La science

par Raymond-Robert Tremblay, du cégep du Vieux Montréal

 

De nombreuses idées plus ou moins exactes circulent à propos de la science. À une extrémité, on la porte aux nues: les scientifiques disposeraient de la vérité à l'état pur, car ils auraient des preuves de tout ce qu'ils avancent et qu'ils auraient tout bien calculé. Dans l'avenir, la science réglerait tous nos problèmes! À l'autre extrémité, on s'en méfie à l'extrême: la science serait responsable de la pollution, de la déshumanisation de notre vie, de la destruction atomique et, en fin de compte, nous mènerait à la faillite complète. On l'adore ou on s'en méfie comme de la peste! De fait, les scientifiques ne sont ni des demi-dieux, ni des démons! La science ne dispose pas de toutes les réponses et se trompe quelquefois. Par contre, elle n'est responsable ni de la pollution, ni des armes nucléaires! Dans cet article, nous allons essayer de démystifier la connaissance scientifique. (Image ci-contre: la planète Uranus.)

Les sciences formelles

Distinguons tout d'abord deux types de sciences: les sciences formelles et les sciences empiriques. Les sciences formelles portent sur des formes abstraites et les traitent de manière rigoureuse. On compte dans cette catégorie la logique et les mathématiques. On les dit formelles, car elles ne s'occupent d'aucun contenu concret. Bien sûr, les mathématiques peuvent être appliquées, mais alors ses lois ne changent pas. La multiplication de 4 et de 5, égale toujours 20, qu'il s'agisse de pommes, de poires ou d'électeurs! Le coeur de ces sciences est la logique. La logique est la science du raisonnement. Elle définit les lois du raisonnement vrai et permet de distinguer les conclusions certaines des conclusions simplement probables; bien entendu, la logique permet de rejeter les raisonnements faux. Bref, les sciences formelles portent sur des nombres, des figures géométriques ou des raisonnements abstraits.

Les sciences empiriques

Les sciences empiriques sont très différentes des sciences formelles, même si dans les faits les sciences empiriques utilisent régulièrement la logique ou la théorie des probabilités. En effet, les sciences empiriques portent sur des objets concrets. Par exemple, la physique étudie la structure et les réactions de la matière, l'astronomie étudie les astres, la biologie étudie les êtres vivants. Quand on parle des sciences, c'est le plus souvent aux sciences empiriques qu'on pense. On distingue ces diverses sciences entre elles, par les différents objets qu'elles étudient.

Parmi les sciences empiriques, on distingue deux grandes familles de sciences: les sciences de la nature et les sciences humaines. Voici quelques exemples de chaque sorte.

 Sciences de la nature

 Sciences humaines

 Physique

 Anthropologie

 Chimie

 Sociologie

 Astronomie

 Économie

 Géologie

 Linguistique

 Écologie

 Psychologie

 Biochimie

 Psychosociologie

 Biologie

 Sciences de l'éducation

 etc.

 etc.

La méthode scientifique

Les sciences se distinguent des autres disciplines -- comme les études littéraires ou la philosophie -- et des pseudo-sciences -- comme l'astrologie ou l'homéopathie -- par la manière dont elles établissent la vérité de leurs théories, c'est-à-dire par leur méthode. C'est justement en raison de cette méthode que les résultats scientifiques sont aussi impressionnants et que la science a un tel prestige. Non que les résultats scientifiques soient infaillibles, ils ne le sont pas, mais parce qu'ils sont aussi fiables que possibles. Quels sont les principaux éléments de cette méthode?

Les observations ne sont jamais faites au hasard, mais suivant un protocole précis. Tous les faits disponibles doivent être considérés. Toutes les hypothèses doivent être envisagées.

L'observateur tente de corriger les biais dont il pourrait faire preuve: il prend toute une série de précautions pour que ses résultats ne soient pas influencés par ses désirs. Par exemple, il applique le principe du double-aveugle. Il fait vérifier ses données par des chercheurs indépendants. Il soumet son travail à la critique de ses pairs.

Les termes scientifiques sont des concepts débarrassés de toute ambiguïté. Ces concepts s'emboîtent ou se distinguent d'une manière précise. Les observations sont obtenues à l'aide d'instruments éprouvés: elles doivent être systématiques et diversifiées.

La science ne considère jamais une idée ou une théorie comme définitivement vraie. Elle formule les idées de manière à ce qu'elles soient testables, puis elle les teste de multiples fois avant de la considérer comme véridique, et cela jusqu'à ce qu'on la prenne en défaut. Une théorie scientifique est considérée vraie lorsqu'elle est l'explication la plus simple et la plus probable des faits observés.

À moins qu'il s'agisse d'une théorie révolutionnaire qui remette une science en question, une nouvelle théorie scientifique doit généralement être en accord avec les autres théories considérées comme vraies. De la même façon, les sciences entre elles se complètent plutôt qu'elles ne se contredisent, et forment ensemble une vaste encyclopédie ouverte de nos connaissances objectives.

Marie Curie dans son laboratoire.

Les révolutions scientifiques

Il arrive qu'une théorie scientifique soit remise en question. C'est souvent parce qu'elle semble insatisfaisante pour expliquer certains phénomènes nouvellement découverts. Les savants cherchent alors quels sont ses défauts et tentent de formuler de nouvelles hypothèses susceptibles d'expliquer mieux les faits. Cela donne parfois lieu à une remise en question complète: c'est ce qu'on appelle une révolution scientifique. Galilée (qui a démontré que la Terre est ronde et tourne autour du soleil), Lavoisier (qui a découvert l'oxygène), Darwin (qui a formulé la théorie de l'évolution des espèces), Pasteur (qui a découvert la source microbienne de plusieurs maladies), Einstein (qui a formulé la théorie de la relativité), Heisenberg (a qui on doit le principe d'incertitude) ont été à l'origine d'importantes révolutions scientifiques. D'autres révolutions scientifiques adviendront sûrement dans l'avenir. C'est pourquoi il ne faut pas penser que la science est infaillible, mais seulement qu'elle nous fournit les meilleures théories présentement disponibles pour expliquer les faits que nous connaissons.

Limites et forces de la science

La science n'est pas complète. En fait, il y a de nombreux domaines où la science est très peu avancée, où il y a plus de questions que de réponses. Malgré la sophistication de leurs instruments, les astronomes manquent souvent de moyens pour vérifier leurs hypothèses, en raison de l'éloignement des astres, par exemple. On s'interroge encore beaucoup sur les relations exactes qui existent entre la psychologie individuelle et la biochimie du cerveau. L'économie est une science très controversée, où les prédictions ne se réalisent pas souvent, à cause du grand nombre de facteurs en jeu. Certaines sciences sont moins avancées que d'autres en raison de leur jeune âge ou de la complexité de l'objet étudié. Les sciences humaines sont dans cette situation.

Malgré toutes ces incertitudes, la méthode scientifique décrite plus haut demeure la meilleure façon que les êtres humains ont inventée pour obtenir des connaissances fiables. Les développements technologiques fabuleux des deux derniers siècles reposent entièrement sur le progrès scientifique, aussi bien dans le domaine de l'ingénierie que dans celui de la santé.

Ce que Albert Einstein dit de la physique

"Nous venons d'assigner à la raison et à l'expérience leur place dans le système de la physique théorique. La raison donne au système sa structure; les données de l'expérience et leurs relations mutuelles doivent correspondre exactement aux conséquences de la théorie. (...) Je suis convaincu que la construction purement mathématique nous permet de découvrir les concepts et les lois qui les relient, lesquels nous donnent la clef pour comprendre les phénomènes de la nature.L'expérience peut, bien entendu, nous guider dans notre choix des concepts mathématiques à utiliser; mais il n'est pas possible qu'elle soit la source d'où ils découlent. Si elle demeure, assurément, l'unique critère de l'utilité, pour la physique, d'une construction mathématique, c'est dans les mathématiques que réside le principe vraiment créateur. En un certain sens, donc, je tiens pour vrai que la pensée pure est compétente pour comprendre le réel, ainsi que les Anciens l'avaient rêvé. " ("On the Method of Theoretical Physics", dans R. Blanché, La Méthode expérimentale et la philosophie de la physique, Ed. Armand Colin, 1969, p.274.)

Les pseudo-sciences

En raison de son prestige de nombreuses croyances et idéologies prétendent être des sciences, alors qu'elles n'en sont pas. La science n'est pas la seule connaissance valable au monde. La littérature, la philosophie, la réflexion quotidienne sont des sources inépuisables d'enseignements de toutes sortes. Mais elles ne prétendent pas être des sciences. Quand nous parlons de pseudo-sciences, nous entendons des systèmes de croyances qui prétendent être des sciences, ou avoir des bases scientifiques: l'astrologie, la scientologie, l'homéopathie, l'iridologie, etc. Généralement, nous pouvons dire que ces pseudo-sciences se distinguent par le non respect de l'un ou de l'autre des éléments de la méthode scientifique: les définitions sont vagues, les observations sont approximatives, les phénomènes ne se manifestent pas lorsqu'on organise une expérimentation rigoureuse, les faits qui contredisent la théorie ne sont pas considérés, les autres théories scientifiques sont ignorées, etc.

Science et conscience

Malgré ses succès évidents, nous devons demeurés vigilants face à la science, et surtout face aux applications de la science. "Science sans conscience n'est que ruine de l'âme." (Rabelais, Pantagruel, chap. VIII) Ce n'est pas parce qu'on peut faire des manipulations génétiques de l'embryon humain, que ce soit correct de les faire. Il ne faut pas attendre de la science qu'elle organise la société ou qu'elle se substitue à l'individu pour diriger sa vie. Enfin, il ne faut pas croire que la science apportera toutes les réponses aux questions des êtres humains, ou qu'elle apportera une solution à tous nos problèmes, spécialement à ceux qui découlent du progrès technique. Comme les humains qui la construisent, la science et faillible et limitée. Un usage responsable de la science implique qu'on reconnaisse ce qu'elle peut nous apporter, tout en conservant le contrôle sur son utilisation. La science ne saurait se substituer à nous pour ce qui concerne les finalités de nos vies.

© CVM, 1997