L’évolution historique de la pensée scientifique (3)

par Jacques Franeau - SPS n° 282, juillet 2008

Avec cet article, nous poursuivons la publication d’une série de textes exposant ce qu’est la méthode scientifique, son universalité, sa formation à travers l’histoire, et ses dévoiements pseudo-scientifiques. Ces textes sont issus d’un ouvrage publié en 1988 sous la direction scientifique de Jacques Franeau (1922-2007), alors Professeur d’Université, et publié aux Éditions de l’Université de Bruxelles. La publication et l’adaptation pour Sciences et pseudo-sciences ont été réalisées en accord et avec la collaboration de l’auteur.
Voir L’évolution historique de la pensée scientifique (1) et L’évolution historique de la pensée scientifique (2).

Pendant le 16e siècle et surtout le 17e siècle, la méthode suivie par la science allait se modifier progressivement mais aussi fondamentalement. Cette évolution ou, plutôt, cette révolution allait être l’œuvre d’une pléiade de savants dont émergent les noms, devenus célèbres, de ceux qui apportèrent une contribution importante et souvent décisive : Copernic, Galilée, Kepler, Huygens, Newton. Toutefois, à côté de ceux-là, il y en eut beaucoup d’autres qui contribuèrent à ce lent dégagement d’une méthode vraiment scientifique.

Notre but n’est pas de faire un historique, même résumé, de cette transformation de la science. Nous voulons surtout souligner les étapes qui nous paraissent les plus significatives, celles qui montrent en quoi consiste le changement de méthode. Chaque fois que nous parlerons d’un événement scientifique, ce sera pour dégager l’aspect qui en justifie l’importance méthodologique.

Dans notre précédent numéro, nous avons examiné le rôle joué par Copernic, Galilée, Kepler, Newton.

Descartes

Et Descartes, n’a-t-il pas joué un rôle important dans cette révolution ? À vrai dire, la réponse dépend des aspects envisagés ; pour apprécier ou critiquer Descartes, il faut avant tout comprendre ce qu’il voulait réaliser, en montrer la grandeur mais aussi la difficulté.

Les succès et les échecs de Descartes sont aussi fondamentaux les uns que les autres. Expliquer Descartes, c’est dire à la fois ce qu’il faut faire et ce qu’il ne faut pas faire.

Comme beaucoup de ses contemporains, Descartes introduisait le doute et la critique dans tout ce qui avait été pensé avant lui. Rejetant les conceptions traditionnelles et les idées toutes faites, il voulait reconstruire toute la science en s’appuyant sur sa raison.

Extrait du Discours de la méthode

Ces longues chaînes de raisons toutes simples et faciles, dont les géomètres ont coutume de se servir pour parvenir à leurs plus difficiles démonstrations, m’avaient donné occasion de m’imaginer que toutes les choses qui peuvent tomber sous la connaissance des hommes s’entresuivent en même façon, et que, pourvu seulement qu’on s’abstienne d’en recevoir aucune pour vraie qui ne le soit, et qu’on garde toujours l’ordre qu’il faut pour les déduire les unes des autres, il n’y en peut avoir de si éloignées auxquelles enfin on ne parvienne, ni de si cachées qu’on ne découvre. Et je ne fus pas beaucoup en peine de chercher par lesquelles il était besoin de commencer, car je savais déjà que c’était par les plus simples et les plus aisées à connaître ; et considérant qu’entre tous ceux qui ont ci-avant recherché la vérité dans les sciences, il n’y a eu que les seuls mathématiciens qui ont pu trouver quelques démonstrations, c’est-à-dire quelques raisons certaines et évidentes, je ne doutais point que ce ne fût pas les mêmes qu’ils ont examinées, bien que je n’en espérasse aucune autre utilité, sinon qu’elles accoutumeraient mon esprit à se repaître de vérités et ne se contenter point de fausses raisons.

Descartes, Discours de la méthode pour bien conduire sa raison et chercher la vérité dans les sciences, deuxième partie. La Pléiade, Gallimard, Paris, p. 138.

Il établissait sa méthode, essentiellement déductive : partir des principes, développer systématiquement et complètement leurs conséquences. S’inspirant de ce qu’il constatait en mathématiques, il considérait que les principes des sciences de la nature devaient avoir un certain degré d’évidence et de simplicité qui les rendît directement accessibles à la raison pure1.

Mais cette façon de trouver les principes est très aléatoire, car la plupart sont loin d’être évidents et l’aide constante de l’expérience est nécessaire pour les atteindre. C’est ainsi que Descartes construisait des théories tantôt correctes, tantôt fausses, suivant que ses principes de départ étaient conformes ou non à la nature des choses. L’œuvre scientifique de Descartes n’a d’ailleurs été féconde que dans les domaines où les postulats étaient déjà établis (en mathématiques, en statique...)2.

Sa méthode était impeccable, sauf dans la recherche des principes où il n’a pas perçu le rôle essentiel de l’expérience. Lorsque Descartes parlait de l’expérience, il envisageait l’observation directe du monde qui l’entourait ; il ne pensait guère à l’expérimentation systématique. Pour Descartes, les principes devaient être évidents, soit pour notre raison, soit à cause de leur conformité avec l’observation élémentaire. Il ne voyait d’utilité dans l’expérience systématique que pour expliquer certains phénomènes particuliers, lorsque ceux-ci semblaient dépendre de causes si diverses qu’il était impossible de savoir celles qui intervenaient réellement.

En réalité, la méthode scientifique est une succession de raisonnements inductifs et déductifs et, dans celle de Descartes, il n’y avait pas assez de place pour l’aspect inductif. Descartes ne découvrait pas ses principes d’une manière progressive ; il les posait par un raisonnement direct : c’était du rationalisme quasi pur. Il n’est donc pas étonnant de retrouver, dans ses principes, un aspect subjectif qui n’était peut-être pas celui d’Aristote mais qui n’en était pas moins imprégné d’a priori3.

Descartes avait le désir d’établir des théories générales ; il voulait embrasser toutes les connaissances et avait l’ambition de tout reconstruire. But impossible, car l’expérimentation était à peine née et il n’avait que sa raison. Toutefois, le grand mérite de Descartes est d’avoir eu le courage intellectuel de repenser tous les problèmes et, dans cet effort vers la connaissance, d’avoir affirmé l’importance d’une méthode. D’autres sont venus après lui qui ont modifié celle qu’il proposait, en y introduisant ce qui manquait : l’expérimentation.

Dans ce chapitre d’histoire des sciences, consacré à l’émergence de la connaissance objective et aux profondes modifications méthodologiques qui l’ont provoquée, il était intéressant de parler de Descartes pour souligner les aspects, tant positifs que négatifs, de son œuvre. Mais nous avions aussi une autre raison d’en parler et elle est importante. En effet, aujourd’hui encore, parmi ceux qui restent éloignés des préoccupations scientifiques, il en est trop qui assimilent la méthode scientifique à la méthode cartésienne, ce qui est une lourde erreur. C’est pourquoi, il était nécessaire de montrer les insuffisances de la méthode cartésienne afin de faire apparaître les différences essentielles entre celle-ci et la méthode scientifique, telle que nous la décrirons dans un prochain numéro. Cette mise en garde devrait éviter que les critiques justifiées, adressées au cartésianisme, ne deviennent des critiques indirectes de la méthode scientifique.

L’essor de la science

Pour terminer, insistons sur le fait que, si la méthode en science est née au début du 17e siècle, elle s’est ensuite développée progressivement grâce aux travaux des nombreux savants qui apportèrent leur contribution à ce grand départ de la science. Nous nous sommes surtout arrêtés aux origines de cette évolution décisive et à ceux qui en ont été le moteur ; cependant, il ne faudrait pas oublier ceux qui les ont suivis, jusqu’au 19e siècle, et qui ont affermi ce qui n’était, au début, qu’un pas dans la bonne direction.

Extrait du Discours de la méthode

Même je remarquais touchant les expériences, qu’elles sont d’autant plus nécessaires qu’on est plus avancé en connaissance ; car pour le commencement, il vaut mieux ne se servir que de celles qui se présentent d’elles-mêmes à nos sens, et que nous ne saurions ignorer, pourvu que nous y fassions tant soit peu de réflexion, que d’en chercher de plus rares et étudiées ; dont la raison est que ces plus rares trompent souvent, lorsqu’on ne sait pas encore les causes les plus communes, et que les circonstances dont elles dépendent sont quasi toujours si particulières et si petites qu’il est très malaisé de les remarquer. Mais l’ordre que j’ai tenu en ceci a été tel.

Premièrement, j’ai tâché de trouver en général les principes ou premières causes de tout ce qui est ou qui peut être dans le monde, sans rien considérer pour cet effet que Dieu seul qui l’a créé, ni les tirer d’ailleurs que de certaines semences de vérités qui sont naturellement en nos âmes. Après cela, j’ai examiné quels étaient les premiers et les plus ordinaires effets qu’on pouvait déduire de ces causes ; et il me semble que par là j’ai trouvé des deux, des astres, une terre, et même sur la terre, de l’eau, de l’air, du feu, des minéraux et quelques autres telles choses qui sont les plus communes de toutes et les plus simples, et par conséquent les plus aisées à connaître. Puis, lorsque j’ai voulu descendre à celles qui étaient plus particulières, il s’en est tant présenté à moi de diverses, que je n’ai pas cru qu’il fût possible à l’esprit humain de distinguer les formes ou espèces de corps qui sont sur la terre, d’une infinité d’autres qui pourraient y être si c’eût été le vouloir de Dieu de les y mettre, ni par conséquent de les rapporter à notre usage, si ce n’est qu’on vienne au-devant des causes par les effets, et qu’on se serve de plusieurs expériences particulières. Ensuite de quoi, repassant mon esprit sur tous les objets qui s’étaient jamais présentés à mes sens, j’ose bien dire que je n’y ai remarqué aucune chose que je ne pusse assez commodément expliquer par les principes que j’avais trouvés.

Descartes, ibidem, sixième partie, pp. 169-170.

Sous l’impulsion de cette méthode objective, la science se développa dans tous les domaines. Pendant les 18e et 19e siècles, ce fut l’étude des aspects macroscopiques de la nature : la mécanique, l’optique, la chaleur, la chimie, l’électricité, la physiologie... Dans chacun de ces domaines, l’évolution se fit de façon analogue : des expériences diverses abordaient les phénomènes sous différents angles ; dès que celles-ci pouvaient atteindre le stade quantitatif et devenaient assez précises, des lois empiriques apparaissaient ; ensuite, elles donnaient naissance à des lois générales. Mais cette lente progression vers la connaissance était, et est toujours, étroitement liée aux progrès des techniques. Par exemple, en électricité, domaine qui n’était pas directement accessible, les expériences restèrent longtemps qualitatives4, faute de pouvoir expérimenter sur des courants électriques constants et mesurables. L’invention de la pile électrique par Volta, en 1800, donna justement le moyen d’obtenir un courant électrique continu, ce qui devait permettre l’étude précise des propriétés de ce courant. Cette nouvelle possibilité expérimentale était la condition indispensable à la découverte des principales lois de l’électricité par Oersted (1820), Ampère (1820 à 1827) et Faraday (1831 à 1837). Puis, vint Maxwell qui couronna l’ensemble par sa théorie générale de l’électromagnétisme (1864).

À partir de la fin du 19e siècle commença l’étude des aspects microscopiques de la nature : la microbiologie, la physique des électrons, des atomes, des molécules et, plus récemment, des noyaux atomiques. Ici encore, on retrouve la même évolution, mais beaucoup plus rapide, et qui va en s’accélérant au fur et à mesure que les techniques expérimentales deviennent plus perfectionnées.

Dans ce domaine, une des techniques qui ont permis d’atteindre le monde physique microscopique est l’amplification des grandeurs électriques ; celle-ci a rendu possible la détection et la mesure des phénomènes élémentaires. À cet égard, l’invention de la triode (1907) joua un rôle comparable à celle de la pile électrique par Volta.

René Descartes

René Descartes naquit en 1596 en Touraine et fréquenta le collège jésuite de La Flèche qui venait d’ouvrir ses portes. Il y apprit les mathématiques du Père Clavius, la logique aristotélicienne et la métaphysique thomiste. C’est aussi dans ce séminaire qu’il fit la connaissance de Marin Mersenne.

Il s’engagea d’abord comme soldat, et c’est au cours de l’une de ses campagnes, en Allemagne, en 1619, qu’il eut des rêves étranges qui lui firent découvrir « les fondements d’une science admirable ». Se sentant désormais détenteur d’une mission sacrée – ce qui ne s’accorde pas avec l’idée qu’on se fait en général du cartésianisme ! – il renonça à la carrière militaire, voyagea et mena jusqu’en 1629 une vie à la fois scientifique et mondaine. Puis il se retira en Hollande où il réalisa l’essentiel de son œuvre.

En 1649, il accepta de se rendre en Suède à la demande de la reine Christine, fille de Gustave-Adolphe, qui voulait à tout prix « ouïr » ses leçons. La reine les imposait au philosophe à cinq heures du matin : ayant hérité de la toux sèche de sa mère, Descartes mourut en 1650 d’un mal des poumons attrapé pendant ces fraîches matinées suédoises.

Arkan Simaan et Joëlle Fontaine, L’image du monde des babyloniens à Newton, ADAPT éditions, 1999.

1 L’évolution de la science a montré que la raison n’avait pas de contenu propre ; elle ne contenait pas les principes des phénomènes naturels. La raison est cette faculté humaine qui consiste à relier des propriétés par un enchaînement logique et nécessaire, suivant des règles rigoureuses.

2 « Descartes a donné à la statique l’ordre et la clarté qui sont l’essence même de sa méthode. Mais, en la statique de Descartes, il n’est aucune vérité que les hommes n’aient connue avant Descartes » (P. Duhem, Origines de la statique. Editions Hermann, Paris, 1905, tome 1, p. 351). « Il reste que dans ce domaine de la chute des graves, la contribution de Descartes est fragile et fort au-dessous de celle de Galilée, qui a progressé constamment de 1604 à 1638 et qui, de plus, a eu le mérite d’interroger l’expérience, ce que Descartes répugnait à faire » (R. Dugas, Histoire de la mécanique. Ed. du Griffon, Neuchâtel, 1950, p. 153). « Presque toutes les règles de Descartes sur le choc sont expérimentalement inexactes » (R. Dugas, id., p. 156).

3 Notons, à ce propos, quelques jugements de Descartes sur les théories que Galilée exposait dans ses Discours et démonstrations mathématiques à propos de deux nouvelles sciences : « Tout ce qu’il dit de la vitesse des corps qui descendent dans le vide, etc., est bâti sans fondement car il aurait dû auparavant déterminer ce que c’est que la pesanteur ; et s’il savait la vérité, il saurait qu’elle est nulle dans le vide... Il suppose que la vitesse des poids qui descendent s’augmente toujours également, ce que j’ai autrefois cru comme lui ; mais je crois maintenant savoir par démonstration qu’il n’est pas vrai. »

4 Exception faite pour les expériences électrostatiques que Coulomb a menées entre 1785 et 1789.

Mis en ligne le 31 octobre 2008
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