Théorie et expérience
L'expérience est souvent assimilée
à une pratique et à un vécu
permettant d'acquérir un savoir
empirique. Mais dans le domaine des sciences,
l'expérience est-elle de cet ordre et quel lien
établit-elle avec la théorie ?
1. L'expérience ne se réduit pas à
la simple observation des faits
Dans le domaine scientifique, l'expérience ne se
réduit pas à l’observation de faits.
L'empirisme, conception
selon laquelle, initialement, toutes nos connaissances
viennent des sens, ne retient que la dimension
passive de l'expérience : le physicien
devrait, sans le secours d'hypothèses (donc sans le
secours de la théorie) raisonner à partir de
faits observables. « Hypotheses non
fingo », affirmait Newton : « Je ne feins
pas d’hypothèses » (Principes
mathématiques de la philosophie naturelle,
1687). Newton fonde ses principes sur
l’expérience ; les suppositions
métaphysiques n’ont pas leur place dans la
science moderne, dont il est le principal
fondateur.
Toutefois, les faits nécessitent une interprétation, et les phénomènes observés doivent être ordonnés. La science ne peut se constituer à partir d’une succession d’observations. Une construction intellectuelle ordonnée doit permettre d'expliquer un ensemble de phénomènes. Selon Claude Bernard, « L'expérience est une observation provoquée dans le but de faire naître une idée ». Il pose ainsi les principes d’une véritable méthode expérimentale : « Il y aura donc deux choses à considérer dans la méthode expérimentale : 1°) l’art d’obtenir des faits exacts au moyen d’une investigation rigoureuse ; 2°) l’art de les mettre en œuvre au moyen d’un raisonnement expérimental afin d’en faire ressortir la connaissance de la loi des phénomènes » (Introduction à l’étude de la médecine expérimentale, 1865).
Théorie et expérience sont donc, selon Claude Bernard, indissociables. Il semble néanmoins que ce soit la théorie elle-même qui donne un sens à l'expérience. Si le point de départ de la science semble être l'expérience, il s'agit d'une « expérience polémique », pour reprendre la formule de Gaston Bachelard. Il ajoute : « Si l’activité scientifique expérimente, il faut raisonner ; si elle raisonne, il faut expérimenter » (Le nouvel esprit scientifique, 1934). Bachelard, à l’instar de Bernard, estime que la théorie et l’expérience sont interdépendantes.
Toutefois, les faits nécessitent une interprétation, et les phénomènes observés doivent être ordonnés. La science ne peut se constituer à partir d’une succession d’observations. Une construction intellectuelle ordonnée doit permettre d'expliquer un ensemble de phénomènes. Selon Claude Bernard, « L'expérience est une observation provoquée dans le but de faire naître une idée ». Il pose ainsi les principes d’une véritable méthode expérimentale : « Il y aura donc deux choses à considérer dans la méthode expérimentale : 1°) l’art d’obtenir des faits exacts au moyen d’une investigation rigoureuse ; 2°) l’art de les mettre en œuvre au moyen d’un raisonnement expérimental afin d’en faire ressortir la connaissance de la loi des phénomènes » (Introduction à l’étude de la médecine expérimentale, 1865).
Théorie et expérience sont donc, selon Claude Bernard, indissociables. Il semble néanmoins que ce soit la théorie elle-même qui donne un sens à l'expérience. Si le point de départ de la science semble être l'expérience, il s'agit d'une « expérience polémique », pour reprendre la formule de Gaston Bachelard. Il ajoute : « Si l’activité scientifique expérimente, il faut raisonner ; si elle raisonne, il faut expérimenter » (Le nouvel esprit scientifique, 1934). Bachelard, à l’instar de Bernard, estime que la théorie et l’expérience sont interdépendantes.
2. La raison doit prendre les devants dans une
dialectique expérimentale
L'expérience scientifique implique une
activité de l’esprit, et c’est
pourquoi on oppose l’activité de celui qui
expérimente à la passivité de celui
qui observe : en effet, la raison doit prendre les
devants en interrogeant méthodiquement les
phénomènes. Ainsi le fait scientifique
est d’une nature particulière puisqu'il est
élaboré par des instruments et est
provoqué par l'hypothèse :
« Il faut que le phénomène soit
trié, épuré, coulé dans le
moule des instruments, produit sur le plan des instruments
(…) Il en sort des phénomènes qui
portent de toutes parts la marque
théorique » (Bachelard).
Pour résoudre le problème posé par le « fait polémique », que nous avons précédemment évoqué, le chercheur propose une hypothèse qui devient une théorie. L'hypothèse est une invention de l'intelligence pour résoudre le problème posé par la contradiction entre l'ancienne théorie et le fait nouveau, que fait apparaître l'observation ou l'expérimentation. C’est pourquoi, selon Claude Bernard, on peut dire de la théorie qu’elle correspond à « une interprétation anticipée et rationnelle des phénomènes de la nature ». Galilée et Newton auront contribué à construire ce nouveau modèle de démarche scientifique qui associe étroitement l'expérimentation et l'expression des lois et théories en langage mathématique. Ce sont l'énoncé de théories mathématisées et l'expérimentation qui constituent désormais les bases d'une connaissance scientifique de l'univers, et non l'évidence intuitive tirée de la simple observation. L'analyse des rapports entre théorie et expérience, dans la démarche expérimentale, montrerait donc que le progrès scientifique ne doit pas se lire comme accumulation de faits.
Pour résoudre le problème posé par le « fait polémique », que nous avons précédemment évoqué, le chercheur propose une hypothèse qui devient une théorie. L'hypothèse est une invention de l'intelligence pour résoudre le problème posé par la contradiction entre l'ancienne théorie et le fait nouveau, que fait apparaître l'observation ou l'expérimentation. C’est pourquoi, selon Claude Bernard, on peut dire de la théorie qu’elle correspond à « une interprétation anticipée et rationnelle des phénomènes de la nature ». Galilée et Newton auront contribué à construire ce nouveau modèle de démarche scientifique qui associe étroitement l'expérimentation et l'expression des lois et théories en langage mathématique. Ce sont l'énoncé de théories mathématisées et l'expérimentation qui constituent désormais les bases d'une connaissance scientifique de l'univers, et non l'évidence intuitive tirée de la simple observation. L'analyse des rapports entre théorie et expérience, dans la démarche expérimentale, montrerait donc que le progrès scientifique ne doit pas se lire comme accumulation de faits.
3. Les « conjonctures provisoires » de la
science
Nous avons longtemps pensé que la science reposait
sur l'induction,
procédé qui consiste à obtenir des
lois générales à partir de faits
particuliers. Karl
Popper critique cette démarche :
« Peu importe le grand nombre de cygnes blancs
que nous puissions avoir observé, il ne justifie pas
la conclusion que tous les cygnes sont blancs »
(La logique de la découverte scientifique,
1934). Selon lui, la théorie vient avant les
faits, et il faut donc préférer la
logique
déductive, à travers laquelle
la théorie sera mise à
l’épreuve, à la logique inductive.
Les hypothèses précèdent
l’observation et l’expérimentation. La
science, explique Popper, procède par
« conjectures ». En effet,
certaines conjectures sont avancées, puis soumises
à la critique, par l’intermédiaire
de l’expérimentation, qui soit les
confirmera, soit les infirmera. C’est ainsi
qu’elles sont, selon le terme de Popper,
« testées »
(Conjonctures et réfutations, 1963). Une
conjecture confirmée dans les faits n'est pas pour
autant une théorie vraie. Nos certitudes ne portent
que sur ce qui est faux, précise Karl Popper.
En outre, une théorie n'est scientifique que si elle est réfutable. D'où l'idée de falsifiabilité (de l'anglais to falsify, « réfuter ») qui désigne la possibilité qu'a une théorie d'être remise en cause par une nouvelle expérimentation. Sont donc véritablement « scientifiques » les théories susceptibles d’être infirmées par de nouvelles théories : en ce sens, une « véritable » science n’est jamais définitive, ou absolument vraie. De plus, la recherche scientifique semble s’être toujours développée au cours de l'histoire en prenant modèle sur une théorie scientifique dite « exemplaire » que Thomas Kuhn appelle « paradigme » (du grec paradeigma, « exemple »). Aussi longtemps qu'un paradigme est posé, il n'est pas réfutable, ce qui empêche la science de progresser, ou des théories nouvelles d’apparaître (La structure des révolutions scientifiques, 1962). Si la vision géocentrique du monde, héritée d’Aristote, a si longtemps perduré, c’est parce qu’elle constituait un « paradigme », élevé au rang de véritable dogme. L’évolution, montre encore Kuhn, ne se fait pas de manière progressive mais par crises et par ruptures, à travers lesquelles les théories connaissent de véritables révolutions. Copernic, Giordano Bruno et Galilée sont passés pour des hérétiques pour avoir proposé de substituer l’héliocentrisme au géocentrisme. Les vérités scientifiques ne sont plus considérées comme absolues, même si l’ensemble de la communauté scientifique s’accorde aujourd’hui sur les critères de scientificité à partir desquelles une science peut être considérée comme une « science exacte » par opposition aux sciences dites « humaines ».
L’interdépendance de la théorie et de la pratique est désormais établie. Néanmoins, la science contemporaine se définit davantage aujourd’hui comme une science probabilitaire ou conjecturale. Une vérité scientifique n’est donc jamais définitive et toujours en « sursis », ce qui ne l’empêche pas pour autant d’accéder au statut de science exacte.
En outre, une théorie n'est scientifique que si elle est réfutable. D'où l'idée de falsifiabilité (de l'anglais to falsify, « réfuter ») qui désigne la possibilité qu'a une théorie d'être remise en cause par une nouvelle expérimentation. Sont donc véritablement « scientifiques » les théories susceptibles d’être infirmées par de nouvelles théories : en ce sens, une « véritable » science n’est jamais définitive, ou absolument vraie. De plus, la recherche scientifique semble s’être toujours développée au cours de l'histoire en prenant modèle sur une théorie scientifique dite « exemplaire » que Thomas Kuhn appelle « paradigme » (du grec paradeigma, « exemple »). Aussi longtemps qu'un paradigme est posé, il n'est pas réfutable, ce qui empêche la science de progresser, ou des théories nouvelles d’apparaître (La structure des révolutions scientifiques, 1962). Si la vision géocentrique du monde, héritée d’Aristote, a si longtemps perduré, c’est parce qu’elle constituait un « paradigme », élevé au rang de véritable dogme. L’évolution, montre encore Kuhn, ne se fait pas de manière progressive mais par crises et par ruptures, à travers lesquelles les théories connaissent de véritables révolutions. Copernic, Giordano Bruno et Galilée sont passés pour des hérétiques pour avoir proposé de substituer l’héliocentrisme au géocentrisme. Les vérités scientifiques ne sont plus considérées comme absolues, même si l’ensemble de la communauté scientifique s’accorde aujourd’hui sur les critères de scientificité à partir desquelles une science peut être considérée comme une « science exacte » par opposition aux sciences dites « humaines ».
L’interdépendance de la théorie et de la pratique est désormais établie. Néanmoins, la science contemporaine se définit davantage aujourd’hui comme une science probabilitaire ou conjecturale. Une vérité scientifique n’est donc jamais définitive et toujours en « sursis », ce qui ne l’empêche pas pour autant d’accéder au statut de science exacte.

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