Publié par : Claude Marchis | 29 décembre 2012

La méthode scientifique

La sonde Gravity mesure les effets de la gravitation sur l'espace-temps 

Les phénomènes de la nature ont depuis longtemps éveillé la curiosité des hommes. Le savoir naît de l’observation de phénomènes ou d’évènements répétitifs. Une pomme tombant d’un arbre, selon la légende, amena Newton à établir la théorie de la gravitation universelle. Faraday, en observant le passage d’un courant dans un champ magnétique, formula les lois de l’électromagnétisme. Grâce à l’accumulation des observations qui caractérisent les sciences empiriques, les savants émettent des lois de la la nature. Par exemple, les lois de Kepler (1571-1630), s’appuyant sur la multitude de données astronomiques relevées par l’astronome hollandais Tycho Brahé, découvrit que les planètes tournaient autour de la terre selon une trajectoire elliptique. Ces lois sont établies selon une démarche inductive qui construit une généralité à partir d’évènements récurrents qui se distingue d’une autre forme de raisonnement nommée logique ou déductive. Cette dernière a pour but de confirmer ou d’infirmer la vérité d’un fait. Elle est utilisée en démonstration de théorème. Bizarrement, elle ne construit pas une nouvelle connaissance si ce n’est qu’elle affirme qu’une proposition est vraie. Elle débute par une spéculation. Exemple : la somme des angles dans un triangle est toujours égale à 180°. La confirmation de ce postulat se trouve dans son énoncé si l’on sait extraire les propriétés des droites et des angles constituant le triangle. C’est une démarche analytique car elle analyse tout ce qui est dans l’énoncé.

Toutes ces méthodes de déduction ou d’analyses utilisent l’expression mathématique, grâce au talent des mathématiciens qui savent transcrire le questionnement en équation. Dans les recherches modernes, grâce à l’essor des mathématiques au XIXe siècle, les scientifiques se dotent d’outils puissants, de modèles numériques. Ainsi après que De Broglie conçût une dualité onde-corpuscule de la lumière, Schrödinger la généralisa à toutes les particules de la matière en établissant l’équation qui porte son nom, Lorentz puis Minkowski, grâce à leurs équations, apportèrent un concours indispensable à la théorie de la relativité, dont on attribue la paternité au célèbre physicien Einstein.

Les découvertes scientifiques répondent à une démarche rationnelle en ce sens que les hypothèses doivent être testées selon des règles auxquelles adhère l’ensemble de la communauté scientifique. La connaissance scientifique diffère de la connaissance commune qui repose sur des constats, des croyances ou des interprétations.

Des théories ouvertes à la discussion

Au fil des siècles, les progrès scientifiques sont incontestables et ont amélioré le bien-être de l’humanité malgré certaines découvertes qui purent la mettre en danger. Cependant les connaissances s’élargissent de l’infiniment petit à l’infiniment grand. Or nos capacités sensorielles ne suffisent plus depuis longtemps à une observation directe des phénomènes et les chercheurs utilisent des techniques nouvelles et sophistiquées. Ainsi dans les accélérateurs de particules, les particules ne sont pas directement visibles, mais révélées par des collisions avec des protons, leurs masses et leurs charges électriques étant déduites par calcul. En sciences humaines, les études sur les comportements humains demeurent complexes car ceux-ci sont difficilement mesurables. Les recherches dans cette discipline utilisent les statistiques, mais cette méthode, même si elle convient aux raisonnements inductifs, trouvent des difficultés à révéler l’existence de causalité. Face aux enjeux économiques et sociaux, il importe que les méthodes soient les plus rigoureuses possibles et par principe la science doit être communicable à ceux qui en ont la compétence pour apporter un jugement sur ses validations. Les théories doivent être ouvertes et réfutables et se prêter à la critique quand celle-ci est argumentée et réfléchie.

C. Marchis

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