La science et ses méthodes

Le mot science (du latin scientia, « savoir ») désigne un ensemble de connaissances organisées, vérifiables et fondées sur des méthodes rigoureuses. La science se distingue de l'opinion (doxa) et de la croyance par son exigence de justification rationnelle et de mise à l'épreuve.

On distingue classiquement :

• Les sciences formelles (logique, mathématiques) : elles procèdent par démonstration à partir d'axiomes ; leurs énoncés sont nécessairement vrais.
• Les sciences empiriques (physique, biologie, chimie, sciences humaines) : elles s'appuient sur l'observation et l'expérience ; leurs énoncés sont toujours provisoires.

Carte mentale des grandes familles de sciences

Aristote distinguait déjà théorie (connaissance pour elle-même), pratique (action morale/politique) et poïétique (fabrication). La science moderne hérite de l'idéal théorique mais s'articule de plus en plus à la technique.

La méthode inductve consiste à remonter de cas particuliers observés vers une loi générale. Elle est au cœur de l'empirisme classique.

Francis Bacon (Novum Organum, 1620) est le grand promoteur de l'induction. Il critique la scolastique médiévale et préconise une observation méthodique de la nature, débarrassée des idoles (préjugés qui faussent le jugement).

David Hume (Enquête sur l'entendement humain, 1748) formule le problème de l'induction : le passage du particulier au général repose sur l'habitude et la croyance, non sur la raison. C'est une limite fondamentale de la méthode empirique.

Pour surmonter les limites de l'induction pure, la science moderne adopte la méthode hypothético-déductive : on part d'une hypothèse, on en déduit des conséquences vérifiables, puis on confronte ces conséquences à l'expérience.

Claude Bernard (Introduction à l'étude de la médecine expérimentale, 1865) codifie cette démarche en biologie et médecine : observation → hypothèse → expérience → conclusion. Il insiste sur le rôle central de l'expérience décisive, qui permet de trancher entre deux hypothèses concurrentes.

Les cinq étapes de la méthode hypothético-déductive

La méthode expérimentale repose sur le principe de contrôle des variables : pour tester un facteur, on le fait varier en maintenant tous les autres constants (toutes choses égales par ailleurs, ceteris paribus).

Karl Popper (La Logique de la découverte scientifique, 1934) révolutionne l'épistémologie en proposant un nouveau critère de démarcation entre science et non-science.

Pour Popper, la science ne progresse pas par accumulation de confirmations (comme le croit l'inductivisme), mais par conjectures et réfutations : on propose des hypothèses audacieuses, on tente de les réfuter, et si elles résistent aux tests, elles sont provisoirement retenues.

La falsifiabilité distingue la science (falsifiable) de la métaphysique et de la pseudo-science (non falsifiables). Ce critère reste débattu : certaines théories scientifiques légitimes (ex. certaines branches de la physique théorique) sont difficilement testables.

La science ne décrit pas directement la réalité : elle construit des modèles, c'est-à-dire des représentations simplifiées et idéalisées qui permettent d'expliquer et de prévoir.

Exemples de modèles : le modèle planétaire de l'atome (Rutherford-Bohr), le modèle standard en physique des particules, les modèles climatiques du GIEC.

Gaston Bachelard (La Formation de l'esprit scientifique, 1938) insiste sur les obstacles épistémologiques : les représentations premières, les images familières, les analogies trompeuses qui freinent la pensée scientifique. La science progresse en rupture avec le sens commun.

Thomas Kuhn (La Structure des révolutions scientifiques, 1962) propose une vision historique et sociologique du progrès scientifique, en rupture avec le modèle cumulatif.

Pour Kuhn, la science passe par des phases alternées :

• Science normale : les scientifiques travaillent à l'intérieur du paradigme dominant, en résolvant des « énigmes ».
• Crise : accumulation d'anomalies que le paradigme ne peut expliquer.
• Révolution scientifique : abandon du vieux paradigme et adoption d'un nouveau. Exemple : passage du paradigme géocentrique (Ptolémée) au paradigme héliocentrique (Copernic/Galilée).

Frise des principales révolutions scientifiques

La science moderne est indissociable de la technique. Pour René Descartes (Discours de la méthode, 1637), la connaissance des forces de la nature doit nous rendre « comme maîtres et possesseurs de la nature ». La technique est l'application pratique du savoir scientifique.

Trois conceptions de la vérité sont pertinentes ici :

Toute méthode a des limites. La science ne répond pas à toutes les questions et ne couvre pas tous les domaines du savoir humain.

Questions que la science ne tranche pas :

• Questions de valeur (éthique) : la science dit ce qui est, non ce qui doit être. La « loi de Hume » (guillotine de Hume) : on ne peut déduire un « devoir » d'un « être ».
• Questions métaphysiques : existence de Dieu, sens de la vie, libre arbitre.
• Questions esthétiques : la beauté d'une œuvre ne se mesure pas.

Edmund Husserl (La Crise des sciences européennes, 1936) critique la science qui oublie le « monde de la vie » (Lebenswelt) : en objectivant tout, elle perd de vue l'expérience vécue et la signification que les êtres humains donnent au monde.