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UNE THEORIE SCIENTIFIQUE PEUT-ELLE ETRE A LA FOIS PROVISOIRE ET VRAIE ?
TS 1- 2004- G. Gastaud, sujet d’épistémologie
Le savoir scientifique est l’illustration par excellence de l’idée de progrès, c’est-à -dire d’un changement historique constamment orienté vers le mieux. Pourtant l’accumulation des connaissances scientifiques ne procède pas seulement, ni même principalement par addition. Il existe des révolutions scientifiques qui détruisent les théories jusqu’alors admises. Les théories scientifiques, ces ensembles de concepts rigoureusement liés entre eux par les mathématiques et globalement articulés au réel par l’expérimentation, sont périssables ; si bien que paradoxalement, la science, constituée pour répondre à l’exigence de certitude par la démonstration, ouvre une brèche au scepticisme et au relativisme. Si toute théorie scientifique n’a qu’une valeur passagère, peut-elle prétendre sans contradiction à l’épithète de « scientifique » ? Une théorie scientifique peut-elle donc sans contradiction être à la fois qualifiée de « vraie » et de « provisoire » ?
Pour donner une signification non-sceptique à l’idée de progrès scientifique, il nous faut donc tenter d’associer dialectiquement deux notions qui semblent radicalement antagoniques : comment concilier l’universalité du vrai, qui implique son invariance par rapport au temps, et l’idée de temps, qui implique qu’une théorie puisse changer, comme toute réalité naturelle ou historique ? L’enjeu est également d’éviter de concevoir la science de manière dogmatique, comme une réalité figée et irréfutable. Comment en somme le progrès scientifique peut-il se faufiler entre d’une part, le scepticisme et le relativisme, qui anéantissent l’idée de vérité, et le dogmatisme, qui tue la recherche sous prétexte de sauver la vérité ?
Après avoir examiné l’idée que les théories scientifiques sont soit vraies donc éternelles, soit provisoires et sans vérité, nous examinerons comment elles peuvent s’approcher sans cesse de la vérité absolue sans cesser jamais de présenter un caractère perfectible, relatif et plus ou moins réfutable.
1- THESE DITE DOGMATIQUE : EN TANT QUE SCIENTIFIQUE, UNE THEORIE EST VRAIE ET NON PROVISOIRE
Par définition, la science est le savoir accompagné de démonstration. Mais qu’est-ce que démontrer ? C’est déceler dans la réalité (nombres, nature physique, organismes, sociétés…) des liens nécessaires et objectifs indépendants de nos opinions et de nos volontés. Saisir une nécessité objective, c’est-à -dire une loi mathématique, physique, chimique, économique, psychologique…, c’est énoncer une loi objective, donc indépendante de chaque homme, de chaque société et de chaque époque. Il y a donc coïncidence entre le concept de théorie scientifique et la définition du vrai comme universel. Une vérité variable d’une époque à une autre ne serait qu’opinion, préjugé, illusion personnelle ou collective, idéologie.
Les Anciens en ont conclu que la science, la « Sophia », est par nature le réceptacle des vérités éternelles. Chercheur que par accident, le scientifique est savant par essence. C’est pourquoi d’ailleurs la première conception de la science, telle qu’on la trouve chez Parménide et Platon, se tourne vers les mathématiques et se détourne de l’expérience, soumise aux aléas subjectifs de la perception et aux accidents de la vie pratique. Au contraire, un théorème démontré, l’est pour toujours. L’expérience elle-même l’atteste : les théorèmes fixés par Euclide dans cette cathédrale logique que constitue la théorie des « Elements » (3ème s. av. JC) n’ont pas bougé. Tout géomètre peut en droit (et parfois en fait : Pascal) les re-démontrer à tout moment en ignorant l’apport personnel et contingent de l’individu Euclide. Bref les théories scientifiques sont éternelles pour autant qu’elles sont scientifiques.
Naturellement, il faut ajuster cette conception aux réalités beaucoup plus mouvantes et riches des sciences de la nature et des sciences de l’homme. En effet, les sciences expérimentales et ses théories ne se contentent pas des déductions purement formelles des maths, dont Platon révéla le premier le caractère hypothético-déductif. L’expérience, contrairement à la démonstration mathématique, est infinie en droit puisqu’on n’a jamais fini d’observer la totalité des « cas » expérimentaux possible.
Mais cela ne signifie nullement que la théorie scientifique puisse changer en tant qu’elle est scientifique. Quand on passe par exemple de l’évolutionnisme orthodoxe de Darwin à la théorie néo-évolutionniste de S.J. Gould en abandonnant l’idée darwinienne de changements purement graduels pour adopter la théorie des « équilibres ponctués », on n’abandonne pas une théorie vraie pour une autre, ce qui serait contradictoire (il n’y a contradiction qu’entre erreurs, qu’entre erreur et vérité, mais jamais entre vérité et vérité), on abandonne ce qui dans la théorie de Darwin était faux, mal informé et unilatéral (là où Darwin ne voit que continuité entre espèces, Gould discerne continuité et rupture) pour une théorie plus complète, donc plus proche de l’expérience et plus adéquate au réel. Bref, on progresse en ajoutant le vrai au vrai, celui-ci ne change jamais de « signe » (au sens algébrique), on se contente de soustraire le faux au vrai. Au final, si l’on peut dire, la science reste cumulative et additionnelle au sens algébrique et non arithmétique du mot. Si les théories changent sans s’additionner, la vérité, elle, s’accumule et s’additionne, poussant le faux dans ses ultimes réduits en élargissant sans cesse le champ expérimental et la subtilité des constructions théoriques, conceptuelles et mathématiques. Il n’y a donc pas remplacement d’une vérité par une autre, mais substitution d’une théorie plus vraie à une théorie moins vraie. Ce qui s’élimine dans chaque théorie, c’est au final ce qu’elle comporte d’illusion, de préjugé ou d’erreur antiscientifique.
Cette conception rassurante de la science n’est pas dénuée de justesse car incontestablement, ce mode de progression des théories scientifiques existe aussi (et certains diront même : existe principalement). Mais rend-elle compte de la totalité, voire de la généralité des cas observés par l’histoire des sciences ? Est-elle appropriée pour rendre compte des bouleversements qu’a subis, et que s’apprête à subir encore, la connaissance scientifique ? Surtout, ne confond-elle pas quelque peu vérité et réalité ? La première, si objective soit-elle, reste une construction de la pensée s’exprimant par le biais du langage et de ses dérivés formels épurés par la science. Elle dépend donc bel et bien des hommes, de leurs moyens d’expression, de leurs outils de compréhension qui sont inséparables des temps et des lieux. Qui peut croire qu’en soi, objectivement, indépendamment de la manière dont les hommes parlent et écrivent, la réalité obéisse à des « lois », à des « formules », à des « énoncés », si rigoureux soient-ils ? Contrairement à ce qu’a cru Galilée, la nature n’est pas « écrite en langage mathématique », tout simplement parce que la nature n’est pas un livre, c’est-à -dire un recueil de pensées ! Considérée en elle-même, la réalité matérielle est bête. Que l’homme veuille comprendre intelligemment, consciemment, cette réalité en soi stupide, l’expose à l’arbitraire et à l’erreur et plus encore, à la relativité et à la subjectivité radicale du vrai.
2- THESE SCEPTIQUE : TOUTE THEORIE SCIENTIFIQUE EST PROVISOIRE, DONC « NON VRAIE ».
Si objectives qu’elle se veuillent, les théories scientifiques sont forcément les reflets de leur temps, des rapports de forces politiques et idéologiques qui y prédominent. La science est partie intégrante de la culture moderne dont elle partage souvent, fût-ce à l’insu des savants, les engouements et nombre de préjugés. On peut vérifier cela, non seulement dans le domaine des sciences humaines, dont l’objet touche aux enjeux brûlants de la politique, de la morale et de l’éducation, mais dans le domaine des sciences physiques. Par exemple, la science antique est dominée par une certaine séparation de la théôria, domaine propre au savant confondu avec le sage, et de la praxis, qui renvoie au travail manuel considéré comme activité servile et infra-humaine. Ainsi le contenu des théories astronomiques ou mécaniques de l’Antiquité, dominées par une conception statique et mystique du cosmos, est-il fortement influencé par l’idéalisme métaphysique (Platon), produit de la division en classes de la société esclavagiste. A l’inverse, la science galiléenne porte la marque des temps nouveaux, de l’unité de la théorie et de l’expérience qui caractérise le chercheur entrepreneur et technicien du capitalisme naissant. Que l’astronomie soit par exemple passée du monde clos et centré de l’Antiquité (géocentrisme) à l’univers infini et décentré évoqué par Pascal (« le silence éternel de ces abîmes infinis m’effraie »), cela n’est pas sans rapports avec les bouleversements culturels, économiques et culturels de la Renaissance, avec les Grandes Découvertes, avec la décomposition du mode de production féodal délité par l’argent, avec la naissance du mode de production capitaliste et de sa première phase de mondialisation, avec le nomadisme caractéristique qui caractérise la vie nouvelle des individus « lâchés dans la nature », de cette nouvelle période historique où s’amorce la fin du servage en Occident ?
De même, la biologie soviétique des années 30, à la recherche de « l’homme nouveau », est-elle provisoirement revenue à la théorie lamarckienne de l’hérédité des caractères acquis, théorie erronée qui ouvrait illusoirement la voie à la possibilité de révolutionner l’agronomie et d’ancrer biologiquement le progrès historique dans le génome de l’être humain. La biologie occidentale a fustigé cette idéologisation de la science. Mais aujourd’hui, des biologistes occidentaux reprochent précisément à cette science occidentale d’avoir forcé le trait en sens inverse en donnant une importance démesurée à la génétique mendélienne (cf « Ni dieu ni gène », de Sonigo et Kupieck), et cela pour des raisons idéologiques diamétralement opposées à celles qui ont fourvoyé la biologie soviétique des années 30 (l’idée que l’essentiel de la morphogenèse et des capacités organiques sont déterminés de part en part par un programme génétique a un caractère conservateur, finaliste et même insidieusement religieux : qui a écrit le « programme » ?- qui invalide d’avance toute perspective de transformation révolutionnaire du comportement humain). L’épistémologue T. Kuhn a ainsi mis en lumière l’existence de « paradigmes épistémologiques », schémas conceptuels plus ou moins inconscients qui formatent inconsciemment les productions scientifiques d’une époque (les fameux « modèles standard » de la cosmologie ou de la mécanique quantique sont-ils de cet ordre ?) ?.
Si tel est le cas, la science mérite-t-elle encore ce nom ? Qu’est-ce qui distingue la théorie scientifique d’une idéologie religieuse ou métaphysique ? Que devient l’exigence démonstrative assignée à la science par Thalès ? Comment expliquer en outre la concordance objective entre les prédictions d’une théorie et les phénomènes observés ? Quand, en vertu de la théorie newtonienne de la gravitation et de l’examen fin de l’orbite d’Uranus, l’astronome français Le Verrier prédira au 19ème siècle l’existence de Neptune (jusqu’alors inobservée), force sera bien de considérer sa théorie comme exacte et vraie puisque Neptune fut au rendez-vous des observations prescrites par Le Verrier et que des sondes spatiales l’ont survolée à notre époque.
On ne peut donc tabler sérieusement sur les conceptions « conventionalistes » héritées de l’épistémologue Duhem ou du physicien Henri Poincaré. L’un et l’autre voyaient dans les théories scientifiques de purs modèles mathématiques arbitraires servant à décrire les phénomènes physiques à partir d’axiomatiques choisies pour leur commodité. Loin d’avoir à expliquer la réalité, la seule exigence que nous devrions avoir, selon eux, à l’égard de ces modèles serait de nous permettre de prévoir le devenir de ces phénomènes sans que nous ayons à nous préoccuper de savoir si le modèle est vrai ou faux. Cette concordance extérieure entre modèle et réalité est, selon l’épistémologie positiviste, révocable à tout instant : il suffit d’un contre-exemple (par exemple, d’aller une fois dans le grand nord de la Russie pour infirmer la « loi » selon laquelle en 24 heures, le jour succède à la nuit). La réussite d’une théorie, son adaptation à un grand nombre de cas ne garantissent donc pas son adaptation à la totalité des cas, que l’expérience ne peut embrasser par définition. Si large soit-elle, l’expérience ne permet pas de prouver une théorie et l’induction (extraction d’une « loi » théorique à partir d’un nombre aussi grand qu’on voudra mais fini de cas expérimentaux) ne fournit jamais une certitude à 100%. Mais s’il n’y a rien de vrai dans une théorie, comment expliquer qu’elle réussisse régulièrement à prévoir le devenir d’un système et qu’elle permette le cas échéant à l’homme d’agir efficacement sur lui ? La science serait-elle moins exigeante qu’un détective qui, à l’évidence, ne veut pas seulement que ses théories soient formellement cohérentes et qu’elles « cadrent » avec tous les indices recueillis mais qui veut évidemment qu’elles lui révèlent le vrai coupable !
Il faut donc sortir de la représentation positiviste et idéaliste de la science qui, contre toute évidence, lui dénie l’objectivité et la démonstrativité. Une théorie scientifique complète ne se contentera pas de décrire du dehors le devenir d’un système physique (par exemple la théorie descriptive de Newton n’expliquait pas l’attraction, elle se contentait d’en calculer les effets) : son objectif est aussi d’expliquer la genèse, le fonctionnement et l’évolution d’un système, de manière à révéler sa logique interne. Ainsi, il ne suffit pas au physicien de constater que le métal se dilate sous l’effet de la chaleur : il faut saisir de manière logique pourquoi la chaleur dilate le métal, ce qui impose de comprendre le lien entre chaleur, mouvement et espace. Ainsi Einstein expliquera l’attraction en liant l’espace à la matière dans la Relativité générale qui fixe l’idée de « courbure » de l’espace (géométrie non-euclidienne) et qui, dans la foulée, prédit l’existence des trous noirs, alors insoupçonnés.
De la même façon, c’est superficiellement qu’on prétend que la nuit polaire dément la « loi » d’alternance du jour et de la nuit en 24 heures. Cette loi reste vraie en dehors des zones polaires, alors que la succession jour/nuit et l’alternance été/hiver tendent à coïncider à l’intérieur des cercles polaires et que les saisons disparaissent pratiquement à l’équateur, et l’on peut parfaitement expliquer pourquoi si l’on fusionne en une seule théorie de portée plus globale les faits scientifiques que sont la rotation de la Terre, son inclinaison sur un axe et sa révolution autour du soleil..
On sort alors d’une épistémologie de l’induction, à la fois empiriste et idéaliste, et on restitue à la science sa dimension rationnelle, explicative et philosophique comme s’y est efforcé, non sans errements, Hegel dans sa grandiose « philosophie de la nature ».
Mais comment faire droit à la véracité des théories scientifiques sans retomber dans la conception dogmatique, ou plutôt dans ce que cette conception, non dénuée de pertinence répétons-le, a d’étroit et d’unilatéral ?
3- DIALECTIQUE DE LA VERITE RELATIVE ET DE LA VERITE ABSOLUE
Pour dépasser à la fois dogmatisme et scepticisme, il faut comprendre comment la vérité peut prendre forme dans le temps. Comment peut-elle évoluer, et même se révolutionner, sans s’autodétruire ni se renier ?
A) L’épistémologie popperienne de la découverte scientifique milite en apparence pour un relativisme absolu qui détruit l’idée même de vérification, donc de démonstration plénière des théories scientifiques. En effet, aucune théorie ne peut s’assurer définitivement de sa vérité parce qu’il est impossible, selon Popper, d’expérimenter tous les cas possibles sur lesquels elle porte. La théorie doit être, non pas vérifiée mais « falsifiée », c’est-à -dire soumise à des tests expérimentaux susceptibles de la mettre en défaut.
Outre l’objection déjà présentée plus haut (Popper reste prisonnier d’une conception empiriste de l’expérience centrée sur l’induction), on remarquera que Popper n’élimine nullement l’idée qu’il existe des théories scientifiques définitivement réfutées par l’expérience : par conséquent, même si l’on ne met jamais la main sur des théories définitivement « vérifiées », il existe bel et bien du « définitivement faux ». Or, apprendre qu’une erreur est une erreur, c’est progresser absolument vers la vérité. Sans quoi la « falsification » des théories ne vaut pas plus cher que leur vérification. En réalité, de manière dialectique, il apparaît que la science progresse vers la vérité par erreurs surmontées, par élimination, un peu comme les rameurs avancent vers leur but en lui tournant le dos. Par exemple, quand Galilée a repéré dans sa lunette le mouvement des « planètes médicées » (les satellites naturels de Jupiter), il a invalidé la théorie géocentrique de Ptolémée (« la terre est le centre du mouvement circulaire de tous les corps »). Mais du même coup, il a fait un grand pas vers la vérité. Et si l’héliocentrisme est lui-même erroné relativement à l’univers, il est infiniment plus vrai que le géocentrisme !
B) En outre, si l’on évite la confusion entre système solaire, galaxie et univers (à l’époque de Galilée on ne connaît pas l’existence de corps extérieurs au système solaire), l’héliocentrisme est absolument vrai. Il faut repérer les différents niveaux d’approche de la vérité. Si ce qui est vrai dans un cadre donné (« le soleil est au centre ») est faux dans un autre cadre (« le soleil est au centre de l’univers »), cela ne signifie pas que le relativisme de Protagoras soit validé (« l’homme est la mesure de toutes choses »). Cela signifie seulement qu’il faut se donner la peine de se situer soi-même et de préciser son référentiel (situation du sujet) tout en cernant son objet (système solaire, Voie lactée, univers). Or ces référentiels ne coïncident pas, on ne peut pas dire « tout est vrai » ou « toutes les théories se valent car tous les référentiels se valent ». D’une part, certaines théories ne sont vraies dans aucun référentiel (par exemple le géocentrisme n’a jamais été vrai). D’autre part, ces référentiels s’articulent entre eux et ils ont une plus ou moins grande portée universelle (dans l’exemple ci-dessus, ces référentiels s’emboîtent et seul le cosmo-logiste qui travaille sur l’univers a en droit un point de vue absolu parce qu’il est le plus capable de relativiser les autres). Dans son livre de 1908 « Matérialisme et empiriocriticisme » consacré à la crise de la physique au début du siècle (électromagnétisme, relativité, divisibilité de l’atome), ce philosophe méconnu des sciences qu’était Lénine a montré qu’il n’y a pas lieu d’opposer la vérité relative à la vérité absolue. En fait, on s’approche de la vérité absolue en relativisant la vérité relative : chaque théorie scientifique réellement progressiste relativise les théories passées les plus significatives sans les exclure, mais en les inscrivant dans un registre partiel qu’elles ne pouvaient prendre en compte au moment où elles furent formulées, faute de moyens expérimentaux et mathématiques suffisants. C’est ainsi qu’Einstein, qui réfléchissait sur l’expérience de Morley-Michelson prouvant l’inexistence d’un « vent d’éther » (expérience inconnue de Newton) a montré que la théorie newtonnienne de l’espace et du temps restait vraie dans le cas particulier où le physicien n’a affaire qu’à des processus physiques se déroulant à des petites vitesses. La Relativité englobe en réalité la théorie newtonnienne et pour une part, elle l’enrichit en expliquant partiellement la gravitation par les effets de la masse sur l’espace.
C) Il faudrait également réfléchir de manière plus critique à l’argument selon lequel l’expérience ne peut vérifier les théories parce qu’il existe une infinité de cas expérimentaux. Il y a là une conception plate et pauvre (ou à l’inverse, quasi-mystique) de l’infini, comme si celui-ci n’était pas une réalité naturelle dotée d’une structure propre et d’un certain rapport connaissable au fini, comme le montre pourtant l’étude de la notion de limite. Sans entrer dans ce débat, on peut empiriquement remarquer contre Popper (et contre Kant qui l’inspire à ce niveau) que la frontière entre théories métaphysiques et théories scientifiques est ténue et hautement mobile. Ce qui, à une époque donnée, relève de la pure spéculation (par exemple l’origine du vivant, l’existence du « big bang », le caractère infini ou fini de l’espace…) devient sous nos yeux l’objet de recherches expérimentales et d’observations mesurables. Par exemple, plus on voit loin dans l’espace et plus on voit loin dans le passé de l’Univers ; par exemple, si la densité de l’univers connu est suffisante, il se referme sur lui-même et il est à la fois fini et illimité, etc. Il n’est donc pas impossible en droit de produire des théories scientifiques portant sur l’absolu et il faut dialectiser le rapport absolu/relatif, le rapport « métaphysique/scientifique ».
D) Enfin, il faut constater que la recherche scientifique est sans cesse en rapport avec la notion d’approximation. Cela ne signifie pas seulement qu’elle n’atteint pas l’exactitude absolue, comme le lui reproche le scepticisme, cela signifie tout autant qu’elle se rapproche sans cesse du réel en le cernant de plus en plus : et c’est là ce qu’on appelle progrès. Entre exactitude absolue et flou total, il y a place pour une connaissance inachevée et inachevable certes, mais de moins en moins approximative et de plus en plus approchée !
Conclusion
La conception dogmatique, malgré ses limites, a plus de répondant que ne le prétend ordinairement le « philo-sophiquement correct ». Cependant il faut faire droit au caractère intrinsèquement historique de la connaissance. Cela ne signifie pas que la science soit purement subjective. Son infinitude tient plutôt à la complexité de son objet, à l’infinité réelle et objective de la nature, qu’à l’incapacité de la science à se dégager des préjugés (si la science perd la vérité, qui nous la rendra ?).
En réalité, si l’on conçoit de manière plus ajustée la vérité, qui est à la fois subjective en sa forme et objective en son contenu, on conçoit qu’elle puisse à la fois changer et se rapprocher sans cesse de son idéal de démonstration définitive. Mais le définitif en science ne signifie pas dogme et fausse sécurité. Il faut et il faudra toujours repenser la science parce qu’il faut toujours penser et repenser la vérité qui n’est pas chose mais intellection. Et cette intellection, étant liée à la conscience, est aussi intellection de soi : si bien que l’approche objective de l’absolu est indissociable de la relativisation permanente de nos formulations théoriques provisoires de la vérité sous la forme de théories indéfiniment perfectibles.
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