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La philosophie des sciences

Source anonyme.

Les philosophies et les doctrines (I)

La réalité "scientifique" est-elle l'indice de la vérité ? A-t-elle un point de vue particulier ou sa valeur est-elle indépendante des données ? Si le chercheur ne peut réellement répondre à cette question car il participe à ce processus, la philosophie permet de discriminer plusieurs courants de pensée :

- Le déterminisme classique fait référence à l'idée formulée par Laplace sur base de la mécanique de Newton : si nous connaissons l'état du monde à un moment donné, nous pouvons alors en principe calculer tous les événements qui se sont produits dans le passé et tous les événements qui surviendront dans le futur.

Il nous faut "seulement" un programme basé sur les lois du mouvement de Newton et tenir compte des conditions initiales du système. Ce déterminisme causalement fermé prétend que nous sommes dotés d'une véritable liberté et créativité[1].

- Le déterminisme dit scientifique[2] est défini comme étant une doctrine selon laquelle l'état de tout système physique clos à tout instant du temps peut être prédit, même de l'intérieur du système, avec n'importe quel degré de précision stipulé, en déduisant la prédiction de théories, en conjonction avec des conditions initiales dont le degré de précision peut toujours être calculé dès lors que le projet de prédiction est donné. Dans sa version forte, le déterminisme prédit si le système en question sera un jour dans cet état ou non. Ce que nous ne pouvons pas prédire, c'est le comportement du système pour tous les instants du temps. Cependant, puisque l'auto-prédiction est impossible eu égard à l'incomplétude des conditions initiales, le déterminisme "scientifique" peut être réfuté et avec lui, toute théorie déterministe censée fondée sur les résultats ou les succès de la science.

Ces deux définitions du déterminisme sont en étroite relation avec le réductionnisme, bien que ce dernier ne doive pas nécessairement être déterministe.

- L'indéterminisme se voit dans l'impossibilité absolue de prévoir le cours des événements ou de réaliser une prédiction complète à partir de l'intérieur du monde car l'événement est incontrôlable, il ne dépend d'aucune loi causale ni coïncidence. Il ne peut être déterminé qu'en termes probabilistes. Il dépend du hasard absolu. Il laisse une porte ouverte à la possibilité que le monde soit complètement déterminé par ce que certains appellent un "principe divin".

Thomas Locker, l'Hudson river.

- Le fatalisme est une philosophie (nécessitarisme) ou une doctrine (prédestination) qui considère que le cours des événements est dicté de façon inéluctable par une puissance mystérieuse. Tout effort de notre part pour contrer cette volonté est vain. Puisque tout ce qui est prévu doit arriver, le fataliste refuse de se dépenser en efforts inutiles. A.Cuvillier précise que le fatalisme se distingue du déterminisme par le fait que cette conception porte non pas sur les décisions elles-mêmes mais sur leur mise à exécution.

- Le réalisme croit à une réalité indépendante du sujet qui la perçoit. Il n'y a donc pas de distinction entre la réalité et l'ensemble des phénomènes. La science serait à même de découvrir cette réalité.

- Le rationalisme est intimement lié à la raison (savoir inné) et à l'intuition. Mais le rationalisme considère que cette forme a priori de notre sensibilité ne devient connaissance qu'à travers l'expérience. Le rationnel est cartésien et lorsque les données font défaut ou sortent du cadre de l'expérience, il n'y a pas de connaissance valable. C'est le cas de la métaphysique. Le rationnel croit au principe d'identité mais celui-ci est en contradiction sur un plan psychologique avec l'interprétation irrationnelle des rêves.

- L'empirisme à l'opposé du rationalisme accepte tous les principes a priori et toutes les connaissances a posteriori.

L'empiriste fait de la causalité une idée subjective qui résulte des successions régulières des phénomènes, nous donnant l'illusion d'une nécessité logique. Mais l'empiriste fige le principe d'identité car l'expérience est sans cesse changeante : il en vient dès lors à ordonner les données elles-mêmes, à l'instar du Gestaltisme.

Ni le rationnel ni l'empiriste ne croient véritablement en l'évolution de la raison ou des mentalités.

- L'idéalisme tantôt rationnel, empiriste, critique ou transcendantal considère que la pensée est la seule réalité. L'idéaliste transcendantal reconnaît que le phénomène possède une réalité objective mais reste néanmoins un produit de l'esprit. La nature est un objet d'expérience. Mais en distinguant le sujet de l'objet, l'idéaliste prétend expliquer comment l'esprit s'impose aux choses. S'il reconnaît que l'esprit est à l'œuvre dans la perception sensible, il n'explique pas comment naît la connaissance.

- Le spiritualisme contemporain souligne qu'un sujet à conscience de lui-même alors qu'on ne connaît une chose que de l'extérieur. Le "je" sujet de l'action dispose d'une volonté qui n'est pas une force vitale, mais une force "hyperorganique", de nature spirituelle. Elle apparaît avant tout sur le plan psychologique.

- Le faillibilisme développé par Kurt Gödel et Karl Popper démontre l'incomplétude des énoncés mathématiques et les limites du pouvoir de la logique. Cette prise de conscience brisa l'idéalisme de certains.

Victor Vasarely, Volans, 1979.

- L'inventionnisme considère que les mathématiques sont une invention des mathématiciens pour cerner les problèmes du monde physique. Cette façon de penser n'est adaptée qu'aux réalités qui se prêtent à cette modélisation. Les économistes ou les statisticiens n'ont que faire d'une théorie de symétrie car les événements qui les préoccupent ne révèlent d'aucune harmonie de ce genre. Cette philosophie s'oppose à la pensée réductionniste.

- Le formalisme qui se limite à définir l'ensemble des règles d'inférences sans discuter du sens des propositions. Il se contente de la cohérence des démonstrations mais jamais il n'y aura de paradoxe car sa logique est exempte de défaut. Le résultat n'est pas relié au monde sensible.

Gödel nous a toutefois démontré qu'il existait des axiomes indémontrables qui dès lors invalident ce genre de concept.

- Le constructivisme limite la liberté des mathématiciens aux seuls résultats significatifs pour l'homme. On écarte le raisonnement par l'absurde car il s'agit d'un paradoxe de la pensée, on élimine les lois dans lesquelles les solutions des équations divergent, qui présentent des singularités pour ne conserver que les théories véritables, capables de démontrer les choses, de prouver leur existence. Cette construction mathématique est synonyme d'algorithme, découverte qui conduira à la célèbre "machine de Turing" et aux "superordinateurs". Cette logique séquentielle combine des opérations logiques qui en théorie permettent de tout calculer, jusqu'à l'infini si nécessaire; c'est le concept opérationaliste.

Mais Alan Turing et consorts ont démontré au siècle dernier qu'il existait des fonctions non calculables ou qui prenaient tellement de temps que l'on ne verrait jamais le résultat. Cette idée souffre cependant d'une exception majeure, car le constructivisme permet de découvrir les lois de la nature et rien ne s'oppose à ce que ce mode de pensée aboutisse à la "Théorie de Tout" (TOE). Or, par définition, une théorie complète doit être capable de déterminer nos actions; elle devrait donc déterminer le résultat de nos propres recherches la concernant ! En d'autres termes, notre raisonnement conduit à un paradoxe : suite aux propres conséquences de la Théorie de Tout, il se pourrait très bien que nous ne la trouvions jamais !

Pablo Picasso, Les demoiselles d'Avignon.

- Le conventionnalisme considère que les lois de la nature ne sont que des conventions, de simples constructions logiques qui déterminent les propriétés d'un monde artificiel. Elles ne peuvent pas être falsifiées "à la Popper" puisqu'elles sont requises pour déterminer les observations et les mesures scientifiques. Le conventionnaliste en déduit que la science est à même d'aboutir à une certitude absolue si elle choisit l'ensemble théorique du moment, donc normal. Il se base sur le principe de simplicité.

- Le relativisme qui considère que la Vérité est fonction de l'époque, de son cadre social, en bref de présupposés irrationnels qui fondent la notion de paradigmes. Grâce à Einstein, nous savons combien notre conception de la réalité a pu changer en passant d'une théorie à une autre.

- L'instrumentalisme qui ne juge pas les théories mais considère que les méthodes utilisées (instruments, théorèmes, etc) sont des outils de prédictions des résultats qui permettent d'appréhender le réel.

Si un jugement n'est pas validé par une mesure, c'est un préjugé. Dans ce sens les modèles théoriques ne reflètent pas la réalité. Ainsi la physique quantique soulève de grandes questions épistémologiques.

- Le phénoménalisme d'Ernst Mach qui juge qu'une théorie scientifique ne peut pas contenir de postulats qui dérivent de la stricte observation du monde. La méthode scientifique doit donc veiller à trier ce qui observable et ce qui ne l'est pas et n'accorder son crédit qu'à ce qui est observable. Toutefois, dans certains occasions on ne peut se passer des hypothèses et d'autres notions théoriques, qui sont le moteur de la conceptualisation et du progrès de la connaissance.

- Enfin le positivisme logique du Cercle de Vienne tenta d'unir le formalisme des observations aux règles d'inférence et au monde sensible. Il privilégie la vérifiabilité de la théorie scientifique et obéit à un phénoménalisme qualifié de dur. Le monde que l'on bâtit par l'intermédiaire des théorèmes et de la logique ne représente rien en lui-même, il est insuffisant pour décrire la réalité "du dehors". Selon les positivistes et contrairement aux idées de Mach, les questions scientifiques sont des notions métaphysiques du ressort du langage. Dans le discours scientifique, en dehors des faits observés ou expérimentaux, seul est autorisé le formalisme logique et mathématique. La démarche logique permet de révéler la cohérence ou l'absurdité des théorèmes sans la moindre hypothèse ontologique à son sujet. La difficulté fondamentale est de donner une description quantitative des phénomènes sensibles.

Le relativisme scientifique

Si les colloques scientifiques permettent de confronter les opinions de chercheurs appartenant à diverses disciplines, en corollaire le relativisme du scientifique devient évident; l'interdisciplinarité est intersubjective. La subjectivité de chacun est refoulée, car rien ne "va de soi", ni l'interprétation réaliste, ni l'instrumentalisme, ni aucun "principe" qui sous-tendrait cette philosophie.

La cosmologie par exemple a conservé une place de choix pour la physique théorique. Ses résultats s'appliquent à la physique quantique, à la dynamique des fluides, à la physique de la matière condensée, etc. Capable de représenter des structures réelles sous forme de modèles théoriques, le raisonnement seul a permis de déduire de nouvelles propriétés de la matière et de l'espace-temps. A la limite, les seuls concepts aboutissent à une impasse. Ainsi, malgré la bonne volonté des scientifiques, certaines équations complexes cachent des termes constants irréductibles, des paramètres libres, des singularités qui empêchent à ce jour de progresser.

"Atomic Wave". Document Agsandrew/Shutterstock.

Il apparaît avec un peu de recul que l'histoire des sciences est étroitement liée au progrès des préjugés face aux lois scientifiques, faits de l'expérience ou théoriques.

Jusqu'à l'époque de Newton par exemple, les lois déductives ne se justifiaient pas car le monde s'expliquait aisément à partir de l'expérience vécue. Kepler pressentait que l'orbe des astres devait se déterminer par la théorie et non plus empiriquement à partir de tables. C'est Newton, en comprenant sans pouvoir l'expliquer, que la gravitation ne pouvait pas être une force instantanée, qui a mis l'accent sur un principe fondamental. Einstein ensuite a démontré que la relativité ne nécessitait pas de système de référence absolu pour élucider les observations antérieures. Le "principe de relativité" proposé par Einstein, qui traduit l'équivalence des points de vue (la covariance) a été guidée par un sens aigu de la logique intuitive. Pure conception de l'esprit, déterminée a posteriori par le manque de précision des observations, sa théorie contient tous les faits observés, les expliquent, et permet d'en découvrir de nouveaux. La notion même de relativité est abstraite et souligne la prodigieuse avancée qu'elle donna à la Connaissance.

Prochain chapitre

L'idéologie de la science : du positivisme à l'empirisme

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[1] K. Popper, "L'Univers irrésolu" (2eme volume du Post-scriptum de la Logique…), Hermann, 1984, p102.

[2] K. Popper, "L'Univers irrésolu", op.cit., pp31, 66.


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