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Résumé de cours : SCIENCE ET RAISON

COURS DE TERMINALE 2023/2024




SCIENCE ET RAISON : RÉSUMÉ DÉTAILLÉ DU COURS

Introduction : La question de la méthode scientifique

Auguste Comte, avec sa loi des trois états, explique que l’évolution intellectuelle de l’humanité passe par trois stades :

Le stade théologique :

Le stade métaphysique :

Le stade positif (scientifique) :

👉 Comte considère que seule la science positive permet un véritable progrès, en s’appuyant sur des faits et non sur des croyances ou des spéculations.

👉 La science n’est donc pas spontanée, elle est un produit tardif de l’histoire humaine. L’homme commence par l’erreur avant de parvenir progressivement à la vérité.

Problématique:



I. La démarche expérimentale : l’empirisme scientifique.

La science expérimentale repose sur une démarche empirique, c'est-à-dire une approche fondée sur l'observation, l'expérience et la confrontation avec la réalité.

1. L’observation des faits.

Les sciences de la nature (physique, chimie, biologie) s’appuient sur des observations rigoureuses. Ce sont des « sciences d'observation » : elles portent sur les « faits » ou phénomènes. Dans ce type de sciences, le savant doit se soumettre au verdict de l'expérience.

📌 Mais les faits qui font progresser la science ne sont pas des faits quelconques : ce sont des faits-problèmes, ce que Bachelard appelle des « faits polémiques » (ou anomalies), à savoir des faits nouvellement découverts qui entrent en contradiction avec les théories admises.

Exemples historiques :

·        Expérience de Torricelli (1643) : En 1643, les fontainiers de Florence, tirant l'eau d'une citerne avec une pompe aspirante, constatent qu'au-delà de 10,33 m, l'eau ne monte plus dans la pompe vide, à une époque où tout le monde pense que « la nature a horreur du vide » (Aristote).

👉 Ces faits problématiques montrent que la science ne progresse pas par simple accumulation de connaissances, mais par remise en question des savoirs établis.

2. La formulation d’une hypothèse

Une hypothèse est une explication rationnelle proposée pour rendre compte d’un phénomène observé. Elle relie différents faits entre eux et permet de formuler des lois générales.

📌 L'hypothèse est une construction intellectuelle : ce n'est pas une simple description des faits, mais une tentative de les organiser et de les comprendre.
Exemples :

3. La vérification expérimentale

L'expérimentation consiste à mettre à l’épreuve une hypothèse pour voir si elle tient face à la réalité.
📌 Une hypothèse est validée si elle permet de faire des prédictions vérifiables.

Exemples :

👉 Claude Bernard (1865), dans son « Introduction à l’étude de la médecine expérimentale », résume la méthode scientifique en trois étapes :

  1. Observation des faits sans idées préconçues.
  2. Formulation d’une hypothèse rationnelle.
  3. Expérimentation pour tester l’hypothèse.
•         Note : Le passage de (1) à (2) est inductif – Induction = L'induction part d'un certain nombre de cas observés pour en tirer une hypothèse générale, une loi (qu'il restera à vérifier). Raisonner par induction, c'est aller souvent du particulier vers le général.
•         Note : Le passage de (2) à (3) est déductif – Déduction = En logique, opération de l'esprit par laquelle on tire une conclusion, une conséquence nécessaire, à partir d'une proposition, d'un principe préalablement posé (ou de plusieurs propositions). Par exemple, si je pose que « tous les hommes sont mortels » et que je constate que je suis un homme, j'en déduis que je suis mortel. Du général vers le particulier.


II. Les limites de la science : la critique de l’inductivisme.

La méthode expérimentale repose souvent sur l’induction (tirer une loi générale d’un ensemble de cas particuliers). Mais peut-on garantir qu’une loi est universelle à partir d’observations limitées ?

1.    Le problème de l’induction.

L’induction souffre d’un problème fondamental : on ne peut jamais être sûr qu’une universalisation sera toujours valable.

📌 Exemple de Bertrand Russell : Supposons avec Bertrand Russell (mathématicien, logicien, épistémologue anglais, mort en 1970) une dinde - consciencieusement inductiviste, empiriste - amenée un beau jour dans une ferme d'élevage. Le premier jour, on la nourrit à 9 heures du matin. Rigoureuse, elle note l'énoncé d'observation : « Tel jour X, j'ai été nourrie à 9 heures ». Le second, idem ... Comme elle est scrupuleuse, elle fait varier les conditions expérimentales : qu'il neige ou qu'il fasse beau, que ce soit un homme ou une femme, on lui donne toujours à manger à 9 heures. Elle se croit donc autorisée pour finir à énoncer le principe général : « On me donnera toujours à manger à 9 heures du matin ». Le lendemain est le jour de Noël, et à 8 heures on lui coupe la tête !
Logiquement, tous nos raisonnements inductifs sont exposés au même risque que celui de la pauvre dinde. Rien ne me garantit que le prochain corbeau sera noir, que mon eau bouillira demain à 100° ou que le soleil se lèvera à nouveau demain.
Les énoncés scientifiques sont universels (tous… sont). Or, les observations susceptibles de les vérifier se décrivent sous forme d’énoncés particuliers (il s’est produit tel phénomène dans telles circonstances). Or, aucun énoncé particulier ne peut logiquement établir la vérité d’un énoncé universel.
Autre exemple :
👉 Nos certitudes, dit Popper dans « Conjectures et réfutations », ne portent que sur ce qui est faux. Impossible de prouver que l'affirmation « tous les cygnes sont blancs » est vraie. Par contre, un seul cygne noir suffit à le réfuter. On peut prouver qu'une théorie est fausse, mais jamais qu'elle est vraie. Les théories réputées vraies sont des conjectures. La science avance en émettant des conjectures qu'elle tente de réfuter ou falsifier.

2.    Karl Popper et la falsifiabilité
Popper propose un nouveau critère de scientificité : une théorie est scientifique si elle est falsifiable, c’est-à-dire testable et réfutable. Même l’hypothèse scientifique la mieux établie dans la communauté scientifique, n'est à l'abri d'une éventuelle réfutation ultérieure. Aussi faut-il considérer toutes les lois ou théories scientifiques comme provisoires, hypothétiques ou conjecturales — les nouvelles théories ne s'imposant que comme des approximations meilleures que celles qui les ont précédées. Tout se passe en somme comme si la nature pouvait clairement répondre : « non » à l'expérimentateur (lorsque l'hypothèse est réfutée, « falsifiée »), mais ne pouvait jamais lui répondre « oui » de façon définitive.

📌 Les théories qui ne prennent jamais le risque d’être infirmées ne sont pas scientifiques.

👉 Les théories scientifiques ne sont jamais définitives : elles restent des conjectures provisoires.

3.    Toute science créé une nouvelle ignorance.
 
Chaque nouvelle science « crée une nouvelle ignorance », puisque chaque nouvelle théorie débouchera à la fois sur une remise en question du modèle scientifique jusqu'alors dominant.
Une théorie scientifique n'est pas toujours vraie au sens absolu c'est-à-dire définitive. Elle est toujours relative, approximative, la science est inachevée, inachevable, en évolution, en construction. Le scientisme, théorie qui affirme que tout s'explique scientifiquement est dangereux et dogmatique. Il reste encore beaucoup d'interrogations. Plus on trouve de réponses, plus les problèmes nouveaux surgissent.
Aucune théorie scientifique n'est vraie définitivement. La science ne serait pas « La » vérité, elle ne prétend pas à une certitude totale, mais elle vise une « approximation de la vérité» par une «élimination indéfinie de l'erreur» dit Popper (in «Logique de la découverte scientifique»).

III. Science et déterminisme : le problème du hasard

1. La loi scientifique et le déterminisme

Une loi scientifique exprime un rapport constant entre les phénomènes sous forme d’équation mathématique. Elle s'énonce sous forme d'un rapport mathématiques (fonctions, courbes…). Elle enchaîne les phénomènes dans une formule simple, concise. Elle simplifie, elle rend intelligibles et universels les rapports.

Exemples :

👉 Le déterminisme implique que tout phénomène a une cause. Spinoza disait : « Rien n’arrive par hasard, tout est déterminé. »

2. Trois conceptions du hasard

👉 Einstein rejetait le hasard et était déterministe (« Dieu ne joue pas aux dés »), mais la physique quantique montre des phénomènes réellement aléatoires.



Conclusion : La science, un savoir en perpétuelle évolution

📌 La science repose sur trois critères fondamentaux :
  1. Un langage mathématique : « La nature est un livre écrit en langage mathématique » disait Galilée.
  2. Une méthode falsifiable (Popper).
  3. Des lois déterministes permettant la prévision.

👉 Pour conclure, l'esprit scientifique est tout le contraire de l’esprit dogmatique. L’histoire des sciences est celle d’une révolution permanente. Le progrès scientifique n’est pas linéaire, ni continu. Il se fait par remaniement, par rupture, par crise. Le savoir rationnel est un savoir polémique, une incessante rectification. Il est de l'essence de la science de n'être jamais achevée. Il n’y a pas de système définitif d’explication parce que l’univers des faits connus ne cesse de s’élargir avec le progrès des techniques. Plus la sphère du connu se gonfle, et plus le domaine de l’inconnu s’élargit. « La connaissance du réel est une lumière qui projette toujours quelque part des ombres. » (Gaston Bachelard / La Formation de l'esprit scientifique, 1938). L’achèvement du savoir est seulement un idéal, une exigence. Les contemporains d'un certain état de la science ont toujours l'illusion d'être particulièrement près de la vérité ; mais la vérité n'est pas la science, elle est l'idéal de la science.




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