Pour une vue résumée (et générale) de la méthode scientifique. (Patrice Van den Reysen).

(Patrice Van den Reysen. Tous droits réservés).

Le jeu de la science est logiquement sans fin. (K. Popper).

Sans le langage, la condition humaine se découvre pitoyable. (Albert Einstein).

1. Toute connaissance débute dans les problèmes et aboutit à de nouveaux problèmes, (Karl Popper) :

Tout commence par l’identification d’un problème à résoudre. Et toute véritable connaissance des faits, (quelle soit scientifique ou non), débute dans les problèmes et ouvre toujours sur de nouveaux problèmes (Karl Popper. « La connaissance objective » ; « Toute vie est résolution de problèmes »). 

 

Cette identification des problèmes est impossible sans quelque chose existant a priori, c'est ce que Karl Popper nomme notre "système d'attentes perceptives" engrangé dans nos mémoires (la mémoire à long terme et à court terme). Ce système d'attentes, bien que dépendant en partie de l'inné pour sa constitution est donc formé par tous nos acquis cognitifs qu'ils soient conscients ou même inconscients (sans que cet acquis inconscient n'implique un prétendu "déterminisme absolu" excluant tout hasard et tout non-sens). En somme, sans ce système d'attentes, l'esprit humain ne serait qu'une sorte de pâte à modeler ou un "seau vide" qui pourrait soi-disant être rempli par l'information extérieure comme un organe passif. Or, les neurosciences, par exemple, démontrent qu'il n'en est rien : notre cerveau est constamment actif. Ce système d'attentes perceptives permet donc de formuler des conjectures et des hypothèses, mais sans le langage, il est bien entendu évident qu'aucune conjecture ni hypothèse ne serait formulée et la science exige la formulation explicite de conjectures, d'hypothèses, bref, de théories afin qu'elles puissent être soumises à des tests.

Donc, cette identification doit être communiquée et argumentée pour être testée et nécessite  le langage pour transmettre une hypothèse de description du problème. Dans le domaine de la science, il s’agit de problèmes généraux portant sur des faits. Par conséquent, les énoncés censés décrire un problème ne peuvent éviter d’être des énoncés universels et de contenir des termes universels impliquant tous des classes de faits infinies, donc d’autres énoncés universels.

Pour le scientifique, il s’agit donc d’un problème de description de certains faits, ou d’une classe de faits, lesquels peuvent être représentatifs d’un phénomène particulier. Et il s'agit de démontrer selon un mode valide d'administration de la preuve que la description que l'on formule sous une hypothèse peut bel et bien et dans une certaine mesure relativement précise, correspondre aux faits, (Alfred Tarski : "un jugement est vrai lorsqu'il correspond aux faits). 

 

 

1.1. L'objet de la recherche.

 

Mais ce que l'on cherche à obtenir c'est une connaissance sur la portée informative réelle que prétend fournir une théorie ou une hypothèse sur des faits, donc sur son  "contenu empirique" (K. Popper).

Afin d'y parvenir, une seule solution est valide : mettre à l'épreuve l'hypothèse, c'est-à-dire tenter de la mettre en échec par une procédure de réfutation contrôlée où elle va être confrontée à d'autres faits qui sont jugés susceptibles de la réfuter.

Par exemple, si l'on affirme que la vitesse de la lumière est un "absolu indépassable" (A. Einstein), alors, la seule manière d'avoir une information sur son contenu empirique consiste à par exemple risquer l'hypothèse de neutrinos supraluminiques, donc plus rapides que la lumière et à mesurer leur vitesse de déplacement selon une valeur qui ne peut que mettre en échec la théorie d'Einstein  (plus rapidement que la vitesse de la lumière). Si l'on fait l'hypothèse que tous les cygnes sont blancs, la seule manière d'en connaître le degré de correspondance avec les faits, donc de son contenu empirique, est de tenter de confirmer l'existence de cygnes non-blancs jusqu'à ce que ces tentatives de mises en échec soient suffisamment répétées, mais elles-mêmes provisoirement admises comme des échecs. 

Comme tout énoncé universel au sens strict est ouvert sur le futur, l'on s'aperçoit donc qu'en science, aucune hypothèse universelle ne peut jamais être jugée comme correspondant parfaitement (définitivement) aux faits, ce qui implique que la valeur scientifique d'une hypothèse est plutôt jugée sur le nombre et la qualité des mises à l'épreuve qu'elle a passées avec succès, autrement dit, sur son degré de corroboration, lequel équivaut pour Karl Popper à son degré d’improbabilité logique (il ne s’agit pas d’une improbabilité mathématique).


En effet, pour Popper, plus une théorie est corroborée et plus elle devient riche en contenu informatif sur les faits : son contenu empirique et son contenu logique s’accroissent, (le contenu logique d’une théorie est l’ensemble des conséquences testables logiquement déductibles à partir d’elle). 

Par conséquent, elle devient aussi plus précise et donc plus aisément réfutable. Etant plus facilement réfutable, elle prend donc logiquement plus de risques d’être réfutée, et devient donc davantage  improbable d’un point de vue logique : les "chances" de la voir échouer lors d'un nouveau test sont logiquement plus grandes, (même si des tests empiriques sont parfois très difficiles à mettre sur pied et engagent toute la créativité et l'ingéniosité des scientifiques). (Karl Popper).

Par exemple :

La théorie : "les spinosaures sont des reptiles" est plus logiquement plus probable et moins facilement testable (réfutable) que : "les spinosaures sont des reptiles possédant un aileron dorsal". Cette dernière théorie est ensuite moins facilement testable et plus probable que la théorie : "les spinosaures sont des reptiles possédant un aileron dorsal et mesurant au moins 12 mètres de long", etc.. 

Il s’agit donc, comme nous l’écrivions au début, d’un problème de description de certains faits, ou d’une classe de faits lesquels peuvent être représentatifs d’un phénomène particulier.

Cette identification dont nous parlions au début ne peut jamais être réalisée (par aucune créature vivante douée d’intelligence, ou que ce soit dans un cadre scientifique ou non) sans disposer toujours a priori d’une théorie quelconque, d’un préjugé, d’une idée.

En somme, toute identification de quoi que ce soit d’empirique ou appartenant au monde de la Nature, est toujours guidée par une théorie. Toute observation dépend toujours en premier lieu d’une théorie. Par conséquent, toute observation est déjà une hypothèse de sélection et de discrimination des faits, et il est rigoureusement impossible qu’il en soit autrement.

Donc, la formulation explicite d'une théorie universelle stricte en guise d'hypothèse d’identification de certains faits, ou affirmation universelle (stricte) est nécessaire, inévitable dans le domaine scientifique, parce que la science ne peut rester muette.

(Dans un premier cas, l’on peut souhaiter savoir si cette hypothèse à un contenu se rapportant à des faits réels, et dans un second, l’on souhaite en augmenter son contenu empirique, descriptif, déjà connu par la communauté scientifique). 

 

En outre, aucun énoncé sur les faits ou sur un seul fait ne peut correspondre immédiatement aux faits ou lui être identique. Lorsque je vois une pomme, je dois posséder le terme universel "pomme" pour pouvoir la reconnaître et donc l'identifier par rapport à tout autre chose. Si je mange la pomme, elle n'existe plus en tant qu'objet réel, mais le terme universel qui la désigne, donc le rationnel lui, possède sa valeur anticipatrice pour l'éternité, sauf peut-être si l'humanité décidait d'oublier totalement ce qu'on été les pommes ou si elles ont existé... (Ce qui nous semble absurde). Ce qui est rationnel ne peut donc être immédiatement réel ou inversement.

 

Il n'y a donc pas de connaissance qui soit "valide a priori". Dans le domaine des sciences de la Nature, ou même dans celui plus général de la connaissance des faits, il n'y a aucune immédiateté de la connaissance pas plus qu'il n'y a d'évidence, puisque toute observation est toujours guidée par la théorie (K. Popper). Il n'y a donc jamais d'observation qui soit "pure des faits" et toute observation, même la plus simple ou qui semble la plus "immédiate" est toujours la mise à l'épreuve plus ou moins rapide d'une hypothèse à partir du système d'attentes perceptives de l'individu.

 

1.2. Aucune connaissance ne débute par l’observation. Il n’y a pas de prétendues « sciences de l’observation ».

(Ni la science, ni même la connaissance en général, ne débutent par l'observation.)

Parce qu’il est impossible, comme nous l’avons dit, qu'une observation soit réalisable à partir de rien, "ex nihilo", ou "pure des faits", ou à partir d'un esprit vide, qui n'aurait aucun préjugé, aucune mémoire, aucun vécu préalable quel qu'il soit, a priori. (K. Popper).

Ce sont les préjugés, les connaissances d'ordres très divers des scientifiques, parmi lesquels, évidemment, se trouve la connaissance de toute la tradition de recherche dans laquelle ils travaillent et dont ils souhaitent augmenter le savoir qui permettent la créativité, l'imagination, l'émergence d'une hypothèse inédite. Ce qui veut dire que la nouveauté, la créativité, le génie même des scientifiques ne peuvent exister ou se concevoir à "partir de rien", à cela, il y a une impossibilité logique indiscutable. 

1.3. Il est impossible de prédire avec exactitude l’évolution de la connaissance scientifique.

 

Il est par ailleurs logiquement impossible de connaître en totalité les déterminants de l'émergence de la créativité scientifique, d'un point de vue cognitif. 

C'est-à-dire qu'il n'existe pas, et qu'il n'existera jamais aucune connaissance d'aucun type qui permettra de prédire avec toute l’exactitude souhaitée comment une nouvelle hypothèse va venir à l'esprit d'un ou plusieurs scientifiques. La « psychanalyse du feu » de Gaston Bachelard ne fut qu’un projet absurde. Il n’existera jamais aucune boule de cristal dont les pouvoirs liés à un déterminisme prima faciae absolu nous offre la possibilité de lire dans les motivations d’un scientifique ou dans son passé pour connaître la prochaine illumination créatrice de génie qui changerait la face du monde pour toujours.

Aucune psychologie, aucune science n'a ce pouvoir, et ne pourra jamais le posséder. Pourquoi ?

Parce que la solution à un tel problème qui concerne aussi celle du problème (insoluble en totalité) de l'heuristique, (comment faire pour découvrir, sans coup férir, les bonnes hypothèses aux problèmes et leurs solutions), exigerait la connaissance, non seulement d'un nombre infini donc incalculable de conditions initiales en tous genres enchevêtrées entre elles et déterminantes dans l'émergence de la créativité cognitive scientifique, (ce qui est déjà logiquement impossible), mais de surcroît, la nécessité de se référer "à la précision des mesures possibles à partir desquelles peuvent se calculer les conditions initiales" (K. Popper, in "L'univers irrésolu. Plaidoyer pour l'indéterminisme", éditions Hermann, Paris1984, page : 11). Or, le problème de la définition d'une mesure parfaitement précise, est également logiquement impossible. (K. Popper, in "La logique de la découverte scientifique", éditions Payot, Paris 1973, section 37, page : 124).

A partir des points précédents, l'on peut affirmer, sur la base d'arguments indiscutables, qu'il ne peut exister ou n’existera jamais aucune connaissance sur la psychologie humaine qui puisse permettre de prédire en excluant toute possibilité d'erreur, ou par exemple tout hasard et tout non-sens (...) l'évolution du savoir scientifique de l'humanité.

En d’autres termes : personne ne peut prédire avec toute l'exactitude qu'il le souhaiterait le devenir de la connaissance scientifique, et même de la connaissance humaine en général. Parce que personne ne possède ni ne possèdera jamais le pouvoir d'éliminer en totalité l'imprécision, ni même de connaître avec une exactitude absolue où se situe, empiriquement, la frontière entre ce qui relève de l'imprécision et ce qui appartient au hasard.

Ces derniers arguments détruisent définitivement la valeur de la doctrine historiciste consistant à croire qu’il existerait des « lois historiques » du devenir de l’humanité, ou des « lois du destin », ou des « cycles » répétitifs, lesquels rendraient possibles des prédictions ou des prophéties à long terme dans le domaine social et humain par exemple. 

Mais il existe des domaines dits « scientifiques », comme par exemple la climatologie, où la complexité, le caractère improbable ainsi que le nombre des conditions initiales sont tels, qu’ils interdisent eux aussi, en toute logique, la possibilité de toute prophétie à long terme.

La climatologie « scientifique » ne peut pas fournir les  prédictions à long terme sur le devenir de l’Humanité qu’aujourd’hui elle  prétend fournir : il y a trop de conditions initiales de tous ordres dont l’apparition, les changements et les combinaisons entre elles sont impossibles à maîtriser dans le temps pour prétendre tester des relations de cause à effet entre une évolution climatique quelconque et tout ce qui est relatif à “l’humain” et son évolution, sans parler d’autres conditions initiales encore inconnues relatives à la Nature et qui restent peut-être (…) à découvrir.

Par exemple : personne ne peut prédire avec exactitude ni même selon un taux de probabilité satisfaisant quels pourront être de manière concomitante, non seulement l’évolution du savoir scientifique dans tous les domaines, mais encore l’évolution du monde social, celui de la Nature, des phénomènes de la Nature, (qu’ils soient identifiables sur Terre ou dans l’Univers), pour parvenir à formuler une prédiction à long terme testable à propos de l’influence négative ou positive sur le climat. 

Que ceux qui contesteraient encore l'argument selon lequel même la revendication d'un taux de probabilité mathématique élevé en faveur d'une théorie écologique catastrophiste et à long terme sur l'évolution du climat ne serait pas valide pour la justifier, se rappellent qu'une probabilité mathématique de 99% sur des cas observés en faveur d'une théorie universelle quelconque, est égale à zéro si on la rapporte à l'infinité des cas non encore observés et faisant tous partie de la même classe de faits. Ce fut d'ailleurs l'un des arguments majeurs développés par Karl Popper dans "La logique de la découverte scientifique" afin de rejeter la probabilité mathématique d'une théorie, (au profit de son improbabilité logique), pour fonder son critère de démarcation entre science et métaphysique. 

L'on peut par contre promouvoir la collection d'une multitude de faits tous compatibles avec un préjugé théorique donné en climatologie, comme des données statistiques "accablantes" (...) et "catastrophistes" en faveur de ce préjugé de telle sorte que ces statistiques permettent à leur tour la justification de ce qui n'est rien de plus qu'une "idéologie climatique". 

Mais ceux qui refusent si obstinément de tenter de nouvelles mises à l'épreuve du préjugé théorique guidant leurs observations ou leurs "collections de faits" s'excluent d'eux-mêmes du jeu scientifique (Karl Popper). Et ceux qui promeuvent un retour fallacieux à la méthode inductiviste du positivisme logique en argumentant que la méthode par réfutation et par conséquent la méthode hypothético-déductive de contrôle via des tests intersubjectifs contrôlés ne serait ni valide ni la méthode des sciences, non seulement tentent de refaire l'histoire de la philosophie de la connaissance et de l'épistémologie de manière réactionnaire et dans l'erreur, mais encore trompent sciemment le public. 

Dans la vraie science, le droit au doute, le "scepticisme dynamique" (Karl Popper), sont des conditions sine qua non de la logique de la découverte scientifique. Y déroger conduit au dogmatisme puis à l’obscurantisme. La nouvelle “idéologie climatique” qui n’a de cesse de diaboliser les climatosceptiques éclairés par la pensée épistémologique de Karl Popper risque de se condamner elle-même à une impasse, ou tôt ou tard à la révélation de son imposture. 

Si les faux prophètes font fi des lois de la logique, les vrais scientifiques eux, savent qu’ils ne peuvent les ignorer.

2. Exemple général :

Voici donc maintenant un exemple général et résumé de la méthode scientifique :

Nous supposerons le cas d’un chercheur qui souhaiterait accroître la connaissance scientifique sur la couleur des cygnes, en souhaitant être intégré dans une communauté de scientifiques ayant déjà travaillé sur le problème. Il serait donc obligé de reprendre ce qui serait collégialement admis comme la théorie universelle sur la couleur des cygnes la mieux corroborée du moment :

Exemple : (E) : "tous les cygnes sont blancs".

Première étape : mise en évidence de la base empirique de cet énoncé universel, donc de ses deux sous-classes (infinies) d'énoncés particuliers :

- sous-classe (a) des énoncés singuliers "permis" par la théorie ; exemple d'un de ces énoncés : "il y a, à l'endroit k, un cygne blanc”.

- sous-classe (b) des énoncés singuliers "interdits" par la théorie ; exemple d'un de ces énoncés : "il y a, à l'endroit k, un cygne non-blanc”.

Deuxième étape : seule la sous-classe (b) des énoncés "interdits" par (E) est susceptible de fournir une information nouvelle sur le contenu empirique de (E). Cette sous-classe contient donc les "falsificateurs virtuels" (ou potentiels) de (E).

Les énoncés particuliers appartenant à la sous-classe (a) des énoncés permis a priori par la théorie (E) telle qu’elle est formulée avant d’être testée, (ou si elle a été corroborée à la suite de tests), ne peuvent fournir aucune information nouvelle sur le contenu descriptif de (E).

Pourquoi ?

Parce que ce n’est pas en observant autant de cygnes blancs que l’on voudrait à partir d’un préjugé admis selon lequel « ils doivent tous être blancs » que l’on obtiendrait une information quelconque sur la valeur descriptive de ce préjugé. Parce que de toute évidence, ce qui est connu n’apporte rien de plus à partir de ce qui est susceptible d’être confirmé par cette base.

A la limite l’on pourrait sans doute invoquer comme issu d’un raisonnement “tautologique”* l’énoncé consistant à affirmer que “si tous les cygnes sont blancs, c’est bien entendu parce qu’on les voit blancs dès qu’on les observe”. Mais les tautologies étant des énoncés irréfutables donc métaphysiques, elles ne donnent aucune information sur rien. Et de ce fait, elles ne peuvent par conséquent être admises dans une recherche scientifique.

Comme l’écrivait Popper, les énoncés permis par une théorie, ou toujours lisibles à partir de ce qu’elle énonce a priori ne contiennent aucun élément d’information sur son contenu descriptif. Ils sont une porte ouverte aux biais de confirmation d’hypothèse.

Troisième étape : soumettre à des tests l'un des énoncés singuliers de la sous-classe (b), et selon certaines conditions initiales d'observation, lesquelles sont aussi des énoncés singuliers, mais qui doivent être non problématiques au moment du test ; c'est-à-dire que la connaissance scientifique à leur sujet est jugée comme suffisamment corroborée (jusqu'à preuve du contraire..) pour permettre des tests sur d'autres hypothèses.

            - si l'énoncé particulier, déduit de (b), comme par exemple : "il y a un cygne noir, observable à tel endroit", est observé selon certaines conditions initiales, (observation répétée selon les mêmes conditions initiales et contrôlée de manière intersubjective), donc si cet énoncé singulier testé est confirmé ; alors, (E) est réfutée par l'expérience et l'on apprend quelque chose de nouveau : l'on sait désormais que :

(E') : "tous les cygnes peuvent être blancs ou bien noirs" (sachant qu'avant le test, la seconde condition était empiriquement inconnue).

- si l'énoncé particulier précédent, ("il y a un cygne noir à l'endroit k") et qui était testé pour mettre à l'épreuve le contenu empirique donc descriptif de (E) n'est toujours pas observable selon les mêmes conditions répétables et contrôlables de manière intersubjective, alors cet énoncé est infirmé, et (E) est corroborée par l'expérience, corroboration qui permet aussi d'apprendre quelque chose de nouveau : l'on sait désormais que :

(E’’) : "tous les cygnes sont blancs, mais ne peuvent pas être noirs" (sachant qu'avant le test on ignorait cette impossibilité pour les cygnes d'être noirs). (L’on peut formuler (E’’) de manière différente : “tous les cygnes sont blancs et non-noirs”.)

*

Aujourd’hui, l’on sait que l’on peut observer en Australie de véritables cygnes qui sont noirs. Par conséquent, la théorie scientifique la mieux corroborée du moment sur la couleur des cygnes est la suivante : “tous les cygnes sont blancs ou noirs”. 

Comment progresserait encore cette connaissance universelle sur la couleur des cygnes ? 

Seule possibilité :  en testant une nouvelle hypothèse sur un autre falsificateur virtuel. Donc, un autre énoncé singulier a priori “interdit” par la théorie lequel  présenterait un caractère inédit tout en tenant compte de ce qui est déjà connu en matière de tests sur le problème. Par exemple, l’on pourrait tester la possibilité d’observer un cygne d’une couleur autre que blanc et autre que noir  possédant toutes les autres caractéristiques connues des cygnes. Etc., etc.

La logique de la découverte scientifique nécessite donc la confirmation d’énoncés singuliers “interdits” pour réfuter les hypothèses universelles, et leur infirmation pour les corroborer, ce qui invalide totalement la logique (positiviste) du sens commun par “collections de faits” (Naomi Oreskes).

Comme on le constate, si une hypothèse scientifique est réfutée ou corroborée par des tests, elle permet toujours d’accroître le savoir déjà acquis par la science sur un problème spécifique, et elle ouvre sur d’autres problèmes, ainsi de suite…

(Patrice Van den Reysen. Tous droits réservés).

*”Tautologique” : le caractère tautologique d’une proposition s’identifie dans le fait que l’information contenue dans le prédicat est identique à celle contenue dans le sujet. Exemple général : x = x. Ou : “Un chat est un chat”. Ou bien encore : Question : “pourquoi est-ce un chat ?” ; réponse : “parce qu’on voit bien que c’est un chat à partir de ce que l’on sait des chats”.

*

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