Aujourd’hui, on aborde ENFIN le réalisme scientifique. Et l’on se demande avec Einstein : que peut-on savoir du mécanisme caché à l’intérieur d’une montre fermée ?
Si vous voulez en savoir davantage sur le réalisme scientifique et notamment le réalisme structural et que vous lisez l’anglais, je vous recommande l’article de la Stanford Encyclopedia of Philosophy : « Scientific realism ».
Vous trouverez encore bien d’autres articles intéressants sur des sujets voisins dans la Stanford Encyclopedia of Philosophy qui est une source extrêmement précieuse. En français sinon, vous pouvez regarder les articles sur le réalisme dans l’Encyclopédie Philosophique qui présentent l’avantage d’exister sous une version grand public (notés GP) ou académique (notés A).
Merci à Jocelyn Charles pour son animation de générique. Vous pouvez le suivre sur Twitter : @lyncharl
Merci à toutes celles et ceux qui m’ont aidé pour le tournage, montage, etc., et particulièrement à Pleen qui était derrière la caméra et que vous pouvez retrouver aussi devant sur sa chaîne « Edukey » sur les sciences de l’éducation, allez voir !
La montre d’Einstein et Infeld
« Les concepts physiques sont des créations libres de l’esprit humain et ne sont pas, comme on pourrait le croire, uniquement déterminés par le monde extérieur. Dans l’effort que nous faisons pour comprendre le monde, nous ressemblons quelque peu à l’homme qui essaie de comprendre le mécanisme d’une montre fermée. Il voit le cadran et les aiguilles en mouvement, il entend le tic-tac, mais il n’a aucun moyen d’ouvrir le boîtier. S’il est ingénieux il pourra se former quelque image du mécanisme, qu’il rendra responsable de tout ce qu’il observe, mais il ne sera jamais sûr que son image soit la seule capable d’expliquer ses observations. Il ne sera jamais en état de comparer son image avec le mécanisme réel, et il ne peut même pas se représenter la possibilité ou la signification d’une telle comparaison. Mais le chercheur croit certainement qu’à mesure que ses connaissances s’accroîtront, son image de la réalité deviendra de plus en plus simple et expliquera des domaines de plus en plus étendus de ses impressions sensibles. Il pourra aussi croire à l’existence d’une limite idéale de la connaissance que l’esprit humain peut atteindre. Il pourra appeler cette limite idéale la vérité objective. »
Toute cette métaphore est d’inspiration très réaliste, même si la formule finale prête à confusion par son usage spécial du mot « vérité ». Comme je l’expliquais longuement dans ma vidéo sur la vérité, dès lors que l’on admet qu’il y a un mécanisme réel (autrement dit dès lors que l’on admet le réalisme métaphysique) et qu’une théorie ou une proposition en général est donc susceptible de décrire correctement ce mécanisme (même si c’est par pur hasard, et même s’il nous est impossible de nous en assurer absolument), alors il est légitime de vouloir donner un nom à cette propriété intéressante de certains théories ou propositions, et le mot « vrai » semble tout indiqué pour cela : une théorie sur la montre est vraie ssi ce qu’elle dit de la montre correspond bien à ce que le montre est réellement. Et j’insiste : il n’y a aucune raison de faire entrer ici des considérations quant à la façon de s’assurer de cette correspondance. Comme je le disais mille fois dans ma vidéo, la vérité n’est pas une notion épistémologique.
En fin de compte, selon Einstein et Infeld, il y a bien un mécanisme réel et nous avons bien des théories de plus en plus fécondes, précises et étendues pour le décrire, et ils semblent envisager que les théories futures le seront encore davantage. Comment l’expliquer ? La meilleure façon de justifier ce succès et cette fécondité croissantes est de considérer que les mécanismes postulés par les théories successives ressemblent de plus en plus au mécanisme réel de la montre, et approximent ainsi de mieux en mieux la vérité sur la montre.
La montre de Descartes
Il est intéressant de lire ce passage des Principes de la philosophie de Descartes qui part du même exemple de montre fermée, développe une objection qui ressemble beaucoup à ce qu’on appelle aujourd’hui l’argument de la sous-détermination de la théorie par l’expérience (et dont je n’ai pas eu le temps de parler dans ma vidéo – je le ferai peut-être une autre fois) et développe en réponse à cela un argument réaliste assez similaire à l’argument no miracle. Bien vu, René !
« [E]n même façon qu’un horloger, en voyant une montre qu’il n´a point faite, peut ordinairement juger, de quelques-unes de ses parties qu’il regarde, quelles sont toutes les autres qu’il ne voit pas : ainsi, en considérant les effets et les parties sensibles des corps naturels, j’ai tâché de connaître quelles doivent être celles de leurs parties qui sont insensibles.
On répliquera encore à ceci que, bien que j’aie peut-être imaginé des causes qui pourraient produire des effets semblables à ceux que nous voyons, nous ne devons pas pour cela conclure que ceux que nous voyons sont produits par elles. Parce que, comme un horloger industrieux peut faire deux montres qui marquent les heures en même façon, et entre lesquelles il n’y ait aucune différence en ce qui paraît à l’extérieur, qui n’aient toutefois rien de semblable en la composition de leurs roues : ainsi il est certain que Dieu a une infinité de divers moyens, par chacun desquels il peut avoir fait que toutes les choses de ce monde paraissent telles que maintenant elles paraissent, sans qu’il soit possible à l’esprit humain de connaître lequel de tous les moyens il a voulu employer à les faire. Ce que je ne fais aucune difficulté d’accorder. Et je croirai avoir assez fait, si les causes que j’ai expliquées sont telles que tous les effets qu’elles peuvent produire se trouvent semblables à ceux que nous voyons dans le monde, sans s’enquérir si c’est par elles ou par d’autres qu’ils sont produits. (…)
Mais néanmoins, afin que je ne fasse pas de tort à la vérité en la supposant moins certaine qu’elle n’est, je distinguerai ici deux sortes de certitudes. La première est appelée morale c’est à dire suffisante pour régler nos mœurs, ou aussi grande que celle des choses dont nous n’avons point coutume de douter touchant la conduite de la vie, bien que nous sachions qu’il se peut faire, absolument parlant, qu’elles soient fausses. Ainsi ceux qui n’ont jamais été à Rome ne doutent point que ce ne soit une ville en Italie, bien qu’il se pourrait faire que tous ceux desquels ils l’ont appris les aient trompés. Et si quelqu’un pour deviner un chiffre [= un message codé] écrit avec les lettres ordinaires s’avise de lire un B partout où il y aura un A, et de lire un C partout où il y aura un B, et ainsi de substituer en la place de chaque lettre celle qui la suit en l’ordre de l’alphabet, et que le lisant en cette façon il y trouve des paroles qui aient du sens, il ne doutera point que ce ne soit le vrai sens de ce chiffre qu’il aura ainsi trouvé, bien qu’il se pourrait faire que celui qui l’a écrit y en ait mis un autre tout différent en donnant une autre signification à chaque lettre : car cela peut si difficilement arriver, principalement lorsque le chiffre contient beaucoup de mots, qu’il n’est pas moralement croyable. »
Poincaré, La valeur de la science
Poincaré dans le dernier chapitre de son livre La valeur de la science esquisse assez bien l’idée de réalisme structural :
« La question est de savoir si cet accord [entre les scientifiques] sera durable et s’il persistera chez nos successeurs. On peut se demander si les rapprochements que fait la science d’aujourd’hui seront confirmés par la science de demain. On ne peut pour affirmer qu’il en sera ainsi invoquer aucune raison a priori ; mais c’est une question de fait, et la science a déjà assez vécu pour qu’en interrogeant son histoire, on puisse savoir si les édifices qu’elle élève résistent à l’épreuve du temps ou s’ils ne sont que des constructions éphémères.
Or que voyons-nous ? Au premier abord il nous semble que les théories ne durent qu’un jour et que les ruines s’accumulent sur les ruines. Un jour elles naissent, le lendemain elles sont à la mode, le surlendemain elles sont classiques, le troisième jour elles sont surannées et le quatrième elles sont oubliées. Mais si l’on y regarde de plus près, on voit que ce qui succombe ainsi, ce sont les théories proprement dites, celles qui prétendent nous apprendre ce que sont les choses. Mais il y a en elles quelque chose qui le plus souvent survit. Si l’une d’elles nous a fait connaître un rapport vrai, ce rapport est définitivement acquis et on le retrouvera sous un déguisement nouveau dans les autres théories qui viendront successivement régner à sa place.
Ne prenons qu’un exemple : la théorie des ondulations de l’éther nous enseignait que la lumière est un mouvement ; aujourd’hui la mode favorise la théorie électro-magnétique qui nous enseigne que la lumière est un courant. N’examinons pas si on pourrait les concilier et dire que la lumière est un courant, et que ce courant est un mouvement ? Comme il est probable en tout cas que ce mouvement ne serait pas identique à celui qu’admettaient les partisans de l’ancienne théorie, on pourrait se croire fondé à dire que cette ancienne théorie est détrônée. Et pourtant, il en reste quelque chose, puisque entre les courants hypothétiques qu’admet Maxwell, il y a les mêmes relations qu’entre les mouvements hypothétiques qu’admettait Fresnel. Il y a donc quelque chose qui reste debout et ce quelque chose est l’essentiel. C’est ce qui explique comment on voit les physiciens actuels passer sans aucune gêne du langage de Fresnel à celui de Maxwell.
Sans doute bien des rapprochements qu’on croyait bien établis ont été abandonnés, mais le plus grand nombre subsiste et paraît devoir subsister. (…)
En résumé, la seule réalité objective, ce sont les rapports des choses d’où résulte l’harmonie universelle. »
On pourrait être tenté (à la suite de Duhem) d’objecter aux conceptions que nous venons de développer que dans tout test ne se trouve pas seulement impliquée la théorie soumise à investigation mais aussi tout le système formé par nos théories et nos hypothèses – ce qui, en réalité, représente d’une manière ou d’une autre la totalité de nos connaissances –, si bien que nous ne pouvons jamais savoir avec certitude quelle hypothèse, parmi l’ensemble, se trouve réfutée. Mais une telle critique scotomise le fait suivant : si nous considérons chacune des deux théories (entre lesquelles l’expérience cruciale doit trancher) en embrassant également le savoir constitué (background knowledge), comme il convient effectivement de faire, nous choisissons alors entre deux systèmes qui ne s’opposent que par les deux théories en jeu. Et cette critique omet de surcroît le fait que nous n’entendons pas réfuter la théorie prise en elle-même, mais la théorie associée au savoir constitué, alors que certains éléments de ce dernier risquent, pour peu que l’on parvienne à imaginer d’autres expériences cruciales, d’être rejetés ultérieurement puisque cet échec pourra leur être imputé (nous pouvons donc aller jusqu’à définir la théorie soumise à investigation comme la partie d’un système pour laquelle nous envisageons, fût-ce de manière encore informe, une autre solution, et cherchons des expériences cruciales). »
Or, si chacun de nos présupposés peut être mis en question, il est extrêmement malaisé de les contester tous à la fois. En conséquence, toute critique est nécessairement partielle (piecemeal) (contrairement à la doctrine holiste de Duhem et de Quine) ; et ce n’est là qu’une autre manière d’affirmer que la première maxime à suivre, pour tout examen critique, est de s’en tenir au problème étudié, de le subdiviser, si faire se peut, et de veiller à ne résoudre qu’un seul problème à la fois, bien qu’on puisse évidemment toujours passer à un problème subsidiaire ou substituer au problème initial un autre qui soit plus satisfaisant.
Voici quelques exemples qui l’illustrent. « Les lunes de Jupiter sont visibles au moyen d’un télescope » et « les étoiles sont carrées et vivement colorées » sont des énoncés d’observation publiquement reconnus. Le premier peut être attribué à Galilée ou à l’un de ses partisans, et le second se trouve dans les carnets de Kepler. Ces deux énoncés sont publics, au sens où ils peuvent être soutenus et critiqués par toute personne qui en a l’opportunité. La décision des galiléens de défendre le premier était motivée par les expériences de perception qui accompagnaient leurs observations de Jupiter au télescope, et la décision de Kepler de consigner le second était de la même façon fondée sur ses expériences de perception quand il pointait un télescope vers le ciel. Ces deux énoncés d’observation peuvent être soumis à des tests. Les adversaires de Galilée ont mis l’accent sur le fait que ce que Galilée interpréta comme des lunes était en réalité des aberrations imputables au fonctionnement du télescope. Galilée défendit la visibilité des lunes de Jupiter en affirmant que, si les lunes étaient des illusions, alors on devrait en voir apparaître également au voisinage d’autres planètes. Le débat public continua, et, dans ce cas particulier, l’amélioration des télescopes et le développement de la théorie optique aidant, l’énoncé d’observation portant sur les lunes de Jupiter survécut à ses détracteurs. La majorité des scientifiques finit par accepter cet énoncé. Au contraire, l’énoncé de Kepler portant sur la forme et la couleur des étoiles ne survécut pas à la critique et aux tests. Il ne tarda pas à être rejeté.
« Dire de ce qui est qu’il n’est pas, et de ce qui n’est pas dire qu’il est, voilà le faux ; dire de ce qui est qu’il est, et de ce qui n’est pas dire qu’il n’est pas, voilà le vrai. »
« La première signification de vrai et de faux semble avoir son origine dans les récits ; et l’on a dit vrai un récit, quand le fait raconté était réellement arrivé ; faux, quand le fait raconté n’était arrivé nulle part. Plus tard, les philosophes ont employé le mot pour désigner l’accord d’une idée avec son objet ; ainsi, l’on appelle idée vraie celle qui montre une chose comme elle est en elle-même ; fausse, celle qui montre une chose autrement qu’elle n’est en réalité. Les idées ne sont pas autre chose en effet que des récits ou des histoires de la nature dans l’esprit. Et de là on en est venu à désigner de la même façon, par métaphore, des choses inertes ; ainsi, quand nous disons de l’or vrai ou de l’or faux, comme si l’or qui nous est présenté racontait quelque chose sur lui-même, ce qui est ou n’est pas en lui. »
« Il faut noter que la vérité ou la fausseté d’une croyance dépend toujours de quelque chose d’extérieur à la croyance même. Si ma croyance est vraie quand je crois que Charles Ier est mort sur l’échafaud, ce n’est pas en vertu d’une qualité propre à ma croyance, qualité que je pourrais découvrir par simple examen de la croyance ; c’est à cause d’un événement historique d’il y a deux siècles et demi. Si je crois que Charles Ier est mort dans son lit, c’est là une croyance fausse : je peux bien y croire avec force, avoir pris des précautions avant de m’y tenir, tout cela ne l’empêche pas d’être fausse toujours pour la même raison, nullement en vertu d’une propriété qui lui soit propre. Bien que la vérité et la fausseté soient des propriétés des croyances, ce sont donc des propriétés qui dépendent de la relation entre la croyance et autre chose qu’elle, non pas d’une qualité interne à la croyance.
« La vérité, dit-on, consiste dans l’accord de la connaissance avec l’objet. Selon cette simple définition de mot, ma connaissance doit donc s’accorder avec l’objet pour avoir valeur de vérité. Or le seul moyen que j’ai de comparer l’objet avec ma connaissance c’est que je le connaisse. Ainsi, ma connaissance doit se confirmer elle-même ; mais c’est bien loin de suffire à la vérité. Car puisque l’objet est hors de moi et que la connaissance est en moi, tout ce que je puis apprécier c’est si ma connaissance de l’objet s’accorde avec ma connaissance de l’objet. Les anciens appelaient diallèle un tel cercle dans la définition. Et effectivement c’est cette faute que les sceptiques n’ont cessé de reprocher aux logiciens ; ils remarquaient qu’il en est de cette définition de la vérité comme d’un homme qui ferait une déposition au tribunal et invoquerait comme témoin quelqu’un que personne ne connaît, mais qui voudrait être cru en affirmant que celui qui l’invoque comme témoin est un honnête homme. Reproche absolument fondé, mais la solution du problème est totalement impossible pour tout le monde. »
« Si des axiomes arbitrairement posés ne se contredisent pas l’un l’autre ou bien avec une de ses conséquences, ils sont vrais et les choses ainsi définies existent. Voilà pour moi le critère de la vérité et de l’existence. »
Cette conception bute pourtant sur une, ou plutôt deux, difficultés majeures. La première est qu’il n’y a aucune raison de penser qu’un seul système cohérent de croyances est concevable. Peut-être un romancier doué de l’imagination nécessaire pourrait-il réinventer le passé du monde tant et si bien que ce passé, quoique entièrement fictif, s’ajusterait parfaitement à ce que nous savons. Dans un domaine plus scientifique, il arrive souvent que deux ou plusieurs hypothèses soient également capables de rendre compte de tous les faits connus sur une question ; et malgré l’effort des scientifiques pour découvrir un fait qui puisse disqualifier toutes les hypothèses sauf une, rien n’assure qu’ils puissent toujours y parvenir.
Monsieur Phi 