Réalisme scientifique et empirisme constructif (1/2)

Dans ce premier billet de blog, je vais parler de ce qu’on appelle « l’empirisme constructif ». L’appellation peut faire peur mais c’est tout à fait compréhensible en y allant pas à pas !

Reprenons depuis le début.  Si on prend un peu de recul sur les sciences, on peut se demander à quel point on peut avoir confiance en ce qu’elles disent. Est-ce qu’elles décrivent, au moins approximativement, ce qui passe vraiment dans la réalité ? Est-ce que des entités invisibles à l’oeil nu comme les atomes ou les électrons existent vraiment ? 

Toutes ces questions relèvent d’un débat omniprésent en philosophie des sciences : c’est le problème du « réalisme scientifique ».

Présentation générale

Le réalisme scientifique, c’est une vision optimiste sur la capacité de la science à nous apprendre des choses sur le monde. Pour plus de clarté, cette position est très souvent divisée en trois points :

1) Un aspect « métaphysique » : il existe un monde extérieur indépendant de l’esprit humain. Si l’espèce humaine était amenée à disparaître, les arbres, les maisons, les montagnes, les galaxies, bref tout ce qui nous entoure, existerait toujours. Cela peut paraître évident mais c’est toujours bien de le rappeler !

2) Un aspect « sémantique » qui concerne la manière d’interpréter les théories scientifiques : il faut les interpréter « littéralement ». Cela signifie que les termes scientifiques visent à décrire le monde réel sous tous ces aspects : pas seulement ce qu’on observe dans la vie de tous les jours, mais également ce qui est inobservable pour les humains. Par exemple, des termes comme « électron » ou « atome » ont pour but de référer à des entités microscopiques de la nature.

3) Un aspect « épistémologique » concernant la prétention de nos meilleures théories scientifiques à la connaissance : elles décrivent bien, au moins de manière approximative, ce qui se passe dans la réalité. Elles sont « approximativement vraies ». En particulier, on a de bonnes raisons de penser que des entités inobservables comme les électrons existent vraiment.

Le réalisme scientifique peut paraître très naturel de prime abord. Quand on nous enseigne la chimie, la biologie ou la physique à l’école, on ne se pose pas vraiment la question de savoir si l’ADN, les atomes ou les protons existent : cela semble être un présupposé évident.

Mais force est de constater qu’il y a beaucoup d’arguments remettant en cause cette vision des sciences. Au lieu de faire une liste de tous ces arguments, je vais plutôt en illustrer quelques uns en présentant une théorie concurrente au réalisme scientifique : l’ « empirisme constructif ».

L’empirisme constructif, kézako ?

Cette position a été introduite par le philosophe néerlandais Bas Van Fraassen dans son livre The Scientific Image, en 1980. Alors que durant la première partie du XXème siècle, beaucoup de discussions étaient centrées sur l’aspect « sémantique » du réalisme scientifique, Van Fraassen a recentré le débat sur l’aspect « épistémologique ». Sa théorie, extrêmement connue désormais, a fait l’objet de nombreux débats que je vais tenter de clarifier ici.

Alors, en quoi Van Fraassen s’oppose t’il au réalisme scientifique ? En quoi est-il un « anti-réaliste » ?

Bien qu’il soit totalement d’accord avec les deux premiers points du réalisme scientifique, il refuse le 3ème aspect. Selon lui, « la science a pour but de nous donner des théories qui sont empiriquement adéquates ; et accepter une théorie implique seulement de croire qu’elle est empiriquement adéquate » (p12). Une théorie est empiriquement adéquate si « elle décrit correctement ce qui est observable » (p4).

L’empirisme constructif est donc moins optimiste que le réalisme scientifique quant à la prétention des sciences à la connaissance. Accepter une théorie revient à croire qu’elle est (approximativement) vraie seulement pour tout ce qui est observable ; nous devrions rester agnostiques sur toute proposition concernant des entités inobservables, comme par exemple « Les électrons existent ».

Avant de parler des motivations de Van Fraassen pour introduire une telle position, il paraît indispensable de préciser ce qu’il entend précisément par observable et inobservable. Selon lui, un objet est dit observable si un humain peut l’observer à l’oeil nu, à un endroit et temps donné. Les phénomènes observables peuvent donc être passés, présents ou futurs. Il faut bien faire la distinction entre ce qui est « observable » et ce qui « a été observé jusqu’ici »: par exemple, la prochaine éclipse solaire est bien un phénomène observable, mais elle n’a pas été encore observée.

On peut cependant se demander si cette distinction n’est pas tout simplement mal définie. Les humains n’ont pas tous les mêmes capacités visuelles : entre une personne aveugle, un nouveau né et un adulte à la vision parfaite, les différences sont flagrantes. La notion d’observabilité semble alors totalement subjective. Van Fraassen concède tout à fait que la limite entre observable et inobservable est floue, mais il soutient qu’elle reste pertinente. Comme tout autre instrument de mesure, la vision humaine a des limites et il y a donc des cas où la distinction est non-ambigüe : par exemple, tout le monde est d’accord pour dire qu’un arbre est « observable », alors qu’un électron est « inobservable ».

Nous avons maintenant tous les outils pour attaquer le vif du sujet !

Alors, quels sont les arguments de Van Fraassen contre le réalisme scientifique et pourquoi considère t’il que sa théorie est meilleure ?

Je vais présenter dans ce premier billet de blog la 1ère critique de Van Fraassen : cela concerne le problème de la « sous-détermination des théories par l’expérience ».

Sous-détermination et relation entre théorie et expérience

Imaginons une expérience, où vous mesurez avec un radar la vitesse d’une voiture sur l’autoroute. Vous obtenez comme résultat : 2km/h. Quelle est votre réaction ? Vous dites sûrement « Mon radar déconne ! », et vous avez totalement raison ! 

Ce petit exemple illustre le fait que quand on a une théorie comme « La vitesse d’une voiture sur l’autoroute est élevée », on ne peut pas en déduire la « prédiction » que le radar affichera une vitesse élevée. Pour cela, on doit supposer que le radar fonctionne correctement, ou encore que les conditions extérieures ne vont pas perturber son fonctionnement.

Généralisons un peu : si on a une théorie T, on voit bien qu’elle ne suffit pas à elle seule pour engendrer des prédictions observables O. Pour cela, il faut faire appel à des hypothèses supplémentaires (H1, H2, H3…) sur le fonctionnement de l’appareil de mesure, les conditions de l’expérience, etc : on les nomme « hypothèses auxiliaires ». 

Maintenant, si on obtient une contradiction entre les prédictions observables et les résultats expérimentaux, que peut-on en conclure ? Et bien, comme l’illustre l’exemple avec le radar, on ne peut pas en déduire que T est fausse. En fait, c’est tout le bloc « T et H1,H2,H3… » qui est faux. Donc soit T est fausse, soit une des hypothèses auxiliaires est fausse, mais on ne sait exactement où se situe l’erreur. Il y a ce qu’on appelle un « holisme de confirmation » : T ne peut jamais être testée en isolation d’autres hypothèses. C’est toujours en bloc que sont testées les théories.

Pour rendre compatible notre bloc « T et H1,H2,H3… » avec les observations O, il y a donc plusieurs possibilités : modifier notre théorie T, ou bien modifier/ajouter/supprimer des hypothèses auxiliaires.

C’est cela qui engendre ce que l’on nomme la sous-détermination des théories par l’expérience : pour un certain ensemble de données expérimentales (observations), on peut toujours avoir plusieurs théories mutuellement incompatibles (en particulier concernant des aspects inobservables), mais toutes en accord avec les données. 

Mais alors, comment trancher entre ces théories « empiriquement équivalentes » et progresser scientifiquement ?

C’est ici qu’intervient tout un tas de critères non-empiriques supplémentaires, comme la simplicité des théories, leur pouvoir explicatif, leur élégance, ou encore leur cohérence avec le reste de nos connaissances. Les tenants du réalisme scientifique ont recours à ces critères en faisant ce qu’on appelle « une inférence à la meilleure explication » : une théorie avec une grande simplicité ou un grand pouvoir explicatif est préférée car elle a, selon eux, plus de chances d’être vraie que les autres théories empiriquement équivalentes. Cette méthode permettrait de progresser vers la vérité pour le domaine de l’observable comme de l’inobservable.

Argument contre le réalisme scientifique

Mais le problème pour les réalistes, c’est qu’on voit difficilement comment ce type de critères pourrait nous rapprocher de la vérité. Comme le dit Van Fraassen : « Il est certainement absurde de penser que le monde a plus de chances d’être simple que compliqué » (p90).

Il semble donc plus prudent et raisonnable de rester agnostique concernant les aspects inobservables des théories. On peut alors justifier nos choix entre théories empiriquement équivalentes en disant que les critères non-empiriques sont seulement des vertus pragmatiques : le but de la science est de formuler de la manière la plus simple, cohérente et intelligible possible des théories qui décrivent correctement ce qui est observable.

Evidemment, si on croit aux aspects observables d’une théorie, on va au-delà de nos connaissances empiriques actuelles et on ne résout pas complètement le problème de la sous-détermination : il y a plusieurs théories qui peuvent être en accord sur ce qui a été observé jusqu’ici, mais qui diffèreront sur de futures observations. Cependant, en se limitant au domaine de l’observable, l’empirisme constructif nous permet de prendre beaucoup moins de risques comparé au réalisme scientifique. Cela semble donc être une bien meilleure alternative !

Voilà, cela sera tout pour ce premier article ! On continuera la prochaine fois avec d’autres arguments contre le réalisme scientifique. On verra aussi que finalement, l’empirisme constructif n’est peut-être pas si convaincant que cela !

Une réflexion au sujet de « Réalisme scientifique et empirisme constructif (1/2) »

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