ces faits et le système du monde admis antérieurement. C'est ce que Bachelard appelle un fait polémique.
- Hypothèse:1 idée naît dans son esprit, une explication du fait susceptible de résoudre la contradiction.
L'hypothèse ne consiste pas à découvrir une cause que les faits présenteraient par leur seuls enchaînements, la cause est d'abord cachée et avant de la découvrir il faut l'imaginer: par l'hypothèse le donné est dépassé vers des faits possibles dans un contexte de relations intelligibles:
EX: Le Verrier fait l'hypothèse d'une planète inconnue dont l'existence expliquerait les perturbations d'Uranus. Ainsi ces mouvements deviennent intelligibles.
L'explication scientifique ne simplifie donc pas le donné, il l'enrichit de faits possibles :
" Avant de faire preuve de science, que trouvaient les hommes en face d'eux ? Ce n'était nullement un enchevêtrement complexe qu'ils devaient patiemment ramener à un schéma simple; car l'univers de l'expérience immédiate contient non pas plus que ce qui est requis par la science mais moins. " Brunschvicg l'expérience humaine et la causalité physique.
L'hypothèse n'est donc pas une conjecture mais une explication intelligible, elle relève de l'imagination rationnelle. Elle est un effort pour comprendre, pour poser tous les faits dans un système.
- Expérience : Le savant raisonne à partir de cette idée , institue une expérience = réalise artificiellement le fait observé initialement, imagine les conditions matérielles qui vont, si l'expérience est bien faite, infirmer ou confirmer l'hypothèse. Déjà au XVIIème siècle Bacon proposait une expérience cruciale qui pourrait départager deux théories opposées.
- Loi scientifique : Généralisation du fait.
Ce schéma est toujours valable mais il est remis en question par la science contemporaine :
B/La théorie : le nouvel esprit scientifique.
2) Sa nécessité pour l'observation d'un fait.
On peut contester qu'il existe quelque fait que ce soit en dehors d'une théorie: Pour parvenir a découvrir un fait il ne faut pas seulement une connaissance qui permette de reconnaître le fait objectif, il faut une théorie dans laquelle ce dit fait va pouvoir s'intégrer:
Lorsque Claude Bernard remarque un problème dans l'urine du Lapin il avait déjà la théorie de la classification animale
Lorsque Torricelli constate que l'eau dans des pompes vides ne monte pas au dessus de 10,33m il ne constate pas la pression atmosphérique: cette hypothèse est au contraire la condition nécessaire pour une observation du fait.
Ce qu'on observe ne devient intéressant que dans la mesure où ce que l'on sait permet de supposer qu'il y a quelque chose à comprendre.
Plus flagrant encore en microphysique où toute observation est obligatoirement construite.
2) L'expérience comme réalisation de la théorie
Karl Popper, La logique de la découverte scientifique, Payot, 1973, p. 107.
Le réel scientifique est construit, il ne donne pas la nature même de ce qu'il observe. On doit abandonner le stéréotype du savant qui découvre des lois déjà là.
On retrouve souvent dans l'expérience ce qu'on y a mis.
Le fait n'est donc pas premier il est une construction expérimentale de la théorie.
IL ne s'agit pas donc en Sciences de prendre en compte une réalité par rapport à laquelle on serait inactif, neutre, le scientifique reste un sujet dans l'opération de compréhension.
3) Les obstacels épistémologiques
- La subjectivité
* Sociale
- Résistance générale aux théories:
cf Freud et les 3 attaques menées contre la mégalomanie
humaine Gallilée Darwin et Freud
- Origine irrationnelle des théories:
cf origine religieuse de la croyance en la génération spontannée
cf les fausses sciences à origine idéologique: la socio-biologie, la morphopsychologie, exemple dramatique avec Gobino
*personnelle
- Attachement idéologique à une théorie: Cf La falsification par Einstein de ses propres équations pour réfuter l’expansion de l’univers parce que théorie fixiste de l’univers cf: « Dieu ne joue pas aux dés »
Dans une moindre mesure refus par Openheimer de la « physique juive »
- Attachement affectif à une théorie qui permet de comprendre : Cf abhération du recteur de la Sorbonne concernant la pesanteur négative pour ne pas revenir sur la « pesanteur négative » et son intérêt heuristique.
- L’enjeu
* Enjeu économique des découvertes scientifiques et de leur diffusion Cf.
=> Nouvel esprit scientifique : on va de la méthode à l'être:
Sa cohérence interne
c/ le progrès scientifique
Toutes les théories sont provisoires dans la mesure où elles sont des modèles permettant d'expliquer un certain nombre d'expérience.
Une théorie valide est donc " une construction intellectuelle qui représente de façon satisfaisante un ensemble de lois expérimentales." Duhem: La théorie physique Elle est abandonnée lorsque se présente un fait polémique qui ne peut pas être expliqué par la théorie antérieure:
- En ce sens par exemple la découverte de Le Verrier n'est pas révolutionnaire: la résolution du fait polémique se fera sans remettre en cause le paradigme de l'attraction universelle.
- Par contre la découverte de Lavoisier est elle révolutionnaire car elle remet en cause le paradigme antérieur du phlogistique.
Il y a cependant plusieurs façons de considérer l'abandon d'une théorie :
- Ou elle est abandonnée comme fausse: parce qu'elle rend compte de façon illusoire de la réalité ( c'est le cas de la théorie du phlogistique ou de la génération spontanée à l'époque de Pasteur)
- Ou elle est abandonnée comme incomplète, moins féconde qu'une autre: La théorie de l'attraction universelle ne permet d'expliquer d'unir la chute des corps sur la terre au mouvement des corps célestes que lorsque les mouvements considérés sont très éloignées de la vitesse de la lumière, pour des vitesses proches de la vitesse de la lumière il faudra une remise en question des équations Newtoniennes.
Une théorie scientifique est donc toujours provisoire parce qu'elle peut toujours rencontrer des faits inédits qui vont la remettre en question et permettre le progrès dans une compréhension de cette partie du réel qu'est la matière.
" Une théorie n'est pas une explication. C'est un système de propositions mathématiques, déduites d'un petit nombre de principes, qui ont pour but de représenter aussi simplement, aussi complètement et aussi exactement que possible, un ensemble de lois expérimentales. "
DUHEM: La théorie physique, son objet et sa structure
Une autre conception également de la vérité et de la fausseté ce que signifie faux ce n'est pas que la théorie présente une explication contraire à la nature du réel, c'est simplement qu'elle est en contradiction avec des lois expérimentales.
- Cependant, la possibilité pour une théorie d’être fausse n’en fait pas une théorie non rigoureuse : Elle représente la meilleure façon de comprendre le monde tel que nous pouvons l’expérimenter à une époque donnée. Par exemple lorsque Hertz d’abord, Plank ensuite remettent en question la théorie ondulatoire de la lumière démontrée au XIXème siècle par Foucault ( Expérience cruciale de Foucault : La lumière se déplace moins vite dans l’eau que dans l’air. En conséquence elle est une onde), ils n’infirment pas totalement la théorie ondulatoire : La lumière est bien une onde, mais elle n’est pas que cela.
- De plus les sciences qui, elles, ne peuvent jamais être fausse, sont suspectes d’échapper ainsi à la critique possible ( cf. la psychanalyse) et de rester closes dans leur univers. " Les théories ne sont jamais vérifiables empiriquement (…) c'est la falsifiabilité (la réfutabilité) et non la vérification d'un système qu'il faut prendre comme critère de démarcation " Popper
P.S. Toutes les théories scientifiques sont susceptibles d'être rejetées ou reconsidérées, par exemple la théorie de la génération spontanée, abandonnée au niveau microscopique, est reconsidéré par des observations ultra microscopiques.