La science Théories

L'empirisme logique est une position principalement développée et promue par le cercle de Vienne, qui était un groupe de philosophes et de scientifiques dans la première moitié du XX^e siècle. L'hypothèse fondamentale de l'empirisme logique quant à ce qui est de la science et ce qui n'en est pas est la suivante : toute théorie scientifique doit être décomposable en un ensemble fini d'énoncés simples vérifiables par l'expérience, ou d'énoncés logiquement valides. On appelle « énoncé protocolaire » la description aussi précise que possible d'un fait observé. Une théorie est alors scientifique si elle n'est déduite qu'à partir d'énoncés protocolaires, et de relations logiques entre ces énoncés. Le problème d'une telle conception de la science est son formalisme. Dans les faits, la science ne s'est pas construite par une accumulation progressive d'observations directement vérifiables par les sens. 

Contre la vision simplifiée et rigide de la science proposée par les empiristes logiques, Thomas Samuel Kuhn, dans son ouvrage La Structure des révolutions scientifiques, en 1962, affirme la progression de la science par paradigmes et par révolutions scientifiques. Un paradigme scientifique est un ensemble de valeurs et de méthodes partagées par une communauté scientifique. L'idée fondamentale de Thomas Samuel Kuhn est alors que la scientificité dépend d'un cadre contextuel plus large que la seule analyse des théories. Elle dépend des paradigmes dans lesquels les théories sont constituées et interprétées. Toute observation n'intervient qu'à l'intérieur d'un paradigme qui lui donne sens. Sont alors scientifiques les théories qui correspondent aux normes du paradigme actuel. C'est ce que Kuhn appelle la « science normale ». Thomas Samuel Kuhn identifie quatre éléments fondamentaux des paradigmes scientifiques, qu'il appelle aussi « matrices disciplinaires » :

• Les « généralisations symboliques », ce sont les lois formelles connues, ou les formules mathématiques, qui appartiennent au paradigme et à la communauté scientifique.
• Les exemples-types, que sont les problèmes scientifiques et leurs solutions habituellement rencontrés dans les manuels, dans les laboratoires, ou dans les salles de travaux pratiques.
• Les modèles ou principes qui déterminent les conceptions du monde auxquelles tous les scientifiques adhèrent. Ils permettent d'avoir une certaine idée de la réalité. Ce sont les croyances fondamentales de la communauté scientifique. La physique mécanique en est un exemple. 
• Les valeurs partagées par la communauté scientifique, qui définissent ce qui est acceptable et ce qui ne l'est pas comme preuve, ou comme conditions de vérité.

 

Lorsqu'un paradigme présente de trop nombreuses anomalies face à de nouvelles expériences, ou lorsque de nouveaux problèmes vont sembler trop difficiles à résoudre à l'intérieur du paradigme, la science va entrer en crise jusqu'à potentiellement produire une révolution scientifique. Les anciens problèmes vont alors être abandonnés car une nouvelle manière d'aborder les phénomènes va émerger. C'est la création d'un nouveau paradigme.

Cette conception de la science rend très difficile la comparaison de théories appartenant à différents paradigmes. Ces théories sont « incommensurables » selon Thomas Samuel Kuhn, car elles n'ont rien de commun, pas même le sens des mots. Les paradigmes de Thomas Samuel Kuhn sont alors utilisés par les relativistes pour affirmer que la vérité d'une théorie dépend seulement d'une idéologie, d'un moment de l'histoire, ou de son utilité. C'est alors le problème de la vérité scientifique qui ne trouve que difficilement une solution.

Karl Popper affirme que la science se distingue des autres discours non scientifiques car elle produit des énoncés réfutables. La scientificité se reconnaît alors par la réfutabilité. Pour qu'une hypothèse soit scientifique, il doit être possible d'imaginer des expériences qui pourraient la réfuter. Une hypothèse qui résiste à la réfutation est corroborée. C'est contre l'idée que la scientificité s'établit par la confirmation et par la vérification que Karl Popper thématise le critère de la réfutabilité. Si la confirmation par une expérience singulière n'est pas suffisante pour assurer la vérité d'une hypothèse, la réfutation par une expérience singulière peut assurer la fausseté d'une hypothèse. Popper affirme alors la priorité de la réfutation pour assurer la scientificité d'une théorie. Pour qu'une hypothèse soit scientifique, il doit exister des expériences possibles qui pourraient réfuter l'hypothèse par des observations contradictoires. Si une hypothèse se prête à la réfutation par des expériences, et si elle résiste à ces expériences qui auraient pu la réfuter, elle est alors provisoirement vraie. Une hypothèse qui a résisté à la réfutation est dite corroborée. L'hypothèse la plus scientifique est alors chez Popper celle qui a le plus de falsificateurs virtuels. Les falsificateurs virtuels sont des faits possibles, ou des effets observables qui, s'ils existaient, réfuteraient l'hypothèse scientifique. À l'inverse, une hypothèse qui n'a pas de falsificateur virtuel n'est pas scientifique. 

L'induction consiste à partir de faits particuliers, tirés de l'expérience et de l'observation, pour arriver à une conclusion générale. Le problème de l'induction consiste à se demander s'il est légitime de passer d'observations particulières à une conclusion générale. Comment, sur la base d'un nombre même répété d'expériences particulières, est-il possible de passer à une conclusion générale ? Est-il possible d'identifier le nombre suffisant d'observations singulières pour passer à la conclusion générale ? Et y a-t-il un principe qui permettrait de justifier ce passage de l'expérience particulière à la loi générale ? Si les observations particulières trouvent leur fondement dans l'expérience, l'énoncé général n'est pas lui-même tiré de l'expérience. Ce problème a été d'abord admirablement développé par David Hume dans son Enquête sur l'entendement humain publiée en 1748. Alan Francis Chalmers, dans son ouvrage Qu'est-ce que la science ?, appelle « inductivisme naïf » la position qui fait reposer la science sur ce principe de l'induction. L'« inductivisme naïf » présuppose que l'expérimentation et l'observation neutre arrivent toujours avant la théorie scientifique, et reste trop vague quant au nombre nécessaire de cas particuliers pour qu'il soit possible de conclure une généralité. Il est en effet toujours possible qu'un nouveau cas invalide une conclusion générale qui avait été établie par induction.

Le réalisme scientifique est la thèse selon laquelle les entités et objets examinés par la science, qu'ils soient directement observables ou non, existent au même sens que nos objets les plus communs. La science décrirait alors le réel lui-même. Elle s'oppose à l'antiréalisme scientifique et à son principal courant, l'instrumentalisme, qui affirment que les entités décrites par la science qui ne sont pas directement observées ne sont que des modèles, des fictions, qui permettent de faciliter l'explication du réel, sa compréhension, les mesures et les prédictions. Elles ne correspondent pas directement à l'essence du réel, mais sont une construction scientifique permettant d'appréhender d'une manière structurée les choses qui ne sont pas immédiatement observables. Ainsi, selon l'antiréalisme, les théories scientifiques ne seraient pas une description directe du réel, mais davantage des créations de modèles qui permettent, comme le fait un instrument de mesure, de prédire et d'agir sur le réel.