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La science
Qu’est-ce que connaître scientifiquement ? Méthodes, modèles et limites du savoir scientifique (programme de Terminale)
À propos de cette page
Opinion, croyance, savoir : ce que « science » veut dire
On croit souvent que la science se distingue par son objet — les atomes, les gènes, les astres. C'est faux : ce qui la distingue, c'est sa méthode. Un même objet, la maladie ou le suicide, peut être l'occasion d'un préjugé ou d'un savoir. La science n'est donc pas un domaine, mais une manière de produire et de contrôler des énoncés.
La première opposition est grecque. Platon sépare la doxa, l'opinion qui tombe juste sans savoir pourquoi, et l'épistémè, le savoir qui rend raison. Une opinion vraie, dit le Ménon, s'échappe comme les statues de Dédale tant qu'on ne l'a pas « attachée » par le raisonnement. Aristote précise : nous savons quand nous connaissons la cause et que nous comprenons pourquoi la chose ne peut pas être autrement.
Contre eux, on peut soutenir avec les sophistes que tout n'est qu'opinion, ou avec le sens commun que « l'expérience suffit ». Bachelard répond que l'opinion n'est pas un savoir approximatif à corriger : elle est un obstacle, car elle traduit des besoins en prétendues connaissances. La science ne prolonge pas le sens commun, elle rompt avec lui.
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Le tournant galiléen : lire la nature en langue mathématique
La physique d'Aristote décrivait des qualités : le lourd va vers le bas parce que c'est son « lieu naturel ». Galilée change de langue. Dans L'Essayeur (1623), il affirme que le grand livre de l'univers « est écrit dans la langue mathématique et ses caractères sont des triangles, des cercles et autres figures géométriques ». Le réel n'est plus décrit, il est mesuré.
Ce geste a un prix conceptuel : il faut idéaliser. La chute libre dans le vide, le plan incliné sans frottement n'existent nulle part ; ce sont des modèles. Koyré a montré que la révolution galiléenne n'est pas née d'observations plus fines mais d'une décision métaphysique : passer « du monde de l'à-peu-près à l'univers de la précision ». Descartes va au bout : il n'admet en physique aucun principe qui ne soit reçu en mathématique, et réduit la matière à l'étendue.
Kant tire la leçon : si la science mathématise le réel, c'est que la raison ne lit pas la nature passivement, elle lui impose ses formes. Husserl objectera que ce succès a un coût : la science a substitué au monde vécu un vêtement d'idées mathématiques, et a oublié qu'elle l'avait fait.
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Le fait n'est pas donné : observation, expérimentation, construction
Observer, c'est regarder ce qui arrive ; expérimenter, c'est provoquer un phénomène dans des conditions que l'on contrôle, pour lui faire répondre à une question. Bacon le formule dès 1620 dans le Novum Organum : il faut interroger la nature par des expériences réglées, car « on ne triomphe de la nature qu'en lui obéissant ». Il dénonce les idoles (de la tribu, de la caverne, de la place publique, du théâtre), ces préjugés de l'espèce, de l'individu, du langage et des écoles, qui nous font voir ce que nous attendons.
Mais Bacon croit encore que les faits parlent d'eux-mêmes. Claude Bernard corrige : sans idée directrice, il n'y a pas d'observation qui vaille, car « une idée anticipée ou une hypothèse est donc le point de départ nécessaire de tout raisonnement expérimental » : sans elle, on ne peut « qu'entasser des observations stériles ». Le cycle est toujours le même : observation, hypothèse, expérience, et surtout contre-épreuve. Le savant doit chercher ce qui pourrait le démentir.
Bachelard radicalise : le fait scientifique n'est pas cueilli, il est construit — par la théorie qui le rend pensable et par les instruments, qui « ne sont que des théories matérialisées ». Un cliché de chambre à bulles n'est un fait que pour qui possède la théorie des particules. Contre l'empirisme naïf, la science commence donc par une rupture avec l'évidence sensible.
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Le problème de l'induction : une loi peut-elle être prouvée ?
La science énonce des lois universelles à partir d'un nombre fini d'observations : c'est l'induction. Hume en montre la fragilité. Que le soleil se soit levé chaque matin ne prouve pas qu'il se lèvera demain : il faudrait supposer que l'avenir ressemble au passé, or cette supposition ne se démontre ni logiquement ni empiriquement. Notre croyance à la causalité n'est donc pas une connaissance mais une habitude : « la coutume est donc le grand guide de la vie humaine ».
Deuxième difficulté : l'expérience ne juge jamais une hypothèse seule. Duhem établit que le physicien soumet au contrôle « tout un ensemble d'hypothèses » — la théorie, les hypothèses auxiliaires, la théorie des instruments. Si le résultat est mauvais, on ne sait pas quel maillon a cédé. L'expérience « cruciale » est un mythe : on peut toujours sauver une théorie en modifiant une hypothèse annexe.
Poincaré en tire que certains principes, comme le principe d'inertie, ne sont ni vrais ni faux mais commodes : ce sont des conventions. Une accumulation de faits n'est pas plus une science qu'un tas de pierres n'est une maison.
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Réfutabilité : quand une théorie explique tout, elle ne prouve rien
Puisqu'aucune vérification ne peut établir une loi universelle, Popper renverse la charge de la preuve. Un énoncé universel ne peut jamais être vérifié définitivement, mais il peut être réfuté par un seul contre-exemple. Est donc scientifique une théorie qui interdit quelque chose, dont on peut dire à l'avance ce qui la démentirait : « un système faisant partie de la science empirique doit pouvoir être réfuté par l'expérience ».
La conséquence est contre-intuitive : ce qui fait la force d'une théorie n'est pas le nombre de faits qui la confirment, mais le risque qu'elle prend. Einstein prédit en 1915 une déviation précise de la lumière par le Soleil ; l'éclipse de 1919 pouvait le démentir. Une doctrine capable d'interpréter n'importe quel comportement, que le patient accepte ou refuse le diagnostic, gagne à tous les coups — et c'est sa faiblesse.
Deux objections sérieuses. Duhem l'a dit : on ne réfute jamais une hypothèse isolée. Kuhn ajoute que les savants réels n'abandonnent pas une théorie au premier démenti, et ils ont souvent raison de ne pas le faire. La science vit donc avec des anomalies plutôt qu'elle ne s'écroule à chacune.
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L'histoire des sciences : progrès cumulatif ou révolutions ?
Pascal donnait de la science l'image d'un édifice où chaque génération ajoute son étage : l'humanité entière « doit être considérée comme un même homme qui subsiste toujours et qui apprend continuellement ». Comte systématise : chaque savoir passe de l'état théologique à l'état métaphysique puis à l'état positif, où l'on renonce aux causes premières pour établir des lois — « science, d'où prévoyance ; prévoyance, d'où action ».
Bachelard conteste cette continuité : l'histoire des sciences est faite de ruptures épistémologiques, où la nouvelle théorie ne complète pas l'ancienne mais la déclare impensable. Kuhn va plus loin. La science « normale » résout des énigmes à l'intérieur d'un paradigme admis ; les anomalies s'accumulent, une crise éclate, un nouveau paradigme s'impose. Après une révolution, écrit-il, « les scientifiques travaillent dans un monde différent ».
| Modèle | Thèse | Difficulté |
|---|---|---|
| Cumulatif (Pascal, Comte) | Le savoir s'ajoute au savoir | Ignore les abandons de théories entières |
| Discontinu (Bachelard, Kuhn) | Le savoir progresse par ruptures | Risque de relativisme |
Feyerabend pousse l'argument jusqu'au bout : l'histoire montre que les grandes avancées ont violé toutes les règles méthodologiques, donc « le seul principe qui n'entrave pas le progrès : tout est bon ». Reste l'objection décisive : si aucune méthode ne vaut mieux qu'une autre, pourquoi les avions volent-ils ?
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Expliquer ou comprendre : la méthode des sciences de l'homme et du vivant
Étendre la méthode des sciences de la nature à l'homme, c'est le programme de Durkheim : « considérer les faits sociaux comme des choses ». Le suicide, acte apparemment le plus intime, varie avec des taux stables selon la religion, la famille, la profession : il y a donc des causes sociales mesurables, extérieures aux intentions des individus.
Dilthey objecte que l'on n'atteint ainsi que l'écorce des conduites : « nous expliquons la nature, nous comprenons la vie psychique ». Expliquer, c'est subsumer un fait sous une loi ; comprendre, c'est saisir le sens qu'une conduite a pour celui qui l'accomplit. Weber tente la synthèse : la sociologie comprend le sens visé par l'acteur, puis l'explique causalement au moyen d'idéaltypes.
Le vivant pose une difficulté voisine. Claude Bernard voulait que le pathologique ne soit qu'une variation quantitative du normal. Canguilhem répond que « la vie est en fait une activité normative » : un organisme institue lui-même ses normes, et la santé n'est pas une moyenne statistique mais un pouvoir de tolérer l'écart. Ici encore, la rigueur consiste à inventer la méthode que l'objet exige, non à copier la physique.
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Ce que la science ne peut pas dire : vérité, valeurs, responsabilité
Descartes assignait à la science un but pratique : nous rendre « comme maîtres et possesseurs de la nature ». Le XXe siècle a montré que cette maîtrise se retourne. Pour Jonas, la technique a rendu nos actions capables d'atteindre des hommes qui ne sont pas nés : il faut donc un nouvel impératif, « agis de façon que les effets de ton action soient compatibles avec la permanence d'une vie authentiquement humaine sur terre ».
Weber pose la frontière logique : une science empirique établit des faits et des moyens, jamais des fins. Elle peut dire à quel coût une politique sanitaire sauve des vies ; elle ne peut pas décider que sauver ces vies vaut ce coût. D'où la formule de Tolstoï qu'il reprend : la science ne répond pas à « la seule question qui nous importe : que devons-nous faire ? ».
Reste une question de fond. Nietzsche remarque que la science présuppose que la vérité vaut plus que l'illusion : « c'est toujours encore sur une croyance métaphysique que repose notre foi en la science ». Husserl y voit une crise du sens : le savant calcule mais ne sait plus pourquoi. La science ne se fonde donc pas elle-même — ce qui est précisément le travail de la philosophie.
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- La science se définit par sa méthode, non par son objet : elle rompt avec l'opinion au lieu de la prolonger (Platon, Bachelard).
- Galilée mathématise la nature ; la théorie précède et construit le fait, elle ne le recueille pas.
- L'expérimentation suppose une hypothèse : « une idée anticipée ou une hypothèse est donc le point de départ nécessaire de tout raisonnement expérimental » (Claude Bernard).
- L'induction n'est pas démontrable (Hume) et l'on ne teste jamais une hypothèse isolée (Duhem) : la science est faillible par structure.
- Est scientifique ce qui est réfutable (Popper) ; l'histoire des sciences procède par ruptures et révolutions (Bachelard, Kuhn).
- Les sciences de l'homme et du vivant doivent articuler expliquer et comprendre (Dilthey, Weber, Canguilhem), non imiter la physique.
- La science établit des moyens, non des fins (Weber) : d'où l'exigence d'une responsabilité à la mesure de sa puissance (Jonas).
Questions fréquentes
Qu’est-ce que la science en philosophie ?
La science se définit par sa méthode, non par son objet : c’est une connaissance méthodique, justifiée, universelle et communicable, dont les énoncés peuvent être contrôlés par autrui selon des procédures publiques. Platon l’oppose déjà à la doxa, l’opinion qui tombe juste sans savoir pourquoi. Pour Bachelard, l’opinion n’est pas un savoir approximatif mais un obstacle : la science rompt avec le sens commun.
Quelle différence entre observation et expérimentation ?
Observer, c’est regarder ce qui arrive ; expérimenter, c’est provoquer un phénomène dans des conditions que l’on contrôle, en faisant varier un seul facteur. Claude Bernard montre qu’il n’y a pas d’expérience sans hypothèse directrice, faute de quoi on ne peut « qu’entasser des observations stériles ». Bachelard ajoute que le fait scientifique est construit par la théorie et par les instruments, qui « ne sont que des théories matérialisées ».
Qu’est-ce que le problème de l’induction ?
La science énonce des lois universelles à partir d’un nombre fini d’observations. Hume montre que rien ne prouve que l’avenir ressemblera au passé : notre croyance à la causalité n’est pas une connaissance mais une habitude. Duhem ajoute que l’expérience ne juge jamais une hypothèse isolée, mais tout un ensemble d’hypothèses.
Qu’est-ce que la réfutabilité chez Popper ?
Un énoncé universel ne peut jamais être vérifié définitivement, mais un seul contre-exemple peut le réfuter. Est donc scientifique une théorie dont on peut dire à l’avance ce qui la démentirait : la falsifiabilité sépare la science de la non-science, non le vrai du faux. Une doctrine capable d’interpréter n’importe quel comportement gagne à tous les coups, et c’est sa faiblesse.
Quelle différence entre expliquer et comprendre ?
Expliquer, c’est rattacher un fait à une loi ; comprendre, c’est saisir le sens qu’une conduite a pour celui qui l’accomplit. Durkheim veut « considérer les faits sociaux comme des choses », Dilthey lui oppose « nous expliquons la nature, nous comprenons la vie psychique ». Weber articule les deux : la sociologie comprend le sens visé par l’acteur, puis l’explique causalement au moyen d’idéaltypes.
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