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L'expérience comme interprétation des faits dans la " théorie physique " de Pierre Duhem

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par Héritier Mbulu
Université catholique du Congo - Gradué en philosophie 2010
  

Disponible en mode multipage

UNIVERSITE CATHOLIQUE DU CONGO FACULTE DE PHILOSOPHIE

B. P. 1534 KINSHASA-LIMETE

L'EXPERIENCE COMME INTERPRETATION DES FAITS dans « La Théorie physique » de Pierre DUHEM

Par

Héritier MBULU Mbwalembe

MEMOIRE

Présenté en vue de l'obtention du grade de gradué en Philosophie

Promoteur : Pr. Jean Chrysostome Kapumba AKENDA

Année Académique 2010-2011

Epigraphe

« Si quelqu'un, par gageure, entreprenait de décrire une expérience de la Physique actuelle en excluant tout langage théorique (...), il s'apercevrait que la relation de ces seules expériences remplirait un volume entier du récit le plus confus, le plus inextricable et le moins compréhensible qu'on pût imaginer ».

(P. Duhem)

A ma très chère mère Bibi GABIA Armandine, d'heureuse mémoire.

Toi qui, sans cesse, me montrais le chemin

de la science et de la vérité.

Remerciements

A présent, il ne conviendrait pas de taire nos sentiments de gratitude à l'égard de tout un chacun qui a contribué, de prêt ou de loin, à la réalisation et à la finalisation de cette dissertation philosophique qui couronne notre premier cycle en Philosophie à l'Université Catholique du Congo.

Nous remercions chaleureusement Son Excellence Monseigneur Gaspard Mudiso, Evêque de Kenge, d'avoir bien voulu nous recommander auprès de Missio Aachen, à travers l'Université Catholique du Congo, pour l'obtention de la bourse qui nous a permis d'atteindre ce niveau d'étude.

Plein de reconnaissance, il nous plait de remercier infiniment le Professeur Abbé Jean-Chrysostome Kapumba AKENDA qui, en dépit de ses multiples occupations, a bien voulu accompagner et diriger ce travail. Mes hommages, Professeur, pour m'avoir facilité cette entrée initiale dans le domaine de Philosophie des Sciences.

Nos remerciements s'adressent aussi particulièrement à l'Abbé Marcous Bindungwa et à l'Assistant Guy-Alain Ramazani qui nous ont lu et corrigé.

Nous remercions également tous les Professeurs et Formateurs que nous avons rencontrés durant notre cursus académique. Nous pouvons faire référence aux Professeurs Célestin Dimandja (de qui nous avons éprouvé le goût du domaine de Philosophie des Sciences, mes hommages Professeur), Ignace Mvuezolo (pour son souci de méthodologie des Sciences), Cléophas Nketo, Benoît Okolo, Georges Ndumba, Michel Mbambi, Bienvenu-Fréderic Mabasi, Félicien Mpuku, Philippe Kitenge, Gyavira Mushizi, Noël Nteranya, pour la science acquise et leurs accompagnements. Nous pensons aussi, dans cette lignée, aux Assistants Jean-Paul Yafali, Fréderic-Adelbert Kinkani et Arlette Masamuna.

Nos remerciements s'adressent aussi sincèrement à mes parents, à mes frères Gédéon Mbulu, Marcellin Mbulu, Michaël Mbulu, et à mes soeurs Lina Ngungu, Nancy Malaka, Sophia Mbulu, Rachel Mbulu, Rebecca Mbulu, Keren Mbulu et Gémima-Verlaine Mbulu, pour votre affection et votre soutient moral, matériel et spirituel.

A mes oncles et tantes : Honorable Dénis Tabiana, Joachim Gabia, Joseph Gabia, Cyrille Gabia, Saturnin Gabia, Berthe Gabia, Marianne Mombong, Philomène Ngyama, Béatrice Ngyama, Nancy Nzala, Cynthia Nzala et les autres, qu'ils trouvent dans ce travail le fruit de leurs durs labeurs.

Nous pensons également à nos cousins et cousines. Entre autres : Godefroid Mayobo, Junior Tabiana, Docteur Daniel Gabia, Paul Mambulu, Nico Den Hollander, Elie Junior, Christine Ngali, Nancy Tabiana, Marianne Tabiana, Merveille Gabia, Odile Tabiana, pour votre amour et votre sens de fraternité.

Nous remercions profondément tous nos camarades étudiants de la troisième année de Philosophie, pour l'attention particulière qu'ils nous ont accordée tout au long de ce chemin.

Enfin, nous tenons à remercier, de plein coeur, tous ceux qui nous ont aidé d'une manière ou d'une autre pour la réalisation de ce travail. Nous pensons spécialement à la Famille Mubiala Constant, à la Famille Mate Victor et Françoise, à la Famille Mesa Valentin, à la Famille Mankwaka Jacques, à Rolando Trévisan, à Pietro Rinaldi, à l'Abbé Cyrille Luwala, à Landry Mate, à Jean-Damas Bwiza, à Aimé Mitengezo, à Nadège Mbidi, à Eunice Kapinga.

A tous nos amis pour vos encouragements et votre amitié. Nous pouvons faire référence entre autre à Augustin Isungu, à Jackson Bokole, à Tshitshi Kasongo, à Héritier Mesa, à Jean Yongo, à la Soeur Bernadette Mikabi, à Vanessa Bota, à Me Huguette, à Fanny Khonde, à Christianne Tshimpanga, à Louise, à Philadelphie Winnie, à Carine Makanda, à Betty Mashingo, à Jolie Madia, à Sarah Ndumba et à tous nos amis.

0. introduction generale

0.1. Problématique

Démarche double et complémentaire, théorie et expérience sont les instruments de notre connaissance. Sans la théorie, l'expérience est aveugle ; et sans l'expérience, la théorie ne peut trouver matière à se renouveler ni à progresser. Toute théorie scientifique constitue l'articulation systématique d'un ensemble de lois. Par exemple, la théorie de la gravitation inclut la loi de la chute des corps, la théorie de la lumière, la théorie de l'Hydrostatique, etc. Et l'expérience de Physique se voit comme une construction théorique et schématique, une voie de mise en application des théories scientifiques.

Il est vrai que, dans l'histoire des sciences, depuis les présocratiques jusqu'à nos jours, en passant par Aristote, nombreux sont les philosophes qui se sont intéressés aux questions de la connaissance scientifique en général, de la physique en particulier. Et Pierre Duhem1(*) nous situe dans les grands débats qui agitent les scientifiques au début du vingtième siècle. Ces débats ne sont qu'une suite de querelles qui ont opposé depuis toujours les différentes écoles scientifiques. Ce que d'aucuns considèrent comme des manifestations d'une « crise de la physique » et de la science en général, lorsque la théorie ne sait plus expliquer le réel, notre auteur le perçoit au contraire comme un nouvel épisode du conflit éternel qui met aux prises, d'un côté, ceux qui s'acharnent à vouloir expliquer, c'est-à-dire à vouloir déterminer les causes premières des phénomènes par la seule raison et, de l'autre côté, ceux qui, plus pragmatiques, s'acharnent à rechercher les lois et non les causes et donnent à l'expérience une place centrale pour expliquer les phénomènes. Les premiers sont des rationalistes et les seconds les positivistes (empiristes).

En effet, le rationalisme a une position philosophique stipulant que la raison est la première source des connaissances et domine sur les données de sens. L'esprit rationaliste fait de la raison la lumière qui éclaire toute connaissance, toute découverte. Il postule, ainsi, l'existence en la raison des principes logiques universels - principe d'identité, principe de non-contradiction, principe du tiers exclu et principe de raison suffisante - et d'idées a priori, c'est-à-dire indépendantes de l'expérience et précédant toute expérience. Le principe de base du rationalisme, que l'on pourrait qualifier de « conservateur » ou « réactionnaire » au sens où il rejette le changement et la remise en cause de dogmes scientifiques établis, passe souvent par un réductionnisme où l'inexpliqué est réduit à la thèse préférée des explications connues.

En outre, loin d'exclure l'expérience, le rationalisme kantien en fait l'une des deux sources de nos connaissances et réconcilie en ce sens rationalisme et empirisme. Mais il convient de préciser ce que l'on entend dès lors par « expérience ». Elle ne saurait consister en un fait brut, en une vérité du réel se donnant à nous dans l'évidence du constat immédiat. Sans la médiation de la raison, l'expérience resterait muette et ne saurait rien nous enseigner. Les faits ne parlent pas d'eux-mêmes. Quant à E. Kant, « il estime que l'expérience sensible, quoique indispensable, ne suffit pas, et ne serait rien sans la pensée, qui nous permet d'appréhender et d'ordonner l'expérience concrète »2(*). Pour ce faire, les physiciens doivent procéder par la construction d'une théorie au préalable, qui doit les conduire durant toute leur expérimentation. Ils questionnent la réalité par les hypothèses, et la réalité répond grâce à l'expérience.

Il est vrai que, selon G. Bachelard, une expérience de physique doit atteindre une certaine positivité. Toutefois, cette positivité de l'expérience ne saurait être absolue, puisqu'« une expérience ne peut être une expérience bien faite que si elle est complète, ce qui n'arrive que pour l'expérience précédée d'un projet bien étudié à partir d'une théorie achevée »3(*)

Par ailleurs, dans une conception plus radicale, A. Comte fonda le positivisme que K. Popper considère d'ancien positivisme. Il pensait que le monde pouvait se réduire à des phénomènes explicables par des lois exprimées en langage mathématique. Les chercheurs positivistes se sont montrés les plus radicaux en refusant l'idée qu'il puisse y avoir une connaissance vraie a priori. Pour le positivisme, la raison à elle seule ne produit aucune action, puisque la raison est impuissante dans le domaine de l'expérience. Selon les positivistes, l'expérience est la seule source de connaissance des théories scientifiques. Ces dernières dérivent toutes de l'expérience et des faits observables. Certainement, les philosophes positivistes du Cercle de Vienne (positivistes modernes) pensaient que la science est un système d'énoncés. Ils réduisent donc à la scientificité uniquement les énoncés d'expériences élémentaires ou atomiques. La raison peut-elle conduire seule à la scientificité comme l'expérience ?

Les positivistes pensent que se fier uniquement à la raison, en évitant de s'intéresser aux phénomènes, a produit nombre de théories fausses. C'est le cas des notions physiques d'Aristote et de R. Descartes, car la raison est tentée d'opérer des déductions qui ne correspondent pas toujours à ce qui a lieu dans la nature. Déduire est fécond en mathématiques, parce que le réel n'y intervient aucunement, mais déduire produit des erreurs lorsque la raison s'illusionne sur ses capacités en prétendant deviner seule les lois de la nature. Pour ce faire, les positivistes pensent que l'énoncé scientifique vient de nos expériences et observations, et en reste tributaire.

De ce débat, nous pouvons retenir, d'une part, que les tenants du rationalisme pur se positionnent contre l'interprétation. Pour eux, la théorie sert d'explication des faits ; il ne conviendrait pas de chercher à interpréter les phénomènes, puisqu'il faut les expliquer pour en déterminer les causes premières. D'autre part, les positivistes empiriques voient dans l'énoncé d'observation le fondement de toute théorie et de toute scientificité. Que pense P. Duhem face à ce débat épistémologique ?

En réalité, P. Duhem pense que ces deux écoles (courants) épistémologiques accusent réciproquement leurs méthodes d'être à l'origine d'erreurs, puisque les uns se basent sur des principes métaphysiques et les autres sur l'induction qui est, logiquement, une erreur dans la découverte scientifique. C'est pourquoi, dans le souci de donner à la physique une certaine autonomie, en lui accordant une méthode propre et un but précis afin qu'elle offre une connaissance sans erreurs, nous voulons savoir si la théorie et l'expérience doivent soit expliquer les phénomènes soit les représenter et les interpréter. Certes, il y a deux critères de scientificité de la science : l'apriorité logique et l'empiricité. Même si P. Duhem privilégie l'opérationnalité logique, il ne néglige pas cependant l'empiricité ou la reproductibilité technique comme un des critères de scientificité d'une théorie. C'est pourquoi, il est nécessaire d'examiner sa façon de concevoir l'expérience de physique.

0.2. Hypothèse

P. Duhem pense que, quand on interprète, on court moins de risques de se tromper que quand on veut expliquer. C'est pourquoi, faisant une récupération de la pensée duhémienne, nous élaborons l'hypothèse de base, de notre étude, selon laquelle l'expérience de physique serait une interprétation théorique des faits observés. Parce que nous pensons que l'expérience est une construction et une schématisation, ayant pour fondement les théories physiques qu'un expérimentateur regarde comme établie. C'est ainsi que notre interprétation théorique se veut être une représentation de la réalité et non une explication du monde.

Notre hypothèse trouve sa raison d'être dans le fait que, l'expérience, comme nous le démontrerons dans notre travail, n'est pas à éloigner de la théorie physique dans la pensée de P. Duhem, car la théorie physique clarifie justement l'interprétation des phénomènes observés minutieusement. C'est pourquoi notre auteur pense que l'expérience de physique « n'est pas le récit des faits constatés, c'est l'interprétation de ces faits, c'est leur transposition dans le monde idéal, abstrait, symbolique, créé par les théories que le physicien regarde comme établies »4(*). L'expérience, pour lui, n'explique pas la nature, mais elle l'interprète.

0.3. Objet

Notre travail abordera la conception de P. Duhem sur l'expérience de physique, et la véritable relation de l'expérience avec la théorie. Voilà qui justifie le titre de notre travail : L'expérience comme interprétation des faits dans « La Théorie physique » de Pierre Duhem.

Nous pensons présenter, d'une part, la théorie physique et, d'autre part, l'expérience de physique et surtout concilier la théorie et l'expérience, parce que la démarche qui fait correspondre la théorie à l'expérience ne prétend pas expliquer le monde, mais plutôt l'interpréter ou le représenter. Il est aussi nécessaire d'examiner le rapport entre ces deux réalités qui contribuent au progrès de la science physique, en particulier, et des sciences en général.

0.4. Intérêt

L'intérêt que nous inspire ce sujet à la fin de notre cycle de graduat en Philosophie est capital, puisqu'il apparaît comme une préparation rigoureuse à affronter la problématique actuelle de la philosophie des sciences : celle de la croissance et/ou du progrès des sciences, qui implique aussi la question de la croissance de l'intelligence humaine.

Pour le moment, l'intérêt suscité par ce travail est de savoir si la théorie et l'expérience doivent soit expliquer les phénomènes soit les représenter et les interpréter. Ce qui nous projette dans les grands débats évoqués ci-haut. Confrontant la théorie physique et l'expérience, P. Duhem donne une position plus ou moins originale et voudrait dépasser la problématique des querelles entre rationalisme et positivisme, dans la mesure où il concilie la théorie et l'expérience. Pour lui, la théorie et l'expérience sont inséparables. On ne peut pas les éloigner l'une de l'autre.

0.5. Méthode

Pour atteindre l'objectif que nous nous sommes fixé - comprendre l'expérience comme interprétation des faits et appréhender la véritable relation de l'expérience avec la théorie en physique - nous emprunterons la méthode analytico-critique. Notre analyse se ressourcera particulièrement de l'ouvrage de P. Duhem qui porte le titre de La Théorie physique. Son objet-sa structure.

Cependant, notre travail se consacrera plus sur l'analyse de la pensée duhémienne et une critique n'interviendra que dans la conclusion et perspectives. Cela se justifie dans la mesure où, parmi les commentateurs de P. Duhem, nous n'avons pas retrouvé des critiques. Tous ceux que nous avons lus veulent faire connaître les idées fondamentales de P. Duhem, en se plongeant uniquement dans une analyse logique. C'est pourquoi nous aussi, voulant être de cette lignée, nous nous sommes limité à analyser la conception duhémienne de l'expérience de Physique.

0. 6. Subdivision du travail

Le projet de ce présent travail est de montrer que l'expérience de physique est une interprétation théorique des faits. Cette expérience s'éloigne de l'expérience ordinaire et se meut dans un monde théoriquement et techniquement construit.

Ce travail s'articule autour de deux chapitres qui s'enchevêtrent. Le premier chapitre intitulé, La Nature de la théorie physique, soutient l'idée selon laquelle une théorie physique est une représentation et une classification naturelle des lois expérimentales. Le deuxième chapitre, sous le titre de L'Expérience de physique, cherche à déterminer la nature de l'expérience dans la science physique, tout en montrant que l'expérience de physique est une interprétation de faits.

Chapitre premier

LA NATURE DE LA THÉORIE PHYSIQUE

I.0. Introduction

L'objectif de notre étude est de préciser la nature de l'expérience de physique en tant qu'interprétation des faits observés et non pas comme une copie directe de la réalité. Cependant, avant d'y arriver, il nous semble important de préciser la nature de la théorie physique, puisque le but primordial de notre auteur, dans son ouvrage La Théorie physique que nous avons exploité, était justement celle-là de révéler la nature véritable d'une théorie physique et ses différentes opérations.

Préciser la nature de la théorie physique est, comme le relève P. Duhem, fonction de différentes conceptions. D'un côté, certains philosophes pensent que, la théorie physique « a pour objet l'EXPLICATION (sic l'explication) d'un ensemble de lois expérimentalement établies »5(*). Il faut alors montrer plus exactement ce qu'est une « explication » des lois en physique. Et ceci nous conduira à poser, selon P. Duhem, que la théorie comprise comme une explication des phénomènes de la nature est dépendante de la métaphysique. De l'autre côté, d'autres philosophes pensent que la nature véritable d'une théorie physique peut prendre une autre signification si nous affirmons que la théorie physique n'est pas une « explication »6(*), et c'est, plutôt, tout un système construit des propositions mathématiques en vue de représenter les lois expérimentales. Ces deux conceptions feront l'objet respectivement de la première et de la seconde sections du présent chapitre.

I.1. La Théorie physique comme explication

En général, nous dit A. Lalande, expliquer, c'est « développer ou décrire, donner une détermination précise à ce qui était inconnu, vague ou obscur »7(*). Cependant, pour une théorie physique, il s'agit du dévoilement de l'être de la réalité. C'est de cette manière que l'on a d'abord conçu une théorie physique. Cette conception a été qualifiée de trop métaphysique par certains épistémologues dont notamment P. Duhem. Mais comment se réalise ce dévoilement ? En quoi cette conception est-elle métaphysique ? Telle est la double préoccupation de cette première section.

I.1.1. Le Dévoilement de l'être de la réalité

Pour certains épistémologues, la théorie physique a pour but de synthétiser les lois et de les expliquer. Tout d'abord on peut synthétiser un ensemble de lois relatives à certains phénomènes en faisant connaître les causes de ces phénomènes. L'explication réelle, découvrant la cause, permet d'en connaître adéquatement tous les effets.

Le concept « explication », comme nous l'avons dit, est un dévoilement de l'être de la réalité, un dépouillement de la réalité des apparences sensibles en vue de la contempler telle qu'elle est dans sa nudité, c'est-à-dire que la réalité devient identique à la théorie8(*). Nous examinerons deux acceptions de ce concept « explication », afin de saisir l'explication comme dévoilement de l'être de la réalité : une explication réaliste et une explication hypothétique.

En effet, le physicien qui observe les phénomènes ne fait pas un rapport immédiat avec la réalité matérielle qui se cache sous les apparences sensibles, puisque l'objet des lois expérimentales n'est pas la réalité matérielle, mais plutôt les apparences sensibles sous une forme générale et abstraite. C'est pourquoi, dans son souci d'expliquer la réalité, le physicien cherche à dépouiller les voiles des apparences sensibles qui l'empêchent de mettre à nu et face à face la réalité. D'où, sa théorie cherchera à percevoir ce qui est réellement dans les phénomènes observés. Il cherche à connaître la réalité dernière et intime à partir des apparences, croyant saisir cette réalité sur base de ses sensations. C'est le cas des théories acoustiques qui « font connaître le son tel qu'il est par rapport à nous, non tel qu'il est en lui-même, dans les corps sonores »9(*). Pour ce faire, les théories acoustiques cherchent à nous faire connaître la réalité à partir de nos sensations qui ne constituent que des apparences. Elles nous font découvrir les rapports réels des choses les unes avec les autres. C'est ainsi qu'elles nous donnent et expliquent chaque détail concernant cette apparence que nous appelons son en révélant la structure réelle de la réalité sonore. Toutes ces explications conviennent à la certitude des lois expérimentales des phénomènes sonores, et nous pouvons même palper du doigt tous les mouvements que le physicien attribue à cette réalité sonore.

Mais certainement, la théorie physique devrait répondre au problème du degré de perfection. Elle ne saurait révéler la réalité telle qu'elle se présente en elle-même, du moment qu'une explication réelle de la nature, à partir des apparences sensibles, est impossible ; parce que, comme nous le dit P. Duhem, « (...) la réalité qu'elle proclame résider sous ces apparences, elle ne peut la rendre accessible à nos sens »10(*). Et cela d'autant plus que le physicien ne peut pas dicter des lois à la nature, comme il ne maîtrise pas la réalité des choses extérieures.

Une deuxième acception du terme « explication » est appelée conception hypothétique de la réalité. Elle préconise que la théorie puisse se contenter d'expliquer à partir de l'apparence sensible en se faisant maître de la réalité, c'est-à-dire en voulant que la réalité obéisse à sa prévision ; comme pour reprendre Protagoras qui pensait que « l'homme est la mesure de toute chose ». A l'instar de la théorie vibratoire de la lumière qui nous fournit une explication hypothétique, partant de l'idée qu'il y aurait un élément nommé « éther » qui se situerait au-delà de nos sensations. Et ce n'est qu'à partir de cet élément considéré comme principe fondamental que l'on peut supposer toutes les conséquences sur base d'un raisonnement déductif. En d'autres termes, nous pouvons nous référer à H. Bouasse pour qui « la physique cherche dans son domaine à reconstruire le monde, à le déduire par voie purement syllogistique d'un principe général une fois admis »11(*). Cela conduit justement à l'établissement des lois expérimentales.

I.1.2. Une conception métaphysicaliste

La plupart d'épistémologues ont qualifié de métaphysicaliste la conception de la théorie physique comme explication de la réalité, parce que la théorie physique et sa valeur dépendent de la métaphysique.

En effet, la théorie conçue comme explication est loin de nous fournir la réalité physique, car cette explication est fondée sur les apparences sensibles que l'on ne saurait dégager pour la saisie de cette réalité physique. Tout compte fait, Aristote pensait jadis que dans la science physique on recherchait la nature essentielle, même s'il s'agit d'étudier ce qui est principe d'animation, celui-ci est compris en rapport avec la matière sensible. C'est pourquoi, « (...) il appartient au physicien de spéculer sur cette sorte d'âme qui n'existe pas indépendamment de la matière »12(*). Nous le voyons, dans la théorie optique d'I. Newton qui, lorsqu'il parle de la dispersion de la lumière, se limite à détailler et à analyser les apparences sensibles que sont les éclairements, qui ne sont que des représentations abstraites et générales de certaines sensations. Cette théorie n'atteint pas la réalité puisqu'elle n'analyse que des apparences complexes en apparences plus simples. La question à laquelle on se propose de répondre est celle-ci : les théories physiques sont-elles des explications réelles sur la nature ? Et pourtant, une théorie est constituée d'un ensemble de propositions exprimant des éléments de la réalité matérielle et non un ensemble de nos perceptions et apparences sensibles.

Notre auteur préconise de passer à un examen des notions qui relient ces propositions pour déterminer si elles expriment soit les éléments de la réalité matérielle soit les caractères universels de nos perceptions.

Mais si nous voulons arriver à un tel examen, une condition de possibilité nous est posée : celle de savoir que, derrière toutes les apparences sensibles que nous fournissent nos perceptions, réside une réalité non perceptible par les sens ; cette réalité n'est pas l'objet de la méthode expérimentale. Les observations, dont use la physique, ne peuvent pas appréhender une telle réalité, car la physique ne peut pas toucher ce qui la transcende. Toutefois, une explication métaphysique pourrait atteindre ce point d'accord tant qu'elle cherche à appréhender la nature ou l'essence de la réalité matérielle. Ainsi, selon P. Duhem, nous ne connaîtrons en physique que ce que la science physique sera susceptible d'atteindre, et rien autre, car il n'y aura pas d'autre moyen de connaître dans le domaine qui est l'objet de la Physique.

Nous pensons que si la réalité non perceptible par les sens fait l'objet de la métaphysique, alors la théorie physique telle que conçue par l'opinion précédente comme une explication des lois expérimentales est subordonnée à la métaphysique. Plus exactement, la théorie physique dépend de la métaphysique, d'autant plus que l'explication que fournit cette théorie, comme nous venons de l'exposer, est une explication métaphysique qui cherche à donner une explication réaliste des faits. Ainsi, la physique qui puise ses théories des explications réalistes et hypothétiques reste bornée sur la métaphysique13(*).

En paraphrasant P. Duhem, nous pensons que tout comme la théorie physique est subordonnée à la métaphysique, elle dépendra du système métaphysique qu'on adopte pour l'édifier, quant à l'appréciation de sa valeur et de son statut. Certainement, une théorie se fondera sur les principes métaphysiques de telle ou telle doctrine qui la sous-tend.

Nous pouvons faire appel à la théorie des actions que l'aimant exerce sur le fer. Cette conception livrera une explication réaliste des phénomènes partant de l'idée selon laquelle, dans ce morceau de fer, il y a une permanence magnétique dans sa matière et, sa forme sera sujette à des altérations diverses que pourra subir le fer ; parce que toute substance, selon Aristote, est constituée de deux éléments : la matière et la forme. Ces deux éléments font l'objet de son hylémorphisme14(*). C'est ainsi que, montrer la permanence de la matière dans la substance « fer », d'une part, et les altérations et changements de la forme d'autre part, suffit pour un péripatéticien de donner une explication complète de l'aimantation. C'est le cas de la théorie du magnétisme de N. Cabeo15(*) en 1629.

Au contraire, cette théorie sera tenue pour erronée selon le système métaphysique adopté par I. Newton, puisque R.-J. Boschovich, dans sa Philosophie naturelle basée sur les principes newtoniens, n'établit pas une distinction entre matière et forme dans la substance matérielle. Cette dernière est plutôt composée d'un nombre immense de points doués de masse qui interagissent entre eux. Et pourtant, les atomistes, quant à eux, conçoivent la matière comme l'ensemble des atomes ; l'atome étant considéré comme la plus petite partie indivisible d'un corps. Par ailleurs, les cartésiens tiendront pour substance matérielle l'étendue et la quantité, puisque pour R. Descartes, la nature de la matière n'est pas dans sa dureté ni dans sa pesanteur ou sa chaleur, c'est plutôt « l'étendue en longueur, largeur et profondeur (...) que les géomètres nomment quantité »16(*).

De la même manière, les oppositions entre différents systèmes métaphysiques se créent partant de la façon de concevoir la théorie magnétique des corps. Ces oppositions vont des péripatéticiens aux newtoniens et aux atomistes, en culminant aux cartésiens. Néanmoins, notre auteur nous dira plus tard que le système théorique ne doit pas avoir « (...) pour objet de fournir une explication, mais une représentation et une classification naturelle d'un ensemble de lois expérimentales »17(*).

Il est vrai que la théorie des phénomènes magnétiques n'a pas la même considération dans chacun des systèmes métaphysiques précités. Car chaque système conçoit la matière différemment des autres, de telle sorte que les explications accordées à l'aimantation s'opposent et ne trouvent point de consentement universel. Mais si la théorie physique a pour but de nous fournir des lois qui soient universellement agréées, alors nous pouvons nous poser une question fondamentale : peut-il y avoir un système métaphysique qui trouverait le consentement universel ? Dès l'instant où les systèmes métaphysiques ne sont pas d'accord entre eux, nous sommes tenté de dire comme P. Duhem : « il est clair qu'en mettant la physique théorique sous la dépendance de la métaphysique, on ne contribue point à lui assurer le bénéfice du consentement universel »18(*). Car, aucun système métaphysique n'est disposé à ce consentement.

De ce fait, exactement comme nous l'avons montré ci-haut, chaque école métaphysique se donne sa propre conception de la matière. De celle-ci découlent les principes ou les fondements des théories physiques. Au même moment, ces écoles rivalisent en ce qui concerne les explications apportées par chacune d'elles : disant que ces explications sont des inexpliquées.

Certainement, nous pensons qu'il reste impossible de fonder ou de construire une théorie physique sur les conclusions d'un système métaphysique, du fait que ce dernier recourt à des notions parfois inexplicables par les propositions du même système. Souvent, comme le souligne notre auteur, les partisans d'un système ne sont pas à même de fournir des explications de ce qu'ils défendent, en retombant à chaque instant à l'inexpliqué qu'ils considèrent comme structure réelle de la réalité. D'ailleurs, G. Berthoud, dans son ouvrage Les nouvelles conceptions de la matière et de l'atome, affirme ce qui suit : « Les théories nous fournissent des images des phénomènes ou permettent de concevoir entre eux des rapports qui n'apparaissent pas à première vue. Mais aucune n'en donne une véritable explication et n'en fait connaître la nature, qui nous échappe et nous sera vraisemblablement toujours inaccessible »19(*). Nous pensons, avec P. Duhem, qu'à vouloir insister sur le fait d'expliquer la réalité, la théorie physique conçue comme une explication s'enferme dans un réductionnisme où l'inexpliqué est réduit à la thèse préférée des explications connues.

Ainsi donc, il convient de signifier que, pour qu'une théorie physique atteigne son but, il faudrait au préalable écarter toutes les considérations métaphysiques en son sein, parce que « la théorie ne prétend pas énoncer la nature ni même la structure réelle dont l'effet réel serait l'ensemble des phénomènes observés ; elle est un point de départ logique d'où des lois expérimentales peuvent être déduites »20(*). De la sorte, nous nous sentons dans la nécessité de montrer la véritable nature de la théorie physique. Celle-ci étant, pour P. Duhem, une représentation de la réalité, puisque la physique moderne n'a plus l'ambition d'atteindre l'essence des choses ; ses théories ne prétendent pas être immédiatement des explications réelles.

I.2. La Théorie physique comme représentation

La théorie physique, dans sa conception métaphysique développée ci-haut, est confrontée à un problème qui lui est interne et inhérent : celui du degré de perfection. A ce titre, on ne peut pas en connaître la vraie nature. Cette dernière consiste en la représentation de la réalité. Mais en quoi consiste cette représentation et comment celle-ci se réalise-t-elle ?

I.2.1. La Représentation : véritable nature de la théorie physique

Voulant dépasser les conflits conceptuels introduits dans la physique par les systèmes métaphysiques, nous nous donnons pour tâche de montrer la nature d'une théorie physique.

En paraphrasant notre auteur, nous nous proposons de poser dès maintenant la définition de la théorie physique. Laquelle définition nous révélera sa nature véritable. P. Duhem écrit : « Une théorie physique n'est pas une explication. C'est un système de propositions mathématiques, déduites d'un petit nombre de principes, qui ont pour but de représenter aussi simplement, aussi complètement et aussi exactement que possible, un ensemble de lois expérimentales »21(*).

En effet, cette définition renferme quelques opérations caractérisant la construction d'une théorie physique. Remarquons cependant que l'ordre de ces opérations accentue la particularité et l'originalité de notre auteur dans l'histoire des théories physiques, parce que la théorie se constitue de manière autonome, par rapport à l'expérience qui aura énormément besoin de la théorie pour sa réalisation, dans une sphère toute formelle et mathématique. Il se laisse établir quatre étapes à réaliser pour aboutir à une théorie dans la conception duhémienne, à savoir : « La définition et la mesure des grandeurs physiques ; le choix des hypothèses ; le développement mathématique de la théorie ; et la comparaison de la théorie avec l'expérience »22(*).

Il est certain que notre auteur défend l'idée d'une physique théorique qui soit une physique mathématique, pour qu'« (...) elle devienne une science claire, précise, exempte des perpétuelles et stériles disputes »23(*). Sa construction théorique le prouve clairement. C'est pourquoi, P. Duhem propose que l'on fasse correspondre aux symboles mathématiques les propriétés physiques susceptibles d'être représentées par un calcul approprié. Dans cette perspective, ces symboles ne remplacent pas les propriétés qu'ils représentent, et ne prétendent même pas nous révéler la nature intime des choses ; mais plutôt, ils entretiennent avec les propriétés physiques une relation référentielle. C'est ce que confirme H. Poincaré, lorsqu'il dit : « (...) les théories mathématiques n'ont pas pour objet de nous révéler la véritable nature des choses ; ce serait là une prétention déraisonnable »24(*). Ce caractère mathématique se trouve, en outre, dans la troisième étape où, après avoir élaboré les hypothèses qui servent de principe aux déductions mathématiques engendrant la théorie physique, il faudrait passer au développement mathématique de la théorie qui lui confère un caractère abstrait et général, parce que les représentations concrètes sont fragiles dans une théorie ; ce qui subsiste plutôt, ce sont des formes symboliques et abstraites auxquelles ces représentations sont conduites. En fait, cette troisième opération « (...) a pour objet de nous enseigner qu'en vertu des hypothèses fondamentales de la théorie, la réunion de telles circonstances entraînera telles conséquences ; que tels faits se produisant, tel autre fait se produira...en vertu des hypothèses de la Thermodynamique, que si nous soumettons un bloc de glace à telle compression, ce bloc fondra lorsque le thermomètre marquera tel degré »25(*). D'ailleurs, nous savons bien que cette mathématisation de la nature nous offre un consentement universel de la connaissance de la réalité physique ; et aussi, elle confère un progrès technoscientifique à l'homme moderne.26(*)

Disons, enfin, que la dernière opération est un apport le plus intéressant de P. Duhem. Ladite opération nous paraît très utile, puisqu'elle dépasse la problématique épistémologique entre rationalisme et positivisme, en conciliant la théorie et l'expérience dans les sciences physiques.

Notre objectif, dans ce chapitre, était de préciser la nature de la théorie physique en tant que représentation des lois expérimentales, comme la définition de P. Duhem le stipule. Alors reprenons une grande question de notre problématique : pourquoi représenter au lieu d'expliquer ? C'est la question à laquelle il convient de répondre sans plus tarder.

I.2.2. De la représentation à la classification naturelle

Pour qu'une théorie atteigne son but, il faudrait écarter au préalable toutes considérations métaphysiques en son sein, puisque le but de la théorie physique n'est pas d'expliquer les phénomènes de la nature ni les lois expérimentales, mais bien plutôt de les représenter. P. Duhem récuse l'idée que le but de la physique puisse être de découvrir l'essence cachée des phénomènes. Comme nous l'avons vu, la théorie est une synthèse des propositions mathématiques. Ces symboles abstraits n'ont aucune prétention d'expliquer la réalité non perceptible par nos sens. Ils nous aident seulement à la représentation simple et exacte de la réalité qui se cache à nos perceptions. Ce formalisme mathématique qui représente le « réellement réel » n'entretient qu'une relation de signifiant à chose signifiée. Comme le dit P. Duhem, « Le symbole mathématique forgé par la théorie s'applique à la réalité comme l'armure au chevalier... Si nombreux que soient les fragments qui la composent, jamais l'armure n'épousera exactement le modelé du corps humain »27(*). C'est ainsi que les théories physiques ont une exigence de s'exprimer en langage mathématique28(*) afin d'aider à l'interprétation théorique des résultats symboliques de l'observation.29(*)

Il est clair, en effet, que la théorie physique est comprise comme une représentation du réel en tant que tel. Cela a été déjà conçu par Galilée qui, à la seule différence de P. Duhem, pense que les propriétés qu'elle distinguera seront distinctes dans le monde et celles qu'elle identifiera seront identiques. C'est ce qui crée le problème avec la conception conventionnaliste30(*) qui stipule que telle représentation du réel est la seule possible.31(*) C'est pourquoi, nous soutenons qu'une théorie physique représente la réalité étant donné qu'elle ne peut la saisir dans sa nudité.

En fait, P. Duhem pense qu'une réflexion poussée au fond d'une théorie physique renvoie à parler aussi de la théorie comme classification naturelle. Pour lui, si les lois élaborées par la physique expérimentale sont toutes développées dans un ensemble sans les synthétiser selon leurs domaines respectifs, la physique théorique, quant à elle, se donne comme objectif de regrouper les lois expérimentales pour les soumettre à un ordre et à une classification. Pour ce faire, la théorie range chaque loi avec d'autres qui s'insèrent dans la même optique en vue de permettre au physicien de résoudre sans trop de difficultés un problème donné. Ainsi, on peut dire d'une théorie qu'elle ne représente pas seulement les lois expérimentales, elle les classe aussi, du fait que c'est déjà pendant sa construction que ressortent des traits spécifiques d'une belle oeuvre d'art. Cette impression esthétique que la construction d'une théorie offre ne suffit pas parce qu'elle renferme l'idée d'une classification naturelle32(*).

Or, qu'est-ce qu'une classification naturelle ? Par classification naturelle, P. Duhem entend : « (...) un ensemble d'opérations intellectuelles, (...) des rapprochements purement idéaux, ne portant point sur les organes réels, mais sur les conceptions généralisées et simplifiées »33(*). La classification est donc un regroupement, mieux un rapprochement des propriétés qui auraient des ressemblances de par leur forme abstraite, schématique et symbolique. C'est pourquoi, notre auteur pense que la théorie est appelée à devenir une classification naturelle, puisque « (...) les théories n'ont aucun pouvoir pour saisir la réalité, elles servent uniquement à donner des lois expérimentales une représentation résumée et classée »34(*). Cette impression de classification naturelle que suggère la théorie physique chez P. Duhem s'affirme en ce qu'elle est susceptible de fournir même des prédictions des phénomènes non encore observés.

Certes, à l'instar de la théorie vibratoire de la lumière, le physicien qui pensera que ces vibrations sont des explications s'enfonce dans l'illusion que nous ne saurons partager. Car nous considérons ce mouvement lumineux sous sa forme abstraite et générale. C'est pourquoi, au lieu d'expliquer, cette vibration lumineuse représente le mouvement réel de la lumière. Avec P. Duhem, nous comprenons que la marque d'une classification naturelle se reconnaît dans une théorie physique aussi, parce qu'elle n'a pas la prétention d'expliquer la réalité, mais entretient une relation référentielle dans laquelle les représentations théoriques concordent avec la réalité. C'est pourquoi notre auteur affirme : « la physique théorique ne saisit pas la réalité des choses ; elle se borne à représenter les apparences sensibles par des signes, par des symboles. Or nous voulons que notre physique théorique soit une physique mathématique, partant que ces symboles soient des symboles algébriques, des combinaisons de nombres »35(*). Les théories physiques n'atteignent pas les causes des phénomènes, elles n'expriment que les rapports fonctionnels qui lient algébriquement les résultats des mesures. Ceux-ci sont des nombres concrets fournis par des procédés qui définissent les propriétés physiques.

Pour ce faire, le physicien devrait abandonner son souci d'expliquer la nature, puisque cette explication subordonne la physique à la métaphysique, comme la réalité non perceptible fait l'objet de la métaphysique. Nous pouvons confirmer notre première hypothèse en disant : « (...) la théorie physique ne nous donne jamais l'explication des lois expérimentales ; jamais elle ne nous découvre les réalités qui se cachent derrière les apparences sensibles »36(*) ; mais plus elle se perfectionne, plus elle représente et classe les lois expérimentales. C'est pourquoi, selon P. Duhem, les théories qui se laissent apercevoir comme classification naturelle ne peuvent pas se poser en explication des lois expérimentales.

Ainsi, nous pensons que pour notre auteur, la véritable « classification naturelle » vers laquelle doit tendre la physique ne peut pas être un « mécanisme général », mais bien une « thermodynamique générale » pure de tout élément métaphysique, et donc acceptable par tous37(*). Ainsi, étant une représentation et une classification naturelle, la théorie doit savoir prévoir l'expérience.

I.2.3. La Théorie précédant l'expérience

Cette dernière section se veut être une critique de l'inductivisme. Selon K. Popper, « il est courant d'appeler « inductive » une inférence si elle passe d'énoncés singuliers (parfois appelés aussi énoncés particuliers), tels des comptes rendus des observations ou d'expériences, à des énoncés universels, telles des hypothèses ou des théories »38(*). Les philosophes, qui soutiennent la méthode inductive, pensent que les théories scientifiques découlent de l'expérience. P. Duhem, dans son article sur La Valeur de la théorie physique, considère que selon l'empirisme, « la théorie tout entière sort de l'expérience, et veut être le décalque de l'objet empirique qui la fonde, la modèle, lui donne ses principes, sa direction, son développement pas à pas, ses résultats et sa confirmation »39(*). C'est pourquoi les penseurs empiristes pensent que tout ce qui est théorie physique doit s'appuyer sur l'expérience et doit en être issu directement. Contrairement à cette acception générale des scientifiques, nous nous proposons de préciser que les théories physiques viennent avant l'expérience.

En effet, il convient de dire dès maintenant que, sur base de notre argumentation précédente et même selon la définition de la théorie physique que nous avons proposée, la théorie précède et détermine l'expérience, puisqu'elle se laisse comprendre comme une représentation et une classification naturelle : « (...) de même que les synthèses annoncées d'avance consacrent la notation chimique comme classification naturelle, de même, la théorie physique prouvera qu'elle est le reflet d'un ordre réel en devançant l'observation »40(*). Ainsi, P. Duhem préconise que l'expérience n'a de sens que relativement à la théorie. Il devient alors possible d'interpréter les observations avec des langages mathématiques ou des théories. C'est cette idée même qui est au principe de la présente étude où nous concevons l'expérience de physique comme une interprétation théorique des faits. Mais, cette théorie devançant l'expérience n'accroît sa valeur que si elle représente exactement les lois expérimentales qui régissent les faits. Une loi théorique pourra être alors considérée comme une définition, de sorte que, si des faits la contredisent, cela pourra vouloir dire, non que la loi est fausse, mais que les faits incriminés ne tombent pas sous le coup de la définition.

Certainement, il faut avoir une idée au préalable de ce qu'on recherche. L'observation n'est pas neutre, mais elle doit être dirigée par une hypothèse préalable. L'hypothèse précède donc toujours l'observation. Dès lors, il est faux de dire que la science consiste à collecter des faits afin d'en tirer une généralité. C'est pourquoi A. Chalmers, dans son célèbre ouvrage Qu'est-ce que la science ?, condamne l'idée selon laquelle le physicien procède à des observations pour aboutir à une théorie, puisqu'on ne peut pas observer sans « préjugés ». Le scientifique qui essaierait de le faire n'aboutirait à aucun résultat. Cette critique se base sur l'expérience électrique effectuée par H. Hertz, en 1888, pour tester la théorie électromagnétique de J. Maxwell41(*). Ainsi, F. Renoîrte ne fait qu'affirmer cette idée de la théorie devançant l'expérience, en disant : « La physique théorique ne part pas de l'expérience ; elle cherche à savoir d'où il faut partir pour retrouver un aspect de la réalité. Autrement dit : il ne s'agit pas de parcourir la longue série des expériences particulières dont on peut détailler les éléments sensibles qualitatifs, et à partir de laquelle une adroite induction conduirait à une loi mais on veut définir certaines grandeurs conceptuelles dont les rapports, déduits mathématiquement, reproduisent, avec l'approximation de l'expérience, les rapports entre les mesures effectuées »42(*). Toutefois, P. Duhem pense que pour que la théorie soit féconde et qu'elle suggère des découvertes, elle doit remplir une condition : devenir une classification naturelle. C'est aussi à cette condition qu'elle obtient le droit de précéder l'expérience qui est, d'ailleurs, une interprétation des phénomènes sur base d'un ensemble théorique admis par l'expérimentateur.

Par conséquent, dire que la théorie physique est construite en s'appuyant directement sur les faits est une erreur, puisque la théorie, pour P. Duhem, ne se fonde pas sur l'expérience, elle est plutôt contrôlée par l'expérience. En d'autres mots, la théorie physique ne part pas des faits expérimentaux, elle cherche quelles sont les propriétés fondamentales qu'il faut attribuer aux choses et les relations qu'il faut poser entre les changements de ces propriétés pour pouvoir en déduire des relations équivalentes à celles que donne l'observation.43(*) Même K. Popper, à la suite de P. Duhem, confirme notre point de vue. D'ailleurs, il pousse très loin son analyse en envisageant dès lors que, les résultats des expériences sont des interprétations qui se fondent sur les théories physiques. Pour ce faire, K. Popper estime que la théorie devance les faits, parce que les hypothèses précèdent et orientent l'observation. Son but était celui de montrer que la théorie vient avant l'expérience et qu'elle la guide également. C'est pourquoi, dans son souci de contredire et de réfuter les théories inductives, K. Popper pensent que les énoncés d'observation sont des interprétations faites à la lumière des théories.44(*) Cette conception poppérienne contribue aussi à justifier notre hypothèse de base et, nous projette dans le second chapitre du présent travail. Chapitre dans lequel nous affirmerons clairement, et en d'autres termes que ces-là de K. Popper, que l'expérience de physique est une interprétation théorique de faits, puisque le théorique devance l'expérimental.

I.3. Conclusion

Notre premier chapitre a eu le mérite de faire un parcours succinct des conceptions de la théorie physique, pour nous faire clairement l'idée de ce qu'est réellement une théorie physique. D'une part, nous avons montré que selon la conception métaphysique, la théorie est comprise comme une explication réaliste et hypothétique du réel, partant du fait qu'une théorie nous révèle la réalité telle qu'elle est dans sa perméabilité. Cette théorie saisit la nature de ce qui est caché derrière les apparences. Et puisque la théorie dépend, en fait, du système métaphysique qui la construit, la physique théorique reste subordonnée à la métaphysique. D'autre part, réfutant l'opinion précédente - la conception métaphysique -, parce que la théorie ne devine pas ce qui se cache sous les données sensibles, nous avons démontré avec P. Duhem que la théorie est une représentation des lois expérimentales et une classification naturelle.

Une théorie physique se présente donc sous la forme d'un énoncé universel portant sur la totalité des événements d'un type particulier. Elle représente le réel et prédit ce qui va arriver grâce à la classification naturelle, puisqu'on ne connaît pas seulement pour connaître mais aussi pour agir. La théorie scientifique n'est donc pas une connaissance désintéressée contrairement à la philosophie et au sens le plus ancien de théorie ; car, l'interprétation théorique dans le processus expérimental dépend de la théorie admise par le physicien.

Certes, P. Duhem ne nie pas que la théorie entretienne un certain rapport avec le réel ; il soutient seulement que cela ne se fait pas en cherchant à découvrir la réalité qui se cache derrière les apparences sensibles, mais plutôt en montrant un reflet de l'ordre réel par le biais de l'ordre logique que la théorie insère entre les lois expérimentales. Pour lui, chaque théorie scientifique est essentiellement hypothético-déductive. La théorie ainsi conçue est donc d'une empiricité secondaire. Ce qui compte est d'abord le côté théorique et symbolique. C'est pourquoi, rejetant l'idée empiriste selon laquelle les notions au moyen desquelles se construisent les théories sont très directement fournies par l'expérience, il est possible de dire que la théorie s'établit d'une manière autonome dans une sphère toute formelle et mathématique, absolument indépendante de toute opinion métaphysique et de toute expérience. Ce n'est qu'après son achèvement qu'interviendra la confrontation avec l'expérience, de sorte que la réalité semble se déduire des formules de la théorie et non l'inverse.

Ainsi, nous pensons que la théorie devance l'expérience, afin qu'elle serve de guide à l'expérience dans son interprétation théorique des phénomènes observés minutieusement au laboratoire. Cette conception de l'expérience comme construction théorique sera développée amplement dans le chapitre qui suit.

Chapitre deuxieme

L'EXPERIENCE DE PHYSIQUE

II.0. Introduction

Selon P. Duhem, l'expérience de physique n'est pas à éloigner de la théorie physique. Celle-ci ne tente pas d'expliquer la réalité. Elle est un système des propositions mathématiques, ayant pour but la représentation de la réalité dans un ensemble des lois expérimentales. Cette représentation n'a pas une validité en soi. La certitude d'une théorie physique dépend de la correspondance de ses conclusions avec les faits observés (l'expérience), puisque « l'accord avec l'expérience est, pour une théorie physique, l'unique critérium de vérité »45(*). Mais alors, qu'est-ce qu'une expérience de physique ?

Notre préoccupation, dans ce deuxième chapitre, sera de révéler ce qu'est une expérience de physique, dans l'entendement de P. Duhem.

Ce chapitre est subdivisé en quatre sections. La première - L'expérience comme interprétation théorique - se consacrera à dévoiler la nature d'une expérience de physique. Dans la seconde section - L'importance de l'interprétation théorique -, nous cernerons cette importance double dans la substitution abstraite et symbolique d'un côté, et dans l'usage des instruments de l'autre côté. La troisième - Comment l'expérience représente-t-elle fidèlement la réalité ? -, évoquera quelques attributions et avantages de l'interprétation et l'utilité d'une symbolisation. La quatrième et dernière section - L'expérience de physique et le témoignage du sens ordinaire - nous permettra d'établir une distinction entre l'expérience de physique et le témoignage du sens commun. Cette distinction n'est possible qu'en analysant les avantages de la symbolisation.

L'expérience de physique se veut être un dépassement de la simple constatation ou observation des faits, en vue d'atteindre le niveau le plus élevé : une interprétation des faits. C'est cette thèse que nous soutiendrons tout au long de ce chemin.

II.1. L'expérience comme interprétation théorique

La notion d'expérience est une notion ambiguë. Selon A. Cuvillier, « l'expérience est une faculté de connaitre par l'intuition sensible »46(*). Elle est prise pour une empirie qui est « la donnée du fait brut »47(*) ou pour une simple observation qui « (...) reste au niveau de l'expérience spontanée ou vulgaire, sans recourir à la raison pour interpréter les données de cette expérience ou les organiser en un système rationnel »48(*). Mais pour notre auteur, l'expérience en physique est autre chose.

En physique, il y a une autre conception de l'expérience selon La Théorie physique de P. Duhem. Celui-ci pense que pour faire des expériences de physique, il faut avoir des instruments et savoir lire une mesure sur leur échelle. En quoi consiste cette expérience ? Pour répondre à cette préoccupation, P. Duhem préconise deux moments dans une expérience de physique : l'observation de certains phénomènes et leur interprétation.

II.1.1. L'Observation des faits

Dans le premier moment de toute expérience de physique, il y a l'observation de certains faits au laboratoire. Toute personne habile peut se lancer dans un tel exercice. Ceci ne nécessite pas une connaissance étendue de la physique. Il suffit d'être capable d'apercevoir des faits concrets qui se produisent au laboratoire. Cette observation se fait à l'aide des instruments de mesure. Autrement dit, c'est une observation armée qui se réalise dans un laboratoire de physique.

Ainsi en est-il de l'expérience sur la résistance électrique d'une bobine. Un physicien peut observer, dans le laboratoire, les mouvements d'une bande lumineuse renvoyée sur une règle en celluloïde par le miroir lié au fer oscillé. P. Duhem dit : « (...) au moyen du va-et-vient de cette tâche lumineuse, ce physicien observe minutieusement les oscillations du morceau de fer »49(*). Cette observation, comme nous l'avons déjà affirmé, peut être réalisée par tout homme sain d'esprit. Il n'aura même pas besoin de faire appel à une notion de physique pour donner un tel récit de faits observés. D'ailleurs, notre auteur pense qu'un jeune garçon très habile peut apercevoir les phénomènes mieux qu'un physicien.

Cependant, cette constatation ne représente pas encore l'expérience de physique, puisqu'il ne s'agit pas, ici, d'une expérience sur les oscillations du morceau de fer, mais plutôt d'une expérience pour mesurer « la résistance électrique d'une bobine ». C'est pourquoi, P. Duhem établit un deuxième moment dans l'expérience, celui qui constitue son essence ou sa nature : l'interprétation des phénomènes observés.

II.1.2. L'interprétation des phénomènes observés.

La constatation ou l'observation des phénomènes en appelle à l'interprétation de ces phénomènes, afin de donner un résultat expérimental. Il convient de préciser, ipso facto, que cette interprétation ne se fait pas au hasard. Elle est distincte d'une simple observation, puisqu'« (...) il ne suffit pas d'avoir l'attention en éveil et l'oeil exercé ; il faut connaître les théories admises, il faut savoir les appliquer, il faut être physicien »50(*). Voilà trois conditions énumérées par P. Duhem pour réaliser une expérience de physique. Cela constitue justement un premier apport de la théorie dans l'expérience de physique. Il est vrai que l'interprétation des faits se réalise grâce à un ensemble théorique admis par le physicien. Sans cette connaissance théorique, nous ne pouvons pas parler d'une expérience de physique. Celle-ci se révèle comme une interprétation théorique de faits observés.

Certainement, selon P. Duhem, le récit des faits concrets observés au laboratoire ne contribue nullement à l'avancement de la physique. C'est seulement la partie interprétative qui accorde à la physique un progrès quelconque, puisque c'est à partir des jugements abstraits et symboliques, découlant de l'interprétation théorique des faits, que l'on élabore des lois physiques.

Dans l'expérience, l'interprétation des phénomènes se réalise de la manière suivante : les faits concrètement observés sont d'abord représentés par des symboles abstraits créés par la théorie ; ensuite, ces symboles sont interprétés grâce justement aux théories physiques que le physicien tient pour établies ; et enfin, l'expérimentateur fait correspondre ces symboles abstraits aux faits concrets qu'il substitue. Voilà, les trois phases de l'interprétation théorique.

Pour illustrer comment se réalisent ces trois phases précitées, sont évoquées les expériences de H. Regnault sur la compressibilité de gaz. En fait, pendant son expérience, H. Regnault enferme une certaine quantité de gaz dans un tube à verre, tout en maintenant une température constante. Cela dans le but de mesurer la pression supportée par le gaz et le volume qu'il occupe.

Comment s'effectue alors cette interprétation dans le laboratoire ?

§ Première étape : la représentation des faits par des symboles abstraits

P. Duhem nous fait remarquer que certains faits concrets ont été observés par Regnault et ses aides. C'est ainsi qu'après une observation minutieuse et précise, ils ont décrit et représenté certains phénomènes tels que :

1. L'image d'une certaine surface de mercure affleuré à un certain trait qu'ils ont représentée par la valeur du volume occupé par le gaz ;

2. La disposition de certains traits sur la règle et sur le vernier du cathétomètre grâce à l'augmentation du niveau de mercure affleurant le fil d'un réticule, qu'ils représentent par la valeur de la pression supportée par le gaz ;

3. Et enfin, la variation de l'oscillation du liquide entre deux traits dans le thermomètre, qu'ils représentent par le degré de température du gaz.

Cependant, les phénomènes réellement observés ne figurent nullement dans le résultat des expériences de H. Regnault sur la compressibilité des gaz. Il inscrit uniquement les différentes représentations telles que la valeur du volume occupé par le gaz, la valeur de la pression supportée et le degré de la température à laquelle a été porté le gaz. Et pourtant, ces éléments ne sont pas des objets concrets, ils sont plutôt « (...) trois symboles abstraits que, seule, la théorie physique relie aux faits réellement observés »51(*). Mais, qu'est-ce qui justifie la présence de ces trois symboles dans le résultat d'une telle expérience ? La réponse à cette préoccupation n'est autre que l'expérience de physique n'est pas le simple récit de faits observés, elle est une interprétation théorique de phénomènes observés.

§ Deuxième étape : l'interprétation théorique

Cette deuxième étape nécessite la connaissance des théories physiques pour mieux interpréter les symboles abstraits, puisque ces derniers sont créés par des théories physiques.

Premièrement, pour obtenir l'idée abstraite du volume occupé par le gaz, afin qu'elle représente aussi exactement que possible l'affleurement du mercure en un certain trait, il faut, selon P. Duhem, faire deux opérations :

1. Jauger le tube ;

2. Et connaitre le poids spécifique du mercure à la température où s'est fait ce jaugeage.

Or, pour jauger le tube, il faut « (...) faire appel non seulement aux notions abstraites de l'Arithmétique et de la Géométrie, aux principes abstraits sur lesquels reposent ces sciences, mais encore à la notion abstraite de masse, aux hypothèses de Mécanique générale et de Mécanique céleste qui justifient l'emploi de la balance pour la comparaison de masses »52(*). C'est ainsi qu'on pourra chercher à connaître le poids spécifique à 0°. Cela se fera grâce aux lois de l'Hydrostatique, aux lois de la dilatation du mercure et à certaines lois de l'Optique.

Deuxièmement, la conception de l'idée de la valeur de la pression supportée par le gaz nécessite la connaissance d'un bon nombre de théories physiques. Il faut mettre en jeu ses connaissances sur les notions de pression et de force de liaison, la formule du nivellement barométrique donnée par P.-S. Laplace, les lois de l'Hydrostatique, la loi de compressibilité du mercure qui se relie à la théorie de l'Elasticité.53(*)

§ Troisième étape : le rapport final sous une forme symbolique et abstraite

Comme nous venons de le voir, après une observation minutieuse et précise, on interprète les faits observés sur base des théories que l'expérimentateur regarde comme établies, en vue de former des idées abstraites qui représenteront ces faits observés dans le résultat expérimental. En paraphrasant P. Duhem, nous pensons que quand bien même les faits étaient sous les yeux de H. Regnault, celui-ci ne nous a pas légué un récit de faits observés comme résultat de son expérience de physique ; mais plutôt, dans son mémoire figure les symboles abstraits tels que la valeur du volume occupé par le gaz, la valeur de la pression supportée par le gaz. Ces symboles ont, en fait, pour but de se substituer aux faits concrets tels qu'observés par les instruments au laboratoire.

De ce qui précède, nous pensons qu'il faudrait, au préalable d'une expérience de physique, connaître un certain nombre de théories physiques. Celles-ci rendent possible la formation des idées abstraites qu'on expérimente, puisque les idées abstraites qui fondent une expérience proviennent de notre connaissance préalable de certaines théories. Car il faut à chaque moment de l'interprétation faire des substitutions des faits concrets aux idées théoriques.54(*)

Il en résulte, pour P. Duhem, que l'expérience de physique contient déjà en elle une interprétation théorique qui s'ajoute aux données immédiates : le physicien n'observe pas qu'un gaz occupe un certain volume, mais qu'une colonne de mercure affleure à un certain trait. Et on ne peut conclure de ceci à cela que moyennant tout un ensemble de notions abstraites et d'hypothèses. C'est ainsi que notre auteur affirme ce qui suit : « Une expérience de physique est l'observation précise d'un groupe de phénomènes accompagnée de l'INTERPRETATION (sic l'interprétation) de ces phénomènes »55(*). La nature de l'expérience de physique est celle-là et non autre chose. Elle n'est pas la simple constatation des faits, mais plutôt une interprétation de faits. Contrairement à ceux qui pensent que l'expérience consiste seulement en une observation de faits au laboratoire, nous insistons, avec P. Duhem, sur le fait que l'expérience de physique est essentiellement une interprétation. Et lorsqu'on pense à l'interprétation théorique, on comprend pourquoi, chez P. Duhem, la théorie précède l'expérience56(*).

Certainement, nous soutenons l'idée duhémienne d'expérience comme interprétation de faits, puisque « cette interprétation substitue aux données concrètes réellement recueillies par l'observateur des représentations abstraites et symboliques qui leur correspondent en vertu des théories admises par l'observateur »57(*). Voilà pourquoi, nous avons voulu commencer par préciser la nature de la théorie physique. Cette dernière nous permet d'interpréter théoriquement les phénomènes observés. C'est ainsi que P. Duhem accorde à l'interprétation théorique une part très importante dans l'énoncé de fait d'expérience.

II.2. L'importance de l'interprétation théorique

L'importance de l'interprétation théorique s'avère énorme dans la Physique. Cette interprétation ouvre la voie, d'un côté, à un résultat expérimental précis et concis, parce qu'elle conduit à une substitution abstraite et symbolique dans la présentation des résultats de l'expérience ; et de l'autre côté, elle rend possible l'usage des instruments au laboratoire.

II.2.1. L'interprétation dans la substitution abstraite et symbolique

Pour P. Duhem, l'interprétation théorique permet de distinguer l'expérience de physique de l'« expérience vulgaire », cette dernière consiste en « (...) la constatation d'une relation entre divers faits concrets ; tel fait ayant été artificiellement produit, tel autre fait en est résulté »58(*). Servons-nous de l'expérience de physiologie sur une grenouille : « On a décapité une grenouille ; on a piqué la jambe gauche de cet animal avec une aiguille ; la jambe droite s'est agitée et s'est efforcée d'écarter l'aiguille »59(*). C'est bien tout un récit d'une expérience physiologique. Cette expérience ne nécessite aucune connaissance préalable des concepts de physiologie pour qu'un individu en donne un résultat. Les faits observés ne font pas un quelconque appel à une théorie pour leur compréhension, ni même à une interprétation théorique. Ces faits correspondent immédiatement à la réalité concrète. A ce sujet, G. Bachelard dit : « L'expérience commune n'est pas vraiment composée, tout au plus elle est faite d'observations juxtaposées et il est très frappant que l'ancienne épistémologie ait établi un lien continu entre l'observation et l'expérimentation, alors que l'expérimentation doit s'écarter des conditions ordinaires de l'observation »60(*). Il voulait, en fait, montrer que l'expérience de physique ne peut pas être une correspondance d'un simple récit des faits observables.

Dans le résultat d'une expérience de physique, c'est le jugement abstrait et symbolique qui fournit la correspondance avec les faits observés. Cela se fait par le biais de tout un ensemble théorique. Ainsi, ces jugements symboliques et abstraits ne sont que des images substituées aux objets réels, que la nature nous cachera éternellement. C'est le cas d'un corps qui présente une certaine qualité que l'on pourrait nommer chaud. Cette qualité devrait être remplacée dans le résultat d'une expérience par un symbole : « (...) nous allons substituer à la considération de cette qualité, le chaud, celle d'un symbole numérique, la température »61(*). Les rapports véritables entre ces objets réels et leurs représentations sont la seule réalité que nous puissions atteindre ; et la seule condition, c'est qu'il y ait les mêmes rapports entre ces objets et les images que nous posons à leur place.

C'est pour cela que nous avons, avec P. Duhem, distingué deux moments dans toute expérience - l'observation des phénomènes et leur interprétation - pour affirmer que l'expérience de physique est, en outre, une interprétation de faits observés. Cette distinction est faite, aussi, pour montrer qu'il existe en physique une nette différence entre le résultat expérimental et le fait concret, puisque le résultat expérimental est un énoncé abstrait et symbolique, mieux un énoncé théorique, tandis que le fait concret est une donnée sensible, un empirie. Pour ce faire, nous pouvons confirmer l'idée selon laquelle l'expérience de physique n'explique pas la réalité concrète ; mais plutôt, elle l'observe et l'interprète en vue de retrouver les correspondances qui puissent exister entre les hypothèses théoriques et les faits concrets. S'il arrive que cette correspondance soit établie, l'on pourra alors s'en servir pour l'élaboration des lois expérimentales. C'est P. Duhem qui le dit : « Entre les phénomènes réellement constatés au cours d'une expérience et le résultat de cette expérience, formulé par le physicien, s'intercale une élaboration intellectuelle très complexe qui, à un récit de faits concrets, substitue un jugement abstrait et symbolique »62(*). Ainsi, selon P. Duhem, lorsqu'on se contente de lire un mémoire de physique expérimentale, on ne trouvera rien de récit des observations, mais plutôt « (...) des énoncés abstraits, auxquels on ne pourrait attacher aucun sens si on ne connaît pas les théories physiques admises par l'auteur »63(*). La signification de ce résultat ne correspond à la réalité contrainte que par le biais théorique.

C'est pourquoi l'énoncé d'une expérience de physique sera aussi différent de l'énoncé d'une autre expérience vulgaire, malgré certaines similitudes qui puissent exister. Cette différence se remarque du fait qu'un langage technique comme énoncé d'une expérience vulgaire représente une et une seule opération déterminée sur un objet concret défini ; par contre, un énoncé du langage physique représente une infinité d'opérations sur un même objet. Même ici, tout tourne autour de l'interprétation théorique, car elle a une part importante dans l'énoncé d'un fait d'expérience.

Certainement, c'est contre l'idée d'une « explication réelle » du fait concret que P. Duhem pense que l'expérience ne peut qu'interpréter la réalité invisible à nos sens, puisque « (...) ce que le physicien énonce comme le résultat d'une expérience, ce n'est pas le récit des faits constatés ; c'est l'interprétation de ces faits, c'est leur transposition dans le monde idéal, abstrait, symbolique, créé par les théories qu'il regarde comme établies »64(*). Nous comprenons que ce jugement n'a pas l'intention d'être une correspondance adéquate, équivalente de la réalité concrète. Le compte rendu d'une expérience de physique est un ensemble des concepts théoriques qui ne recouvrent pas directement des réalités concrètes. Nonobstant, cette relation, comme pour le cas de la théorie, est une relation de référence. Ainsi donc, supposer que la réalité concrète soit l'exacte réalisation du symbole abstrait serait une absurdité. C'est pourquoi, notre auteur distingue nettement le fait pratique, réellement observé, du fait théorique qui est la formule symbolique et abstraite. Le fait théorique est une représentation du fait pratique et non son exact équivalent.65(*)

Mais si cette élaboration intellectuelle permet au physicien d'interpréter les faits observés, que dira-t-on de l'emploi des instruments utilisés au laboratoire ?

II.2.2. L'interprétation dans l'usage des instruments

Tout comme l'interprétation théorique trouve son utilité ou son importance pour rendre le résultat de l'expérience sous une forme abstraite et symbolique, l'usage des instruments au laboratoire aussi en dépend.

En effet, l'auteur de La Théorie physique pense qu'on ne peut pas faire usage d'un instrument dans les laboratoires de physique, sans réaliser au préalable une substitution abstraite et symbolique des objets concrets que sont les instruments. C'est pourquoi P. Duhem prétend qu'« il serait (...) impossible d'user des instruments qu'on trouve dans les laboratoires de physique, si l'on ne substituait aux objets concrets qui composent ces instruments une représentation abstraite et schématique qui donne prise au raisonnement mathématique ; si l'on ne soumettait cette combinaison d'abstractions à des déductions et à des calculs qui impliquent adhésion aux théories »66(*). Même ici, l'adhésion aux théories précédant l'expérience trouve son importance, pour la manipulation des instruments.

Pour illustrer cette idée, P. Duhem s'appuie sur l'exemple de l'usage de la loupe. Il est vrai qu'une foule de personnes peuvent observer avec une loupe sans être physiciens, sans avoir besoin de connaître la théorie de la loupe et de la dioptrique. Comme le soutient notre auteur : « Il leur a suffi de regarder un même objet d'abord à l'oeil nu, puis avec la loupe, pour constater que cet objet gardait le même aspect dans les deux cas, mais qu'il paraissait, dans le second, plus grand que dans le premier »67(*). De ces observations, peuvent surgir certainement des résultats sans faire référence aux théories de la dioptrique. Et pourtant, ces résultats ne devraient pas être classés parmi les résultats d'une expérience de physique, parce que ces observations font état même des couleurs de l'arc-en-ciel qui semblaient faire parties des objets observés. Pour P. Duhem, ces observateurs n'ont pas tenu compte, dans leur description des objets observés, de la théorie de la dispersion qui « (...) nous apprend à regarder ces couleurs comme créées par l'instrument, à en faire abstraction lorsque nous décrivons l'objet observé »68(*). Nous comprenons par là que l'usage des instruments présuppose une théorie concernant leur fonctionnement.

Cela étant, notre auteur défend l'idée selon laquelle l'expérience de physique n'est pas la description d'objets concrets, elle ne nous révèle même pas la réalité en tant que telle. Néanmoins, c'est seulement à partir des symboles fournis par l'opération intellectuelle que nous pouvons représenter et interpréter la réalité concrète : « Les expériences combinées au moyen de ces instruments ne doivent pas aboutir à un récit de faits réels, à une description d'objets concrets, mais à une évaluation numérique de certains symboles créés par les théories »69(*). Cette idée d'interprétation théorique dans l'usage des instruments se retrouve aussi chez J. C. Akenda qui pense : « Les observations, que nous devons faire dans un contrôle empirique, sont techniquement médiatisées par des appareils dont la construction nécessite des connaissances théoriques »70(*). Aussi ajoute-t-il : « Ce ne sont pas seulement les observateurs qui livrent les données empiriques exigées, mais aussi les instruments de mesure utilisés que les observateurs ne font que lire et interpréter »71(*). Tout cela, pour montrer combien l'interprétation théorique facilite l'usage technique dans l'expérience de physique. Remarquez que cela a été confirmé par O. Costa de Beauregard, lorsqu'il écrivait : « Il n'existe aucun « fait expérimental brut », parce que l'indication de tout instrument de physique ne se comprend qu'en termes d'une ou plusieurs théories impliquées dans la définition même de sa structure et de son emploi »72(*). C'est la théorie qui dirige l'expérience, parce qu'il n'y a pas de degré zéro d'expérience ou de fait expérimental brut.

En outre, dans son analyse de l'expérience, P. Duhem montre en définitive que la simple observation, la constatation du sens commun des faits ne constitue en rien une expérience de physique, puisque cette dernière est autre chose : elle est toujours une interprétation théorique des phénomènes. C'est pourquoi nous pensons que le physicien ne se propose pas de fournir des récits des observations, il nous fait découvrir plutôt une représentation abstraite à partir « (...) des symboles auxquels les théories physiques donnent seules un sens »73(*). En d'autres termes, l'expérience est faite sur base des représentations abstraites et symboliques. Cette abstraction symbolique est fournie par les théories admises par le physicien. Ainsi, ces résultats sont des représentations de la réalité concrète et non la réalité concrète elle-même.

Partant de la conception duhémienne selon laquelle « l'interprétation théorique des phénomènes rend seule possible l'usage des instruments »74(*), nous pouvons alors établir une nette distinction entre, d'un côté, l'instrument réel ou concret, et, de l'autre côté, l'instrument idéal ou symbolique.

Cette distinction nous renvoie à préciser ce qu'est une « correction » en physique. Tout au long de l'interprétation théorique, le physicien ressent le souci d'éliminer les causes d'erreurs pour accroître la précision de son expérience, puisque celle-ci se distingue justement des autres expériences par son plus grand degré de précision et d'approximation. En fait, ces dernières constituent les caractéristiques de toute expérience de physique. Cette précision et cette approximation sont obtenues par les différentes corrections que le physicien opère pendant le processus expérimental. Mais, qu'entend-t-on par « correction » en physique ?

Il est vrai que, pour comprendre ce qu'est une « correction » en physique, nous devons nous référer à la nature de l'expérience de physique qui « n'est pas seulement la constatation d'un ensemble de faits, mais encore la traduction de ces faits en un langage symbolique, au moyen de règles empruntées aux théories physiques »75(*). Et lorsque le physicien cherche à traduire ces faits observés, il établit sans cesse une comparaison entre l'instrument concret qu'il utilise et l'instrument idéal et symbolique qu'il se représente dans sa raison par le biais théorique. Ainsi, cet instrument symbolique, représentant l'instrument concret, doit être soumis à des corrections au fur et à mesure que l'expérience progresse ; c'est-à-dire passer d'un instrument idéal à un autre plus compliqué qui représente le mieux la réalité. Et ce, en vue de donner une représentation aussi complète, aussi exacte et aussi parfaite que possible de l'instrument concret. Voilà pourquoi, P. Duhem définit la « correction » en physique comme le « passage d'un certain instrument schématique à un autre qui symbolise mieux l'instrument concret »76(*). Ces corrections ont pour but, comme nous l'avons dit plus haut, de fournir à l'expérience de physique son plus haut degré de précision et d'approximation. Ainsi, notre auteur pense que le physicien qui néglige cet aspect de correction laissera subsister dans ses expériences, des erreurs systématiques qui ne permettent pas une représentation plus ou moins fidèle de la réalité concrète.

Comme on le voit, en permettant à l'expérimentation d'aboutir à un résultat précis et concis, notamment par l'entremise des instruments, le montage théorique expérimental ne fait pas perdre à la théorie scientifique sa valeur d'être une représentation fidèle de la réalité. Cependant, cette vérité n'est pas acceptable à première vue par tous. Il convient donc de montrer explicitement de quelle manière l'expérience quoique conçue comme interprétation des faits garantie la fidélité du discours théorique à la réalité phénoménale.

II.3. Comment l'expérience représente-t-elle fidèlement la réalité ?

Cette section aura le mérite de nous offrir quelques avantages de l'interprétation théorique et l'utilité de la symbolisation dans la représentation des lois expérimentales.

II.3.1. Les Avantages de l'interprétation théorique

Reprenant l'analyse de la définition d'une théorie physique prônée par P. Duhem, nous relevons le fait qu'une théorie représente aussi simplement, aussi complètement et aussi exactement que possible les lois expérimentales. L'interprétation, se basant sur un ensemble des théories, bénéficie également des qualités des théories admises. C'est ainsi que les énoncés d'expérience seront simples, complets et exacts, en vue d'une représentation fidèle de la réalité concrète.

En paraphrasant P. Duhem, nous pensons qu'un énoncé d'expérience est dit « simple », lorsqu'il utilise des symboles représentant les qualités premières. Mais qu'est-ce qu'une qualité première ? Il est vrai qu'un Péripatéticien considère comme corps simples seulement la terre, l'air, le feu et l'eau. Les Atomistes, quant à eux, nomment qualité première, toute qualité réduite à la grandeur, à la figure, à l'agencement des atomes et aux lois du choc. Par contre, les Cartésiens y voient l'étendue et son changement tout nu. Cependant, pour ceux qui veulent donner aux propriétés des corps une représentation algébrique, et qui ne construisent pas leurs théories sur des principes métaphysiques, une qualité est première et élémentaire lorsque « tous nos efforts pour réduire cette qualité à d'autres ont échoué, qu'il nous a été impossible de la décomposer »77(*).

Un corps simple est donc un élément, un corps irréductible. C'est le cas de l'« éclairement » qui est considéré comme un élément, un corps simple. P. Duhem montre que l'éclairement est une qualité première dans la théorie de la lumière, puisque même si son intensité varie avec une prodigieuse rapidité à chaque période de l'expérimentation, l'éclairement redevient « identique à elle-même plusieurs centaines de trillions de fois par seconde »78(*). Ainsi, cette simplicité du résultat expérimental est vérifiée, lorsqu'il est constitué des corps qui ont victorieusement résisté à toutes les tentations de réduction.

Certainement, un énoncé d'expérience est « complet » et « exact », parce qu'il emploie des symboles représentant correctement la réalité observable. Sa complétude vient de fait que cet énoncé ne se fonde pas sur un système métaphysique, mais il représente un monde de l'expérience possible grâce aux théories physiques. On dit, en outre, que l'énoncé est exact, puisqu'il doit représenter approximativement le monde que nous nous faisons de l'expérience. Il ne fait pas recours à d'autres systèmes pour représenter notre monde d'expérience. Rappelons que ces symboles ne sont pas éternels, ils peuvent être modifiés tout au long de l'expérimentation par l'application que nous avons appelé la correction d'erreurs systématiques. Ainsi, pour qu'un symbole représente complètement et exactement un fait, il faut que la théorie physique, sur base de laquelle se fonde une interprétation, recourt à des représentations mathématiques. Par exemple, la force qui est à l'origine du mouvement est représentée par un vecteur mathématique F ; la représentation de l'accélération étant ã, etc.79(*) Tout de même, une question reste poser : c'est celle de savoir ce qui justifie ce recours permanent aux symboles mathématiques. Cette préoccupation peut, mieux, s'élaborer de la manière suivant : Que gagne-t-on avec la symbolisation ? Cette question trouvera sa satisfaction dans le point que voici.

II.3.2. L'utilité de la symbolisation

Dans son expérience, le physicien ne met pas en jeu la réalité en tant que telle ; il se construit un monde idéal et symbolique qu'il substitue à la réalité concrète. Or, comme le souligne J. C. Akenda : « Les symboles n'ont, aucune identité autonome. Ils ne s'approprient leur identité que dans leur référence à un autre élément qu'ils représentent »80(*). De son côté, P. Duhem pense que le résultat d'une expérience de physique sont des relations symboliques, des représentations schématiques et abstraites de la réalité concrète, puisque « les sciences physiques, pour résoudre le problème, ne vont pas faire usage de réalités sensibles, du soleil tel que nous le voyons briller dans le ciel, mais des symboles par lesquels les théories représentent ces réalités »81(*). Comment se réalise cette symbolisation ?

En effet, cette symbolique se réalise dans une sphère purement théorique. Par exemple, pour étudier le mouvement du soleil, le physicien doit au préalable symboliser le soleil réel. C'est pourquoi même si le soleil n'a pas aussi une surface régulière et malgré les immenses protubérances que cette surface porte, le physicien le remplace par une sphère géométriquement parfaite. Cette réalité géométrique est un symbole par lequel on substitue la réalité sensible observée. Ainsi, pour effectuer une telle symbolisation, P. Duhem dit qu'« il faut effectuer des mesures compliquées, il faut faire coïncider les bords du soleil avec les fils d'un réticule muni d'un micromètre (...), il faut aussi développer des calculs longs et complexes dont la légitimité résulte des théories admises, de la théorie de l'aberration, de la théorie de la réfraction atmosphérique »82(*). Disons aussi que, pour étudier un certain gaz, P. Duhem montre qu'il faudrait d'abord créer une symbolisation saisissable au raisonnement mathématique et au calcul algébrique. Au-delà tout, ce schéma doit être apte à représenter aussi exactement que possible la réalité. Nous constatons que, les théories admises favorisent aussi la symbolisation dans l'expérience de Physique.

Certes, l'utilité de la symbolisation consiste, en outre, dans le fait que l'usage des instruments dépend en grande partie de cette symbolisation, parce que pour interpréter les faits concrètement observés, il faudrait avoir une connaissance étendue des symboles abstraits qui ont conduits à l'élaboration de ces instruments. Il reste vrai que, dans la pensée duhémienne, la symbolisation permet d'obtenir, dans le résultat expérimental, un haut degré de concision, de précision, de perfection, de généralisation, et de prévision. Toutes ces qualités seront développées dans la section qui suit, en vue d'établir une nette distinction entre l'expérience de physique et le témoignage du sens commun.

II.4. L'expérience de physique et le témoignage du sens commun

Notre approche de l'expérience de physique révèle que celle-ci dépasse la simple observation des phénomènes naturels. Dès lors, il est nécessaire d'établir une nette distinction entre l'expérience de physique et le témoignage du sens commun.

D'après P. Duhem, cette distinction se laisse voir dans la certitude du résultat de l'expérience de physique qui dépasse la simple constatation des faits pour être plus abstrait et symbolique, dans la méthode utilisée et l'usage des instruments théoriques et concrets pour arriver à un tel résultat et dans le haut degré de précision et de détail de l'expérience de physique par rapport à la simple observation non scientifique d'un fait. C'est pourquoi, le résultat d'une expérience de physique sera aussi distinct du récit d'un sens commun d'observation.

II.4.1. Le degré de précision d'une expérience de physique

Dans La Théorie physique, P. Duhem montre que, si une personne saine d'esprit relate le récit d'une observation qu'il a faite, son témoignage devrait être pris pour certain. Concrètement, si un homme sain d'esprit dit qu'il a vu un chien, nous accordons directement la certitude à son énoncé, parce que l'énoncé du sens commun n'a pas besoin d'une quelconque théorie pour être établi pour vrai. Sa vérité ne dépend d'aucune interprétation, puisque c'est un énoncé de fait.

Par contre, l'énoncé d'une proposition de physique, comme nous l'avons affirmé plus haut, n'est pas une simple constatation du sens commun. P. Duhem écrit : « La confiance qui doit être accordée à la proposition énoncée par un physicien comme résultat d'une expérience n'est pas de la même nature »83(*). En physique, nous devons faire recours à un ensemble théorique qu'il faut tenir pour établi afin d'interpréter les phénomènes observés. Que le physicien soit sain d'esprit, cela n'est pas suffisant ; qu'il ait bien observé les phénomènes, cela n'est pas non plus indispensable, pour que le résultat de son expérience ait une certitude scientifique. Il faudrait, en plus de son observation, interpréter tout ce qu'il a aperçu pour substituer aux objets concrets les symboles abstraits créés par la théorie. A proprement parler, cette substitution est une transposition des faits observés dans un monde abstrait et symbolique. Cette différence est aperçue chez F. Renoirte en ces mots : « (...) la connaissance physique que nous avons aujourd'hui de la chaleur est aussi indépendante de notre sens du chaud, que la connaissance que nous avons de l'électricité est indépendante de la perception sensible qui nous révélerait directement une différence de potentiel électrique »84(*). Car, la connaissance physique nous est fournie dans un langage symbolique et abstrait, utilisant des instruments idéels et concrets pour sa réalisation.

II.4.2. Le degré de perfection d'une expérience de physique

Le degré de perfection d'une expérience dépend énormément de la méthode que le physicien emploie pour atteindre son objectif. C'est ainsi que, pour attribuer la certitude à un énoncé de physique, nous devons passer à un examen critique du chemin que le physicien a parcouru dans l'élaboration de cet énoncé. Cet examen implique certaines questions de fond, entre autres : Quel est le modèle que le physicien a suivi ? Quelles sont les théories qu'il a adoptées ? Bref, quelle est la méthode qu'il a employée ?

Il est vrai que l'expérience de physique ne diffère non seulement du témoignage d'un sens commun par la certitude de ses résultats, mais aussi par la rigueur de la méthode utilisée, par l'opérationnalisation logique qu'elle emprunte pour aboutir à un jugement symbolique et abstrait. C'est ainsi que, pour atteindre ce jugement, il a fallu à un physicien adopter un langage qui soit commun aux physiciens de son Ecole. Car son interprétation des faits doit être régie par les mêmes règles et les mêmes idées théoriques que la classe intellectuelle devant laquelle son expérience subira un examen critique. Cet examen est réalisé en vue d'une uniformité de la méthode employée par le physicien. Nous constatons que, même au point de vue méthodologique, l'expérience de physicien se distancie de l'expérience du sens commun. Celle-ci n'a nullement besoin d'une méthode pour aboutir à son récit de faits : il suffit d'apercevoir un phénomène tel qu'il se réalise, pour en donner un récit, un témoignage valide ou certain. Et pourtant, le problème de méthode s'impose dans l'interprétation des phénomènes, pour rendre les résultats de l'expérience accessibles à tous.

II.4.3. Le degré de généralisation d'une expérience de physique

Le degré de généralisation nous est fourni grâce aux divers symboles mathématiques que le physicien met en jeu dans son expérience. Le symbole abstrait permet donc à un énoncé d'atteindre une universalité.

En fait, P. Duhem pense que, si N. Young et A. Fresnel sont parvenus à substituer la théorie des ondulations à la théorie de l'émission, à base de laquelle I. Newton avait interprété ses observations des phénomènes des anneaux colorés, c'est grâce à l'idée d'une langue unique qui serait le langage symbolique et abstrait. Pour ce faire, comme le dit notre auteur : « (...) il leur fut possible de faire correspondre certains éléments de la nouvelle théorie à certains éléments de l'ancienne »85(*). Cette correspondance vient des interprétations théoriques de phénomènes de ces deux théories. Mais si les idées théoriques utilisées par un physicien ne trouvent point de correspondance avec d'autres idées théoriques, alors ses expériences seront tenues comme dénuées de sens. L'on ne saura vérifier par quelle méthode ce physicien est parvenu à un tel résultat, puisque nous ne savons pas établir « (...) une correspondance entre les symboles qu'il a adoptés et les symboles fournis par les théories que nous acceptons »86(*). Nous comprenons que, selon notre auteur, le langage symbolique et abstrait unique et la méthode d'interprétation précise sont indispensables pour aboutir à un résultat compréhensible par tous dans le monde scientifique.

Ainsi, le résultat de l'expérience de I. Newton s'est vu traduit dans le langage ondulatoire, parce que son auteur avait donné une précision à propos des « (...) méthodes qui lui ont servi à interpréter les faits »87(*). Toutefois, une remarque nous est donnée : nous devons, en plus de cela, examiner si l'expérimentateur, dans son interprétation théorique des faits, a respecté toutes les règles de cette interprétation.

De ce qui précède, nous sommes appelés à suivre la méthode ou le processus appliqué par un physicien afin de donner la certitude à son résultat expérimental. Pour ce faire, rappelons-nous cette thèse duhémienne : L'interprétation théorique rend seule possible l'usage des instruments. Nous devons bien faire usage de nos deux instruments : l'instrument concret ou réel et l'instrument symbolique ou schématique donné par la théorie que le physicien tient pour établie, puisque c'est ce dernier instrument théorique qui rend possible l'usage de l'instrument réel. Toutefois, la connaissance exacte de l'instrument réel s'avère aussi indispensable pour sa description dans la mesure où il faudrait, pendant l'expérience, comparer ces deux instruments sur lesquels le physicien raisonne. Cette comparaison est faite dans le but de corriger les causes d'erreur systématique afin d'accroître la ressemblance de l'instrument schématique à l'instrument concret.88(*)

Certes, l'auteur de La Théorie physique pense que cette correspondance des propositions abstraites et mathématiques aux faits observés n'est pas le seul critère déterminant pour affirmer la certitude d'un résultat de l'expérience de physique. Il faut, en outre, préciser et connaître le degré d'approximation de cette expérience. Par degré d'approximation, nous entendons « (...) le degré d'indétermination de la proposition abstraite, mathématique, par laquelle s'exprime le résultat d'une expérience »89(*). Celui-ci est, en fait, la vérification du degré d'exactitude d'une expérience.

II.4.4. Le degré d'exactitude d'une expérience de physique

Nous allons montrer ici que, pour atteindre le degré d'exactitude, il faut examiner le degré d'approximation d'une expérience de physique.

A ce sujet, P. Duhem préconise deux moments pour apprécier le degré d'approximation d'une expérience : l'appréciation de l'acuité des sens de l'observateur et l'évaluation des erreurs systématiques non corrigées. En effet, il est nécessaire d'apprécier l'acuité des sens de l'observateur, puisqu'il peut se retrouver dans son observation une équation personnelle qu'il faut identifier par rapport à son résultat d'observation. Aussi, devons-nous savoir que, malgré l'identification des erreurs systématiques probables, il sera toujours impossible de les relever et de les numéroter toutes ces erreurs, parce que « (...) la complexité de la réalité concrète nous passe »90(*). Leurs causes ne sont pas bien établies, au point que l'on ne saurait les corriger toutes. Comme elles ont une source inconnue, les physiciens les nomment « erreurs accidentelles ». Cette appréciation, comme dit au départ, est une tâche difficile et complexe. D'ailleurs, notre auteur pense qu'à ce niveau, la logique doit laisser la place au sens expérimental réservé au seul esprit de finesse.

Ainsi, il se laisse percevoir que l'expérience de physique se diffère du témoignage du sens commun par son résultat qui a une certitude qui « (...) demeure toujours subordonnée à la confiance qu'inspire tout un ensemble théorique »91(*). La certitude d'un témoignage du sens ordinaire étant immédiate, si son auteur est sain d'esprit, celle de l'expérience de physique est médiate, car elle doit être soumise à des discussions préalables.

Disons aussi, aux yeux de la plupart des hommes qui pensent que la science possède une vérité et une exactitude élevées par rapport au récit d'un sens commun des faits observés, nous pensons que l'expérience de physique n'offre qu'une certitude immédiate. Quant à son exactitude, elle se distingue du témoignage du sens commun par son plus haut degré de détails.

II.4.5. Le degré de détails d'une expérience de physique

Il est vrai qu'un observateur relate son récit des fais observés en gros sans tenir compte de tous les détails. Son témoignage « (...) offre d'autant plus de garanties qu'il précise moins, qu'il analyse moins, qu'il s'en tient aux considérations les plus grossières et les plus obvies »92(*). Cependant, une expérience de physique se veut être une analyse détaillée des phénomènes observés. Elle présente son résultat sous une forme symbolique et abstraite pour offrir une universalité de vérification. Dans ses analyses, P. Duhem affirme : « c'est l'interprétation théorique qui permet à l'expérience scientifique de pénétrer bien plus avant que le sens commun dans l'analyse détaillée des phénomènes »93(*). C'est, en fait, à partir de l'interprétation théorique que le physicien arrive à décortiquer minutieusement les faits.

C'est pourquoi, nous affirmons avec P. Duhem que l'expérience est une interprétation théorique. Et que celle-ci permet le progrès de la science physique, puisque la physique, comme toutes les sciences de la nature, progresse par deux voies : la théorie et l'expérience. C'est ainsi que notre auteur pense que le progrès scientifique ne peut être atteint que si l'on rejoint les deux bouts de la chaîne de la connaissance, à savoir : la théorie et l'expérience. En d'autres termes, pour P. Duhem, un progrès du monde physique ne peut pas nous être donné, nous devons chercher à l'acquérir. Pour ce faire, nous devons laisser le champ libre à la théorie et à l'expérience, là où elles doivent décider seules, afin de nous rapprocher, pour le bien de l'humanité, de l'idéal d'un progrès scientifique. Toutefois, notre auteur accorde une prédominance à la partie théorique, parce que la partie expérimentale est constituée, de bout en bout, d'une schématisation, mieux d'une construction théorique.94(*)

II.5. Conclusion

Ce chapitre sur l'expérience de physique s'est avéré comme un moment clé, de par la centralité de son contenu, parce que c'est ici que nous avons démontré clairement et distinctement ce qu'est une expérience de physique. La conception duhémienne de l'expérience développée ci-haut affirme et confirme notre hypothèse de base : celle de concevoir l'expérience comme une interprétation de faits observés.

Comme nous l'avons exprimé dans notre première section qui est le lieu où nous explicitons d'avantage notre thèse, il est certain que l'expérience, pour P. Duhem, ne tente pas d'expliquer la nature des choses. Elle ne nous donne pas non plus la réalité des phénomènes tels qu'ils se présentent dans la nature. Pour définir l'expérience de physique, nous l'avons scindée en deux moments. Le premier a consisté dans l'observation de phénomènes au laboratoire. En second lieu et c'est le moment le plus important, nous avions fait l'interprétation de ces faits. Cette interprétation est faite au moyen des théories admises par l'expérimentateur, car les idées abstraites qui fondent une expérience viennent de notre connaissance préalable de certaines théories déjà admises. C'est pourquoi nous avons soutenu que l'expérience de physique est autre chose qu'une simple observation de phénomènes, elle est une interprétation théorique de faits, puisque cette expérience est rendue possible grâce aux symboles abstraits que le physicien substitue aux phénomènes concrets observés. Notre texte a contribué à préciser cette nature de l'expérience.

Dans la seconde section, nous avons démontré la double importance de l'interprétation théorique, d'une part, dans le résultat de l'expérience de physique et, d'autre part, dans l'usage des instruments au laboratoire. Premièrement, cette opération intellectuelle influence le résultat de l'expérience pour lui donner une forme abstraite et symbolique. Deuxièmement, cette interprétation théorique facilite à l'expérimentateur l'usage des instruments utilisés au laboratoire.

En fait, la troisième section a contribué à l'élaboration des avantages et des acquis de l'interprétation théorique dans le résultat expérimental. Cette interprétation offre une simplicité, une exactitude et une complétude à l'expérience, afin qu'elle représente aussi fidèlement que possible la réalité concrète. Nous avons aussi remarqué que la symbolisation et l'abstraction rendent le résultat expérimental universel, concis, précis et détaillé. C'est pourquoi nous confirmons que la théorie physique clarifie, prévoit et contrôle l'expérience.

Certainement, une telle expérience sera distincte d'une simple constatation de faits empiriques qui constituent le témoignage du sens commun. C'est par les avantages de la symbolisation que, l'expérience de physique diffère du récit du sens commun des faits. Cette symbolisation offre aussi une autonomie à la science physique.

Conclusion générale et perspectives

Au terme de ce travail consacré à l'analyse de la conception duhémienne de l'expérience de physique, nous pouvons relever que, notre problématique était centré sur le débat qui a agité les scientifiques au début du 20e siècle, et même actuellement. Lorsque d'un côté les rationalistes purs se positionnent contre l'interprétation et veulent que leurs théories servent d'explication de faits, puisqu'il faut les expliquer pour en déterminer les causes premières. Les positivistes empiriques, d'un autre côté, donnent à l'énoncé d'expérience sensible le fondement de toute théorie et de toute scientificité. Dès lors, théorie et expérience sont pensées comme radicalement séparées, parfois même indépendantes. Ce partage empêche de penser la coopération étroite entre théorie et expérience dans la constitution de la connaissance. C'est ainsi que, voulant dépasser ce débat, P. Duhem propose une nouvelle façon de concevoir l'expérience de Physique.

Notre hypothèse, explicitée en deux chapitres, davantage dans le second que le premier, qui fondait l'expérience de Physique comme une interprétation théorique est allée dans le sens de restituer cette harmonie ou coopération brisée.

Le mérite de P. Duhem, dans notre premier chapitre, a été de montrer que la théorie physique ne doit pas rechercher l'explication des phénomènes, mais à être une représentation des faits, et en dernier lieu se présenter comme une simple classification naturelle : « La théorie physique n'a d'autre objet que de fournir une représentation et une classification des lois expérimentales »95(*). En d'autres termes, la science (la physique), pour lui, n'est ni une explication métaphysique des phénomènes ni une description de la réalité sensible, elle est un langage permettant de coordonner et de prévoir les phénomènes, après les avoir traduits en grandeurs abstraites. Elle a pour but une classification naturelle. Nous retenons la thèse selon laquelle « la physique théorique ne saisit pas la réalité des choses ; elle se borne à représenter les apparences sensibles par des signes, par des symboles. Or nous voulons que notre physique théorique soit une physique mathématique, partant que ces symboles soient des symboles algébriques, des combinaisons de nombres »96(*). C'est pourquoi nous affirmons que la science ne s'occupe pas des réalités visibles. C'est par similation que nous arrivons à découvrir la réalité telle que conçue et construite par la science et la technologie.

En outre, selon notre analyse, nous comprenons que P. Duhem remplace l'inductivisme par l'hypothético-déductivisme. Il insiste sur la méthode hypothético-déductive et la prône comme méthode des sciences physiques. Selon lui, l'aspect de l'« apriorité logique » doit être privilégié par rapport à celui de l'empiricité ou de l'« apostériorité logique » ; quand bien même ces deux aspects contribuent ensembles au progrès scientifique.

En confrontant notre texte à d'autres auteurs, nous reconnaissons à P. Duhem une certaine originalité dans sa conception de la théorie physique. Même si cette conception a été négligée à son époque, comme l'indique A. Brenner, l'histoire ne fait que clouer ses adversaires, en récupérant la pensée de ce Grand Savant Pierre Maurice Marie Duhem. La conception théorique que nous défendons aujourd'hui entre dans le cadre d'une récupération intellectuelle de cette pensée duhémienne. D'ailleurs, nous ne pouvons que lire les plus grands épistémologues actuels pour retrouver, dans leurs textes, les grandes lignes de la pensée de P. Duhem97(*).

C'est pourquoi, à la suite de P. Duhem, nous soutenons que c'est une chimère que de vouloir faire de la théorie physique une explication réelle des lois, se vantant d'atteindre la réalité des choses même ; puisque l'on rendra la théorie solidaire d'une certaine conception métaphysique du réel, et on l'engagera dans des discussions sur l'Absolu. Cependant, il faut voir dans la théorie une simple représentation résumée et classée des connaissances expérimentales qui ne copie pas la réalité telle qu'elle est.

Toutefois, nous pouvons relever que, selon A. Boyer, l'erreur de P. Duhem se situe dans le fait que, sa notion de classification naturelle peut être jugée trop réaliste, puisque « la difficulté principale de la conception duhémienne réside peut-être en ceci que l'on ne voit pas clairement comment la seule idée de classification naturelle pourrait expliquer par exemple ce succès prédictif de la théorie ondulatoire que constitue la découverte inattendue de la "tâche de Poisson", brièvement rapportée par Duhem lui-même dans sa Théorie physique »98(*). P. Duhem est trop réaliste dans le fait qu'il voit dans toute théorie physique une classification naturelle et que celle-ci devrait conduire à la prévision des expériences nouvelles. Mais, il ne dit pas comment une classification naturelle pourrait prédire les faits nouveaux.

Disons que notre grand apport a été de concevoir l'expérience de Physique comme une construction, une réalisation schématique et symbolique. La conception duhémienne de l'expérience développée ci-haut n'a fait qu'affirmer et confirmer notre hypothèse de base : celle de concevoir l'expérience comme une interprétation des faits observés. Nous soutenons, de ce fait, l'idée selon laquelle l'expérience de physique contient déjà en elle une interprétation théorique qui s'ajoute aux données expérimentales ; d'autant plus que la théorie mathématique a introduit, en son sein, ses représentations symboliques et abstraites. L'expérience emploie des symboles mathématiques qui lui offrent une généralisation, une concision et une précision dans la représentation des lois expérimentales. Il y a donc toute une construction théorique relevant du développement algébrique qui prévoit, guide et contrôle l'expérience.

Mais si l'expérience est une interprétation théorique, que doit devenir la nature du rapport théorie-expérience ? Répondre à cette préoccupation constitue notre originalité à la résolution au débat - entre rationalisme et positivisme - qui a constitué notre problématique.

En rapport à cette question, nous pensons que, la théorie et l'expérience s'entremêlent dans une sorte de complémentarité. Nous soutenons qu'il y a une imbrication entre le théorique et l'expérimental au point que l'on ne saura plus établir un commencement réel devant le résultat de l'expérience. La théorie, se construisant sur des principes mathématiques, n'a pas, en elle-même et indépendamment de l'expérience, une valeur réelle. Nous pensons qu'elle n'a qu'une valeur méthodologique. Selon la pensée duhémienne, la théorie apparaît comme un instrument de l'expérimentateur, au point que l'on ne peut plus faire de la Physique sans une théorie (ne fut-ce que mathématique). Nous pensons donc que, la théorie implique l'expérience et vice versa. Ni l'une ni l'autre ne peut rejeter l'autre. Ces deux aspects, pour nous, sont inextricablement liés : on ne peut plus construire actuellement une connaissance scientifique, dans n'importe quel domaine, avec soit la seule théorie soit la seule expérience.

Certainement, nous voulons élaborer, dans cette ouverture d'une recherche ultérieure, l'hypothèse selon laquelle l'intelligence humaine, dans les sciences des nouvelles technologies de la communication et de l'information, progresse grâce à un enchaînement des applications théorico-expérimentales ; et grâce à un haut niveau de symbolisation mathématique, algébrique et algorithmique, que nous considérons comme fondement de notre rationalité empirique.

III. Bibliographie

III.1. Ouvrage de base

1. DUHEM, Pierre, La Théorie physique. Son objet-sa structure. (L'histoire des sciences. Textes et études). 2ème édition revue et augmentée. Paris, Librairie philosophique J. Vrin, 1989. 524 p.

III.2. Autres articles et ouvrages de l'auteur

2. DUHEM, Pierre, L'Évolution de la mécanique. (Mathesis). Paris, Librairie philosophique J. Vrin, 1992. 473 p.

3. " , Óìþæåéí ô`á áéíìïìåíá. Essai sur la notion de théorie physique de Platon à Galilée. Paris, Librairie philosophique J. Vrin, 1990. 156 p.

4. " , La Valeur de la théorie physique. A propos d'un livre récent, dans Revue des sciences pures et appliquées, 19e année (1908), Paris, p. 7-19.

III.3. Articles et ouvrages sur l'auteur

5. BOYER, Alain, Physique de croyant ? Duhem et l'autonomie de la science, dans Revue internationale de philosophie, 46 (1992) n. 182, p. 311-322.

6. BRENNER, Anastasios,  Duhem, science, réalité et apparence. Paris, Librairie philosophique J. Vrin, 1990. 253 p.

7. COSTA DE BEAUREGARD, Olivier, Sur quelques citations tirées de « La théorie physique, son objet, sa structure » de Pierre Duhem, dans Revue d'histoire des sciences, 30 (1977) n. 4, p. 361-366.

III.4. Autres articles et ouvrages

7. AKENDA, Kapumba, Jean-Chrysostome , Epistémologie structuraliste et comparée. Tome I. Les sciences de la culture. (Recherches philosophiques africaines). Kinshasa, Facultés catholiques de Kinshasa, 2004. 314 p.

8. " , Analyse critico-comparative des théories husserlienne et habermassienne du monde de la vie. A la recherche des fondements pratiques de la conceptualité scientifique dans Revue philosophique de Kinshasa, XI (1997) n. 19-20, Kinshasa, p. 33-76.

9. ARISTOTE, Métaphysique. Tome I. Livres A-Z. Traduction nouvelle et notes par J. Tricot. (Bibliothèque des textes philosophiques). Paris, Librairie philosophique J. Vrin, 1933. 309 p.

10. BACHELARD, Gaston, Le nouvel esprit scientifique. Paris, Quadrige/ Presses universitaires de France, 2008. 183 p.

11. " , La Formation de l'esprit scientifique. Contribution à une psychanalyse de la connaissance objective. 11e édition. Paris, J. Vrin, 1980. 256 p.

12. BERTHOUD, Gérald, Les nouvelles conceptions de la matière et de l'atome. Paris, Doin, 1923. 314 p.

13. BOUASSE, Henri, De la méthode dans les sciences. 4ème édition. Paris, Alcan, 1915. 139 p.

14. CHALMERS, Alan, Qu'est-ce que la science ? Récents développement en philosophie des sciences : Popper, Kuhn, Lakatos, Feyerabend. Traduit de l'anglais par Michel Biezunski. (Science et société). Paris, La Découverte, 1987. 285 p.

15. POINCARE, Henri, Science et hypothèse. Paris, Flammarion, 1912. 245 p.

16. POPPER, Karl, La logique de la découverte scientifique. Traduit de l'anglais par Nicole Thyssen et Philippe Devaux. Préface de Jacques Monod. (Bibliothèque scientifique). Paris, Payot, 1984. 475 p.

17. RENOIRTE, Fernand, Eléments de critique des sciences et de cosmologie. 2ème édition. Louvain, Editions de l'institut supérieur de philosophie, 1947. 238 p.

18. RENOIRTE, Fernand, La théorie physique. Introduction à l'étude d'Einstein, dans Revue néo-scolastique de philosophie, 25e année (1923), n. 100, p. 349-375.

III.5. Ouvrages de référence

19. CUVILLIER, Armand, Nouveau vocabulaire philosophique avec supplément. 24e édition. Paris, Armand Colin, 1956. 209 p.

20. AUROUX, Sylvain (dir.), Encyclopédie philosophique universelle. Tome II. Les Notions philosophiques. Paris, Presses Universitaires de France, 1990. 3297 p.

21. FOULQUIE, Paul, Dictionnaire de la langue philosophique. Paris, Presses Universitaires de France, 1968. 778 p.

22. JULIA, Didier, Dictionnaire de la philosophie. Nouvelle édition revue et corrigée. Paris, Larousse/ VUEF, 2001. 301 p.

23. LALANDE, André, Vocabulaire technique et critique de la philosophie. 10e édition. Paris, Presses Universitaires de France, 1976. 1320 p.

24. HUISMAN, Dénis, Dictionnaire des philosophes. Préface de Ferdinand Alquié. Paris, Quadrige/ Presses Universitaires de France, 2009. 1984 p.

III.6. Webographie

25. www.philocours.com

26. www.wikipédia.org

27. www.google.com

IV. Table des matières

Epigraphes .................................................................................................. i

Dédicace .................................................................................................... ii

Remerciements ........................................................................................... iii

0. INTRODUCTION GENERALE 1

0.1. Problématique 1

0.2. Hypothèse 4

0.3. Objet 4

0.4. Intérêt 5

CHAPITRE PREMIER : LA NATURE DE LA THÉORIE PHYSIQUE 7

I.0. Introduction 7

I.1. La Théorie physique comme explication 7

I.1.1. Le Dévoilement de l'être de la réalité 8

I.1.2. Une conception métaphysicaliste 9

I.2. La Théorie physique comme représentation 13

I.2.1. La Représentation : véritable nature de la théorie physique 13

I.2.2. De la représentation à la classification naturelle 15

I.2.3. La Théorie précédant l'expérience 18

I.3. Conclusion 20

CHAPITRE DEUXIEME : L'EXPERIENCE DE PHYSIQUE 22

II.0. Introduction 22

II.1. L'expérience comme interprétation théorique 23

II.1.1. L'Observation des faits 23

II.1.2. L'interprétation des phénomènes observés. 24

II.2. L'importance de l'interprétation théorique 28

II.2.1. L'interprétation dans la substitution abstraite et symbolique 28

II.2.2. L'interprétation dans l'usage des instruments 30

II.3. Comment l'expérience représente-t-elle fidèlement la réalité ? 34

II.3.1. Les Avantages de l'interprétation théorique 34

II.3.2. L'utilité de la symbolisation 35

II.4. L'expérience de physique et le témoignage du sens commun 36

II.4.1. Le degré de précision d'une expérience de physique 37

II.4.2. Le degré de perfection d'une expérience de physique 38

II.4.3. Le degré de généralisation d'une expérience de physique 38

II.4.4. Le degré d'exactitude d'une expérience de physique 40

II.4.5. Le degré de détails d'une expérience de physique 41

II.5. Conclusion 42

CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES 44

III. BIBLIOGRAPHIE 47

IV. TABLE DES MATIÈRES 50

* 1 Pierre Maurice Marie Duhem est né le 10 juin 1861 à Paris et décédé le 14 septembre 1916 à Cabrespine. Il était un physicien spécialiste de la thermodynamique, chimiste, historien et philosophe des sciences français. Reçu premier au concours de l' École normale supérieure en 1882, Duhem présenta une thèse sur le potentiel thermodynamique critiquant le principe du travail maximum de Marcellin Berthelot ; le jury refusa la thèse et Marcellin Berthelot devait être son adversaire universitaire et idéologique toute sa vie. Il enseigna la physique à la Faculté des sciences de Lille de 1887 à 1891. Après une année 1893-1894 à Reims, il obtint une chaire de physique théorique en 1894 à l' université de Bordeaux, où il passera toute sa carrière en s'attachant à poser les fondements logiques et axiomatiques de la science physique. Il devint membre correspondant de l'Académie des sciences en 1900 et membre titulaire non résident en 1913. Il a reçu le titre de docteur honoris causa de l' université Jagellon de Cracovie en 1900. ( www.wikipédia.org et Cf. D. HUISMAN, Dictionnaire des philosophes, Paris, Quadrige/ Presses Universitaires de France, 2009, p. 580).

* 2 KANT cité par D. JULIA, Dictionnaire de la philosophie, Paris, 2001, p. 89.

* 3 G. BACHELARD, Le nouvel esprit scientifique, Paris, 2008, p. 13.

* 4 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, Paris, 1989, p. 240.

* 5 P. DUHEM, o. c., p. 3.

* 6 Nous devons savoir que l'explication dont il est question est une explication réelle des phénomènes de la nature.

* 7 A. LALANDE, Vocabulaire technique et critique de la philosophie, Paris, 1976, p. 325.

* 8 Cf. P. DUHEM, o. c., p. 4.

* 9 Ib., p. 4-5.

* 10 P. DUHEM, o. c., p. 5.

* 11 H. BOUASSE, De la méthode dans les sciences, Paris, 1915, p. 124.

* 12 ARISTOTE, Métaphysique, Paris, 1933, p. 226.

* 13 Cf. P. DUHEM, o. c., p. 8.

* 14 L'hylémorphisme est une doctrine aristotélico-scolastique d'après laquelle les êtres corporels résultent de deux principes distincts et complémentaires : la matière, principe indéterminé dont les choses sont faites ; la forme, principe déterminant qui fait qu'une chose est ceci et non cela. (Cf. P. FOULQUIE, Dictionnaire de la langue philosophique, Paris, 1968, p. 327).

* 15 Cf. P. DUHEM, o. c., p. 10.

* 16 R. DESCARTES, Principia philosophiae, cité par P. DUHEM, o. c., p. 169.

* 17 P. DUHEM, o. c., p. 157.

* 18 Ib., p. 17.

* 19 G. BERTHOUD, Les nouvelles conceptions de la matière et de l'atome, Paris, 1923, p. 252.

* 20 F. RENOIRTE, Eléments de critique des sciences et de cosmologie, Louvain, 1947, p. 159.

* 21 P. DUHEM, o. c., p. 24.

* 22 P. DUHEM, o. c., p. 26.

* 23 Ib., 158.

* 24 H. POINCARE, Science et hypothèse, Paris, p. 245.

* 25 P. DUHEM, Ib., p. 214.

* 26 Cf. J. C. AKENDA, Analyse critico-comparative des théories husserlienne et habermassienne du monde de la vie. A la recherche des fondements pratiques de la conceptualité scientifique, dans Revue philosophique de Kinshasa XI (1997) n. 19-20, p. 39-40.

* 27 P. DUHEM, o. c., p. 287.

* 28 Cf. Ib., p. 158.

* 29 Cette thèse sera développée plus amplement dans le prochain chapitre.

* 30 Le conventionnalisme est une doctrine qui considère tous les principes comme des conventions. (Cf. A. LALANDE, o.c., p. 188).

* 31 Cf. S. AUROUX (dir.), Encyclopédie philosophique universelle. Tome II. Les Notions philosophiques. Dictionnaire, Paris, 1990, p. 2316.

* 32 Cf. P. DUHEM, o. c., p. 30-31.

* 33 Ib., p. 32.

* 34 Ib., p. 36.

* 35 P. DUHEM, o. c., p. 170.

* 36 Ib., p. 35.

* 37 Cf. P. DUHEM, o. c., p. 471.

* 38 K. POPPER, La Logique de la découverte scientifique, Paris, 1984, p. 23.

* 39 A. REY, La Théorie de la Physique chez les physiciens contemporains, cité par P. DUHEM, La Valeur de la théorie physique. A propos d'un livre récent, dans « Revue des sciences pures et appliquées », 19e année, Paris, 1908, p. 14.

* 40 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 39.

* 41 Cf. A. CHALMERS, Qu'est-ce que la science ? Récents développement en philosophie des sciences : Popper, Kuhn, Lakatos, Feyerabend, Paris, 1987, p. 67-68.

* 42 F. RENOIRTE, La théorie physique. Introduction à l'étude d'Einstein, dans Revue néo-scolastique de philosophie 25° année (1923) n. 100, p. 358.

* 43 Cf. P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 336.

* 44 Cf. K. POPPER, o. c., p. 24-25.

* 45 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 26.

* 46 A. CUVILLIER, Nouveau vocabulaire philosophique avec supplément, Paris, 1956, p. 75.

* 47 P. FOULQUIE, o. c., p. 255.

* 48 Ib., p. 255.

* 49 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 218.

* 50 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 219.

* 51 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 220.

* 52 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 220-221.

* 53 Ib., p. 221.

* 54 Cf. P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 221.

* 55 Ib., p. 222.

* 56 Cf. notre chapitre premier de ce texte au point I.2.3. La théorie précédant l'expérience.

* 57 P. DUHEM, Ib., p. 222.

* 58 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 222.

* 59 Ib.

* 60 G. BACHELARD, La Formation de l'Esprit scientifique. Contribution à une psychanalyse de la connaissance objective, Paris, 1980, p. 10.

* 61 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 172.

* 62 Ib., p. 230.

* 63 Ib., p. 223.

* 64 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 240.

* 65 Cf. Ib., p. 228-229.

* 66 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 231.

* 67 Ib., p. 231.

* 68 Ib., p. 232.

* 69 Ib.

* 70 J. C. AKENDA, Epistémologie structuraliste et comparée. Tome I. Les sciences de la culture, Kinshasa, 2004, p. 209.

* 71 J. C. AKENDA, Epistémologie structuraliste et comparée. Tome I. Les sciences de la culture, p. 209.

* 72 O. COSTA DE BEAUREGARD, Sur quelques citations tirées de « La théorie physique, son objet, sa structure » de Pierre Duhem, dans Revue d'histoire des sciences 30 (1977) n. 4, p. 362.

* 73 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 235.

* 74 Ib., p. 231.

* 75 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 236.

* 76 Ib., p. 237.

* 77 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 185.

* 78 Ib., p. 191.

* 79 Cf. P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 149-151.

* 80 J. C. AKENDA, Epistémologie structuraliste et comparée. Tome I. Les sciences de la culture, p. 26.

* 81 P. DUHEM, Ib., p. 256.

* 82 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 256.

* 83 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 240.

* 84 F. RENOIRTE, La théorie physique. Introduction à l'étude d'Einstein, dans Revue néo-scolastique de philosophie 25e année (1923) n. 100, p. 354.

* 85 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 241-242.

* 86 Ib., p. 242.

* 87 Cf. Ib.

* 88 Ib., p. 244.

* 89 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 245.

* 90 Ib.

* 91 Ib., p. 246.

* 92 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 247.

* 93 Ib., p. 248.

* 94 P. DUHEM, La valeur de la théorie physique. A propos d'un livre récent, dans Revue des sciences pures et appliquées 19e année (1908), p. 13.

* 95 P. DUHEM, La Théorie physique. Son objet-sa structure, p. 273.

* 96 Ib., p. 170.

* 97 Cf. A. BRENNER, Duhem, dans Revue internationale de philosophie, 46 (1992) n. 182, p. 1-2.

* 98 A. BOYER, Physique de croyant ? Duhem et l'autonomie de la science, dans Revue internationale de philosophie, 46 (1992) n° 182, p. 321.