La science et ses méthodes

Il faut d'abord refuser d'appeler science ce qui n'est qu'une opinion heureuse. Platon distingue la doxa, qui peut tomber juste sans savoir pourquoi, et l'épistémè, qui rend raison de ce qu'elle affirme. La raison en est que le sensible change : ce qui est chaud pour l'un est froid pour l'autre, et l'on ne bâtit rien de stable sur des apparences. Aussi la République fait-elle des mathématiques la propédeutique obligée du savoir, parce que « la géométrie est la connaissance de ce qui existe toujours ». L'astronomie de son temps en donne l'exemple : elle ne devient science qu'en cessant de contempler les points lumineux pour calculer des trajectoires. La portée de cette thèse est considérable, puisqu'elle décide que la science se juge à sa méthode et non à son objet. Sa limite est qu'elle dévalorise l'expérience, dont la science moderne fera pourtant son juge.

La science ne se définit donc pas par la quantité de faits accumulés, mais par la forme de l'explication. Aristote pose que l'on sait lorsque l'on connaît « la cause par laquelle la chose est » et que l'on comprend qu'elle ne pouvait pas être autrement. D'où la hiérarchie qu'il établit entre l'homme d'expérience et l'homme de l'art : le premier sait que tel remède guérit, le second sait pourquoi, et c'est lui seul qui peut enseigner. Un médecin constate que la digitale ralentit le cœur ; le pharmacologue qui explique son action sur les canaux ioniques possède la science du phénomène. La portée de cette thèse est qu'elle fonde l'exigence d'explication, toujours vivante dans les sciences. Sa limite apparaîtra avec Comte : chercher la cause ultime conduit à la métaphysique, et la science moderne se contentera souvent d'établir des lois.

Encore faut-il expliquer pourquoi la science avance quand la tradition, elle, se contente de se répéter. Pascal fonde la distinction : en théologie et en histoire, l'autorité tranche, car le fait passé ne se redécouvre pas ; en physique, seules valent l'expérience et le raisonnement. Les Anciens ne sont donc pas nos maîtres mais nos débutants, et « toute la suite des hommes doit être considérée comme un même homme qui subsiste toujours et qui apprend continuellement ». L'expérience du Puy de Dôme, où le baromètre de son beau-frère Périer monte et descend avec l'altitude, le prouve : une mesure a suffi à ruiner l'axiome scolastique selon lequel la nature a horreur du vide. La portée est immense, puisque cette thèse installe l'idée de progrès scientifique. Sa limite est qu'elle suppose une accumulation continue, que Bachelard et Kuhn contesteront au nom des ruptures.

La rupture décisive n'est pas d'observer davantage, mais d'observer autrement. Galilée renonce aux qualités de la physique d'Aristote — le lourd, le léger, le lieu naturel — pour ne retenir que ce qui se mesure : longueur, durée, vitesse. Car l'univers « est écrit en langue mathématique, et ses caractères sont des triangles, des cercles et autres figures géométriques ». Le prix à payer est l'idéalisation : la loi de la chute des corps vaut dans le vide, c'est-à-dire nulle part, et elle est pourtant vraie. Le plan incliné, qui ralentit la chute pour la rendre mesurable, montre bien que le savant construit les conditions du phénomène au lieu de l'attendre. La portée de ce geste est qu'il rend la nature calculable, donc prévisible et maîtrisable. Sa limite est celle que Husserl relèvera : en mathématisant le monde, Galilée risque de faire oublier le monde vécu dont il était parti.

Si la science se distingue par sa méthode, encore faut-il dire en quoi celle-ci consiste. Descartes la ramène à quatre préceptes, dont le cœur est l'ordre : « commencer par les objets les plus simples et les plus aisés à connaître, pour monter peu à peu, comme par degrés, jusques à la connaissance des plus composés ». L'évidence, l'analyse, l'ordre et le dénombrement ne sont pas des recettes mais les conditions d'une chaîne de raisons où chaque anneau tient au précédent. Le modèle en est la géométrie analytique qu'il invente : traduire une courbe en équation, c'est ramener un problème obscur à des relations simples. La portée de cette thèse est qu'elle unifie le savoir, puisque la méthode ne dépend pas de l'objet. Sa limite est qu'elle sous-estime le rôle de l'expérience, que Descartes lui-même devra multiplier dans sa physique.

À quoi bon, alors, tant de méthode ? Descartes répond en rompant avec l'idéal grec de la contemplation désintéressée : il faut substituer à la philosophie spéculative des écoles une philosophie pratique, par laquelle nous pourrions « nous rendre comme maîtres et possesseurs de la nature ». Le but n'est pas la domination pour elle-même mais la conservation de la santé, qu'il nomme le premier de tous les biens. Le prolongement historique est visible : la compréhension de la circulation sanguine, à laquelle il consacre de longues pages, ouvre la voie à une médecine causale, et la vaccination montrera ce que vaut une science devenue technique. La portée de cette thèse est de fonder l'alliance moderne entre savoir et pouvoir. Sa limite éclate au XXe siècle, quand cette maîtrise se retourne contre ses conditions mêmes, et appelle la réplique de Jonas.

Encore faut-il que la raison sorte d'elle-même. Bacon reproche à la scolastique de filer des syllogismes à partir de notions mal formées : il faut refaire le chemin depuis les faits, par une induction méthodique qui compare les cas de présence, d'absence et de degré. Mais l'esprit n'est pas un miroir fidèle ; il est encombré d'idoles — celles de la tribu, de la caverne, du marché, du théâtre — qui lui font voir ce qu'il attend. Le remède est l'expérimentation, qui soumet la nature à des conditions choisies : car « on ne triomphe de la nature qu'en lui obéissant ». Le vol n'a été conquis qu'en respectant les lois de la portance, jamais en les niant. La portée de cette formule est qu'elle unit connaissance et puissance sans les confondre. Sa limite est que Bacon croit encore les faits capables de parler seuls, ce que Claude Bernard réfutera.

Mais sur quoi repose cette confiance dans les lois ? Hume montre qu'elle n'a pas de fondement rationnel. Nous n'observons jamais qu'une succession constante : la flamme, puis la chaleur. Le lien nécessaire, lui, ne se voit pas ; nous le projetons. Et pour conclure que l'avenir ressemblera au passé, il faudrait déjà supposer cette ressemblance, ce qui est un cercle. Il n'y a donc là ni démonstration ni expérience, mais un effet de la répétition : « la coutume est donc le grand guide de la vie humaine ». L'histoire des sciences le confirme cruellement : pendant deux siècles, chaque observation confirma la mécanique newtonienne, jusqu'à ce que l'orbite de Mercure impose la relativité générale. La portée de cet argument est de rendre la science faillible par structure, non par négligence. Sa limite est qu'il n'explique pas pourquoi cette habitude réussit si bien à prévoir.

Sortir de l'impasse suppose de renverser le rapport entre l'esprit et l'expérience. Kant refuse à la fois le dogmatisme, qui croit lire la nature telle qu'elle est, et l'empirisme, qui fait du savant un spectateur. La raison, écrit-il, doit se présenter à la nature « non comme un écolier qui se laisse dire tout ce qu'il plaît au maître, mais comme un juge en fonctions qui contraint les témoins à répondre aux questions qu'il leur pose ». L'expérience ne devient donc instructive qu'ordonnée par une hypothèse préalable, et c'est ce qui distingue l'expérimentation de la simple observation. L'essai clinique randomisé en donne la forme moderne : le protocole est écrit avant, et c'est lui qui décide de ce qui comptera comme réponse. La portée de cette thèse est de fonder l'activité de l'esprit dans la connaissance. Sa limite est qu'elle enferme la science dans les cadres de notre entendement.

De là une limite qui n'est pas provisoire mais de droit. Si l'espace, le temps et la causalité sont les formes sous lesquelles nous recevons et ordonnons le donné, alors ils valent universellement pour toute expérience possible — mais rien ne permet de les attribuer aux choses indépendamment de nous. « Nous ne connaissons a priori des choses que ce que nous y mettons nous-mêmes. » La science est donc pleinement objective, puisque ses lois valent pour tout esprit fini ; elle n'est pourtant pas absolue, car elle porte sur les phénomènes. Les questions sur le commencement absolu du monde ou sur la liberté conduisent d'ailleurs la raison à des antinomies, où deux thèses contraires se démontrent également. La portée est double : la science est sauvée, la métaphysique est bornée. Sa limite est qu'une chose en soi inconnaissable reste une hypothèse embarrassante, que les post-kantiens s'empresseront de supprimer.

Il faut alors définir ce que la science peut légitimement viser. Comte soutient qu'elle doit abandonner la question du pourquoi ultime, où la théologie invoquait des volontés et la métaphysique des entités abstraites, pour s'en tenir au comment : établir des relations invariables entre les phénomènes. Telle est la loi des trois états, que chaque savoir traverse à son rythme. La formule qui résume ce programme en donne aussi la justification : « science, d'où prévoyance ; prévoyance, d'où action ». On ne sait pas ce qu'est la gravitation, mais on calcule la date d'une éclipse à la seconde près, et c'est là toute la science. La portée de cette thèse est d'avoir donné son statut à la sociologie, que Comte fonde comme physique sociale. Sa limite est le scientisme qui en découlera : croire que la science, parce qu'elle prévoit, sait aussi ce qu'il faut vouloir.

Reste à décrire le travail réel du savant. Claude Bernard en fixe le cycle : un fait observé suggère une idée, l'idée devient hypothèse, l'hypothèse commande une expérience, et l'expérience doit être suivie d'une contre-épreuve qui tente de la démentir. Le rôle de l'esprit y est premier, car « l'expérimentateur qui ne sait pas ce qu'il cherche ne comprendra pas ce qu'il trouve ». Ses lapins en donnent l'exemple canonique : leur urine claire, comme celle des carnivores, lui fait supposer qu'à jeun un herbivore se nourrit de sa propre chair ; il le vérifie en les nourrissant, puis en les mettant de nouveau à la diète. La portée de cette thèse est de refuser autant l'empirisme aveugle que la théorie qui refuse de se soumettre. Sa limite est que Bernard croit encore le fait donné, là où Bachelard le montrera construit.

La méthode des sciences de la nature peut-elle valoir pour l'homme ? Durkheim répond qu'elle le doit, à condition de rompre avec les prénotions du sens commun. « La première règle et la plus fondamentale est de considérer les faits sociaux comme des choses » : non qu'ils soient matériels, mais qu'ils résistent à nos volontés et se laissent observer du dehors. Son étude du suicide en fournit la preuve : l'acte le plus intime qui soit présente des taux remarquablement stables, qui varient avec la confession, la situation familiale ou la conjoncture politique. Ce n'est donc pas le désespoir singulier qui explique, mais le degré d'intégration du groupe. La portée de cette thèse est d'avoir fait de la sociologie une science autonome, ni psychologie ni morale. Sa limite est celle que Dilthey et Weber lui opposeront : expliquer des taux n'est pas encore comprendre ce que les conduites signifient.

On peut cependant retourner la méfiance scientifique contre la science elle-même. Nietzsche remarque que le savant soumet tout au contrôle, sauf une chose : la valeur de la vérité. Pourquoi ne pas préférer l'illusion, si elle sert mieux la vie ? Cette préférence n'est jamais démontrée, elle est héritée : « c'est toujours sur une croyance métaphysique que repose notre foi dans la science », et cette croyance, ajoute-t-il, vient de la foi platonicienne et chrétienne en un ordre divin du monde. L'histoire du positivisme le confirme : elle prétendait congédier la religion tout en conservant sa promesse de salut, transposée dans le progrès. La portée de cet argument est de rouvrir la question du sens, que la méthode ne pose jamais. Sa limite est qu'il ne disqualifie pas la science : montrer qu'une pratique repose sur une valeur n'établit pas que cette valeur soit mauvaise.

Encore faut-il se demander si l'on atteint ainsi autre chose que l'écorce des conduites. Dilthey soutient que les sciences de l'esprit ont un rapport à leur objet que la physique ignore : nous sommes ce que nous étudions, et nous pouvons donc revivre de l'intérieur ce que nous observons du dehors. D'où sa formule : « nous expliquons la nature, nous comprenons la vie psychique ». Expliquer, c'est subsumer sous une loi ; comprendre, c'est saisir une signification dans son contexte. Un historien qui aurait établi toutes les causes économiques de la Terreur n'aurait encore rien dit de ce que les acteurs croyaient faire, ni pourquoi ces mots-là pouvaient les mobiliser. La portée de cette distinction est de fonder l'autonomie des sciences humaines. Sa limite est qu'une compréhension sans contrôle risque la projection : je crois revivre autrui, je ne fais que me prêter à lui.

Mais l'expérience peut-elle vraiment trancher ? Duhem montre que non, du moins jamais seule. Lorsqu'un physicien teste une hypothèse, il mobilise en même temps la théorie de ses instruments, des hypothèses auxiliaires, des constantes admises : « le physicien ne peut jamais soumettre au contrôle de l'expérience une hypothèse isolée, mais seulement tout un ensemble d'hypothèses ». Si la prédiction échoue, le verdict porte sur le groupe entier, et la logique ne dit pas quel maillon a cédé. L'histoire l'illustre parfaitement : les anomalies de l'orbite d'Uranus n'ont pas réfuté Newton ; Le Verrier a supposé une planète inconnue, et Neptune fut observée en 1846. La portée de cet argument est de ruiner le mythe de l'expérience cruciale. Sa limite est qu'il ne justifie pas l'entêtement : on peut toujours sauver une théorie, au prix d'hypothèses de plus en plus artificielles, et c'est ce prix qui finit par compter.

Il faut alors distinguer, dans une théorie, ce qui se mesure et ce qui se décide. Poincaré montre que des principes comme celui d'inertie ne sont jamais vérifiés directement : ils servent de cadre et on les conserve parce qu'ils sont commodes. Cela ne rend pas la science arbitraire, car la commodité n'est pas le caprice : elle est dictée par l'expérience, qui suggère un choix sans l'imposer. La géométrie l'établit clairement : celles de Riemann et de Lobatchevski sont aussi cohérentes que celle d'Euclide, et seule la simplicité d'usage nous a fait préférer la seconde jusqu'à la relativité générale. Et de rappeler que « une accumulation de faits n'est pas plus une science qu'un tas de pierres n'est une maison ». La portée de cette thèse est de faire place à l'invention dans le savoir. Sa limite est qu'elle risque, mal comprise, de justifier n'importe quelle théorie au nom de la commodité.

Il serait pourtant naïf de croire que la science prolonge l'expérience quotidienne. Bachelard soutient l'inverse : elle se construit contre elle. « L'opinion pense mal ; elle ne pense pas : elle traduit des besoins en connaissances » ; elle désigne les objets par leur usage, jamais par leur structure. Les obstacles épistémologiques ne sont donc pas des ignorances mais des connaissances installées, d'autant plus tenaces qu'elles ont servi : l'expérience première, l'image familière, la généralisation hâtive. L'histoire de la chaleur le montre bien, où l'on a longtemps imaginé un fluide subtil, le calorique, parce que le chaud semble couler dans le froid ; il a fallu rompre avec cette image pour penser l'agitation moléculaire. La portée de cette thèse est de faire de la pédagogie des sciences un travail de destruction avant d'être un travail d'accumulation. Sa limite est qu'à trop souligner la rupture, on rend inexplicable la naissance même de la science.

On peut alors donner un statut exact au fait dont se réclame l'expérience. Chez Bachelard, il est le résultat d'un triple travail : conquis contre l'opinion, construit par la raison, constaté seulement en dernier lieu. Ce qui se voit d'abord dans les appareils, puisque « un instrument, dans la science moderne, est véritablement un théorème réifié » : une chambre à bulles ou un accélérateur incorporent des décennies de théorie, et leurs images ne sont des faits que pour qui possède cette théorie. Personne n'a jamais vu un neutrino ; on lit des traces dont la signification est entièrement théorique. La portée de cette thèse est de renverser l'ordre supposé entre observer et penser : c'est la théorie qui décide de ce qui compte comme donnée. Sa limite est qu'elle expose au soupçon de circularité, puisque la théorie semble fabriquer les faits qui la confirment — soupçon que seule la possibilité du démenti écarte.

Pourquoi, alors, la science moderne est-elle née là et pas ailleurs ? Koyré écarte l'explication par l'accumulation technique : les Grecs avaient des instruments, les Arabes des observations admirables. Ce qui change au XVIIe siècle, c'est la décision de traiter le réel comme mesurable, ce qu'il résume en une formule devenue le titre d'un essai : le passage « du monde de l'à-peu-près à l'univers de la précision ». Le cosmos hiérarchisé, avec son ciel parfait et son monde sublunaire corruptible, cède à un espace homogène et infini où les mêmes lois valent partout. C'est cette décision, et non un télescope, qui rend pensable que la Lune tombe comme une pomme. La portée de cette thèse est de montrer que la science suppose une métaphysique. Sa limite est qu'à insister sur les idées, on sous-estime le rôle des techniques de mesure, qui ont bien rendu possible cette exigence de précision.

Puisque aucune vérification ne peut établir une loi universelle, il faut renverser la charge de la preuve. Popper le fait en remarquant une asymétrie logique : mille observations favorables ne prouvent pas « tous les cygnes sont blancs », un seul cygne noir le réfute. Est donc scientifique un système qui « doit pouvoir être réfuté par l'expérience », c'est-à-dire qui interdit quelque chose et dit à l'avance ce qui le démentirait. La comparaison le montre : en 1915, Einstein prédit une déviation précise de la lumière lors d'une éclipse, et l'observation de 1919 pouvait le ruiner ; une doctrine qui explique aussi bien un comportement et son contraire ne risque rien et n'apprend rien. La portée de ce critère est de séparer science et pseudo-science sans invoquer la vérité. Sa limite a été formulée par Duhem : on ne réfute jamais une hypothèse isolée, donc aucune réfutation n'est décisive à elle seule.

Reste à confronter ces critères à la pratique réelle des savants. Kuhn observe qu'ils ne renoncent pas à une théorie au premier démenti : en temps de science normale, ils travaillent à l'intérieur d'un paradigme qu'ils ne discutent pas, et traitent les anomalies comme des énigmes à résoudre. Quand ces anomalies s'accumulent, une crise s'ouvre et un nouveau paradigme finit par s'imposer, qui redéfinit jusqu'aux problèmes légitimes : « après une révolution, les scientifiques travaillent dans un monde différent ». Le passage de Ptolémée à Copernic, puis de Newton à Einstein, ne consiste pas à ajouter des vérités mais à changer le sens des mots, masse et temps ne désignant plus la même chose. La portée de cette analyse est de rendre à la science son histoire et sa dimension collective. Sa limite est le risque de relativisme : si les paradigmes sont incommensurables, au nom de quoi dire que l'on a progressé ?

On peut pousser plus loin encore et contester l'idée même de méthode. Feyerabend note que les épisodes fondateurs de la science moderne ont enfreint toutes les règles qu'on prétend en tirer : Galilée défend le mouvement de la Terre contre les observations disponibles, il use de rhétorique, d'analogies et d'arguments ad hoc. Si l'on avait appliqué strictement les critères des méthodologues, le copernicianisme aurait été rejeté. D'où la formule provocatrice : « le seul principe qui n'entrave pas le progrès est : tout est bon ». Il en tire une conséquence politique, la défense du pluralisme contre le monopole des experts. La portée de cette thèse est de rappeler que la science est une pratique historique et non l'application d'un algorithme. Sa limite est décisive : constater qu'aucune règle unique n'a toujours valu ne prouve pas que toutes les démarches se valent, et les avions volent tout de même.

Ce succès même a pourtant un coût que la science ne peut pas mesurer. Husserl montre que la mathématisation galiléenne n'ajoute pas seulement de la précision : elle substitue au monde de la perception un monde d'idéalités, puis prend cette substitution pour le réel lui-même. Galilée est donc « à la fois un génie qui découvre et un génie qui recouvre ». Les couleurs, les sons, les qualités deviennent des illusions subjectives, alors qu'ils sont la seule manière dont le monde nous soit donné, et dont partait le savant lorsqu'il lisait ses instruments. La crise qui en résulte est une crise du sens : la science règne sur les moyens et n'a plus rien à dire sur ce qui vaut la peine d'être vécu. La portée de cette analyse est de fonder une critique interne, non hostile, de la rationalité scientifique. Sa limite est qu'elle ne propose aucune alternative opératoire à la mathématisation.

Il faut alors marquer une limite qui n'est pas de puissance mais de nature. Weber établit qu'aucun énoncé de fait n'implique à lui seul un jugement de valeur : la science peut calculer les conséquences d'une politique, comparer l'efficacité des moyens, montrer à quel acteur il en coûtera — elle ne peut pas décider que cela vaut la peine. Reprenant Tolstoï, il concède que la science paraît « dépourvue de sens parce qu'elle ne donne aucune réponse à la seule question qui nous importe : que devons-nous faire ? ». L'épidémiologie en offre l'illustration exacte : elle chiffre les vies sauvées par un confinement et les coûts sociaux qu'il entraîne, mais le choix entre ces biens relève du politique. La portée de cette thèse est de désarmer le scientisme sans affaiblir la science. Sa limite est que la frontière n'est jamais pure : choisir un objet de recherche est déjà un acte de valeur.

Il ne suffit donc pas de transposer au vivant les méthodes de la physique. Claude Bernard voulait ramener le pathologique à une variation quantitative du normal ; Canguilhem objecte que la maladie n'est pas un excès mesurable mais une autre allure de vie, vécue comme réduction du pouvoir d'affronter l'imprévu. Car « la vie est une activité normative » : l'organisme institue lui-même les normes auxquelles il se juge. Un diabétique dont les analyses sont écartées de la moyenne peut être en bonne santé au sens où il supporte les variations de son milieu, tandis qu'un sujet parfaitement dans les normes statistiques peut être fragile. La portée de cette thèse est de fonder la scientificité propre de la biologie et de la médecine, qui doivent intégrer le point de vue du vivant. Sa limite est qu'elle rend malaisée toute définition objective de la santé publique, laquelle travaille pourtant sur des moyennes.

Si la science ne fixe pas les fins, il faut que la philosophie les pense à la mesure de ses pouvoirs. Jonas constate que les morales traditionnelles supposaient des actions courtes, entre contemporains et dans un monde stable : aucune ne pouvait envisager que l'on rende la terre inhabitable. D'où un impératif refondé : « agis de façon que les effets de ton action soient compatibles avec la permanence d'une vie authentiquement humaine sur terre ». Il lui adjoint une heuristique de la peur, qui commande de donner plus de poids au pronostic de malheur qu'à la promesse de bonheur, et un principe de précaution dont le réchauffement climatique fournit le cas exemplaire : nous décidons aujourd'hui de conditions de vie qui vaudront dans deux siècles. La portée de cette thèse est de rendre la responsabilité proportionnelle au pouvoir. Sa limite est qu'à force de prudence, elle risque de paralyser l'innovation qui pourrait justement réparer.

Il faut enfin rendre à l'invention la place que l'image inductive de la science lui refuse. Einstein soutient que les concepts fondamentaux — l'espace-temps, le champ, le quantum — ne se lisent nulle part dans les faits : « les concepts physiques sont des créations libres de l'esprit humain et ne sont pas, quoi qu'il puisse sembler, uniquement déterminés par le monde extérieur ». Il compare le savant à un homme qui tenterait de comprendre le mécanisme d'une montre fermée : il peut en construire une image cohérente sans jamais pouvoir ouvrir le boîtier. Sa propre démarche en témoigne, puisque la relativité restreinte naît d'une expérience de pensée sur un rayon lumineux poursuivi à sa vitesse, non d'une mesure. La portée de cette thèse est de réconcilier rigueur et imagination. Sa limite est qu'une création libre n'est scientifique qu'à la condition d'accepter ensuite le verdict de l'expérience.