La science peut être définie comme un ensemble de faits largement acceptés et une méthode pour obtenir ces faits. Les scientifiques sont toutefois prompts à diverger sur ce que signifie "largement accepté", sur les "faits" et les "méthodes", sur ce que signifie "avoir l'intention", et même parfois sur ce que signifie "signifie".
La science
Il en résulte que la définition de la science dépend largement de la personne interrogée. Nous ne sommes pas très loin de la vérité si nous répétons la définition lapidaire "la science est ce que font les scientifiques". Quoi qu'il en soit, la plupart des scientifiques seraient probablement d'accord pour dire que ce qui a fait la grandeur de la science, c'est la méthode scientifique. En quoi consiste donc cette méthode, et pourquoi est-elle si géniale ? Si les scientifiques ne parviennent pas à s'entendre facilement sur ce qu'est la science, il semble peu probable qu'ils puissent s'entendre sur quelque chose d'aussi complexe que "la" méthode scientifique. Les psychologues Robert Rosenthal, de l'université de Harvard, et Ralph Rosnow, de l'université de Temple, affirment que la "méthode scientifique" est difficile à définir parce que "le terme "méthode scientifique" est lui-même entouré de controverses, et constitue une définition inappropriée dont il faut se débarrasser, puisqu'il existe de nombreuses méthodes reconnues et légitimes en science".
Un élément commun à la plupart des différentes variantes de la méthode scientifique est l'utilisation d'une observation contrôlée et disciplinée. Cependant, l'observation seule est insuffisante. Comme l'écrit le philosophe Jérome Black : "aucune observation ou généralisation, ni l'utilisation hypothético-déductive de présupposés, ni l'utilisation d'instruments, ni la construction mathématique, ni même toutes ces choses ensemble ne peuvent être considérées comme essentielles à la science." De nombreux autres scientifiques et philosophes ont convenu que les définitions simples sont trop restrictives pour saisir l'essence de la méthode scientifique. Les tentatives de clarification de la définition vont de l'esprit ("Le scientifique n'a pas d'autre méthode que de faire de son mieux") à l'anarchie ("Le succès en science n'est atteint que si les scientifiques brisent toutes les règles méthodologiques et adoptent la devise "tout est permis"). Mais ce n'est pas très éclairant.
La méthode scientifique et ses particularités
La particularité de la méthode scientifique peut être illustrée de la manière la plus efficace en la comparant aux méthodes antérieures, pré-scientifiques, de recherche de la connaissance. Comme l'explique L.L. Whyte : "vers 1600, Kepler et Galilée ont formulé simultanément et de manière indépendante le principe selon lequel les lois de la nature doivent être découvertes par la mesure, et ont appliqué ce principe dans leurs propres travaux. Là où Aristote avait classé, Kepler et Galilée ont cherché à mesurer." Outre des observations et des mesures minutieuses, l'un des principaux atouts de la méthode scientifique est qu'elle repose sur un accord public et commun sur l'exactitude réelle des mesures. Cette approche de la connaissance diffère radicalement des approches précédentes, telles que les arguments logiques privilégiés par les philosophes ou l'acceptation dogmatique des écritures exigée par les autorités religieuses.
L'idée d'un accord commun sur les mesures a conduit à l'exigence stricte de la science (ou du moins des sciences expérimentales) que les phénomènes soient mesurables de manière indépendante et répétée pour que ce consensus se forme. En d'autres termes, l'idée de répétabilité, ou de reproductibilité, est devenue à peu près l'équivalent de la vérification de la stabilité. Si un phénomène est très instable, on ne peut pas être sûrs qu’on mesure un effet réel, un autre effet ou simplement des variations aléatoires. Avec ce genre de confusion, aucun consensus ne peut être atteint et l'existence de l'effet en question reste douteuse.
Les scientifiques du XVIIe siècle n'avaient pas encore mis au point de méthodes permettant de distinguer clairement les effets réels du hasard, et étaient donc contraints de tourner autour de nombreux phénomènes physiques, biologiques et psychologiques intéressants, c'est-à-dire presque tout ce qui fait aujourd'hui l'objet de la science. Heureusement, quelques effets physiques et astronomiques étaient suffisamment stables (ou si exactement périodiques) pour garantir le succès des premières tentatives de mesure. Sans ces effets stables, la science telle que nous la connaissons aurait échoué lamentablement et nous en serions encore à discuter comme à l'époque d'Aristote. Ces débats philosophiques se résumaient généralement à quelque chose comme "Oui, c'est ainsi". "Non, ça ne l'est pas." "Oui, ça l'est." "Non, ça ne l'est pas." "Oui ! Non !" Comme l'a souligné le philosophe Bertrand Russell, "Cela peut paraître étrange, mais ce n'est pas ma faute".
Histoire de la science
La science est historiquement liée à la philosophie. Dominique Lecourt écrit ainsi qu'il existe « un lien constitutif aux sciences ce mode particulier de penser qu'est la philosophie. C'est bien en effet parce que quelques penseurs en Ionie dès le viie siècle av. J.-C. eurent l'idée que l'on pouvait expliquer les phénomènes naturels par des causes naturelles qu'ont été produites les premières connaissances scientifiques ». Dominique Lecourt explique ainsi que les premiers philosophes ont été amenés à faire de la science (sans que les deux soient confondues). La théorie de la connaissance en Science est portée par l'épistémologie.
L'histoire de la Science est nécessaire pour comprendre l'évolution de son contenu, de sa pratique.
La science se compose d'un ensemble de disciplines particulières dont chacune porte sur un domaine particulier du savoir scientifique. Il s'agit par exemple des mathématiquesnote 3, de la chimie, de la physique, de la biologie, de la mécanique, de l'optique, de la pharmacie, de l'astronomie, de l'archéologie, de l'économie, de la sociologie. Cette catégorisation n'est ni fixe, ni unique, et les disciplines scientifiques peuvent elles-mêmes être découpées en sous-disciplines, également de manière plus ou moins conventionnelle. Chacune de ces disciplines constitue une science particulière.
L'épistémologie a introduit le concept de « science spéciale », c'est la science « porte drapeau » parce qu'elle porte les problématiques liées à un type de Sciences.
Histoire des sciences
L'histoire des sciences est intimement liée à l'histoire des sociétés et des civilisations19. D'abord confondue avec l'investigation philosophique, dans l'Antiquité, puis religieuse, du Moyen Âge jusqu'au Siècle des Lumières, la science possède une histoire complexe. L'histoire de la science et des sciences peut se dérouler selon deux axes comportant de nombreux embranchements note :
- l'histoire des découvertes scientifiques d'une part ;
- l'histoire de la pensée scientifique d'autre part, formant pour partie l'objet d'étude de l'épistémologie.
Bien que très liées, ces deux histoires ne doivent pas être confondues. Bien plutôt, il s'agit d'une interrogation sur la production et la recherche de savoir. Michel Blay fait même de la notion de « savoir » la véritable clé de voûte d'une histoire des sciences et de la science cohérente :
« Repenser la science classique exige de saisir l'émergence des territoires et des champs du savoir au moment même de leur constitution, pour en retrouver les questionnements fondamentaux. »
De manière générale, l'histoire des sciences n'est ni linéaire, ni réductible aux schémas causaux simplistes. L'épistémologue Thomas Samuel Kuhn parle ainsi, bien plutôt, des « paradigmes de la science » comme des renversements de représentations, tout au long de l'histoire des sciences. Kuhn énumère ainsi un nombre de « révolutions scientifiques ». André Pichot distingue ainsi entre l’histoire des connaissances scientifiques et celle de la pensée scientifique. Une histoire de la science et des sciences distingueraient de même, et également, entre les institutions scientifiques, les conceptions de la science, ou celle des disciplines.
Naissance des grandes disciplines scientifiques
La majorité des disciplines majeures de la science se consolident, dans leurs épistémologies et leurs méthodes, au XVIIIe siècle. La botanique apparaît avec Carl von Linné qui publie en 1753 Species plantarum, point du départ du système du binôme linnéen et de la nomenclature botanique80. La chimie naît par ailleurs avec Antoine Laurent de Lavoisier, qui énonce en 1778 la loi de conservation de la matière, identifie et baptise l'oxygène. Les sciences de la terre font aussi leur apparition. Comme discipline, la médecine progresse également avec la constitution des examens cliniques et les premières classifications des maladies par William Cullen et François Boissier de Sauvages de Lacroix.
Claude Bernard et la méthode expérimentale
Claude Bernard (1813-1878) est un médecin et physiologiste, connu pour l'étude du syndrome de Claude Bernard-Horner. Il est considéré comme le fondateur de la médecine expérimentale. Il rédige la première méthode expérimentale, considérée comme le modèle à suivre de la pratique scientifique. Il énonce ainsi les axiomes de la méthode médicale dans Introduction à l'étude de la médecine expérimentale (1865) et en premier lieu l'idée que l'observation doit réfuter ou valider la théorie : « la théorie est l’hypothèse vérifiée après qu’elle a été soumise au contrôle du raisonnement et de la critique. Une théorie, pour rester bonne, doit toujours se modifier avec le progrès de la science et demeurer constamment soumise à la vérification et la critique des faits nouveaux qui apparaissent. Si l’on considérait une théorie comme parfaite, et si on cessait de la vérifier par l’expérience scientifique, elle deviendrait une doctrine ».
Éthique et science : l'avenir de la science au XXIe siècle
Le XXIe siècle est caractérisé par une accélération des découvertes de pointe, comme la nanotechnologie. Par ailleurs, au sein des sciences naturelles, la génétique promet des changements sociaux ou biologiques sans précédents. L'informatique est par ailleurs à la fois une science et un instrument de recherche puisque la simulation informatique permet d'expérimenter des modèles toujours plus complexes et gourmands en termes de puissance de calcul. La science se démocratise d'une part : des projets internationaux voient le jour (lutte contre le SIDA et le cancer, programme SETI, astronomie, détecteurs de particules) ; d'autre part la vulgarisation scientifique permet de faire accéder toujours plus de personnes au raisonnement et à la curiosité scientifique.
L'éthique devient une notion concomitante à celle de science. Les nanotechnologies et la génétique surtout posent les problèmes de société futurs, à savoir, respectivement, les dangers des innovations pour la santé et la manipulation du patrimoine héréditaire de l'homme. Les pays avancés technologiquement créent ainsi des organes institutionnels chargé d'examiner le bien-fondé des applications scientifiques. Par exemple, des lois bioéthiques se mettent en place à travers le monde, mais pas partout de la même manière, étant très liées aux droits locaux. En France, le Comité Consultatif National d'Éthique est chargé de donner un cadre légal aux découvertes scientifiques.
Sciences nomothétiques et idiographiques
Un classement des sciences peut s'appuyer sur les méthodes mise en œuvre. Une première distinction de cet ordre peut être faite entre les sciences nomothétiques et les sciences idiographiques :
- les sciences nomothétiques cherchent à établir des lois générales pour des phénomènes susceptibles de se reproduire : on y retrouve la physique et la biologie, mais également des sciences humaines ou sociales comme l'économie, la psychologie ou même la sociologie ;
- les sciences idiographiques s'occupent au contraire du singulier, de l'unique, du non récurrent. L'exemple de l'histoire montre qu'il n'est pas absurde de considérer que le singulier peut être justiciable d'une approche scientifique.
C'est à Wilhelm Windelband, philosophe allemand du XIXe siècle, que l'on doit la première ébauche de cette distinction, la réflexion de Windelband portant sur la nature des sciences sociales. Dans son Histoire et science de la nature (1894), il soutient que l'opposition entre sciences de la nature et de l'esprit repose sur une distinction de méthode et de « formes d'objectivation ». Jean Piaget reprendra le vocable de nomothétique pour désigner les disciplines cherchant à dégager des lois ou des relations quantitatives en utilisant des méthodes d'expérimentation stricte ou systématique. Il cite la psychologie scientifique, la sociologie, la linguistique, l'économie et la démographie. Il distingue ces disciplines des sciences historiques, juridiques et philosophiques.
Scientifique et méthode scientifique
La connaissance acquise ne peut être qualifiée de scientifique que si la scientificité des processus d'obtention a été démontrée.
La « méthode scientifique » est « l'ensemble des procédés raisonnés pour atteindre un but ; celui-ci peut être de conduire un raisonnement selon des règles de rectitude logique, de résoudre un problème de mathématique, de mener une expérimentation pour tester une hypothèse scientifique »106. Elle est étroitement liée au but recherché et à l'histoire des sciences. La méthode scientifique suit par ailleurs cinq opérations distinctes :
- expérimentation ;
- observation ;
- théorie et modèle ;
- simulation ;
- publication et validation.
