Saturday, 28 March 2015

La Positivité de l’erreur en Science

INTRODUCTION

L’homme s’est toujours posé des questions sur le monde et son avènement. Et comme pour apaiser ce désir ardent de l’homme, il s’est donné à chercher une réponse qui pourra résoudre cette énigme. Les penseurs grecs tels qu’Homère, ont donné des réponses fictives en inventant des mythes et des épopées. Mais il s’est avéré qu’au fil du temps, ces réponses ont perdues leur crédibilité. Cependant, l’homme ayant cette capacité qui lui permet de s’adapter et de trouver des nouvelles solutions à ses inquiétudes grâce a sa capacité intellectuelle, s’est lancé à nouveau à la recherche des nouvelles solutions. Et c’est ainsi que les présocratiques, révoltés par des réponses trop simplistes d’Homère, d’Hésiode etc. se sont donnés à rechercher des réponses plus pratiques et plus rationnelles. Certains d’entre eux tels que Thalès, Anaximandre et Anaximène tenteront de repenser ces questions fondamentales. Ils feront l’usage de leur connaissance astronomique pour revoir le problème concernant le système solaire et son origine comme s’ils ont compris l’affirmation que Heinz PLAGEL fera plutard : « l’univers est un message rédigé dans un code secret, un code cosmique, la tâche du scientifique consiste à déchiffrer ce code »[i].

Mais comme leurs prédécesseurs, ils n’ont pas aussi compris où le problème se trouvaient et c’est pour cela qu’ils ont pris pour vrai des illusions. Socrate, Platon et Aristote tenteront aussi à leur niveau d’apporter des lumières mais n’iront pas loin qu’à la réalité semble trop voilée pour eux. Ces va et vient de la recherche du réel font croire beaucoup que la philosophie oscille entre le vrai et le faux. Mais en faisant une analyse critique, on constate que la philosophie n’oscille pas entre ces pôles mentionnés. Toutefois, ces mesentendements entre penseurs peuvent être traité d’erreur et pas de fausseté. Et cette étape est nécessaire à l’évolution de l’esprit scientifique comme Bernard Saint-Sernin dira que  « le lieu privilégié de l’erreur c’est la science. L’erreur n’est pas dans l’activité scientifique un accident que plus d’attention ou de soin permettra d’éliminer. Elle est première et la vérité dans la science est toujours une erreur rectifiée ».[ii]

Donc notre souci dans ce travail consistera à démontrer grâce à certaines théories scientifiques la positivité de l’erreur en science. Nous chercherons à voir dans quelle mesure est-ce que l’erreur à contribuer à l’élaboration de la philosophie de science. Mais pour mieux orienter notre travail, nous allons d’abord examiner scrupuleusement ce que nous entendons par l’erreur dans un premier temps, puis dans un deuxième temps, nous allons examiner comment grâce à l’erreur des présocratiques, des Socratiques et même de Copernic, Galilée et Newton la science évolue par le dépassement ou par l’englobement des théories anciens. Après cela nous allons conclue notre recherche.

ERREUR

Dans le Vocabulaire technique et critique de André LALANDE, l’erreur est définie comme : «l’état d’un esprit qui tient pour vrai ce qui est faux ou inversement ».[iii] Cette définition traditionnelle qui considère l’erreur comme le contraire de la vérité pris pour longtemps comme l’adéquation de la réalité à ce qui est dit, constitue le sens de l’erreur qu’il faut éviter dans la science, étant donné que la réalité ne nous est donnée que partiellement. Ceci dit, nous voulons noter que l’erreur n’est pas forcement le synonyme de fausseté. Et c’est pour cela que Caroline G. LAFAYE souligne que : « l’erreur n’est pas seulement un accident qui avec plus de soin, pourrait être évité, mais aussi un moment de la vérité ».[iv]

Donc l’erreur n’est plus réellement la non concomitance, mieux dit la non coïncidence de ce qui est démontré ou de ce qui est mais plutôt un certain décalage de la logique scientifique. Et pour expliciter cela, LAFAYE citant Pierre Duhem dit qu’ :«une théorie fausse […] n’est pas une tentative d’explication fondé sur des propositions contraire à la réalité mais un ensemble des propositions qui ne concordent pas avec des lois expérimentales ».[v] Et Bachelard dira qu’ : « à propos de n’importe quelle notion scientifique il y a d’après nous, une erreur à corriger ».[vi] Ceci veut dire que l’erreur n’est qu’une étape nécessaire dans la découverte scientifique.

Par ailleurs, l’erreur peut prendre le sens d’une crise, c’est-à-dire d’un certain blocage de l’évolution d’un système. Et c’est ce que Thomas Kuhn explicite dans son ouvrage, la structure des révolutions scientifiques. Et Robert Nadeau paraphrase Kuhn en ces termes : « il y a crise selon Kuhn quand le programme de recherche établi se révèle incapable de continuer à jouer son rôle à savoir permettre de résoudre des problèmes scientifiques... ».[vii] La crise dans ce sens sera comme nous l’avons souligné un point de départ pour la recherche philosophique. Et c’est pour cela qu’Eric Marquer dit dans Le grand dictionnaire de la philosophie qu’ : « on peut considérer que la crise est un moment favorisant les emprunts d’un discours à un autre, puisqu’elle désigne ce moment où chercher à émerger une nouvelle forme de rationalité... »[viii]

Cependant, le scientifique ne s’arrête pas et ne se replie point devant l’erreur, mais il se donne la tâche de trouver des solutions adaptées à son inquiétude. C’est pour cela que René Bouveresse dit que: « pour Popper la connaissance procède par ‘‘trial and error’’, par essai (conjecture) et élimination de l’erreur » [ix]

L’ETUDE DES CAS

Nous allons ici étudier certains cas où il y a eu un dépassement d’un système qui souffrait d’insuffisance ou qui avait des erreurs à un nouveau système. Bref, d’un système qui souffre de crise. Nous allons étudier trois cas précis, à savoir, la gravitation, la relativité et le vide.

LA GRAVITATION

La question de la gravité a commencé avec les philosophes antiques. Et dans la philosophie aristotélicienne la notion de gravité ne se distingue pas de celle de pesanteur des corps qui cherche à atteindre le centre de l’univers.[x] Ainsi, Aristote réduit la gravitation au corps ; et dira même que tout corps cherche à descendre vers le centre de l’univers. Et c’est cette conception qui a donné naissance au géocentrisme qui sera révolutionné par Nicolas Copernic.

Cependant, même si la question du mouvement des planètes n’arrête pas de se poser avec Copernic, il a grâce à ses recherches corrigé les erreurs des anciens qui croyaient que tous les astres ainsi que le soleil se tournaient autours de la terre. Ce renversement total du géocentrisme à l’héliocentrisme a reçu l’appui de Galilée qui en 1610 a découvert le mouvement de trois étoiles autours de Jupiter et de Jupiter autours du soleil[xi]. Mais ces dernières découvertes vont aussi révolutionnées l’héliocentrisme initié par Galilée qui réduisait le mouvement des corps autours du soleil.

Certes, Galilée a révolutionné la découverte de Copernic en proposant une théorie physique mais qui sera aussi modifiée par Newton dans son souci de comprendre la force de la nature. Il dira dans la préface de son œuvre, principes mathématiques de la philosophie naturelle que : «toute la difficulté de la philosophie consiste à rechercher les forces de la nature à partir de phénomène de mouvement qu’elles produisent et de démontrer les phénomènes à partir de ces forces ».[xii] Et comme pour proposer la solution à ses inquiétudes il formule trois lois de mouvement :

1. Tout corps en repos ou en mouvement maintient son état aussi longtemps qu’aucune force extérieure n’agit sur lui.

2. Le changement qui se pose lors du mouvement d’un corps est proportionnel à la force causale et suit la direction de celle-ci.

3. Dans l’action mutuelle de deux forces, il y a une égalité de l’action et de la réaction.

Newton démontre grâce à ces lois que tous les corps ne sont pas obligés de tomber ou de monter sauf quand ils sont provoqués. Et quand même provoqué, le mouvement est proportionnel à la force motrice et en direction de celle-ci. Donc, c’est une des insuffisances qu’on peut constater dans la théorie de Galilée.

LE RELATIVITE D’EINSTEIN

Avec la découverte du champ magnétique par Maxwell en 18…, la mécanique de Newton souffre d’insuffisance. L’absolu du temps et celui de l’espace qui a fait triompher cette mécanique perd sa force. Désormais, le temps et l’espace ne sont plus distincts l’un de l’autre. Et, ni l’un ni l’autre n’est absolu car avec cette dernière théorie, le temps et l’espace sont déterminés par le champ magnétique étant donné que la position d’un objet dans un espace précis est déterminée par le champ de cet espace. Et même le temps désormais n’est déterminé que par rapport au champ magnétique d’un lieu, ce qui rend la simultanéité du temps difficile.

Einstein propose deux théories de la relativité : relativité restreinte et la relativité générale. Dans la relativité restreinte, il parle de la non existence du mouvement absolu et aussi du repos absolu dans l’univers. Einstein tente de démontrer que le temps est toujours relatif à un référentiel. Et que : « dans l’univers aucun corps particulier ne peut fournir des systèmes de coordonné le référence universel qui soit au repos absolu »[xiii]. C’est pour cela qu’il est difficile de parler d’un événement qui a eu lieu sans tenir compte de l’endroit où il s’est produit.[xiv] Donc le champ influence toujours et relativise le mouvement et le repos d’un corps.

Ensuite, Einstein dans son relativité générale va apporter une nouveauté dans la mécanique newtonienne. Rappelons-nous que la première loi gravitationnelle de Newton stipule que tout corps en mouvement ou en repos se maintient aussi longtemps qu’aucune force extérieure n’agit sur lui. On peut constater que le temps selon cette loi est absolu, ce qui est incorrect avec la théorie de champ. Et la deuxième loi stipule que le mouvement que produit ce corps provoqué est proportionnel à la force motrice et suit la même direction que cette force. Et enfin la troisième qui stipule que dans l’action mutuelle de deux forces, il y a une égalité de réaction. A ces dernières, Einstein va apporter une correction en disant que le corps provoqué ne suit pas absolument la direction de la force motrice mais plutôt sa trajectoire, sa ligne universelle qui est une géodésique dans le continuum. Toutefois, l’idée centrale de la relativité générale est de considérer les phénomènes comme une conséquence de fait que l’espace-temps possède une courbure.

Bref, Einstein en facilitant le passage de la physique classique à la physique quantique n’a fait que d’abord rectifier les erreurs, mieux dit les limites de Newton avant de proposer une issu hors de l’impasse qu’a plongé la physique classique les lois gravitationnelles.

LE VIDE

Après avoir examiné le concept de lieu, Aristote entame celui du vide dans sa physique : Et, il commence ainsi : « nous devons admettre qu’il appartient aux physiciens de déterminer, au sujet du vide, s’il est ou non, et à quel titre et quel est son essence ; car on a ici à peu près les mêmes raisons de croire et de n’est pas croire […]. Les partisans de vide en font une espèce de lieu et de vase; il semble d’une part être plein quand il contient la masse dont il est le réceptacle et d’autre part quand il en a privé ».[xv]

Aristote commence d’une manière dialectique en opposant les partisans du vide qui pensent que même en absence du corps sensible il y l’air qui est une réalité aux négateurs du vide qui pensent aussi qu’il n’y de mouvement que dans le vide.[xvi] Il tire la conclusion en démontrant que l’air n’existe que si la matière existe étant donné que l’air n’est qu’une matière raréfié. Et, aussi que le mouvement n’est possible que grâce à un milieu ambulant.[xvii]

Cette conception aristotélicienne donnera la définition que la physique retiendra du vide. Ainsi le vide est compris comme : « un espace où il n’y a aucune sorte de réalité matérielle et qui ne sera le cadre d’aucun phénomène physique »[xviii] Mais avec Newton, la question du vide prend d’autres allures car ce dernier affirme que le corps le corps tombe dans le vide. Descartes va le contredire quand affirme que : « tout ce qu’il (Galilée) pense de la vitesse des corps qui descend dans le vide, est bâtit sans fondement car il aurait du auparavant déterminer ce que c’est que la pesanteur et s’il en savait la vérité, il saurait qu’elle est nulle dans le vide ».[xix] Et comme pour résoudre ce problème, Descartes va proposer l’existence d’éther qui est à l’origine de tout le mouvement et qui remplaçant l’espace rend le vide impossible.

Ainsi convaincant qu’apparait l’affirmation de Descartes, Pascal et Torricelli vont démontrer la limite de cette affirmation de Descartes. De plus, avec la technique du vide, on a cru résoudre le problème du vide. Mais sachant que le but de cette technique est selon Pierre AILLAUD d’obtenir des pressions intérieures à la pression atmosphérique en diminuant la qualité de matériel sur la forme de gaz ou de vapeur,[xx] on se rendra compte que le concept de vide est toujours relatif et qu’on ne peut avoir que le vide d’une matière et non de la matière. La preuve en est que même si l’éther de Descartes n’existe pas, le champ de Maxwell est une réalité et que la relativité générale nous fait savoir que le mouvement des corps dans le continuum l’espace-temps est possible grâce à une trajectoire, une courbe naturelle

CONCLUSION

Parvenu au terme de notre recherche où nous avons voulu revoir la place de l’erreur dans le développement scientifique, nous avons mené notre travail d’une manière suivante : dans un premier temps, nous avons d’abord essayé de définir l’erreur et de revoir ses dimensions positives. Dans un second temps nous avons étudié des cas précis tels que la gravitation, la relativité et le vide.

Nous avons vu que la physique gravitationnelle qui est aujourd’hui bien avancé a effectué son évolution par ‘‘trial and error’’ par le constat des insuffisances de la pensée des philosophes antiques par les médiévaux, et celles des médiévaux par des modernes ainsi de suite, ou même entre les philosophes de la même époque. Ainsi, nous avons constaté un déplacement du géocentrisme à l’héliocentrisme. Et, dans la relativité, nous avons constaté que grâce à la correction qu’Einstein apporte à la conception de l’espace et du temps on a eu un changement radical qui a révolutionné la physique classique donnant naissance à la physique quantique. Cette dernière correction d’Einstein a aussi, nous avons constaté, transformé radicale le concept espace-temps en les arrachant du dogmatisme que l’a plongé Newton.

Nous avons aussi examiné le concept de vide qui depuis des âges a toujours posé de problème aux scientifiques. Nous avons étudié en passant par Aristote pour arriver aux philosophes quantiques tels qu’Einstein et Maxwell, nous avons démontré qu’en dépassant les erreurs des anciens, on peut arriver à comprendre que le vide absolu n’existe pas mais plutôt le vide d’un ou de certains éléments particuliers. Nous pouvons après notre analyse affirmer qu’en science une erreur ne montre pas la fin de la recherche mais plutôt un début d’une nouvelle recherche. Ce début peut déboucher à un dépassement d’une théorie ancienne comme dans le cas du passage de géocentrisme à héliocentrisme ou à un englobement d’une théorie qui souffre d’insuffisance comme dans le cas de passage de la mécanique newtonienne à celle d’Einstein. Et dans le deuxième cas on peut parler de l’incomplétude de l’ancienne théorie  qui est englobé dans la nouvelle.

BIBIOGRAPHIE

Ouvrages

1. Aristote, Physique (I-IV), trad. H.CARTERON, IIIème édition, Les belles lettres, Paris, tome I, I-IV.

2. BACHELARD Gaston, la philosophie du non, Quadrige et PUF Paris, 1994, 154p.

3. Clavier Paul in Première leçon de la critique de la raison pure, PUF, Paris, 124p.

4. Jean GUITTON, Dieu et science, Grasset et Fasquelle, Paris, 1991, 200p

Dictionnaires

1. André LALANDE Vocabulaire technique et critique, Quadrige et PUF, Paris, 2002, 1326p.

2. BOUVERESSE René « erreur » in le vocabulaire des philosophe, ellipses, t.iv, Paris, 2002, 1116 p.

3. JULLIEN Vincent, « vide » in Grands dictionnaire philosophique, op. cit. p.1073.

4. LAFAYE Caroline G., Dictionnaire de la Philosophie, Larousse et VEUF, Paris, 2003, 1105p.

5. NADEAU Robert, «La philosophie de science après Kuhn » in Cahier d’épistémologie, Université de Québec, Montréal, 1994, 50p.

6. Encyclopédie universelle, les notions philosophiques, PUF, Paris, 1990, t.v, p,

7. Saint-Sernin Bertrand, Encyclopédia universalis, Ed. Encyclopédia Universalis France S. A. t.VI 1985, 1289p.

Sources électroniques

1. Pierre AILLAUD, « Vide » in Encyclopédie Universalis, version 10, 2004.

2. La relativité, in Encyclopédie Microsoft ® Encarta 2004

3. http://fr.wikipedia.org/wiki/Descartes#Le_vide


[i] Heinz PLAGEL cité par Jean GUITTON, Dieu et science, Grasset et Fasquelle, Paris, 1991, p.184.

[ii] Bertrand Saint-Sernin, Encyclopédia universalis, Ed. Encyclopédia Universalis France S. A. t.VI 1985, p.137.

[iii] André LALANDE Vocabulaire technique et critique, Quadrige et PUF, Paris, 2002, p.297.

[iv] Caroline G. LAFAYE, Dictionnaire de la Philosophie, Larousse et VEUF, Paris, 2003, p.354.

[v] Ibidem, p.355.

[vi] Gaston BACHELARD, la philosophie du non, Quadrige et PUF Paris, 1994, p.25.

[vii] Robert NADEAU, «La philosophie de science après Kuhn » in Cahier d’épistémologie, Université de Québec, Montréal, 1994, p.4.

[viii] Eric Marquer, Le grand dictionnaire de la philosophie op. cit. p.222.

[ix] René Bouveresse, « erreur » in le vocabulaire des philosophe, ellipses, t.iv, Paris, 2002, p.640.

[x] Cf. Encyclopédie universelle, les notions philosophiques, PUF, Paris, 1990, t.v, p.1096,

[xi] Cf. Encyclopédia universelis, op. cit. t. XVIII, p.210.

[xii] Newton cité par Paul Clavier in Première leçon de la critique de la raison pure, PUF, Paris, p.27.

[xiii] La relativité, in Encyclopédie Microsoft ® Encarta 2004

[xiv] Ibidem.

[xv] Aristote, Physique (I-IV), trad. H.CARTERON, IIIème édition, Les belles lettres, Paris, tome I, 1961, 213a, 6.

[xvi] Cf. ibidem, IV 213a-216b, 9

[xvii] Ibidem, IV 216b-217a, 9.

[xviii] Vincent JULLIEN, « vide » in Grands dictionnaire philosophique, op. cit. p.1073.

[xix] http://fr.wikipedia.org/wiki/Descartes#Le_vide

[xx] Pierre AILLAUD, « Vide » in Encyclopédie Universalis, version 10, 2004.

Ali C. Nnaemeka, O.M.I

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