Que nous enseigne l’expérience ?

Galilée

PLAN DU COURS

1. L’expérience commune et ses limites

a) Les enseignements de l’expérience

  • savoir-faire et sagesse
  • connaissance du monde extérieur

b) Les limites

  • Le savoir empirique est incomplet. 

Cf. Aristote, Métaphysique, A, 1.

  • Le savoir empirique est incertain.

Cf. Hume, Enquête sur l’entendement humain, IV, 2.

  • Le savoir empirique est inutile.

Cf. Hegel, La raison dans l’histoire.

  • L’expérience commune comme obstacle épistémologique.

Cf. Gaston Bachelard, La formation de l’esprit scientifique.

2. L’expérience scientifique et la connaissance du réel

a) Le rôle de l’expérience dans les sciences

Cf. Carl Hempel, Eléments d’épistémologie : l’exemple de Semmelweis.

b) Le primat de la théorie

  • L’expérience est chargée de théorie.
  • Le rôle de l’imagination.
  • Le rôle des expériences de pensée : l’exemple de Galilée.

3. Les limites de l’expérience scientifique

a) Vérification et falsification

Cf. Karl Popper, La connaissance objective.

b) Le holisme épistémologique

Cf. Pierre Duhem, La théorie physique.

 

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TEXTES

« C’est de la mémoire que naît l’expérience chez les hommes ; en effet, de nombreux souvenirs d’une même chose constituent finalement une expérience ; or l’expérience paraît être presque de même nature que la science et l’art, mais, en réalité, la science et l’art viennent aux hommes par l’intermédiaire de l’expérience, car « l’expérience a crée l’art, comme le dit Polus avec raison, et l’inexpérience, la chance ». L’art apparaît lorsque, d’une multitude de notions expérimentales, se dégage un seul jugement universel applicable à tous les cas semblables. En effet, former le jugement que tel remède a soulagé Callias, atteint de telle maladie, puis Socrate, puis plusieurs autres pris individuellement, c’est le fait de l’expérience ; mais juger que tel remède a soulagé tous les individus atteints de la même maladie, déterminée par un concept unique, comme les phlegmatiques, les bilieux ou les fiévreux, cela appartient à l’art. Or, par rapport à la vie pratique, l’expérience ne paraît différer en rien de l’art ; nous voyons même les hommes d’expérience l’emporter sur ceux qui ont la notion sans l’expérience. La cause en est que l’expérience est la connaissance des choses individuelles, et l’art celle des choses universelles, et, d’autre part, que toute pratique et toute production portent sur l’individuel : ce n’est pas l’homme, en effet, que guérit le médecin, sinon par accident, mais Callias, ou Socrate, ou quelque autre individu ainsi désigné, qui se trouve être, en même temps, homme. Si donc on possède la notion sans l’expérience, et que, connaissant l’universel, on ignore l’individuel qui y est contenu, on commettra souvent des erreurs de traitement, car ce qu’il faut guérir avant tout, c’est l’individu.

Toutefois nous pensons d’ordinaire que le savoir et la faculté de comprendre appartiennent plutôt à l’art qu’à l’expérience, et nous considérons les hommes d’art comme supérieurs aux hommes d’expérience, la sagesse, chez tous les hommes, accompagnant plutôt le savoir : c’est parce que les uns connaissent la cause et que les autres ne la connaissent pas. En effet, les hommes d’expérience connaissent qu’une chose est, mais ils ignorent le pourquoi ; les hommes d’art savent à la fois le pourquoi et la cause. (…). Ainsi, ce n’est pas l’habileté pratique qui rend, à nos yeux, les chefs plus sages, mais c’est qu’ils possèdent la théorie et qu’ils connaissent les causes. En général, le signe du savoir c’est de pouvoir s’enseigner, et c’est pourquoi nous pensons que l’art est plus science que l’expérience, car les hommes d’art, et non les autres, peuvent enseigner ».

Aristote, Métaphysique, A, 1.

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« Tous les objets de la raison humaine ou de nos recherches peuvent se diviser en deux genres, à savoir les relations d’idées et les faits. Du premier genre sont les sciences de la géométrie, de l’algèbre et de l’arithmétique et, en bref, toute affirmation qui est intuitivement ou démonstrativement certaine. Le carré de l’hypoténuse est égal au carré des deux côtés, cette proposition exprime une relation entre ces figures. Trois fois cinq est égal à la moitié de trente exprime une relation entre ces nombres. Les propositions de ce genre, on peut les découvrir par la seule opération de la pensée, sans dépendre de rien de ce qui existe dans l’univers. Même s’il n’y avait jamais eu de cercle ou de triangle dans la nature, les vérités démontrées par Euclide conserveraient pour toujours leur certitude et leur évidence.

Les faits, qui sont les seconds objets de la raison humaine, on ne les établit pas de la même manière ; et l’évidence de leur vérité, aussi grande qu’elle soit, n’est pas d’une nature semblable à la précédente. Le contraire d’un fait quelconque est toujours possible, car il n’implique pas contradiction et l’esprit le conçoit aussi facilement et aussi distinctement que s’il concordait pleinement avec la réalité. Le soleil ne se lèvera pas demain, cette proposition n’est pas moins intelligible et elle n’implique pas plus contradiction que l’affirmation: il se lèvera. Nous tenterions donc en vain d’en démontrer la fausseté. Si elle était démonstrativement fausse, elle impliquerait contradiction et l’esprit ne pourrait jamais la concevoir distinctement ».

Hume, Enquête sur l’entendement humain.

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« Le pain que j’ai mangé autrefois m’a nourri : qu’est-ce à dire, sinon, qu’un corps offrant certaines qualités sensibles était, à ce moment, pourvu de certaines forces secrètes ? Mais s’ensuit-il de là que d’autre pain doive aussi me nourrir en un autre temps, et que les mêmes qualités sensibles doivent toujours être liées aux mêmes forces secrètes ? La conséquence ne semble aucunement nécessaire. Au moins doit-on reconnaître que l’esprit a tiré une conséquence, qu’il y a eu un pas de fait, qu’il y a eu un acte de pensée, une inférence, qui requiert une explication. Ces deux propositions sont loin d’être identiques : j’ai trouvé que tel objet a toujours été accompagné de tel effet, et : je prévois que d’autres objets qui sont, en apparence, semblables, seront accompagnés de semblables effets. Je conviendrai, s’il vous plaît, que l’une de ces propositions peut à bon droit être inférée de l’autre : je sais, en fait, qu’elle en est toujours inférée. Mais si vous soutenez que cette inférence se fait par une chaîne de raisonnement, je désire que vous produisiez ce raisonnement. La connexion existant entre ces propositions n’est pas intuitive. Il est besoin d’un moyen terme, qui permette à l’esprit de tirer une telle inférence, si toutefois elle se tire par raisonnement et par argumentation. Quel est ce moyen terme, cela, je dois l’avouer, passe ma compréhension. »

Hume, Enquête sur l’entendement humain.

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« Déjà l’observation a besoin d’un corps de précautions qui conduisent à réfléchir avant de regarder, qui réforment du moins la première vision, de sorte que ce n’est jamais la première observation qui est la bonne. L’observation scientifique est toujours une observation polémique, elle confirme ou infirme une thèse antérieure, un schéma préalable, un plan d’observation ; elle montre en démontrant ; elle hiérarchise les apparences ; elle transcende l’immédiat ; elle reconstruit le réel après avoir reconstruit ses schémas.
Naturellement, dès qu’on passe de l’observation à l’expérimentation, le caractère polémique de la connaissance devient plus net encore. Alors il faut que le phénomène soit trié, filtré, épuré, coulé dans le moule des instruments, produit sur le plan des instruments. Or les instruments ne sont que des théories matérialisées. Il en sort des phénomènes qui portent de toutes parts la marque théorique. »

Gaston Bachelard, Le nouvel esprit scientifique (1938).

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« C’est en réalité tout notre système de conjectures qui doit être prouvé ou réfuté par l’expérience. Aucune de ces suppositions ne peut être isolée pour être examinée séparément. Dans le cas des planètes qui se meuvent autour du soleil, on trouve que le système de la mécanique est remarquablement opérant. Nous pouvons néanmoins imaginer un autre système, basé sur des suppositions différentes, qui soit opérant au même degré.

Les concepts physiques sont des créations libres de l’esprit humain et ne sont pas, comme on pourrait le croire, uniquement déterminés par le monde extérieur. Dans l’effort que nous faisons pour comprendre le monde, nous ressemblons quelque peu à l’homme qui essaie de comprendre le mécanisme d’une montre fermée. Il voit le cadran et les aiguilles en mouvement, il entend le tic-tac, mais il n’a aucun moyen d’ouvrir le boîtier. S’il est ingénieux, il pourra se former quelque image du mécanisme, qu’il rendra responsable de tout ce qu’il observe, mais il ne sera jamais sûr que son image soit la seule capable d’expliquer ses observations. Il ne sera jamais en état de comparer son image avec le mécanisme réel, et il ne peut même pas se représenter la possibilité ou la signification d’une telle comparaison. Mais le chercheur croit certainement qu’à mesure que ses connaissances s’accroîtront, son image de la réalité deviendra de plus en plus simple et expliquera des domaines de plus en plus étendus de ses impressions sensibles. Il pourra aussi croire à l’existence d’une limite idéale de la connaissance que l’esprit humain peut atteindre. Il pourra appeler cette limite idéale la vérité objective ».

Albert Einstein, Léopold Infeld, L’évolution des idées en physique (1936).

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« Le progrès de la science consiste en essais, en élimination des erreurs, et en de nouveaux essais guidés par l’expérience acquise au cours des essais et erreurs précédents. Aucune théorie particulière ne peut jamais être considérée comme absolument certaine : toute théorie peut devenir problématique, si bien corroborée qu’elle puisse paraître aujourd’hui. Aucune théorie scientifique n’est sacro-sainte ni au-dessus de toute critique. (…) Nous en sommes venus aujourd’hui à nous rendre compte que c’est la tâche du scientifique que de continuer toujours de soumettre sa théorie à de nouveaux tests, et que l’on ne doit jamais déclarer qu’une théorie est définitive. Tester consiste à choisir la théorie à tester, à la combiner avec tous les types possibles de conditions initiales comme avec d’autres théories, et à comparer alors les prédictions qui en résultent avec la réalité. Si ceci conduit au désaveu de nos attentes, à des réfutations, il nous faut alors rebâtir notre théorie.

Le désaveu de certaines de nos attentes, à l’aide desquelles nous avons une fois déjà passionnément tenté d’approcher la réalité, joue un rôle capital dans cette procédure. On peut le comparer à l’expérience d’un aveugle qui touche, ou heurte, un obstacle, et prend ainsi conscience de son existence. C’est à travers la falsification de nos suppositions que nous entrons en contact effectif avec la réalité. La découverte et l’élimination de nos erreurs sont le seul moyen de constituer cette expérience « positive » que nous retirons de la réalité ».

Karl Popper, La connaissance objective, (1972).

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« Un physicien conteste telle loi ; il révoque en doute tel point de théorie ; comment justifiera-t-il ses doutes ? Comment démontrera-t-il l’inexactitude de la loi ? De la proposition incriminée, il fera sortir la prévision d’un fait d’expérience ; il réalisera les conditions dans lesquelles ce fait doit se produire ; si le fait annoncé ne se produit pas, la proposition qui l’avait prédit sera irrémédiablement condamnée (…)

Un pareil mode de démonstration semble aussi convaincant, aussi irréfutable que la réduction à l’absurde usuelle aux géomètres ; c’est, du reste, sur la réduction à l’absurde que cette démonstration est calquée, la contradiction expérimentale jouant dans l’une le rôle que la contradiction logique joue dans l’autre.

En réalité, il s’en faut bien que la valeur démonstrative de la méthode expérimentale soit aussi rigoureuse, aussi absolue ; les conditions dans lesquelles elle fonctionne sont beaucoup plus compliquées qu’il n’est supposé dans ce que nous venons de dire ; l’appréciation des résultats est beaucoup plus délicate et sujette à caution.

Un physicien se propose de démontrer l’inexactitude d’une proposition ; pour déduire de cette proposition la prévision d’un phénomène, pour instituer l’expérience qui doit montrer si ce phénomène se produit ou ne se produit pas, pour interpréter les résultats de cette expérience et constater que le phénomène prévu ne s’est pas produit, il ne se borne pas à faire usage de la proposition en litige ; il emploie encore tout un ensemble de théories, admises pour lui sans conteste ; la prévision du phénomène dont la non-production doit trancher le débat ne découle pas de la proposition litigieuse prise isolément, mais de la proposition litigieuse jointe à tout cet ensemble de théories ; si le phénomène prévu ne se produit pas, ce n’est pas la proposition litigieuse seule qui est mise en défaut, c’est tout l’échafaudage théorique dont le physicien a fait usage ; la seule chose que nous apprenne l’expérience, c’est que, parmi toutes les propositions qui ont servi à prévoir ce phénomène et à constater qu’il ne se produisait pas, il y a au moins une erreur ; mais où gît cette erreur, c’est ce qu’elle ne nous dit pas. Le physicien déclare-t-il que cette erreur est précisément contenue dans la proposition qu’il voulait réfuter et non pas ailleurs ? C’est qu’il admet implicitement l’exactitude de toutes les autres propositions dont il a fait usage ; tant vaut cette confiance tant vaut sa conclusion ».

Pierre Duhem, La théorie physique, (1906).

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