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Dissertation : L’expérience peut-elle démontrer quelque chose ?

Introduction

On pense généralement qu’une théorie est démontrée lorsqu’elle a été vérifiée par l’expérience. Mais établir un rapport entre un fait et une idée est une opération de l’esprit. C’est donc l’esprit et non l’expérience, qui vérifie la théorie. L’expérience peut-elle donc démontrer quelque chose ? Il s’agit de juger de sa valeur scientifique en la situant dans le champ du savoir. Si tout ce qui nous est donné dans l’expérience l’est en effet par l’entremise des sens, de façon particulière et contingente, une démonstration est à l’inverse une preuve administrée par la raison, validant de façon universelle et nécessaire l’une de ses propositions. Les notions d’expérience et de démonstration paraissent donc opposées, sans que cela soit vrai dans tous les domaines. Si les sciences mathématiques décrivent des objets auxquels rien ne peut parfaitement correspondre dans l’expérience, les sciences expérimentales ne peuvent à l’inverse progresser sans recourir à cette dernière. Que vaut donc l’expérience : peut-elle démontrer une théorie en prouvant sa vérité, ou seulement nous montrer ce qu’il nous faudra ensuite comprendre rationnellement ? Précède-t-elle ou suit-elle la démonstration ? Démontre-t-elle qu’une hypothèse est vraie, ou que l’on ne peut la dire fausse ? Il s’agit de savoir comment accorder la théorie à l’expérience, la raison et le réel, pour connaître la vérité et faire progresser les sciences. Quel rôle lui attribuer dans la recherche du vrai ?

I. L’expérience peut être démonstrative

Bacon fut l’un des premiers philosophes à accorder une valeur démonstrative et scientifique à l’expérience : il affirme dans son Novum organum de 1620 que « la meilleure de toutes les démonstrations, c’est l’expérience » (I, 70). Le but de son ouvrage est de réformer les sciences pour en favoriser le progrès. Bacon commence par écarter sous le nom de « hasard » toutes les expériences qui se font sans plan ni fin précise, et utilise ensuite ce terme pour désigner la mise en œuvre d’un moyen au service d’une fin précise. C’est ce qui le conduit à en distinguer deux types, le but d’une expérience pouvant être pratique ou théorique. Elle produit un résultat concret et facilite la vie des hommes dans le premier cas. C’est un moyen d’agir sur le réel. Elle sert en revanche à parfaire l’esprit des hommes et à développer les sciences dans le second. C’est un moyen de connaître la vérité. Bacon qualifie de « fructueuses » les expériences qui ont pour fin l’action et sont immédiatement utiles, et de « lumineuses » celles qui ont pour fin le savoir et visent à produire des connaissances.
Le but de cette distinction n’est cependant pas de séparer la théorie de la pratique, mais de les réunir en abolissant la vieille opposition des arts mécaniques et des arts libéraux issue de l’Antiquité : Bacon voulait que son nouvel « organum » se substitue à celui d’Aristote qui avait défini une méthode purement logique devant permettre à la science de se développer indépendamment de l’expérience, désormais abandonnée à l’art et à la technique en raison de sa contingence. Les sciences que le philosophe grec qualifiait de « théoriques » en raison de leur nécessité furent ensuite rangées dans la catégorie des « arts libéraux » que l’on opposait durant le Moyen Âge aux « arts mécaniques » parce qu’ils ne s’adressaient qu’à l’esprit et ne supposaient aucun rapport à la matière. Ces divisions expliquent que l’on ait pu séparer la démonstration et l’expérience durant des siècles : ces notions semblaient relever de domaines différents et s’adresser à des facultés distinctes. La nouveauté de l’œuvre de Bacon fut de considérer ces divisions comme des obstacles au développement des sciences. La notion d’expérience « lumineuse », qualifiée aussi de « lettrée » ou « instruite », résulte du dépassement de ces oppositions : elle qui opère la synthèse de ce que l’ancien organum opposait. Elle réunit sous une même idée les arts libéraux et les arts mécaniques, la science et la technique, en demandant aux techniciens d’inventer des expériences destinées à mettre en évidence la cause des phénomènes, pour approfondir notre connaissance de la nature. C’est le début des sciences expérimentales, où l’expérience doit démontrer les théories de la science, qui, sans elles, ne sont que de vaines croyances.
Mais peut-on vraiment réunir ainsi les sciences ? N’existe-t-il pas une différence irréductible entre celles qui sont purement rationnelles, comme les mathématiques, et celles qui font appel à l’expérience, comme la physique ? Qu’est-ce que savoir ? Qu’est-ce que croire ? Si l’expérience est contingente, peut-elle vraiment démontrer une hypothèse ? Ou ne nous permet-elle que d’en forger de nouvelles ? Qu’est-ce qu’une conjecture ?

II. L’expérience ne fait que légitimer la croyance

Hume distingue radicalement les notions d’expérience et de démonstration dans Enquête sur l’entendement humain de 1748. « Les seuls objets de la démonstration sont la qualité et le nombre, nous dit-il. Toutes les autres recherches concernent les questions de fait et d’existence que l’on ne peut pas démontrer » (XII, 3). Le rapport de cause à effet sur lequel se fonde la physique ne se réduit pas selon lui à un rapport de principe à conséquence. Ce dernier est nécessaire, parce que l’idée de la conséquence est déjà contenue dans celle du principe, si bien que la nier après l’avoir posée implique contradiction. Mais le premier est contingent, car l’idée de l’effet n’est pas déjà contenue dans celle de la cause, si bien que l’on peut nier son existence après avoir reconnu celle de cette dernière sans que cela implique contradiction. Un triangle a par exemple nécessairement trois angles, car cette propriété est enveloppée par principe dans son concept. Sa négation implique contradiction. La raison suffit à nous la faire connaître par l’analyse de la notion, sans que l’on ait à recourir à l’expérience. Mais le fait que le mouvement d’une boule de billard puisse en causer un autre n’est pas en revanche nécessaire, car on peut imaginer qu’il produise un autre effet. La raison ne peut découvrir seule quel en est l’effet, car celui-ci n’est pas déjà contenu dans l’idée de la cause.
C’est ce qui conduit Hume à distinguer radicalement les mathématiques de la physique et à affirmer que le rapport de cause à effet ne peut être connu que par expérience. Ce rapport n’est pas rationnel et logique comme celui de principe à conséquence. Il faut sortir du concept de la cause pour connaître l’effet. L’existence de l’une n’entraîne pas nécessairement celle de l’autre. Il ne se déduit pas rationnellement et il faut se référer à l’expérience pour la constater. C’est sur elle, conclut Hume, non sur la raison, que reposent donc toutes nos conclusions sur les faits et l’existence. Or ces conclusions ne peuvent être plus certaines que l’expérience, poursuit-il. Elles ne peuvent donc être nécessaires, mais seulement probables, car le rapport de la cause à l’effet est contingent. Si l’expérience nous habitue à les voir s’enchaîner, il ne faut pas selon Hume prendre cette habitude pour une nécessité objective. Ce n’est qu’une disposition subjective, créée au fil du temps par la répétition d’une série d’événements par ailleurs contingents. L’expérience fait la coutume, mais ne dévoile aucun ordre immuable et caché. Elle légitime les croyances. Si démontrer consiste à établir un rapport nécessaire entre des faits, il faut convenir, conclut Hume, que l’expérience ne démontre rien, car les conclusions qui reposent sur elle sont seulement probables, jamais certaines. On ne démontre qu’en mathématiques, pas en physique, où tout est contingent. Cette conclusion ne discrédite pas cette dernière, mais consacre au contraire son autonomie en ouvrant un nouveau domaine d’investigation à la raison. La physique n’est pas une mathématique appliquée à la nature, mais une discipline ayant un objet et des lois propres. Ces dernières ne sont pas certaines, mais probables, car elles ne sont pas démontrées par la raison, mais accréditées par l’expérience. Cette opposition est-elle donc aussi tranchée qu’il y paraît ? La raison et l’expérience correspondent-elles à des domaines distincts de la science ? Ne peut-on les réunir en faisant d’elles les moments d’un même processus démonstratif ? Qu’est-ce qu’observer ? Qu’est-ce qu’expérimenter ? Quelle méthode suivre dans les sciences expérimentales, pour trouver la vérité dans l’expérience et faire apparaître la nécessité dans la contingence ?

III. La raison s’instruit par l’expérience

C. Bernard fait de l’expérience un moment de la démonstration. Dans son Introduction à l’étude de la médecine expérimentale publiée en 1865 il nous dit que « l’esprit n’a en lui-même que le sentiment d’une relation nécessaire dans les choses, mais ne peut connaître la forme de cette relation que par expérience » (I, 1, 2). Le point de départ de son analyse consiste à distinguer les notions d’observation et d’expérience. Il s’agit dans les deux cas du rapport d’un sujet à un objet, ou d’un homme à des faits. Mais ce rapport n’est pas le même dans les deux cas, remarque-t-il : il change de sens. Dans l’observation, le fait est donné et le sujet constate passivement son existence par l’entremise de ses sens. Il l’observe, mais reste intellectuellement passif. Dans l’expérience, le fait est au contraire produit par le sujet qui l’utilise pour mettre à l’épreuve ses idées. Il est donc actif et le fait est conçu en pensée avant d’être découvert ou produit. Observer n’est donc pas expérimenter, conclut C. Bernard : si la première opération ne fait appel qu’aux sens, la seconde fait intervenir la raison, dont elle est le privilège, ajoute-t-il.
Cette première distinction lui permet ensuite de décrire le cheminement de la pensée dans les sciences expérimentales. Elle procède selon lui en trois temps. L’expérimentateur est d’abord confronté à un fait que les théories existantes ne lui permettent pas d’expliquer. C’est le stade de l’observation. Il forge ensuite une hypothèse qui doit lui permettre d’en comprendre la cause en le rendant maîtrisable ou prévisible. C’est le moment de l’idée. Puis il se retourne à nouveau vers les faits pour confronter son hypothèse au réel, qui la vérifiera ou la réfutera : cette dernière étape est celle de l’expérience. L’expérimentateur qui suit cette méthode va donc des faits aux idées, puis à rebours des idées aux faits. Mais le détour par l’idée fait changer les faits de nature, nous dit C. Bernard. Une expérience est une observation provoquée par la raison, c’est-à-dire un fait qu’elle a fait et que le sujet ne se contente pas d’observer passivement. C’est finalement la place du fait par rapport à l’idée qui distingue l’observation et l’expérience. Cette analyse l’amène à reconnaître qu’une expérience peut avoir une valeur démonstrative. L’observation « montre », car elle n’implique que les sens, mais l’expérience « instruit », car elle mobilise la pensée et met en œuvre la raison. Par eux-mêmes, les faits ne prouvent rien : ils sont simplement. Le chercheur peut les utiliser pour faire progresser les sciences. Mais ces faits sont alors des faits de la raison, qui deviendront de véritables démonstrations, selon notre auteur, seulement après qu’une contre-preuve l’a définitivement validée. L’expérimentateur ne peut prouver qu’il existe une connexion nécessaire entre des faits qu’en montrant non seulement que la présence de l’un entraîne celle de l’autre, mais aussi que sa suppression entraîne sa disparition et qu’ils sont donc nécessairement liés. L’expérience mérite alors le nom de démonstration, car elle met à jour une nécessité.

Conclusion

Une expérience peut donc avoir une valeur démonstrative. Mais elle est alors l’œuvre de la raison et doit être distinguée de ses homonymes qui n’ont pas pour fin la connaissance du vrai. C’est ce que fit Bacon lorsqu’il différencia deux espèces au sein de ce genre, selon leur finalité pratique ou théorique, et en qualifiant l’une de « fructueuse », l’autre de « lumineuse ». L’expérience, qui relevait auparavant de l’art et de la technique, acquit ainsi une valeur scientifique démonstrative, justifiant son annexion aux sciences théoriques. Le problème fut alors de savoir si la contingence du monde pouvait permettre au physicien de découvrir des lois qui aient le même degré de certitude que celles des mathématiciens. Hume répondit négativement à cette question en refusant de faire de la physique une mathématique appliquée à la nature. L’expérience ne démontre rien selon lui, car le rapport de cause à effet ne se réduit pas à un rapport de principe à conséquence. Elle crée des habitudes et légitime des croyances, en nous renseignant plus sur la nature humaine que sur celle des choses mêmes. Le problème est finalement de savoir si l’opposition de la nécessité et de la contingence, de la raison et de l’expérience peut être dépassée sans annuler pour autant les différences qui existent entre les sciences. C’est ce que chercha à faire Claude Bernard en distinguant l’observation de l’expérience, pour définir les principes généraux de la méthode expérimentale. Le détour par l’idée qu’il décrit, puis les notions de preuves et de contre-preuves qu’il définit, permettent de comprendre comment une expérience, effectivement contingente, peut devenir une démonstration, découvrant une nécessité de la raison.


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