Comment faire une découverte scientifique ?

 Comment faire une découverte scientifique ? Si je savais ! 

Je parlerais volontiers d'épistémologie, mais je sais que le mot fait peur : beaucoup d'amis que je rencontre se ferment comme des huîtres à l'évocation de ce mot, craignant une certaine philosophie de petit marquis, où le sens des mots n'est pas fixé, de sorte que les discours sont soit tautologiques, soit pas réfutables. Et puis, il a plus de trois syllabes, de sorte que l'on peut craindre des complexités théoriques inutiles. Certes la discipline est pratiquée par des individus qui sont pas toujours d'une clarté absolue, à l'aune des critères scientifiques (je parle des sciences de la nature, bien sûr). Certes la discipline est encombrée par quelques uns qui croient que les sciences ne sont qu'une activité sociale, en rien différente des religions… mais c'est là de l'idéologie et cela ne concerne pas l'activité réelle qui est désignée par ce mot : "épistémologie" vient d'épistémé, savoir, et de logos étude. L'épistémologie, donc, c'est l'étude du savoir et, en pratique, l'étude des sciences. Il y a, comme dans tout champ, des épistémologistes remarquables, et l'on ne saurait manquer d'évoquer Jean Largeault, décédé il y a quelques années, ou encore, avant lui, Emile Meyerson... ou Henri Poincaré, dont La science et l'hypothèse devrait être la lecture de tout jeune scientifique ! 

 

Epistémologie, philosophie des sciences... mais lesquelles ? 

Le mot "sciences" est plus court qu'épistémologie, mais -je me répète un peu par rapport à d'autres billets- il n'est pas moins ambigu, car il confond les sciences de la nature et les sciences de l'être humain et de la société, deux activités qui n'ont le plus souvent rien à voir, non pas que j'accuse nos amis géographes ou historiens de faire du mauvais travail, mais seulement que la base de ces sciences n'est pas l'acte de foi selon lequel le monde est écrit en langage mathématique. 

Autre ambiguïté que j'ai discuté ailleurs abondamment : la confusion des sciences de la nature et de la technologie, c'est-à-dire leur application, alors que, là encore, les deux activités sont bien différentes. 

Bref laissons de côté le mot "épistémologie" et gardons le mot "sciences" pour son acception réduite à "sciences de la nature", et posons cette question extraordinairement pratique, qui est celle que tous les scientifique des sciences de la nature doivent se poser (ou peuvent se poser, puisque je n'ai pas à juger de ce que les autres doivent faire) : comment faire une découverte ? Il me semble que, pour atteindre un objectif, il vaille mieux avoir une méthode raisonnable de l'atteindre, un chemin (methodon, en grec), et l'on voit mal pourquoi la découverte scientifique s'échapperait à la règle. Mais là encore, je peux me tromper, et c'est la raison pour laquelle je propose à mes collègues de répondre à ce billet afin que leur réponse soit publiée à côté du débat. 

 

Comment donc faire une découverte ? 

 Il est remarquable d'observer que les Grands Anciens, les Lavoisier, Faraday, Einstein, Galilée..., ne sont pas des individus d'une seule découverte, mais de plusieurs, ce qui corrobore mon hypothèse qu'ils auraient eu une méthode permettant la découverte. Laquelle ? Bien sûr, on peut balayer la question d'un revers de main, en disant que seuls comptent le travail, l'activité et l'intelligence, mais si j'accepte l'idée du travail, le mot "intelligence" m'arrête, car il en existe des formes innombrables : celle du corps (les athlètes), celle du coeur, celle des équations, celle de la chimie, celle de l'expérimentation… Et puis, s'il y a une intelligence de la découverte scientifique, en quoi consiste-t-elle ? Soit donc la question : comment faire des découvertes ? J'ai posé cette question à de grands scientifiques contemporains, et je m'intérese depuis longtemps à l'histoire des sciences et à l'épistémologie, notamment parce que ces disciplines peuvent nous livrer des méthodes restées implicites. Je livre ici un résultat rapide de mes enquêtes. Tout d'abord, il y a une méthode qui consiste à mettre en oeuvre une saine compréhension du travail scientifique, lequel consiste en (1) identification d'un phénomène ; (2) quantification de ce phénomène ; (3) réunion des données quantitatives en lois synthétiques (des équations) ; (4) recherche de mécanismes quantitativement compatibles avec ces lois ; (5) recherche de prévisions expérimentales fondées sur les théories ainsi établies ; (6) test expérimental des prévisions. 

La recherche des mécanismes, par l'application de cette méthode est une façon de faire. Est-elle bonne ? En tout cas, elle est saine. D'autre part, dans la même veine, il y a ceux qui partent des théories, qu'ils cherchent à réfuter. On observera que c'est là se focaliser sur un autre aspect de la méthode scientifique. Autrement dit, on sait que les sciences de la nature produisent des théories insuffisantes que l'on cherche à réfuter afin de produire des théories meilleures. Ici, c'est l'écart à la théorie qui est important, et je nomme cela un symptôme. En pratique, imaginons que l'on ait fait des mesures et que l'on ait vu des régularités, telles que 1, 2, 4, 8, 16… , alors une irrégularité est intéressante, puisqu'elle nous met sur une piste nouvelle qui n'est pas dans la régularité. Il y a donc une méthode qui consiste à se focaliser sur ces symptômes, nos mauvaises descriptions théoriques. 

Troisièmement il existe des scientifiques pour qui le travail scientifique consiste à "résoudre un problème". Je n'ai pas très bien compris ce qu'ils entendent pas là, mais je pressens la question : il y aurai un problème à creuser, une incompréhension, par exemple, de sorte que cette méthode serait analogue à la première. Une quatrième méthode consiste à construire une sorte de "microscope" particulièrement puissant, et à observer le monde avec ce nouvel outil. Par "microscope", je ne désigne pas le classique microscope optique, mais tout nouveau moyen d'observation, par exemple aussi bien un synchrotron, qui délivrera des faisceaux avec lesquels on sondera la matière, qu'un microscope à force atomique, ou même des appareils de spectroscopie qui, révélant les signatures de phénomènes ou objets, nous mettront sur la piste de ces phénomènes ou objets. Bref, si nous avons un moyen d'observation que nos prédécesseurs n'avaient pas, alors nous pourrons observer des phénomènes ou objets qui n'avaient pas été vus, et c'est bien là ce qui se nomme "découverte" : ce qui était couvert est découvert. 

Enfin il y a cette méthode qui tient dans une phrase : "tout fait expérimental, tout résultat de calcul sont des cas particuliers de théories générales que nous devons inventer". Cette fois, il semble que l'activité proposée soit différente, puisqu'elle relèverait de l'invention et non de la découverte, mais je crois en réalité que la construction théorique est bien de cette nature. Il s'agit de construction ; non pas une construction au hasard, non pas une construction poétique, mais une construction extraordinairement encadrée par de nombreuses mesures expérimentales des phénomènes, de nombreuses caractérisations quantitatives, et par les équations qui ont réuni ces données en lois synthétiques. Nous avons fait des mesures pour explorer un phénomène, nous avons obtenu de très nombreuses données quantitatives, nous avons regroupé ces données en lois synthétiques et nous cherchons maintenant des explications mécanistiques de ces lois. Les mécanismes sont des phénomènes que l'on peut exprimer en termes d'équations, et les sciences de la nature se nourrissent de cela. 

Par exemple, quand fut établie la mécanique quantique, il y avait des phénomènes étranges pour des objets très petits, et les données quantitatives furent à l'origine de deux constructions théoriques qui semblaient initialement différentes, à savoir les matrices et les opérateurs. Je passe sur les détails historiques, mais j'observe surtout que, finalement, ces deux formalisme furent réconciliés, et ils devaient l'être, car ils correspondaient aux mêmes phénomènes et aux mêmes données quantitatives. Bref il y a cette nécessité d'élaborer un cadre théorique associé à des mécanismes, à des objets particuliers. Par exemple, l'électron : il fut d'abord vu comme une espèce de petite boule de billard ; puis on lui découvrit une nature ondulatoire, comme des rides de la surface de l'eau, et l'on découvrit finalement que les particules subatomiques -tels les électrons- ne sont ni des particules ni des ondes, mais des objets subatomiques qui, quand on les regarde d'une certaine façon apparaissent comme des ondes, et quand on les regarde d'une autre façon apparaissent comme des particules ; d'ailleurs, on peut les regarder d'une troisième façon elles apparaîtront alors d'une troisième façon. Surtout les électrons qui étaient des particules initialement supposées pour expliquer des phénomènes sont devenus une sorte de dossier de plus en plus le gros, parce que correspondant à des mesures de plus en plus nombreuses . On a caractérisé (quantitativement !) l' électron, ses interactions avec la matière, et notre connaissance s'est augmenté. Notre dossier a gonflé à mesure que nous découvrions les propriétés de l'électron. Ces découvertes se sont évidemment faites sur la base d'expériences, mais ces expériences ont conduit à des propositions théoriques, qui ont constitué la théorie actuelle, théorie que les sciences de la nature doivent continuer à réfuter, car on ne dira jamais assez que l'on ne peut pas démontrer des théories, puisque celles-ci sont insuffisantes ; on peut seulement chercher à les réfuter pour en trouver de meilleures, plus proches des résultats expérimentaux. Voilà ce que j'ai glané, et c'est assez clair, de sorte qu'il ne nous reste plus qu'à nous retrousser les manches soit pour mettre en œuvre les méthodes que je viens d'énoncer, soit pour en trouver d'autres, et les partager avec la communauté, car il est vrai que, au moins pour certains, le monde des sciences de la nature est un monde éblouissant, enthousiasmant, au point que nous voulons partager avec tous les bonheur de nos travaux. 

 

Comme on dit en alsacien, ans Bràtt, au travail !

Les étapes de la recherche scientifique

Rédigeant un billet, et voulant renvoyer mes amis vers une description de la méthode scientifique (pour les sciences de la nature, ou sciences quantitatives), je m'aperçois que cette description figure dans mon livre "{Cours de gastronomie moléculaire N°1 : Science, technologie, technique (culinaires), quelles relations ?}" (éditions Quae/Belin), mais qu'elle ne figure pas dans ce blog. 

 

Il faut absolument réparer cela. A noter que la description que je donne a été testée devant les assemblées scientifiques les plus élevées, et notamment devant plusieurs lauréats du prix Nobel, ainsi que devant des sommités des sciences chimiques, en de très nombreuses occasions, et tout particulièrement, le 4 juillet 2015, à Strasbourg (voir [http://www.canalc2.tv/video/1347->http://www.canalc2.tv/video/1347]2). 

Comme personne ne m'a fait observer que j'étais dans l'erreur, je continue de propager ma vision des choses (fondées, quand même, sur un examen soigneux de l'histoire des sciences et de l'épistémologie). Je propose donc de considérer que la recherche scientifique se fait par les étapes suivantes, lesquelles constituent la "méthode scientifique" (pour les sciences de la nature, ou sciences quantitatives) : 

1. identification d'un phénomène 

2. quantification du phénomène 

3. réunion des données quantitatives en "lois" synthétiques 

4. par un processus d'induction, recherche des mécanismes quantitativement compatibles avec les lois identifiées, ce qui constitue une "théorie", un "modèle" 

5. recherche de conséquences de la théorie 

6. tests expérimentaux de ces conséquences, ou "prévisions théoriques", en vue d'une réfutation, qui permettra de revenir à 1, et ainsi de suite à l'infini. 

 

On ne dira jamais assez que toute théorie scientifique est fausse (disons insuffisante), et que l'on ne peut donc pas "démontrer scientifiquement", mais seulement réfuter. Autrement dit, l'activité scientifique produit des connaissances en réfutant les théories qu'elle produit. On ne dira jamais assez, d'autre part, que les sciences de la nature ne sont pas un discours comme les autres : les théories, même si elles sont insuffisantes, comme on l'a vu plus haut, sont quantitativement compatibles avec les caractérisations quantitatives des phénomènes. Les lois sont, évidemment, des façons synthétiques de donner des faits le plus juste possible, compte tenu des moyens de mesure à un moment donné, et les mécanismes proposés ne le sont pas au hasard, mais parfaitement en accord avec les caractérisations quantitatives. Et c'est ainsi que les sciences de la nature sont particulières... et merveilleuses !

Des sciences exactes ?

 
Dans un débat avec des amis des sciences de l'humain et de la société, j'ai été confronté à l'expression "sciences exactes" : la terminologie est de mes amis, et pas de moi, qui ai décidé de ne parler que de sciences de la nature, dont j'exclus les mathématiques, puisqu'elles sont d'une autre nature, même si demeure ce grand débat entre mathématiques découvertes et mathématiques inventées. 

Sciences exactes ? Je propose de ne pas confondre le savoir (ou prétendu tel, surtout en matière de sciences) et la recherche du savoir, à laquelle je propose de réserver le nom de science. La science, dans cette définition, est donc la recherche de savoir. 

Sciences exactes ? Il me semble qu'il y a là une difficulté de même nature que dans "sciences humaines", à savoir un emploi ambigu de l'article. 

Commençons par sciences humaines : c'est un pléonasme, car la science est une activité de l'être humain, et de nul autre. Généralement, ce pléonasme est une périssologie. 

Sciences de l'homme ? C'est mieux, mais la femme ? 

Sciences exactes ? Cela voudrait indiquer que certaines activités de recherche du savoir sont "exactes" ? Que serait donc une activité exacte ? Selon le TLF (le seul qui vaille), le terme "exact" signifie "Conforme aux règles prescrites, aux normes, à la convenance, aux usages, qui s'y conforme".
Nos amis des SHS qui parlent de sciences exactes pour les sciences de la nature voudraient-ils alors dire que leur propre activité n'est pas conforme à leurs propres règles ? Qu'elles ne suivent aucune norme ? Je croyais pourtant -on me l'a assez répété- que les historiens avaient leur méthode, tout comme les sociologues, ou les géographes ? Les philosophes ? Laissons-les de côté, afin de ne pas compliquer un débat qui n'est déjà pas parfaitement clair (quelle méthode commune entre Héraclite, Platon, Nietzsche ou Meyerson ?). 

Pour les sciences de la nature, oui, il y a des canons, lentement élaborés, et qui se retrouvent aujourd'hui dans la structure des publications scientifiques, qui collent à la description que je propose (et qui n'a toujours pas été réfutée ou critiquée), à savoir :
- observation d'un phénomène
- caractérisation quantitative du phénomène
- réunion des données quantitatives en lois synthétiques
- recherche de mécanismes quantitativement compatibles avec ces lois
- recherche de prévisions expérimentales testables
- test expérimental en vue d'une réfutation de la théorie proposée
- et ainsi de suite. 

Toutefois, cette conformité des sciences de nature ne peut conduire les scientifiques de la nature (on voit que je distingue la science et ceux qui la font, sans quoi on tombe souvent dans des erreurs terribles) à prétendre à l'exactitude de leurs descriptions du monde, pas plus que les sciences de la nature ne prétendent à la description exacte du monde, et encore moins à la "Vérité" ! Il faut user d'une rhétorique vraiment nauséeuse, détestable -celle de l'homme de paille- pour le faire penser. Bref, je propose que nous abandonnions tous l'expression "sciences exactes". Pour les sciences de la nature, je propose que nous utilisions l'expression "sciences de la nature" ou "sciences quantitatives", à moins qu'une nouvelle expression reste à inventer ?

Relisons Poincaré

A l'heure où de petits marquis disent les sciences de la nature égales à n'importe quel autre savoir, je relis Henri Poincaré (une autre pointure !) et je trouve : 

Quelques personnes ont exagéré le rôle de la convention dans la science ; elles sont allées jusqu' à dire que la loi, que le fait scientifique lui-même étaient créés par le savant. 

C'est là aller beaucoup trop loin dans la voie du nominalisme. Non, les lois scientifiques ne sont pas des créations artificielles ; nous n' avons aucune raison de les regarder comme contingentes, bien qu' il nous soit impossible de démontrer qu'elles ne le sont pas.

 

Ce n'est qu'un extrait... mais bien pensé !

Les sciences quantitatives peuvent-elles ne pas être quantitatives ?

 
Lors d'une discussion avec des membres du comité éditorial d'une revue, à propos d'une proposition d'article où je discutais l'importance des équations en vulgarisation, afin d'éviter que la science ne verse dans le dogme, je me suis attiré cette question : « Tout cela est très bien, mais ne peut on imaginer des sciences où le calcul soit absent ? » 

La réponse est simple : il y a des sciences de plusieurs sortes, si l'on nomme sciences des savoirs, mais les sciences quantitatives, les sciences dites « de la nature », celles qui sont fondées sur le calcul, se distinguent des sciences non quantitatives, celles qui ne sont pas fondées sur le calcul. 

C'est une sorte d'évidence absolue, de principe, à laquelle aucune discussion ne permettra d'échapper. 

Et les sciences quantitatives sont ... quantitatives, bien sûr ! 

La physique est-elle une science quantitative ? La réponse est évidemment oui. La chimie ? Ailleurs, j'ai discuté de la question de la nature de l'activité nommée « chimie », et j'ai montré que la chimie est une science, qui ne se confond pas avec ses applications. Elle est parfaitement quantitative. 

Passons à la biologie. Là, les choses sont plus difficiles, notamment parce que le poids de l’histoire est bien présent encore, et notamment cette opposition entre une biologie de classement, de taxonomie, et une biologie dite « moléculaire », ce qui a fait dire que la biologie moderne est la plus belle OPA de la chimie.
Oui, quand on considère les gènes et leurs produits, on considère des objets moléculaires, et l'analyse de ces objets ou de leurs relations est une activité de chimie physique. Bien sûr, on peut se limiter à chercher des corrélations entre des effets observés dans certaines expériences et la présence de bio-composés, tout comme cela s'est fait longtemps en chimie organique, quand cette dernière manquait des outils conceptuels et devait se réfugier dans la mise en œuvre de réactions, ce qui l'a fait critiquer par cette expression : « méthyle, éthyle, butyle... futile ». 

Expliquons : on critiquait les chimistes organiciens, parce que, ne mettant pas de calculs en oeuvre, ils mettaient en oeuvre toutes les réactions imaginables, éventuellement systématiquement, en partant de groupes très simples comme le groupe méthyle, avec un atome de carbone et trois atomes d'hydrogène, puis le groupe éthyle, avec deux atomes de carbone et cinq atomes d'hydrogène, puis avec le groupe butyle, etc.
Aujourd'hui la chimie organique a considérablement évolué, en mettant en oeuvre des méthodes les plus modernes du calcul, et il n'est pas anodin que le chimiste américano-strasbourgeois Martin Karplus ait été récemment couronné du prix Nobel pour ses méthodes informatiques de description et de prévision des réactions intermoléculaires ! 

Pour être honnête, la biologie la plus moderne fait également usage de tels outils, et l'on ne saurait omettre de signaler, à ceux qui craignent naïvement les pesticides, que certains laboratoires disposent de modèles informatiques des cellules, avec lesquels ils cherchent à prévoir, sans les fabriquer, les effets de principes actifs nouveaux, afin de traiter les plantes, de façon plus efficace et plus spécifique qu'avec le purin d'ortie;-). 

Modèle ? Il s'agit de programmes d'ordinateur où les différents composés de la cellule sont décrits, ainsi que leurs relations. Imaginons une sorte d'immense réseau, une sorte de filet de pécheur, avec des noeuds et des brins entre les nœuds. Les nœuds représentent les composés, et les fils leurs relations. Ces réseaux sont « quantitatifs », et il existe de tels mod

èles qui prennent en compte des dizaines de milliers d'objets. Quantitativement ! Bref, la biologie moderne est quantitative, et elle met en œuvre du calcul. 

 

Reste la question qui fâche : celle de la médecine, que mes interlocuteurs m'ont invité à considérer. Là, prudent, je renvoie vers Claude Bernard, qui a énoncé que la médecine était une technique, dont la technologie était la recherche clinique et dont la science était la physiologie. Selon Claude Bernard, la médecine n'est donc pas une science quantitative, puisque, comme la chimie, ce n'est pas une science, mais une technique.

Quel est le statut d'une expérience qui rate ?

 Quel est le statut d'une expérience qui rate ?  La question a été rarement posée, alors qu'elle est sur toutes les lèvres, dans les laboratoires : certains se plaignent que les collègues qui publient aillent jusqu'à indiquer des expériences qui "ne marchent pas", incriminant souvent la malhonnêteté des auteurs. 

On trouvera dans l'article Célébrons Diderot (L'Actualité chimique, janvier 2014, pp. 7-10) une discussion de cette question, inspirée du livre Cours de gastronomie moléculaire N°2 : les précisions culinaires (Editions Quae/Belin, 2012). 

Toutefois, ici, cela vaut la peine de raconter une histoire vraie, éclairante... et qui ne résout évidemment pas la question. Cela s'est passé dans les années 1980, lors d'un séminaire que j'avais été invité à faire dans le Laboratoire de physique thermique de l'ESPCI. Je présentais alors la gastronomie moléculaire, en même temps que je faisais des expériences illustratives. Notamment je discutai ce jour-là la question de "comment faire un oeuf dur à la sauce mayonnaise avec un seul oeuf" : l'idée était de prélever une goutte de jaune d'oeuf à la seringue, à cuire le reste de l'oeuf, tandis que l'on faisait une sauce mayonnaise à partir de la goutte de jaune, laquelle contient assez de composés tensioactifs pour faire la sauce. 

Plus exactement, sachant qu'il est toujours bon de ne jamais être en position de faire en public une expérience qui peut rater, je faisais faire les expériences à des auditeurs, me réservant le soin de discuter les opérations... et de rattraper les expériences éventuellement ratées. 

Or c'est un fait que, ce jour-là, mon collègue qui avait accepté de faire l'expérience la rata. Qu'à cela ne tienne : j'analysais publiquement la chose, et, repartant de la sauce ratée, je la fis réussir, en décantant d'abord l'huile qui surnageait dans un autre récipient, avant de l'ajouter à nouveau au culot, en fouettant vigoureusement. 

Je ne dis pas cela pour apparaître tel un Sauveur, mais seulement pour donner les circonstances exactes de l'événement... et faire comprendre pourquoi son souvenir est si proche : dans ces cas-là, on ne se sent pas bien. 

La sauce rattrapée, il fallut discuter ce qui s'était passé : la plupart du temps, c'est que l'on met trop d'huile au début, ce qui contrarie la géométrie de l'émulsion qui se fait bien avec les tensioactifs présents, à savoir que ces derniers, qui courbent l'interface eau/huile vers une émulsion huile dans eau, ne stabilisent que mal une émulsion eau dans huile. 

Bref, l'émoi passé, je proposais une discussion sur le statut des expériences qui ratent : une expérience qui rate n'est rien d'autre qu'une expérience qu'on n'a  pas réussi ! De même, un château de cartes qui s'écroule ne condamne pas le principe des châteaux de carte, mais seulement le doigté insuffisant de l'exécutant.

On peut continuer à gloser à l'infini, mais voici en tout cas un sain début : il y a des recettes qui ratent parce que la latitude expérimentale n'est pas grande. Ce n'est pas une question de méconnaissance théorique, mais simplement d'organisation du monde : parfois, il y a des chemins de crête, et non de larges avenues. Pour les emprunter, il faut éviter d'aller trop sur les côtés.

A propos de calcul

 Dans des billets précédents, j'ai discuté la question du calcul, mais je propose de reformuler un peu différemment la chose.
 

Considérons un phénomène du monde, par exemple le changement de couleur de framboises mises au contact d'une casserole étamée.
 

Pourquoi ce phénomène ? Le poète imaginera des affinités sensibles entre le fruit et le métal, et il produira un discours poétique ; le géographe discutera l'origine du métal, la qualité du sol où poussent les fruits, et il aura un récit descriptif ; l'historien regardera comment la choses a été décrite dans le passé, et verra des liens à travers les siècles, dans un discours rétrospectif, qui ne dit rien du futur, en réalité  ; le botaniste examinera des questions de répartition des diverses variétés de framboises dans les territoires, et il ne pourra rien dire du phénomène, mais posera des questions utiles au physico-chimiste ...
 

Pour ce dernier, le « changement de couleur » aura d'abord été exploré quantitativement, ce qui aura produit une foules de données : des spectres d'absorption de la lumière, des tables de composition... et c'est au terme d'un parcours jugé parfois excessivement long (par le public qui paye l'activité scientifique, ignorant ou oubliant que c'est la base de toute innovation industrielle et de tout progrès intellectuel) que l'on pourra proposer que les ions métalliques se lient aux électrons délocalisés des cycles aromatiques des anthocyanes.
 

C'est là un récit, certes, mais pas du même ordre que ceux des autres professions, parce que ce récit aura été encadré par les données quantitatives. Mieux encore, les sciences de la nature qui ne sont pas des simulacres de telles activités (OK, la tournure est alambiquée : elle signifie que, parfois, des sciences de l'homme et de la société singent les sciences de la nature) poursuivront le travail en allant chercher des réfutations de ce récit, sachant qu'on ne réduit pas le réel à un récit, que la « vérité » est inaccessible aux sciences quantitatives (mais encore plus aux autres activités!). 

Insistons un peu sur le mot « vérité » : certains épistémologues (ceux de pacotille, donc) critiquent les sciences de la nature en leur prêtant l'idée de chercher la vérité. 

C'est faire preuve de la dernière des ignorances des sciences de la nature. Leur procès d'intention est aussi malvenu que leur ignorance, et, si l'on ne voulait pas y perdre son temps, on chercherait à comprendre leurs motifs... mais on aura compris à ma phrase que ce serait vraiment du gâchis. 

Bref, en science, pas de vérité, certes, mais une adéquation des récits au nombre ! Seules les sciences de la nature se donnent cette obligation, qui est en réalité terrible ! En un mot, les sciences de la nature n'ont rien de commun avec les autres savoirs, et l'on ne sort guère convaincu des critiques qui ont été portées à l'encontre de la méthode les sciences quantitatives par quelques roquets, qui avaient sans doutes des idées « politiques » (piètre politique). 

Certes, c'est un acte de foi de penser que le monde soit écrit en langage mathématique, mais un acte de foi font très dynamisant.

La... preuve... de mes hésitations

 La question de la preuve, en sciences de la nature

Je propose une réflexion épistémologique (pardon : plus de trois syllabes à ce mot), puisque je ne suis pas certain de moi : mes amis n'auront ici qu'un soliloque, mais je compte sur eux pour rectifier mes erreurs.

La question tourne autour du mot « preuve », parce qu'il me semblait qu'il n'y avait de preuve qu'en mathématiques. En sciences de la nature, en revanche, puisque l'on produit des théories et que celles-ci sont insuffisantes par nature, la « preuve » de ces théories n'est pas possible.


Cela étant, dans un récent billet de blog, je considérais la cuisson des viandes sautées, et je prenais la formation de fumée comme une indication de l'évaporation de l'eau.
A utiliser le mot « indication » plutôt que le mot « preuve », je crois ma prudence justifiée, parce que cette fumée pourrait être tout autre chose qu'un ensemble de gouttes d'eau formées par recondensation de la vapeur formée quand le jus (majoritairement de l'eau) sort de la viande (en raison de sa contraction) et vient être évaporée par le contact avec la poêle très chaude. C'est peu probable que ce soit autre chose, mais nous discutons ici la question du principe.

Donc même pour une question aussi simple, je crois que le principe est salvateur. Car, au fond, même si nous savons qu'il y a de l'eau évaporée, et que cette eau se recondense, il y a très vraisemblablement aussi d'autres composés qui s'élèvent dans l'air  : à... preuve, l'odeur que nous percevons.

Et nous arrivons donc à un cas plus intéressant que celui de la fumée : s'il y a odeur, comment n'y aurait-il pas évaporation d'autre chose que de l'eau ? Sentir n'est-il pas une preuve ?

Oui, mais il y a la pratique et le principe. Et, en principe, nos sens sont trompeurs, et nous pourrions être trompés. Même si nous sommes des millions à sentir la même chose.

Surtout, comme il y a une différence entre la preuve mathématique et la preuve physique, il y aurait lieu, en physique, d'éviter le mot de "preuve" pour parler de corroboration, par exemple, n'est-ce pas?

Et puis, de toute façon, ne cherchons-nous pas plutôt la réfutation, qui nous fait progresser en permettant de dépasser l'insuffisante théorie que nous avons ?

Certaines connaissances sont révisables... mais d'autres ne le sont pas !

 Certaines connaissances sont révisables... mais d'autres ne le sont pas !

Il y a dans ce monde du bon et du moins bon. En termes d'interlocuteurs, par exemple.  Parmi les moins bons, il y a notamment les anti-sciences, les fous, les idéologues prêts à mentir pour soutenir leur cause, les autoritaires, les paresseux, les malhonnêtes, les ignorants qui s'ignorent tels, et j'en passe.
Certains de ceux-là profitent de l'honnêteté des scientifiques - qui admettent que les théories sont réfutables, ou, mieux, doivent être réfutables- pour avancer leurs arguments pourris, et notamment faire fi des données apportées par la science.
Ici, je propose d'expliquer ce mécanisme, et, aussi, de montrer qu'il y a lieu d'avoir un peu de modestie (dans tous les domaines, toujours, partout).

En matière d'épistémologie, il y a un mouvement un peu simplet qui, ayant compris qu'il y a des rapports entre les sciences de la nature et leurs applications, confond les sciences de la nature et leurs applications ; et un mouvement qui, ayant compris que le développement des sciences de la nature s'ancre dans une société, croit que les sciences de la nature sont une connaissance "révisable", donc fragile.
Souvent, ce sont les mêmes esprits faux qui font ces confusions, mais, bien sûr, la diversité du monde fait que certains tombent dans la première erreur, et d'autres dans la seconde ; certains tombent dans les deux.

Ayant déjà discuté la question des "technosciences", qui sont une chimère, ou un fantasme correspondant à la première erreur, je propose de considérer ici la seconde erreur, en expliquant bien en quoi les sciences sont révisables, et, surtout, en quoi cela ne change rien aux résultats qui sont établis.

Comme les généralités risquent de faire un discours bien compliqué, je propose de prendre l'exemple du courant électrique pour l'expliquer. J'ajoute aussitôt que c'est un exemple très représentatif, et pas du tout anecdotique.

Branchons simplement une pile aux deux extrémités d'un fil métallique : cela conduit au passage d'un courant électrique dans le fil.

A propos de ce phénomène, que l'on connaisse ou non l'existence des objets que nous nommons aujourd'hui des électrons, c'est-à-dire que l'on soit au 18e ou au 21e siècle, on peut mesurer une différence de potentiel entre les bornes de la pile, et l'intensité du courant dans le fil conducteur. Cela reste vrai aujourd'hui.

En 1870, le physicien américain Edwin Hall découvrit que des forces magnétiques provoquent l'apparition de différences de potentiel perpendiculaires à l'axe du courant.
La connaissance précédente n'est pas révisée par la découverte de cet "effet Hall".

Puis, en 1980, le physicien allemand Klaus von Klitzing, regardant en quelque sorte l'effet Hall à la loupe, découvre que la conductivité est quantifiée  : l'intensité du courant n'est pas exactement proportionnelle à la différence de potentiel, mais elle augmente par à coups.

Cette fois, il semble que la révision soit considérable... mais c'est oublier que cela n'est visible que dans des conditions extrêmes, à des températures de quelques degrés au-dessus du zéro absolu (soit -273,15 °C), et pour des champs magnétiques très intenses.
Donc oui, la loi de Hall n'est pas absolument juste, mais elle l'est presque toujours, et, en tout cas, elle le reste dans les conditions de Hall. Pas de révision, donc.

Ce type d'observations vaut assez généralement. Par exemple, s'il reste vrai que la vitesse d'un ballon qui roule dans un train, par rapport à un observateur fixe,  n'est pas exactement égale à la somme de la vitesse du ballon par rapport au train et de la vitesse du train, il n'en reste pas moins que l'écart entre la vitesse réelle et la somme des vitesse est très faible, et, en tout cas, pas mesurable avec les ustensiles habituels que sont des chaînes d'arpenteur et des chronomètres. C'est d'ailleurs la raison pour laquelle cette somme est enseignée dans les cours de physique.

Certes, la loi d'addition des vitesses a été révisée par la découverte de la théorie de la relativité restreinte, et cette révision fut une avancée majeure de la physique, mais elle n'est pas manifeste dans les conditions de vitesse habituelle, pour lesquelles la somme reste la loi à appliquer.

Dans toute cette affaire, il faut considérer "S'Dicki vor de Kleinigkeit", le gros avant le détail. Et l'on aura raison de considérer qu'une feuille de papier rectangulaire est... rectangulaire, même s'il est vrai que, à la loupe ou au microscope, les bords de la feuille sont évidemment crénelés.

Car il y aurait une sorte d'imbécilité à ne pas considérer la feuille comme rectangulaire. Si l'on est extrèmement rigoureux, on ne peut plus rien dire : tout est faux... et c'est précisément pour cette raison que des esprits trop justes deviennent faux, si l'on peut dire.

Expliquer ou interpréter ?

Un ami me dit qu'il cherche à "expliquer" un phénomène, alors que vient aussi, dans la conversation, le terme "interpréter".

Quel objectif, pour une recherche scientifique  : interpréter  ? expliquer ?

Admettons que l'objectif de la science soit de produire des théories réfutables qui rendent compte des phénomènes, par un mouvement que j'ai trop décrit dans ce blog pour que j'y revienne aujourd'hui. Que fait-on alors : on explique, ou on interprète ?

On se souvient quand même que les sciences de la nature cherchent des équation qui décrivent les phénomènes, en rassemblant les données de mesure. Là, il n'y a ni explication ni interprétation.
Puis on induit des théories en introduisant des notions compatibles quantitativement avec les équations trouvées : ces notions n'expliquent rien, mais ce sont des objets qui sont compatibles avec le jeux d'équation établies, des objets qui permettent de rendre compte des phénomènes. Explication ? Pourquoi pas. Interprétation ? Certainement.
Mais on n'oublie pas que ces théories sont insuffisantes, de sorte que si explication il y a, elle est fautive. L'interprétation, elle, ne l'est pas.


Tout cela est bien général, et il nous faut des exemples.

Considérons celui de la structure "hexagonale" de la molécule de benzène. Ce composé fut d'abord  découvert lors de l'analyse du gaz de houille par le merveilleux physico-chimiste britannique Michael Faraday.
Puis les "analyses élémentaires" montrèrent qu'il y avait autant de carbone que d'hydrogène, , mais la tétravalence du carbone (chaque atome de carbone a quatre liaisons avec des voisins) posaient un problème, et  August Kékulé qui proposa une alternance de simples et de doubles liaisons sur une molécule cyclique, hexagonale.

Ce timbre de la Poste allemande célèbre la découverte de Kékulé

Nous avons là un "modèle" de la molécule de benzène, mais cette image n'est pas juste : c'est une explication fausse, et une assez bonne interprétation des propriétés du benzène. On voit, à nouveau, que la terminologie "interprétation" est plus prudente que celle d'explication.



Certes, la question "comment ça marche ?"  demeure, mais c'est la réponse qui est plus complexe que certains ne l'espèrent. Oui, la réponse déçoit ceux qui veulent du simple, mais elle ravit ceux qui sont prêts à s'émerveiller des mécanismes du monde.

La vérité ?

La vérité ? Démontrer scientifiquement ? Des théories justes ? Des sciences exactes ?
Il faudrait que nous constituions progressivement un catalogue des idées populaires ou simplement communes qui  sont parfaitement fausses.

Par exemple, les sciences de la nature ne démontrent rien, mais se limitent à décrire de mieux en mieux les phénomènes, leurs mécanismes. Ce sont seulement les mathématiques, qui démontrent.
Les théories ? Elles sont toujours insuffisantes, imparfaites, et c'est la raison pour laquelle les sciences de la nature n'auront jamais de fin : il faut améliorer, et améliorer encore, en sachant qu'un modèle réduit de la réalité n'est pas la réalité, et que ce serait une erreur terrible que de confondre, que de croire qu'une description tout à fait locale puisse être globale.
Des sciences exactes ? Moi, je connais les sciences de la nature, qui, parce que nos outils de mesure sont nécessairement imprécis, rien qu'en raison du "bruit du monde" (je rappelle que, au minimum, l'énergie est kT).

Et la vérité, dans tout cela ? 

C'est amusant de voir comment la science est devenu bien plus prudente que par le passé, du point de vue épistémologique : personne aujourd'hui ne pourrait plus prétendre -sauf à avoir beaucoup de naïveté-  que nous cherchons la "vérité".  Nous cherchons seulement des descriptions de plus en plus précises des phénomènes, des objets du monde, et ces descriptions condamnées à être toujours imprécises (la question, c'est "combien ?") ne sont pas inutiles puisqu'elles permettent l'introduction notions et concepts, qui sont des outils qui nous aident à penser mieux.

Pas de place pour la "vérité", dans tout cela, sauf à considérer que notre discours est factuel, pas mensonger.

La nature se dévoile devant la science : mieux !

J'ai publié il y a quelque temps un billet de ce même titre... mais il était trop court. J'ai donc tout repris, et voici qui est mieux  !


Un ami m'envoie une image de cette statue : "la nature se dévoile devant la science".

Regardons-la de façon critique : n'est-il pas amusant de voir qu'un sculpteur -Ernest Barrias- donne de la nature l'image d'une femme, mais, surtout, que cette femme se dévoile, comme si la "Science" suffisait à apparaître pour que tout soit joué. D'ailleurs, c'est étrange aussi que la statue se dévoile devant nous, car tous les visiteurs qui font face à cette statue ne sont  pas scientifiques.
Et puis, pourquoi la nature serait-elle une femme ? En est-on encore à l'idée de la terre nourricière ? Certes, en français, la nature est au féminin, mais méfions-nous des genres : si les Français par de "la" lune et évoque "le" soleil, les Allemands évoque "die" Sonne, et "der" Mund, ce qui en dit long sur les interprétations des mythes alémaniques, et notamment du mythe de l'or du Rhin...

Mais c'est une autre histoire. Revenons à notre question de la nature qui se dévoile devant la science. En réalité, je trouve l'idée très fausse, très pernicieuse : il ne suffit pas de se présenter paresseusement devant la nature pour qu'elle se dévoile !
Je crois qu'il faut rectifier : ce sont les scientifiques, et certains d'entre eux seulement, les plus actifs, les plus ingénieux, qui, par une activité incessante, démultipliée, parviennent à lever difficilement un coin du grand voile. La nature, elle, n'est pas une personne, et, en tout cas, certainement pas la personne active qui est ici dépeinte.

D'ailleurs, l'expression "lever un coin du grand voile", qu'utilisait Albert Einstein, doit être discutée : si certains objets sont bien découverts (par exemple, le graphène, les fullérènes, les planètes extrasolaires, le boson de Higgs....), les théories, elles, sont certainement inventées. Le meilleur exemple est le formalisme de la physique quantique, qui peut être matriciel ou par opérateurs : qu'importe, le résultat est finalement le même.

Et puis, il faut répéter que nos théories sont insuffisantes, toujours insuffisantes par définition. Par des efforts considérables, les scientifiques parviennent difficilement à décrire les phénomènes de mieux en mieux. Un bon exemple est la loi d'Ohm, d'une proportionnalité entre la différence de potentiel électrique aux bornes d'un fil conducteur, et l'intensité du courant électrique qui parcourt le fil  : cette théorie était "assez bonne"... mais elle a été abattue par la découverte de l'effet Hall quantique, qui a valu le prix Nobel de physique à Klaus von Klintzing. Et nul doute que l'on améliorera encore les choses, un de ces jours, si un ou une scientifique s'y colle activement.

Activement : tout est là ! La nature n'est dévoilée que si l'on tire sur le voile avec une activité démesurée, avec une intelligence soutenus, qui n'est pas distraite par une poussière du monde que nous créons si nous n'y prenons pas garde (cela renvoie à d'innombrables billets précédents, donc je n'insiste pas).
Bref, nous pouvons dévoiler la nature, si nous sommes parfaitement actifs : cela doit être dit à tous nos jeunes amis !

A propos de chimie qui serait partout, ou de cette notion de technoscience que je crois chimérique (pour l'instant)

Décidément, il faudra que l'on m'explique mieux... si l'on peut !
Des amis disent que "la chimie est partout", d'une part,  et d'autres prétendent que la science moderne est une "technoscience", d'autre part.

Je ne comprends pas l'argumentation de mes interlocuteurs. En soi, ce n'est pas grave, mais j'aimerais quand même être assuré de mes propres idées.

Commençons par la chimie, qui est donc une science de la nature : celle qui étudie les réarrangements d'atomes.
Que veulent dire nos amis qui disent que la chimie serait partout ? Quand on marche, quand on respire, il y a des myriades de réarrangements d'atomes (des "réactions", qui ne deviennent chimiques que s'ils sont étudiés par la chimie), mais une personne qui respire ou qui marche n'est pas un chimiste, puisque ce n'est pas un scientifique.

Mes interlocuteurs veulent-ils dire qu'il y a des réarrangements atomiques partout ?
D'abord, pas partout (parfois, pour les métaux ou pour des matériaux inorganiques, ce ne sont pas des molécules, dont il s'agit), et, ensuite, si c'est cela que l'on veut dire, pourquoi ne le dit-on pas ?
Mes interlocuteurs veulent-ils dire qu'il y a des applications de la chimie partout  :  les cosmétiques, les détergents, les engrais, etc. ?  Alors disons que les applications de la chimie sont (presque) partout...  mais pas la chimie elle-même,  puisque la chimie est  une science de la nature (on y reviendra), qui ne se confond pas avec ses applications... même si certains font la confusion des deux.
Plus généralement, je ne comprends pas l'intérêt qu'on certains à vouloir confondre les sciences et les applications des sciences  : l'arbre n'est pas le fruit.


Les technosciences seraient-elles comme les anges ?
À propos des "technosciences", maintenant, je maintiens que dire un mot ne suffit pas pour faire exister une idée : on peut parler des anges, mais ils n'existent pas (jusqu'à plus ample informé).
D'autre part, mes  interlocuteurs qui me parlent de technosciences sont souvent des épistémologistes qui évoquent je ne sais quel Kuhn (en réalité, je le sais très bien, puisque j'ai lu -sans plaisir- Thomas Kuhn), mais qu'ils me parlent de Kuhn, ou de Koyré, ou de Feyerabend, ou de Popper, ou de Wittgenstein, ou de Hottois, peu me chaut : c'est un argument  d'autorité... et la lecture de ces auteurs ne me convainc pas. 
Mais surtout, je vois mal pourquoi je devrais me référer à des épistémologistes ou des sociologues, puisqu'il suffit de réfléchir et d'observer l'activité scientifique que je fais chaque jour : comme beaucoup d'entre nous, je cherche les mécanismes des phénomènes (par une méthode que j'ai décrite par ailleurs trop souvent pour que j'y revienne ici).
Et là, nous savons parfaitement - à condition d'être de bonne foi- distinguer les activités scientifiques et les activités technologiques.

Enfin, oui, quand nous  sommes dans la partie expérimentale des sciences de la nature, quand nous faisons des mesures, nous utilisons des instruments de mesure, qu'il s'agisse d'un double décimètre, d'un thermomètre, d'un appareil de résonance magnétique nucléaire... ou d'un vélo quand nous allons au laboratoire.
Le statut intellectuel de ces objets est le même : ce sont des outils techniques utiles pour notre activité scientifique, et qui ont tous le même statut intellectuel, du vélo à la RMN. Et cela n'a pas changé depuis Galilée  :  le télescope s'apparente absolument à l'anneau du CERN à Genève.
Bref, il y a donc des personnes qui ont une activité qui consiste à utiliser ses instruments pour explorer les mécanismes les phénomènes, dans la composante expérimentale de leur activité. Je ne veux pas rentrer dans la querelle des adjectifs (science pure,  exacte,  fondamentale...). Je me contente donc de parler ici de sciences de la nature, en sachant parfaitement -j'insiste parce que j'ai toujours l'impression que certains de mes interlocuteurs me prennent pour un ignorant ou un imbécile- que le concept de nature est bien compliqué.
Il y a donc des personnes qui explorent les mécanismes des phénomènes à l'aide d'outils, et d'outils techniques puisque par définition un outil  sert à faire, ce qui est la définition la technique.
Ces personnes ont une activité de sciences de la nature même, si le mot nature est  bien compliqué (pardon, je saute cette discussion ici). Mais ce que je sais, c'est que la technique n'est pas première, mais seulement accessoire, et, ni Bachelard, ni Popper, ni Kuhn, ni Hottois, ni Ellul, ni aucun autre ne pourra me faire penser avec autorité que les sciences de la nature puissent être autre chose que... des sciences de la nature... quand elle le sont !
Car j'y  reviens : Lavoisier, Pasteur, et des personnes d'une stature respectable ont parfaitement distingué les sciences de la nature et leurs applications. Et rien n'a changé depuis eux.

Mais pour y revenir, je fais donc état de ma double incompréhension  : suis-je obtus, ou bien les arguments que l'on m'a donnés sont-ils mauvais, et déplacés ?
J'ajoute que je n'ai pas d'intérêt à prendre à parti plutôt qu'un autre, et je cherche simplement être conduit logiquement à une position ferme.
Pour l'instant aucune des argumentations à propos de la chimie qui  serait partout ou bien à propos de l'éventuelle existence de  technosciences ne m'a convaincue. J'en suis bien désolé !

La science n'est pas la technologie (ni la technique), la découverte n'est pas l'invention

Les sciences ne sont pas les technologies, et l'existence des deux mots montre qu'il y a des différences, fussent-elles de connotations.  Mais, en réalité, ces différences sont considérables, et un esprit analytique s'évertuera à les chercher.

Pourtant, dans des discussions à propos de ces différences, certains se laissent aller à dire que prétendre à l'existence même d'une différence est rétrograde...
D'une part, c'est là un argument ad hominem, donc minable, et, d'autre part, nous feraient-ils l'injure de croire que j'ignore ce qui a été dit de toute cette affaire ? Au point d'en avoir fait un livre !

Ces personnes sont donc soit naïves, soit méprisables parce que méprisantes, soit malhonnêtes... et elles tombent  dans l'hubris le plus détestable... bien que là j'ai un doute sur le genre de ce dernier terme.

Commentaires

Un collègue (au sens de l'intérêt pour l'apprentissage ou les études, termes que je préfère à celui d'enseignement) me soumet un texte du logicien britannique Bertrand Russell, en me demandant un point de vue.
Disons quand même que je ne suis capable que de lire les mots qui sont écrits, pour essayer de les comprendre, assez naïvement.
Et c'est donc naïvement que je commente, en alternant le texte de Russell en italiques, et mes commentaires en romain :

"Aucune de nos croyances n'est tout à fait vraie."

J'observe que Russell parle de croyances, quand ce qui me passionne, ce que j'essaie de connaître, c'est la science, ou, plus exactement, la recherche scientifique, dont on ne répétera jamais assez la "méthode" (le cheminement, donc, que je décris ci dessous). Donc, il est question de ce que je cherche personnellement à éviter.
Des croyances ? Si l'on admet qu'il s'agisse d'un  processus mental expérimenté par une personne qui adhère à une thèse ou une hypothèse, de façon qu’elle les considère comme vérité, indépendamment des faits, ou de l'absence de faits, confirmant ou infirmant cette thèse ou cette hypothèse, on voit bien que je les déteste : d'abord, il y a la question de la vérité, qui n'existe pas en science, où l'on doit réfuter, plutôt que prétendre démontrer, mais, surtout, il y a la position de prendre parti indépendamment des faits ! Désolé, mais cela sent le soufre de l'esprit magique ! J'ajoute que les Lumières, dont je réclame que l'on prolonge l'esprit,  combattaient les croyances, en même temps qu'elles luttaient contre les tyrannies. Or prétendre à des thèses sans tenir compte des faits, n'est-ce pas le début de la fin en termes de paix sociale ?


"Toutes recèlent au moins une ombre d'imprécision et d'erreur." 

Dire que toutes les croyances recèlent imprécision ou erreur me semble une généralisation excessive : dans l'ensemble infini des positions arbitraires, pourquoi n'y en aurait-il pas qui soient justes ? Ou, du moins, qui ne soient pas contraires aux faits ?
Et puis, il faut quand même revenir aux "croyances", puisque j'ai parlé de positions. Par exemple, si je fête la Saint Nicolas, au mépris des faits historiques, n'ai-je pas le droit de le faire, très légitimement ? Après tout, il ne tient qu'à moi, sans gêner les autres, d'organiser une jolie fête qui me permettra de réunir ceux que j'aime, non ?


"On connaît bien les méthodes qui accroissent le degré de la vérité de nos croyances; elles consistent à écouter tous les partis, à essayer d'établir tous les faits dignes d'être relevés, à contrôler nos penchants individuels par la discussion avec des personnes qui ont des penchants opposés, et à cultiver l'habitude de rejeter toute hypothèse qui s'est montrée inadéquate."

Moi, je ne connais rien du tout, et je ne comprends pas comment Russell peut livrer une telle affirmation. D'ailleurs, pourquoi l'intuition ne pourrait-elle pas aussi jouer rôle ?
Écouter tous les partis ? Ils sont en n ombre infini, de sorte que, à ce jeu, je risque de n'en prendre aucun.
Essayer d'établir tous les faits ? Mais à quoi bon "accroître le degré de vérité de nos croyances", puisque le fait que les croyances soient des croyances est au mépris de faits ? Pourquoi vouloir des "croyances plus fiables", en quelque sorte, et non pas se débarrasser des croyances ? Mehr Licht !
Cultiver l'habitude de rejeter toute hypothèse qui s'est montrée inadéquate ? Oui, c'est la moindre des choses, mais on va là dans le chemin de la Raison, en non plus de la croyances.


"Dans la science, quand il ne s'agit que d'une connaissance qui ne peut qu'être approximative, l'attitude de l'homme est expérimentale et pleine de doutes."

Là, je doute de la traduction, mais, surtout, il y a ce mot "science" qui est bien ambigu, car les sciences de l'humain et de la société ne sont en aucun cas les sciences de la nature.
Ces dernières sont les seules dont je puisse parler raisonnablement. Oui, l'attitude est alors expérimentale. En revanche, l'attitude est-elle dans le "doute" ? Proposer la réfutation des théories comme méthode n'est pas la même chose que douter.
Pour mieux me faire comprendre, je reprends la méthode des sciences de la nature :
1. identifier un phénomène : là, il n'y a pas de doute

2. le quantifier : encore un travail technique où le doute n'a pas sa place

3. réunir les données en équations ("lois") : aucun doute non plus, même s'il y a la question de la généralisation,  que je considère maintenant sur un exemple :
Mettons-nous dans la peau de Georg Ohm, qui, il y a quelques siècles, mesure l'intensité d'un courant électrique en fonction de la différence de potentiel électrique, dans un circuit très simple fait d'un générateur électrique et d'une résistance. Il applique une différence de potentiel et mesure une intensité ; puis il applique une autre différence de potentiel et mesure une autre intensité ; et ainsi de suite dix ou cent fois de suite. Quand il trace un diagramme de l'intensité en fonction de la différence de potentiel, il voit que les couples (intensité, différence de potentiel) s'alignent environ sur une droite, ce qui montre une proportionnalité... et il introduit la notion de résistance électrique. Dans cette proposition, il y a plusieurs idées merveilleuses :
- d'une part, Ohm fait l'hypothèse que même pour des valeurs de différence de potentiel, il y aura proportionnalité ; observons qu'on n'en sait rien, mais on fait une hypothèse, que l'on se réserve le soin de tester ; et comme c'est une hypothèse, on ne sera pas désarçonné si la courbe se révèle en réalité être une oscillation, ou des marches d'escalier, par exemple, au lieu d'être une droite
- d'autre part, il y a dans la proposition d'une proportionnalité des "approximations", en ce que les expériences ne montrent en réalité aucun alignement parfait de tous les points de mesure. Là, il y a non pas une croyance, mais un acte de foi, exprimé par Galilée dans la sentence  "Le monde est écrit en langage mathématique". Ce qui me conduit au troisième point
- souvent, la proportionnalité s'impose, quand il y a des variations continues, en vertu de la nature même du calcul différentiel et intégral, qui a fait la physique classique : dans un petit intervalle, et notamment près de zéro, toute courbe continue et dérivable est assimilable à un segment de droite .
Pour en fini avec ce point 3, il n'y a pas de doute, mais de l'ignorance que l'on combat positivement, sur la base de mesures qui ont été faites et qui valent ce qu'elles valent, à savoir ce que valent les instruments de mesure, maniés par des expérimentateurs humains, donc faillibles, d'autant qu'ils sont portés par des théories insuffisantes (mais ils ont le droit de ne pas être imbéciles, et de savoir que le diable est caché derrière tout résultat expérimental et tout calcul, par exemple).

4. induire une théorie, en introduisant des concepts, des "objets théoriques", quantitativement compatibles avec les lois qui sont réunies dans la théorie. Ici, il y a de l'induction, et non de la déduction, mais :
- d'une part, les nouveaux objets ou concepts introduits ne sont que des propositions théoriques, et pas des "vérités", surtout si l'on regarde ce qui suit (5 et 6)
 - les nouveaux objets et concepts doivent être quantitativement compatibles avec les lois

5. chercher des conséquences théoriques testables : là, pas de doute non plus.

6. tester expérimentalement les prévisions théoriques (ce que j'avais nommé les "conséquences théoriques testables") : pas de doute à avoir.

Finalement, je ne comprends pas bien Russell, parce que son propos ne colle pas avec ma pratique scientifique quotidienne. D'ailleurs, j'ajoute une différence entre la "science" et la "recherche scientifique". Je sais bien ce qu'est la recherche scientifique : une activité que je viens de décrire. Mais la science ? Est-ce un état ? Une pratique ? Un résultat ?


"Tout au contraire en religion et en politique : bien qu'ici il n'y ait encore rien qui approche de la connaissance scientifique, chacun considère qu'il est de rigueur d'avoir une opinion dogmatique qu'on doit soutenir en infligeant des peines de prison, la faim, la guerre, et qu'on doit soigneusement éviter d'entrer en concurrence par arguments avec n'importe quelle opinion différente."

Là, je crois reconnaître que ce texte est un extrait de Two cultures ?
Cela dit, religion, politique : n'aurions-nous pas raison de nous demander ce qu'aurait dit Denis Diderot de tout cela ? Et le "dogme" ? Et ces "arguments", qui me font immanquablement penser à cette règle numéro 5 de Michael Faraday "Ne jamais participer à une controverse"...
Enfin, il y ces "opinions" que je déteste : n'importe quel imbécile aviné a des opinions. Notre humanité ne mérite-t-elle pas mieux ?


"Si on pouvait seulement amener les hommes à avoir une attitude agnostique sur ces matières, neuf dixièmes des maux du monde moderne seraient guéris ; la guerre deviendrait impossible ; car chaque camp comprendrait que tous les deux doivent avoir tort. Les persécutions cesseraient. L'éducation tendrait à élargir les esprits et non à les rétrécir".

Oh le bel idéalisme...  Mais tout cela ne me va guère : où notre homme a-t-il mesuré neuf dixièmes ? Et surtout, avec des "si", on mettrait Paris en bouteille. Je m'étonne même de la naïveté de cette phrase, qui aurait mérité une rhétorique plus affinée. Et une analyse : faut-il de l'éducation ou de l'instruction ? Et aurait-on tout d'un coup oublié les enseignements platoniciens ?
Bref, la question est surtout de savoir comment promouvoir un esprit analytique, comment asseoir la Raison, comment allumer les Lumières ? Rien que réunir les hommes, les femmes, les enfants pour discuter de cette question est un pas vers l'amélioration souhaitée par Russell... et par tous les humains de bonne volonté, n'est-ce pas ?

Technoscience : un mot caméléon, qui risque de nous conduire à compter les anges sur la tête d'une épingle. Comment voir le bleu du ciel ?

Voyons, il va falloir être positif, alors que certains font exister la poussière dans le monde. L'histoire est la suivante : il y en a qui utilisent le mot de "technoscience" pour désigner... Quoi, au juste ?

Une recherche bibliographique montre que l'acception initiale, qui voulait en quelque sorte reconnaître que les sciences de la nature s'élaborent pour partie sur des données techniques, a été gauchie mille fois, au point que la communauté des épistémologues ne s'entend même plus, sans compter que si l'on utilise le mot dans une acception donnée, viendra un contradicteur qui nous fera perdre notre temps en nous opposant une autre acception... évidemment bien plus "légitime" (selon cette personne).

Un "dieux jaloux" (de quoi, dans un tel cas ?) a refait le coup de la tour de Babel, et c'est donc la cacophonie.


Il faut dire que le mot est quand même mal forgé, parce que il y a "techne", faire, et "science", savoir. De là, passer à "technique" et "sciences de la nature", c'est déjà un pas audacieux, qui fait deux hypothèses... pour arriver à un mot à plus de trois syllabes, ce type de mots contre lesquels je mets mes amis en garde, de peur qu'on leur refile des denrées pourries ou de l'idéologie. D'ailleurs, l'idéologie n'est pas loin, dans ce cas précis, parce que certains interprètent (je ne juge pas, mais me contente de lire) que les sciences de la nature sont produites par des scientifiques payés par l'Etat, lequel se préoccupe de technologie et d'innovations techniques.


Finalement, quelle acception conserver pour "technoscience" ? Aucune bien sûr : pourquoi perdre notre temps à discuter des notions inexistantes, tendues par certains qui jouent au "dragon chinois" : on fait un dragon en papier énorme, puis on le pourfend pour montrer combien on est fort !

Donc je propose d'oublier ce mot idiot pour toujours, et de ne pas entrer dans des discussions où ce mot fluctuant apparaît. Ne comptons pas le nombre d'anges sur la tête d'une épingle, comme le firent certains de ces scolastiques dont Rabelais se moquait si bien.



Le ciel est bleu !


Émergeons donc de la boue où l'on a voulu nous plonger, faisons souffler un grand vent sur la poussière du monde que certains ont créée, levons la tête vers le ciel bleu. La technique ? C'est une activité merveilleuse, en ce sens qu'elle fait. Ou plutôt, disons qu'elle est merveilleuse quand elle fait bien, intelligemment. Les sciences de la nature ? On se doute que je vais dire que c'est  une activité merveilleuse, surtout quand elle se fait intelligemment.

Le rapport entre la technique et les sciences de la nature ? Il y a bien sûr la nécessité d'utiliser des outils techniques (instrumentaux) pour caractériser quantitativement les phénomènes, mais c'est là quelque chose  d'évident, donc de secondaire ; d'ailleurs, ne faut-il pas aussi respirer, manger, boire, dormir, pour faire des sciences de la nature... sans que l'on introduise de mot comme "respiroscience" ?

Puis, pour réunir les données en lois, il faut du calcul, qui ne se distingue pas, en tant qu'outil qui nous aide à atteindre nos objectifs, des spectromètres ou autres instruments techniques, qu'il s'agisse de pied à coulisse ou de synchrotron. L'induction de concepts, sur la base quantitative des "lois" (des équations, il faut le répéter)  identifiées ? Cette fois, la technique n'a guère sa part, au moins pour l'instant. La recherche de conclusions testables ? Là encore, nous faisons cela sans technique particulière, bien que l'on puisse imaginer des systèmes formels le faisant pour nous. Les tests expérimentaux des conclusions théoriques ? Il faut reprendre des outils et repartir dans le "laboratoire", cette pièce où l'on travaille pratiquement.


Ah, que cette activité de production de connaissances est belle, que le ciel est bleu !

Passons à autre chose

 Je vois que, depuis plusieurs mois, j'ai beaucoup discuté :
- des questions didactiques
- des questions épistémologiques

Pour le premier point, tout tient en une phrase simple : "la question n'est pas que les professeurs enseignent, mais que les étudiants étudient". Et tout le reste n'est que fioriture.

Pour le second point, j'ai donc testé mes extravagances auprès de personnes dont j'estime le jugement, et j'ai vu que  mes idées étaient très largement partagées. De sorte que le problème est assez bien réglé.

Au total, je vois donc que je perdrais mon temps à poursuivre ces discussions, et que  je risque de me répéter sans rien ajouter de notable. Il faut donc que je mette un terme à ces réflexions-là, pour aller sur des terrains neufs, et notamment plus scientifiques.
Bien sûr, il y aura sans doute des traînes de comète, mais ce sera mineur.

La question de lutter contre les idées fausses ? C'est perdre son temps que de chercher à convaincre ceux qui ne veulent pas être convaincus, et il faut donc négliger ceux-là.
Et ceux qui sont "naïfs"? Il suffit de répéter ce qui a été dit, raison pour laquelle je republierai périodiquement quelques billets synthétiques sur ces deux points : mes amis sauront que c'est la répétition de billets anciens, et les autres auront la possibilité de découvrir ces billets.


Allons, marchons !

La science ? Moi, je considère les sciences de la nature.

Ce matin, j'ai souri en voyant des commentaires sur mon billet consacré à la « vérité en science » : un « ami qui me lit » me fait observer que la question est différente pour les différentes sciences, telles que sciences de la nature, sciences de l'humain et de la société, sciences spirituelles, etc.



Tout d'abord, j'ai souri, donc, en voyant ces sciences spirituelles évoquées alors que je ne parle que de sciences de la nature, parce que, clairement, il ne s'agit pas d'activités du même type que celles que je considérais. Mon correspondant aurait d'ailleurs pu tout aussi bien parler de la science du cordonnier ou du maître d'hôtel, puisque ce sont là les titres de deux ouvrages que je possède.

Mais, à l'analyse, c'est moi qui suis fautif, et pas seulement moi, mais aussi tous mes collègues chimistes, physiciens, biologistes, etc. Pour nous, le mot « science » désigne exclusivement les sciences de la nature, et j'avais observé par le passé que cette appropriation du mot « science » pour nos sciences était indue, et que, en réalité, mon interlocuteur a raison.

C'est donc mon erreur personnelle qui a engendré sa réponse inappropriée, car je ne sais rien de la science du cordonnier, de la science du maître d'hôtel ou des sciences spirituelles ! Je ne peux donc absolument pas discuter la question de la vérité pour ces différentes sciences, et, même, je ne veux en aucun cas aller sur ce terrain où je suis incompétent. Surtout que, depuis deux jours, j'ai décidé de me focaliser sur mon terrain de compétence et de laisser aux autres la charge de faire leur propre exploration analytique. Je ne peux donc malheureusement pas répondre à mon interlocuteur, puisque je suis incompétent, mais je peux faire une chose : à savoir désormais ne plus utiliser le mot « science » tout seul, mais me corriger et exclusivement employer l'expression « science de la nature » quand il s'agit de cela. C'est un peu encombrant, mais je crois qu'il y a lieu de se perfectionner de ce point de vue, car je vois bien combien la confusion entre les diverses sciences engendre la confusion dans les dialogues avec nos amis.

Dont acte.

La vérité en science ?

On entend parler de vérité, en science, mais est-ce légitime ?

La science considère des « faits », et, si je ne méconnais pas les innombrables débats à propos de ce mot (tout comme d'ailleurs à propos de vérité), il faut éviter de se contorsionner intellectuellement trop. C'est un fait qu'un morceau de sodium qui tombe sur de l'eau fait au minimum une grande lueur, ou au maximum une explosion ; en tout cas, il se passe quelque chose. Cela a été, cela est, et cela sera si l'on refait l'expérience dans les conditions où nous l'entendons tous : à savoir à la température ambiante, avec des masses macroscopiques que l'on n'aurait aucune peine à préciser. De même, c'est un fait que la pomme tombe de l'arbre, dans les conditions (que l'on pourrait préciser) habituelles.

Les faits ne sont ni vrais ni faux : ce sont des faits. Il n'y a pas de valeur de vérité pour les faits : un « fait faux » n'est pas un fait, tout comme un « carré rond » n'existe pas.

Et les théories ? Là, c'est encore plus simple, parce que les théories scientifiques sont toutes insuffisantes, donc fausses. De sorte que, bien entendu, elles ne sont alors pas « vraies ». 

Et, en conséquence, la science ne cherche certainement pas la vérité, mais elle cherche les mécanismes des phénomènes, sous la forme de théories (idées, concepts, relations quantitatives entre des concepts) qui sont insuffisantes et dont on cherche lentement à augmenter les capacités prédictives. Souvent, on avance par petits pas, et, parfois, il y a un saut conceptuel, un changement complet de cadre descriptif, comme quand on est passé de la physique classique à la physique quantique.

Mais pas de vérité, dans tout cela !

Je viens de retrouver cette citation admirable...

Le seul moyen de prévenir ces écarts, consiste à supprimer, ou au moins à simplifier, autant qu'il est possible, le raisonnement qui est de nous, & qui peut seul nous égarer, à  le mettre continuellement à l'epreuve de l'experience ; à ne conserver que les faits qui sont des verités données parla nature, & qui ne peuvent nous tromper ; à ne chercher la vérité que dans l'enchaînement des expériences & des observations, sur-tout dans l'ordre dans lequel elles sont présentées, de la même manière que les mathématiciens parviennent à la solution d'un problème par le simple arrangement des données, & en réduisant le raisonnement à des opérations si simples, à des jugemens si courts, qu'ils ne perdent jamais de vue l'évidence qui leur sert de guide.
Méthode de Nomenclature chimique,
A. L. LAVOISIER, 1787.