Le positivisme dans les sciences

Précisons d’abord que nous ne voulons pas parler précisément de la doctrine d’Auguste Comte, mais du vaste courant de pensée positiviste et de son influence sur la manière de concevoir les sciences. Cette conception a dominé le XIXe et le début du XXe siècle. Elle reste d’actualité par certains aspects.

Pour citer cet article :

JUIGNET Patrick. Le positivisme dans les sciences. Philosophie et connaissance [en ligne]. 2016. https://philosophie.site/2016/02/11/positivisme-scientifique/

 


PLAN

  1. Déterminisme et rationalité
  2. L’expérience et la méthode expérimentale
  3. Causalité ou légalité ?
  4. L’agnosticisme ontologique
  5. Énergétisme et économisme
  6. Un courant à la fois philosophique et scientifique

Le positivisme des scientifiques est à la fois une conception du monde et un ensemble de propositions épistémologiques. Il a pris des formes différentes en fonction du domaine scientifique, du pays et de la personnalité des savants. Nous allons comment il s’est intégré à l’évolution des sciences jusqu’au début du XXe siècle. Nous laisserons de côté le positivisme logique qui lui a succédé.

1. Déterminisme et rationalité

Pour le positivisme, tout ce qui est dans la nature peut être connu rationnellement. Le rationalisme, la volonté de connaître, de prévoir et d’agir sur un monde exempt de phénomènes surnaturels, sont des caractéristiques de la conception positiviste du monde. Cette conception permet d’échapper à la métaphysique.

Le déterminisme constitue le premier grand principe des sciences positives : les phénomènes naturels actuellement existants déterminent ceux qui existeront ultérieurement. Aucune intervention extra-naturelle ne peut en dévier le cours ; il s’ensuit que l’avenir est prévisible si l’on connaît la totalité des conditions initiales. Le déterminisme joue également le rôle de postulat méthodologique. Dans une étude scientifique, les faits ne peuvent être considérés autrement que déterminés. Toute la recherche est assise sur ce principe qui prévient les démissions de l’esprit devant l’irrégularité ou l’anarchie apparente des phénomènes.

Autour du pivot déterministe, d’autres éléments viennent s’articuler : l’espace et le temps sont pour la pensée positive des catégories bien définies. L’espace est une étendue homogène et le temps un déroulement régulier et absolu. Tous les faits scientifiques sont repérables selon ces deux catégories.

2. L’expérience et la méthode expérimentale

Le positivisme met en avant l’expérience. « Nous donnerons au mot expérience, […], le même sens général qu’il conserve partout. Le savant s’instruit chaque jour par l’expérience ; par elle il corrige incessamment ses idées scientifiques, ses théories, les rectifie pour les mettre enharmonie avec un nombre de faits de plus en plus grand, et pour approcher de plus en plus de la vérité. On peut s’instruire, c’est-à-dire acquérir de l’expérience sur ce qui nous entoure, de deux manières, empiriquement expérimentalement ». Dans les sciences « l’expérience est toujours acquise en vertu d’un raisonnement précis établi sur une idée qu’a fait naître l’observation et que contrôle l’expérience » (Claude Bernard, Introduction à la médecine expérimentale, Paris, Garnier Flammarion, 1966, p. 41).

La méthode expérimentale constitue la pièce maîtresse de l’argumentation dans les sciences positives. Elle est fondée sur la distinction nette des faits et de la théorie ; la mise en place d’un ensemble expérimental permet de corroborer la théorie par les résultats d’expérience, les faits garantissent la justesse de la théorie ou viennent l’invalider, mais pas seulement. Plus généralement, il y a une interaction des deux ; les faits suscitent de nouvelles théories qui auront à être vérifiées et ainsi de suite. Dans cette conception, l’investigateur n’entre pas dans le dispositif expérimental. Il est considéré comme un observateur neutre dont la personnalité n’intervient pas (ou seulement comme source d’erreurs d’interprétation). L’observateur est le miroir des faits « objectifs ».

Claude Bernard définit très clairement le procédé inductivo-déductif : l’observation fait naître des idées qui seront contrôlées par l’expérimentation et  éventuellement réfutées. L’expérience est toujours liée au raisonnement, elle se fait selon une théorie rationnelle ce n’est pas un cheminement au hasard selon d’obscures intuitions. Le raisonnement causaliste est indissociable de la méthode expérimentale. Dans ce cas, la causalité concerne des faits précisément définis. Il s’agit uniquement des causes dites « prochaines » qui sont conçues dans une inspiration empiriste empruntée à David Hume.

3. Causalité ou légalité ?

Le principe de causalité généralement appliqué se traduit par quelques énoncés traditionnels : tout fait a une cause et il n’y a pas d’effet sans cause ; les mêmes causes produisent les mêmes effets ; la cause précède ou accompagne son effet ; la disparition ou la cessation de la cause entraîne la disparition ou la cessation de son effet. Dans l’enchaînement causal, conçu comme série linéaire, la cause entraîne un effet qui ne peut être lui-même sa propre cause.

Certains, comme Claude Bernard, considèrent les conditions comme les causes du phénomène. Il évite l’écueil métaphysique d’avoir à régresser vers des causes premières, en précisant qu’il ne saurait s’agir que des causes « prochaines ». (Ibid., p. 60-61). « En résumé, le but de la science est partout identique : connaître les conditions matérielles des phénomènes » (Ibid, p. 106). La notion de causalité en vient dès lors à désigner la série linéaire des faits empiriquement constatables qui se succèdent nécessairement. La recherche de causes précises sera un puissant moteur de l’évolution scientifique tout au long du XIXe siècle.

Pourtant la causalité est suspecte, car elle rappelle certaines notions obscures de la philosophie. C’est pourquoi certains positivistes, dont Auguste Comte, préfèrent une conception légaliste dans laquelle la succession des phénomènes est régie par des relations exprimées par des lois qui permettent de les prévoir. Le mode de production des phénomènes reste inconnu. Pour Ernst Mach l’idée de dépendance réciproque des phénomènes est appelée à remplacer celle de causalité. On doit établir des fonctions et des processus pour expliciter cette interdépendance constatée des faits.

4. L’agnosticisme ontologique

La volonté de s’en tenir aux faits

Les tenants de la science positive oscillent entre deux opinions sur l’être. Pour les uns, la nature des choses, le réel dernier, l’être en soi, resteront à jamais cachés et ne peuvent faire l’objet d’une étude scientifique (C’est la position agnostique d’inspiration kantienne). Seuls les phénomènes et les rapports qu’ils entretiennent entre eux sont connaissables. La réalité scientifique est la réalité concrète, celle dans laquelle se produisent les faits observables. D’autres, plus rares, ont une position matérialiste : pour eux, la nature est composée d’une substance unique, la matière. Elle constitue l’être, le réel dernier et fondamental. Cependant la position typique du positivisme est de ne s’intéresser qu’aux données d’expérience, aux fait et de délaisser volontairement l’arrière volontairement plan ontologique.

L’agnosticisme ontologique est prôné par des figures influentes tel Paul Du Bois-Reymond, devenu célèbre à la fin du siècle. Le discours qu’il prononça lors de sa nomination comme recteur de l’université de Berlin, intitulé Ignorabimus, portait sur la limite à la connaissance dans une perspective d’inspiration kantienne. Il soutenait la causalité, affirmant, entre autres choses, que s’il était possible de connaître la façon dont s’organisent les faits, on pourrait prédire le futur avec une précision mathématique. Ce n’est pas cette dernière opinion banalement mécaniste qui nous intéresse mais son agnosticisme sur ce qui fonde les faits empiriques. Les limites de la connaissance sont constituées par la nature de la substance, la matière dont on ne peut connaître la nature. La question des origines (origine du mouvement, origine de la vie) et du fondement ontologique (nature de la substance) restera selon lui également insoluble.

Une bonne part de la communauté scientifique professe un agnosticisme ontologique inspiré d’Emmanuel Kant. Derrière les faits, on peut supposer un être en soi qui échappe à l’expérience directe et donc à la connaissance scientifique. Cette manière de voir est une interprétation de la doctrine de Kant, un « néokantisme » assez répandu dans l’élite intellectuelle. La position positiviste considère que la mis en rapport des faits avec un réel indépendant et intrinsèque  « est une démarche qui ne s’inscrit pas dans le cadre strict de la science » dit avec précision Bernard d’Espagnat (À la recherche du réel, Paris, Bordas, 1981, p. 17).

Pierre Duhem, physicien, opposé à toute interprétation matérialiste et réaliste de la chimie et de la physique, proposa en 1906 une conception qu’on qualifie généralement « d’instrumentaliste ». Selon lui, la science propose des théories concernant les phénomènes et c’est tout. C’est un positivisme strict qui accentue la doctrine déjà fortement centrée sur le factuel, en interdisant à la science tout accès à la constitution du monde, au réel lui-même qui serait le domaine de la métaphysique.

À la même époque, cette attitude strictement instrumentaliste poussa le chimiste Marcellin Berthelot à récuser la théorie atomique. Il craignaient que les atomistes ne fabulent au sujet des assemblages d’atomes. Ils insistaient pour que les lois de la chimie reposent exclusivement sur des faits d’observation à l’échelle macroscopique, celle du laboratoire car la chimie est prioritairement une science expérimentale. On voit ainsi la limite de l’attitude positiviste excessivement empirique qui est efficace et protège des spéculations  invérifiables, mais interdit de progresser vers une abstraction qui, tout en restant appuyés sur les faits, implique des suppositions sur le réel.

Pas de réductionnisme systématique

Par ailleurs il est à noter que le positivisme n’est pas fondamentalement réductionniste. Auguste Comte suppose que pour passer d’un domaine empirique à un autre, il ne suffit pas d’agréger les entités entre elles, il faut ajouter une « nouvelle dimension ontologique ». Durkheim par exemple parle de « synthèse ». Daniel Andler (Philosophie des sciences) en propose la formulation suivante : pour ces auteurs positivistes non réductionnistes, chaque discipline fondamentale posséderait « une couche ontologique propre ».

Le philosophie anglais Joseph Needham, en associant les idées d’Auguste Comte sur la classification des sciences et les niveaux d’intégration, a proposé une nouvelle classification des connaissances scientifiques. Il créa le Classification Research Group dont le travail aboutit à une augmentation du nombre de niveaux et de connaissances scientifiques y afférant ( voir l’article Le concept d’émergence).

Ernst Mach est le dernier représentant de cette génération positiviste, et il va prendre certaines libertés avec la doctrine. Plus que par ses travaux proprement scientifiques, c’est par ses travaux épistémologiques qu’Ernst Mach influença ses contemporains (La connaissance et l’erreur, 1905). Il ajoute au courant positiviste de langue allemande des conceptions nouvelles venues des travaux sur l’énergie que nous verrons après. Cette proposition se fait au détriment de la physique traditionnelle, centrée sur la mécanique. Sur le plan épistémologique, il considère La connaissance débute par l’émergence de concepts de base simples qui doivent pouvoir être remis en question lorsque la recherche l’impose. Selon lui, il existe des régions scientifiques bien distinctes qui correspondent au type de phénomène étudié.

On voit que dans l’ensemble le courant positiviste n’est pas réductionniste. Il admet des domaines, ou régions scientifiques, distincts correspondant à des classes de phénomènes différents.

5. Énergétisme et économisme

La question de l’énergie va bousculer le principe positiviste de s’en tenir au faits, car l’énergie n’est pas un fait. Elle se manifeste par des faits.  L’équivalence entre le travail et la chaleur était depuis longtemps soupçonnée, mais l’idée était freinée par la notion du « calorique », considéré comme un fluide. Premier auteur à traiter de thermodynamique, Sadi Carnot avait, en 1824, avancé le deuxième principe de la thermodynamique dans son ouvrage sur la puissance motrice du feu. Il faut attendre le milieu du siècle pour que le concept d’énergie fasse jour et se répande sous l’influence de Robert Mayer et Hermann von Helmholtz.

Dès 1842-1843, les travaux de Mayer et Ludwig Colding établissent l’équivalence entre travail et chaleur, ainsi que le principe de conservation de la force. La poursuite de ces recherches, associées à celles de James Prescott Joule sur l’équivalent mécanique de la chaleur, ainsi que la théorie d’Helmholtz sur l’énergie latente, permettent de formuler le premier principe de la thermodynamique : la conservation de l’énergie. En 1882, Helmholtz avance la distinction entre énergie libre et énergie liée : la première peut se convertir en travail, alors que la seconde ne le peut pas et donne de la chaleur. Il démontre que la somme de ces deux énergies est constante et forme l’énergie interne si le système est isolé.

Les travaux de thermochimie et thermodynamique amènent un nouvel objet d’étude dont la nature est inconnue : l’énergie. Différente de la matière, l’énergie est susceptible de transformation d’une forme dans une autre. On en quantifie les effets sans avoir accès au réel lui-même, ce qui interroge la conception du monde. Cette étude ouvre indéniablement un nouveau champ dans le domaine de la physique. Sur le plan métaphysique, deux thèses s’affrontent. Les uns font de l’énergie le second fondement de l’univers à côté de la matière. Dans cette optique, les principes de conservation (de la masse et de l’énergie) apparaissent complémentaires. Les autres veulent ramener l’univers à l’énergie, considérée comme fondement premier et unique. Tout cela constitue  une entorse de taille au principe positiviste consistant à ne pas se prononcer sur les fondements des phénomènes.

Une extension du concept d’énergie se produit dans tous les domaines d’application possibles. Ainsi Robert Mayer envisage des applications électriques, biologiques et même océanographiques. Il en tire également des principes métaphysiques sur la constitution de la nature, divisant le monde en deux substances, la matière et la force, cause de tous les phénomènes. Les conceptions énergétiques seront reprises et amplifiées par Wilhelm Ostwald à la fin du siècle qui prône un énergétisme intégral : tout est énergie. L’énergie apparaît comme réelle, mieux, comme le réel même ; elle est la cause de tous les phénomènes qui d’une manière ou d’une autre peuvent lui être ramenés. Globalement c’est une pensée qui privilégie le fluidique, le continu, par opposition au séquentiel, au discontinu, à l’élémentaire.

Le principe d’économie érige en une loi à prétention universelle l’idée selon laquelle toute chose irait vers le moindre coût énergétique, le niveau le plus bas de dépense énergétique. C’est le principe de Maupertuis, la « loi du moindre effort » extrapolée des travaux de Pierre Louis Moreau de Maupertuis sur l’optique. Des machines thermiques à la mécanique céleste en passant par la physiologie, la psychologie, l’épistémologie et la production des biens, tout doit fonctionner selon la dépense la plus faible, le coût le moins élevé.

6. Un courant à la fois philosophique et scientifique

Si Auguste Comte a rassemblé l’essentiel du positivisme dans son Cours de philosophie positive (1842), sa doctrine philosophique ne se confond pas avec le paradigme positiviste qui a inspiré les scientifiques. La fin du XIXe siècle est un moment de prodigieux essor des connaissances au cours duquel découvertes fondamentales et mises au point techniques se succèdent. Ces réussites sont liées au positivisme  scientifique qui est au cœur des recherches de la fin du XIXe au début du XXe siècle.

Cette doctrine est résolument centrée sur la relation intime entre faits et théorie et à ce titre il est sûr qu’on lui doit l’individualisation de la science moderne. L’expérience est au cœur du positivisme qui ne procède pas et ne prône pas un mode déductif (théorie autonome validé ou réfuté et par les faits), mais procède par tâtonnement selon un va et vient entre observation, théorie, contrôle expérimental, modification théorique, nouveaux faits, modification théorique, nouvelle validation/réfutation, etc .

La doctrine est résolument phénoméniste ou instrumentaliste. La bonne méthode en science consiste à théoriser des faits de la manière la plus stricte et la plus simple possible, en évitant toute dérive métaphysique, mais aussi toute hypothèse ontologique. Le positivisme suggère que la méthode expérimentale est la seule valide et que lorsqu’elle ne peut être appliquée on sort du domaine scientifique.  Le procédé d’avancée des recherches réputé le meilleur est un mouvement inductif-déductif dans lequel l’induction est privilégiée. Le paradigme va être mis rudement en question sur ces trois points :

  • Par les sciences humaines et sociales dans lesquelles, après quelques tentatives, on s’est aperçu que  l’approche purement expérimentale ne convenait pas.
  • Par les évolutions en physique (la thermodynamique, les théories atomiques) qui vont montrer les limites de l’instrumentalisme.
  • Par le développement des grandes théories (relativité, gravitation) dans lesquelles l’aspect déductif domine.

Il est intéressant de noter que la remise en question s’est faite de l’intérieur : les avancées de la science positive provoquent des questionnements sur le paradigme positiviste et montrent qu’il est trop restrictif et inadapté à certains domaines scientifiques.

Dans le champ philosophique, le positivisme évoluera vers le positivisme logique (parfois nommé empirisme logique ou néo-positivisme).

Bibliographie

Andler D. Fagot-Largeault A., Saint-Sernin B. , Philosophie des sciences, Paris, Gallimard, 2012.

Bernard d’Espagnat B., À la recherche du réel, Paris, Bordas, 1981.

Claude Bernard, Introduction à la médecine expérimentale : réédition Garnier-Flammarion, Paris, 1966.

Comte A., Cours de philosophie positive, édition de textes choisis de philosophie des sciences, Paris, PUF, 1974.

Collectif : La science contemporaine.  Histoire générale des sciences. Paris, PUF, t. I et II, 1966.

Kremer-Marietti A., Le positivisme, Paris, PUF, 1982.

LASZLO Pierre. Atomique théorie.  Encyclopædia Universalis [en ligne]. 2016. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-atomique/


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