Théorie et Expérience : cours explicités

THEORIE ET EXPERIENCE

I. ANALYSE

A) QU’EST-CE-QUE LA THEORIE ?

1) ETYMOLOGIE, SENS COMMUN ET DEFINITIONS
Sens commun, plutôt péjoratif : élaboration intellectuelle dotée d’une certaine logique et d’un certain ordre, visant à expliquer quelque chose de réel, mais dans laquelle tend à se loger une part d’imaginaire.
Etymologie : theorein : contempler de façon intelligible.
-> théoriser, c’est rendre intelligible le réel en y dégageant des lois ; c’est aussi établir une projection, pouvoir à partir des connaissances théoriques acquises sur les phénomènes présents rendre compte de phénomènes à venir.

DEF 1 : la théorie est une connaissance abstraite, spéculative et désintéressée du réel.
DEF 2 : une théorie est un ensemble systématiquement organisé, qui constitue une sorte d’hypothèse explicative générale du réel, et qui peut se constituer de 2 façons :
- En synthétisant des lois particulières
- En recherchant au-delà des lois la cause profonde des phénomènes

2) CHAMPS DE VALIDITE
La volonté de théoriser pour expliquer le réel, de même que la constitution de grandes hypothèses générales, sont présentes dans pratiquement tous les domaines : scientifique (théorie de la relativité…), politique (théorie marxiste), économique (fordisme), artistique (Théorie de l’art moderne, Paul Klee), philosophique (panthéisme stoïcien…).

B. QU’EST-CE-QUE L’EXPERIENCE ?
Etymologie : experiri : faire l’essai de, l’épreuve de.
Sens commun : connaissances acquises par l’individu au cours de sa vie, par des confrontations passées à des situations particulières (crois-en ma longue expérience…)
3 « sens philosophiques » :
1. Contact avec une réalité externe
2. Confrontation formatrice à une réalité externe, d’où on tire un enseignement.
3. Expérience scientifique : expérimentation artificiellement conçue du réel, pour valider ou non une hypothèse théorique (le résultat est anticipé).

C. DIFFICULTES
D’où proviennent les connaissances théoriques ? De l’expérience (mais les phénomènes observés sont toujours singuliers, contingents), ou de la théorie elle-même (mais n’y a-t-il pas un risque de décalage avec le réel ?) ? Problème de l’induction : comment passer du particulier au général ?
Les théories, dans leur sens 2, permettent-elles vraiment d’expliquer le réel, ou n’ont-elles qu’un rôle de synthèse relativement artificielle pour unifier les lois ?

II. LES THEORIES PROVIENNENT DE L’EXPERIENCE (EMPIRISME)

A.L’EXPERIENCE ORDINAIRE : ON APPREND PAR LA REPETITION
C’est de l’expérience que les hommes tirent des enseignements dans leur vie ordinaire ; par la répétition des événements, ils se forment, se voient inculqués par l’expérience les réactions à avoir. Ainsi, dans les métiers, c’est en forgeant qu’on devient forgeron ; à force de faire, ça rentre ! L’expérience ordinaire produit donc par la répétition des sortes de théories.

B. L’EXPERIENCE SCIENTIFIQUE : =SOURCE DIRECTE DES CONNAISSANCES THEORIQUES

1) GENERALITE : TOUT PROVIENT DE L’EXPERIENCE
Locke (1632-1704) explique dans Essai philosophique concernant l’entendement humain que l’expérience est la « grande source de la plupart des idées que nous avons » ; il n’y a pas intervention de concepts ; c’est l’expérience qui est source et qui fournit à l’ «entendement » tous ses matériaux.

2) APPROFONDISSEMENT : LES LOIS ET LEUR ORGANISATION EN THEORIE <= HABITUDE

GENERALITE :
Dans Essais philosophique sur l’entendement, Hume (1711-1776) exprime qu’aucun rapport de cause à effet n’est déterminable « a priori » : « cette connaissance est uniquement due à l’expérience, qui nous montre certains objets dans une conjonction constante ». Il y a une certaine passivité du sujet, auquel le réel inculque ses lois, par l’habitude ; à force de voir un phénomène se répéter, j’assimile le rapport de cause à effet qui le relie à sa cause. D’ailleurs, il n’y a pas d’induction possible, car « il n’y a point d’objet qui manifeste par ses qualités sensibles les causes qui l’ont produit, ni les effets qu’il produira ». Une analyse conceptuelle du réel est incapable de déterminer des lois, sans le recours à l’expérience qui les apprend au sujet par l’accoutumance.

EXEMPLE : LES BOULES DE BILLARD
Un enfant observe une boule de billard, et voit que lorsqu’une boule A touche une boule B, A s’immobilise et B se déplace (c’est la loi de transmission du mouvement). Il ne voit d’abord là qu’une conjonction singulière ; mais à force de voir se répéter ces phénomènes consécutivement, il va établir une association entre les deux, puis l’habitude lui fera voir une connexion nécessaire, si bien qu’il attendra lorsqu’il verra A frapper B que A s’immobilise et que B bouge.
Pour généraliser, le principe de causalité se trouve ainsi acquis par l’expérience répétée, par l’habitude. Toute théorie, sorte de rigidification de l’habitude, dérive ainsi de l’expérience. Il n’y a donc pas d’intellection : la force de l’habitude « imprime » en nous les rapports de cause à effet.

C. LIMITES
La thèse empiriste mise sur une répétition intégrale des phénomènes, or le réel est absolument singulier, contingent. L’habitude me permet uniquement d’affirmer que jusque-là il en a été ainsi, et à la rigueur d’émettre une probabilité de la répétition de l’événement, mais pas sa nécessité. Hume effectue ici une extension illégitime ; le nécessaire ne peut provenir de l’habitude, qui ne concerne que le passé. Or, une théorie ne se bâtit pas sur du probable. L’expérience seule ne suffit donc pas à l’élaboration d’une théorie telle qu’on l’a définie.

C’est précisément le propos de Kant dans CRP, où il montre la faille de la thèse empiriste de l’habitude : « le concept de cause contient si évidemment celui de nécessité d’une liaison nécessaire avec un effet et celui d’une rigoureuse universalité de la règle, qu’il serait entièrement perdu si, comme l’a tenté Hume, on voulait le dériver de la fréquente association du fait actuel avec le fait précédent et de l’habitude qui en résulte pour nous de lier entre elles des représentations ». Intrinsèquement, la loi suppose une dimension de nécessité et d’universalité, que l’habitude ne peut garantir.

III. SI TOUTE CONNAISSANCE THEORIQUE COMMENCE PAR L’EXPERIENCE, EN DERIVE-T-ELLE ENTIEREMENT POUR AUTANT ?

A.LE FAIT SCIENTIFIQUE EST LE RESULTAT D’UNE DOUBLE ELABORATION THEORIQUE

1) PREMIERE ELABORATION : UNE APPROCHE PARTICULIERE DU REEL
Le scientifique a une expérience particulière du réel, orientée par deux facteurs :
- Des connaissances préalablement acquise, qui donne une certaine vision du réel (Ø »Table rase », pour reprendre les mots de Locke)
- Une stratégie d’approche, le scientifique cherche :
o Du général
Dans un réel confus, contingent, le scientifique va venir « pêcher » (terme de Le Roy) ce qui fait signe dans le réel, signe d’une loi théorique impossible à percevoir. On va donc chercher du général, abstraire (< ab tracto : tirer loin de).
o Ce qui sera susceptible de confirmer ou d’infirmer un schéma préalablement établi
Bachelard : « L’observation scientifique est toujours une observation polémique, elle confirme ou infime une thèse antérieure, un schéma préalable, un plan d’observation ; […] elle reconstruit le réel après avoir reconstruit ses schémas ». Le scientifique a déjà un début d’hypothèse, qu’il confronte au réel -> l’expérience reconstruit le schéma, le rectifie ; puis l’expérience « reconstruit » le réel, en le montrant structuré aux yeux du scientifique. Il y une sorte d’échange ; le scientifique arrive avec son schéma, que l’expérience corrige et précise, puis le schéma allié à l’expérience restructure le réel, en le rendant plus intelligible. Avec l’expérimentation scientifique, c’est-à-dire l’expérience artificialisée, « le caractère polémique de la connaissance devient plus net encore » : la confrontation au réel est encore plus forte.

2) DEUXIEME ELABORATION : INTERPRETATION ET MATHEMATISATION DU CONSTAT
Une fois le réel « filtré », le scientifique se retrouve avec des faits bruts qui portent la marque du général, et qui sont au moins partiellement harmonisés avec son hypothèse (NB : on parle ici d’hypothèse intuitive, et non d’hypothèse rationnelle, pas encore). Il lui reste à interpréter ces éléments du réel, à leur donner un sens qui relève de la théorie. Cette interprétation peut s’appuyer sur des éléments théoriques déjà existants, auquel cas elle sera de l’ordre de la vérification, mais peut aussi nécessiter l’élaboration d’une autre hypothèse – rationnelle -, si les bases théoriques existantes sont insuffisantes.

EXEMPLE : LES FONTAINIERS DE FLORENCE
Nous sommes en 1642, et les fontainiers de Florence désespèrent : les fontaines sont vides, nues, néantisées. Les pompes sont impuissantes à remonter de plus de 10,33 mètres l’eau du fleuve, dont le niveau a baissé de plus de 10 mètres du fait d’une odieuse sécheresse. Galilée s’escrime à expliquer le phénomène, mais, terrible rebondissement, il décède, à l’âge glorieux de 77 ans. Torricelli, la mort dans l’âme, reprend le flambeau. Il émet cette hypothèse : pour faire monter l’eau, à la puissance d’aspiration de la pompe vient se combiner la pression atmosphérique : le « poids de l’air » « appuie » sur l’eau et la fait monter. Dans cette belle Florence où nous plaçons notre scène, la surface du fleuve n’ayant pas changé, la pression atmosphérique est demeurée constante, mais le niveau du fleuve ayant baissé, elle est devenue insuffisante à soutenir l’effort des pauvres petites pompes. Pascal, le brave homme, se chargea de démontrer que la pression atmosphérique – et donc le « poids de l’air » - variait avec l’altitude, en escaladant lui-même la tour Saint-Jacques puis en faisant monter son neveu sur le Puy de Dôme.

Rapport de cet exemple avec notre propos, car il y en a un : l’interprétation d’un phénomène concret est permise par l’élaboration de nouvelles lois théoriques. Le contact seul avec la réalité externe est insuffisant.

B. L’ETABLISSEMENT DE LOIS

1) OPERATION D’INDUCTION
Comment, à partir de phénomènes particuliers, la science peut-elle élaborer des lois ? Par l’induction, qui consiste précisément à passer du particulier au général. Tentons de redéfinir cette opération, en nous aidant d’un texte de Whewell (-> texte 6).

Ce que n’est pas l’induction : l’extraction plus ou moins arbitraire d’une loi générale dans un fatras de faits particuliers. Whewell : « on paraît souvent s’imaginer que la proposition générale résulte purement et simplement de la juxtaposition [d’un certain nombre de cas particuliers], ou, tout au plus, de leur réunion et de leur extension. »

Ce qu’est l’induction : un passage du réel au particulier qui se fait par un apport extérieur : le travail de la raison. Whewell : « Il y a une conception de l’esprit qui est introduite dans la proposition générale et qui ne se trouvait dans aucun des faits observés ». Métaphore explicite : « Les faits sont connus, mais demeurent isolés et sans lien, jusqu’à ce qu’un esprit inventif fournisse de son propre fond un principe de connexion ; les perles sont là, mais ne formeront pas un collier avant que quelqu’un apporte le fil ».

2) CARACTERE INDISPENSABLE DE L’EXPERIENCE
Toutefois, l’expérience demeure indispensable à l’élaboration de lois, pour 2 raisons montrées par Kant dans CRP :
- Elle stimule l’intérêt du scientifique : « des objets qui frappent nos sens […] excitent notre activité intellectuelle » (ex des fontainiers de Florence ; sans cette catastrophe aquatique, Toricelli n’aurait peut-être jamais résolu la question de la pression atmosphérique)
- Sans l’expérience, la raison carburerait à vide ; il lui faut travailler sur « la matière brute des impressions sensibles »
Ainsi : « Aucune connaissance ne précède donc en nous, dans le temps, l’expérience, et toutes commencent avec elles. » Cependant : « Si toutes nos connaissances commencement avec l’expérience, il n’en résulte pas qu’elles dérivent toutes de l’expérience ». Raison et expérience sont également indispensables à la connaissance, dont l’étymologie (cum : avec) suggère d’ailleurs l’importance de leur assemblage.

C. NECESSITE DE LA VERIFICATION PAR L’EXPERIMENTATION

1) PARTICULARITE DE L’EXPERIMENTATION
L’expérimentation est une confrontation au réel. Ce n’est cependant pas une expérience ordinaire, car, comme le dit Bernard, « c’est [l’idée] qui provoque l’expérience ». En réalité, l’expérimentation ou « l’initiative expérimentale » se fait en 2 phases :
1. L’institution de l’expérience, qui nécessite une « idée préconçue », car sinon, « on irait à l’aventure » ; de plus, « instituer une expérience, c’est poser une question, et on ne conçoit jamais une question sans l’idée qui sollicite une réponse » Le scientifique demande au réel la confirmation/infirmation d’une hypothèse précise.
2. L’observation de l’expérience, de ses résultats : là, au contraire, «il faut constater des derniers avec un esprit dépouillé d’hypothèses », « sans idée préconçue ».
C’est en procédant de la sorte, en « donn[ant] libre cours à son imagination » au bon moment, que l’expérimentation peut avoir une valeur scientifique.
Ex : l’expérience de Galilée sur la chute des corps. Pour reprendre les mots de Kant : « Lorsque Galilée fit rouler ses boules sur un plan incliné avec une accélération déterminée et choisie par lui-même, […] alors ce fut une lumière pour tous les physiciens. Ils comprirent que la raison n’aperçoit que ce qu’elle produit elle-même d’après ses propres plans, qu’elle doit prendre les devants avec les principes qui déterminent ses jugements suivant des lois constantes, et forcer la nature à répondre à ses questions. »

2) TRANSITION
On voit donc que les dispositifs théoriques, qui président à l’expérience (voir III.A), à l’élaboration de l’hypothèse, et pour part à l’expérimentation, sont indispensables à la mise en évidence des lois. Toutefois, peuvent-ils dépasser l’expérience et constituer des connaissances véritables de la nature du réel ? On pose le problème du passage des lois aux théories, c’est-à-dire de l’élaboration théorique, qui est l’hypothèse d’un élargissement des rapports connus à des phénomènes qui n’ont pas encore été vérifiés. Toute grande théorie comporte une part d’incertitude, puisqu’elle ne peut être entièrement vérifiée ; quelle est donc sa valeur ?

IV. THEORIES = SIMPLES HYPOTHESES DE TRAVAIL/GDES IMAGES METAPHYSIQUES ?

A.THESE DU POSITIVISME : THEORIE = SIMPLE HYPOTHESE DE TRAVAIL
Pour les positivistes, les théories sont des sortes de grandes idées générales, un peu floues, à l’utilité douteuse ; seule compte la découverte des lois, basée sur des faits.

1) LA PRIMAUTE DE L’ACTION
Le but de la science est de, par la connaissance des causes et des conséquences des phénomènes, de pouvoir anticiper les événements de sorte à agir en conséquence -> la science doit donc servir l’action. De ce fait, seules les lois importent, qui sont précisément la connaissance de ces rapports.

2) LA LOI DES TROIS ETATS DE COMTE
(ce qui suit n’a à mon sens aucun rapport, mais est quand même intéressant)
Comte (1798-1857), figure de proue du mouvement positiviste, a élaboré une loi des l’histoire, qu’il divise en trois périodes -> trois états :
- L’état théologique (jusqu’à période gracque) : n’ayant aucune maîtrise intellectuelle des événements, les hommes inventent des dieux pour expliquer le réel et apaiser leurs craintes
- L’état métaphysique (jusqu’au XIXè): les dieux sont remplacés par des idées
- L’état positif : c’est le temps de la science, quête de causes rationnelles

3) LA SCIENCE->RECHERCHE DE LOIS ; THEORIE=SYSTEME COORDINATEUR DES LOIS
Pour des scientifiques comme Duheim, seules les lois peuvent prétendre expliquer le réel. Les théories ont seulement une fonction relationnelle, « une théorie représente d’une manière satisfaisante un ensemble de lois expérimentales ». Comment : par « la condensation économique et la classification des lois expérimentales ». Une théorie n’explique pas le réel à elle-seule, c’est une sorte de grande image qui donne une vue générale et ordonnée des différentes lois.

B. CRITIQUE : INTERET DES THÉORIES, AUX FAILLES DESQUELLES ON PEUT REMÉDIER

1) INTERVENTION DE L’IMAGINATION
De même que l’imagination intervient dans le processus de mise en évidence d’une loi, comme le disait Bernard pour l’expérimentation (« quand il s’agit d’instituer l’expérience, il faut donner libre cours à son imagination »), un élément d’invention qui participe de l’imagination préside à l’élaboration d’une théorie. Celle-ci, qui constitue une extension des lois à des phénomènes à venir, est encore moins donnée par le réel que peuvent l’être les lois. Ainsi, Einstein disait : « l’imagination est plus importante que le savoir ».
Conséquence : risque d’une non-conformité avec le réel.

2) ELLE N’EST VERIFIABLE QUE PARTIELLEMENT
La vérité d’une théorie est statistique, car sa vérification n’est jamais complète ; elle prétend s’appliquer à tous les phénomènes, mais il y a une infinité de cas possibles. La reconnaissance ou non d’une théorie se jouera donc, d’une certaine façon, à la majorité, selon le nombre de plus ou moins élevé de cas qu’elle expliquera. C’est pourquoi une théorie peut être invalidée, détruite (géocentrisme), ou incluse dans une autre (Newton/Einstein), car aucune théorie n’est jamais véritablement prouvée selon toutes les étapes des sciences expérimentales.

3) UNE CONTINUELLE CONFRONTATION A L’EXPERIENCE
De ce fait, la seule manière d’aller dans le sens d’une vérité plus sûre des théories est de sans cesse les confronter au réel, qui pourra les invalider ou au contraire toujours plus les confirmer. Et, comme le dit Einstein, « l’histoire continue ainsi jusqu’à ce que nous soyons arrivés à un système de la plus grande unité concevable et à la plus grande pauvreté de concepts qui soit encore compatible avec l’observation faite par nos sens ». Confronter aux théories au réel, en imaginer de nouvelles plus complètes, les confronter elles aussi à l’expérience, est une tâche pratiquement infinie, à laquelle s’emploient les scientifiques jusqu’à ce qu’ils aient mis au point une théorie explicative complète et vérifiée par l’expérience.

CONCLUSION
Il y a un rapport conflictuel d’interdépendance entre théorie et expérience. L’expérience seule n’enseigne pas de lois, il lui faut être présidé par des dispositifs théoriques et ensuite être traité théoriquement : mais elle est pourtant première et indispensable à l’élaboration de théories explicatives du réel. La théorie commence avec l’expérience, mais n’en dérive pas ; l’observation est insuffisante, et il faut passer par l’interprétation.