ART DE VÉRIFIER LES EXPÉRIENCES APPLIQUÉ A L'OBSERVATION

Nous avons vu que Tobservation nous donne une connaissance réelle, mais imparfaite et perpétuellement perfectible des phénomènes et de leurs caractères ; des forces, de leurs propriétés et de leurs manières d'agir ; et qu'il en résulte que la classification de ces phénomènes et de ces lois est perpétuellement provisoire.

Cependant, avec la tendance de notre esprit à généraliser, on peut dire que chacune de ces données imparfaites de l'observation représente pour nous une multitude de faits que nous jugeons d'après elles, et dans la détermination desquelles l'imperfection des données se reproduit et se multiplie. La plus légère erreur commise, par exemple, dans la mesure de l'angle formé par deux lignes observées à peu de distance de leur rencontre, devient d'autant plus sensible que les lignes se prolongent davantage. La connaissance des phénomènes doit donc être aussi exacte que possible, et le besoin de cette exactitude est d'autant plus vif que la science est plus perfectionnée. Un écart dont Kepler n'eût pas tenu compte s'il l'eût rencontré

entre les données du calcul et celles de l'observation, serait considéré aujourd'hui comme digne de toute attention, et comme l'indice d'une cause perturbatrice que la science doit déterminer. Une approximation dans le poids des éléments des corps qui suffisait à Lavoisier, ne satisferait plus le chimiste moderne, qui ne croit pas pouvoir pousser trop loin les décimales de ses divisions.

L'imperfection inhérente à nos observations doit donc être corrigée le plus possible, ce qui se fait en les répétant et en les variant. L'efficacité de la répétition concerne l'observateur, et celle de la variation concerne l'objet observé, un phénomène ou une cause.

L a L'observation d'un phénomène est d'autant plus efficace qu'elle est plus répétée, pour trois raisons. D'abord, quand une première observation a fait connaître certaines parties ou certaines qualités d'un objet, une observation nouvelle peut rendre cette connaissance plus distincte en en séparant mieux l'objet de ceux avec lesquels il se confondait; ou plus claire en en faisant connaître d'autres parties ou d'autres qualités. Ensuite, l'application répétée de nos moyens de connaître à un même objet, augmente leur puissance et diminue leur tâche : elle nous apprend à concentrer cette puissance sur un seul objet, et à simpUfier cet objet en le décomposant en ses éléments, que nous observons successivement. Enfin, l'usage des instruments est de même d'autant plus fécond et plus facile que l'habitude l'a rendu plus habile et plus machinal.

Ainsi répété, l'usage de nos facultés intellectuelles, s'il ne peut s'appliquer à l'observation fortuite ou à l'observation invoquée, qui ne dépendent point de notre volonté, est également propre à perfectionner l'observation sous ses autres formes. Tous ces moyens de chercher et de trouver ne sont que différentes manières de faire cette même suite

d'opérations essentielles qui constituent l'observation, et qui consistent dans la syllepse, l'analyse, la classification et la synthèse appliquées à un phénomène. Qu'elle soit instituée, provoquée, cherchée, simple ou comparative, l'observation répétée est donc toujours efficace par les trois raisons que nous venons de voir.

h Les observations répétées corrigent ainsi, dans une certaine mesure, les erreurs qui tiennent à l'observateur; mais elles ne corrigent point celles qui tiennent à l'objet observé. Celles-ci se retrouvent et échappent à l'observateur dans la millième observation comme dans la première, et ne peuvent être corrigées que par des observations variées.

Elles ont pour causes des circonstances constantes ou diverses, qui augmentent ou diminuent le nombre, le'scaractères ou les relations des phénomènes, et font paraître simples des phénomènes composés, ou annexes, solidaires ou opposés, des phénomènes indépendants ou analogues, et réciproquement.

Les circonstances constantes peuvent intervenir dans des phénomènes semblables et dans des phénomènes divers. Les observateurs du xvii* siècle n'eussent pas vu un phénomène de pesanteur dans l'ascension de l'eau dans les corps de pompe, si, au heu d'en répéter indéfiniment l'observation dans les mêmes circonstances , ils ne les eussent variées en comparant la hauteur du baromètre observé simultanément au pied et au sommet du Puy-de- Dôme. Ds n'eussent pas vu, non plus, un phénomène de pesanteur dans l'ascension comme dans la chute des autres corps, si cette observation comparative ne leur eût fait reconnaître l'action des miUeux différents dans des phénomènes opposés en apparence, analogues en réalité.

Au heu d'être constantes, les circonstances peuvent être

diverses, sans que le phénomène, et, par exemple, la couleur, la solidité, le poids, la température, le son, l'odeur ou la saveur cessent d'être les mêmes.

Mais, quelle que soit la cause'de l'erreur que renferme l'une des données, qu'elle vienne d'une circonstance constante, associée à dés phénomènes semblables ou différents, ou de circonstances diverses, associées à des phénomènes semblables ; le phénomène complexe et trompeur qu'elle produit ne peut persister si l'observation en est variée, si elle est faite en des temps, en des lieux, à des températures, avec des substances et des textures variées. Les éléments divers dont ce phénomène se compose, subissent et manifestent alors, chacun à sa manière, l'influence de ces changements, comme nous venons de le voir dans l'expérience de Pascal, et comme nous l'avons vu cidessus à propos de la rosée.

On obtient alors des phénomènes divers, mais offrant, sous leurs diversités, certains éléments constants, que Ton peut dégager par voie d'élimination, et déterminer au moins approximativement. Un grand nombre d'observations variées étant apphquées à un même phénomène, les influences opposées, les augmentations et les diminutions qu'il peut subir, se compensent et se détruisent plus ou moins réciproquement; les écarts disparaissent pour faire place au phénomène tel qu il serait, si aucune circonstance extérieure ne tendait 'à le modifier. Si l'on observe, par exemple, la moyenne des hauteurs barométriques chaque jour pendant un an ou deux, on reconnaît bientôt qu'elles oscillent entre de certaines limites; que les oscillations irrégulières se compensent ; qu'éUminées, elles font place à des moyennes réguUères périodiques , le mercure s' élevant et s' abaissant deux fois par jour; et que le phénomène peut être considéré, dans la

suite de ces observations variées, comme s'il s'accomplissait à Tabri de toute influence perturbatrice.

En répétant et en variant ainsi l'observation des phénomènes, nous en acquérons donc une connaissance plus distincte et plus claire, qui nous permet d'en faire une classification moins provisoire, puisqu'elle est plus près de la réalité scientifique. Nous remédions par les deux mêmes moyens aux causes d'erreur que nous rencontrons, en nous et hors de nous, dans la détermination des causes des phénomènes.

IL Ainsi que nous l'avons vu précédemment (4), nous sommes naturellement portés à attribuer une cause à tout phénomène, et à déterminer les propriétés de cette cause d'après les caractères du phénomène. Ce penchant est le principe de notre curiosité scientifique, et des recherches que nous faisons pour la satisfaire; mais il nous fait anticiper les résultats de ces recherches, et assigner aux phénomènes des causes hypothétiques, dont nous devons ensuite demander la confirmation aux faits.

a II faut donc réitérer l'observation de chaque phénomène, pour nous assurer que la cause à laquelle nous le rapportons en est vraiment la cause, et est douée des propriétés correspondant aux caractères du phénomène; que cette cause intervient chaque fois que le phénomène se rencontre, et que c'est à elle et à ses propriétés, et non à, une autre cause ou à d'autres propriétés que sont dus les caractères du phénomène. Ainsi, dans le conflit engagé entre les panspermistes et les hétérogénistes, on réitère les observations pour montrer, les uns, que la production de tout être vivant est due à un germe, et que là oU il n'y a point de germe, il ne se produit point d'êtres vivants ; les autres.

(i) Liv. I, ch. rv et ix, et liv. II, oh. i.

que des êtres vivants se forment en des récipients vides de tous germes.

Bien qu'mi peu plus compliqué que dans le cas où le phénomène est relativement simple, le problème est le même pour l'observateur qui veut s'assurer que la cause qu'il a attribuée à des phénomènes simultanés, successifs, solidaires, opposés ou résidus, est la cause réelle et a bien les propriétés correspondant aux caractères du phénomène. Des observations réitérées lui font voir si, toutes les fois que les phénomènes sont ainsi associés, on reconnaît l'action et les propriétés de la cause commune à laquelle on les a rapportés; ou si l'on n'y découvre pas d'autres propriétés de cette cause, ou l'action de quelque autre cause. Dans l'exemple de la rosée, nous avons vu ce phénomène associé, par les rapports de la simultanéité, de la succession et de la solidarité, avec des phénomènes de calorique, et attribué ainsi à l'action et aux propriétés de la chaleur. Des observations réitérées nous font voir que ces rappoi*ts sont constants; et confirment, par conséquent, l'attribution des phénomènes connexes à la cause commune qui leur a été attribuée.

h En réitérant l'observation d'un même phénomène, l'observateur peut corriger les erreurs qui viennent de luimême; comparer l'idée qu'il se fait de la cause à laquelle il attribue le phénomène, avec la réalité que lui offrent les observations successives; et reconnaître si cette idée correspond ou non à la réalité. Mais rien ne l'avertit, dans ces observations, des causes d'erreur qui peuvent se trouver dans l'objet observé, et qui, si elles sont constantes, lui échappent par leur constance même, puisqu'elles se reproduisent dans toute la suite des observations. Une seconde cause, dont l'action se combine avec celle de la première, peut, par exemple^ iïtferv^r à

notre insu dans la production du phénomène observé, et fausser l'idée que nous nous faisons de la cause de ce phénomène. Telle est la pesanteur du milieu, qui masquait autrefois Faction de la pesanteur propre du corps observé dans l'ascension des corps plus légers que ce milieu.

Il ne suffit donc pas de réitérer l'observation d'un phénomène; il faut encore changer les circonstances dans lesquelles on l'observe, pour s'assurer que la cause à laquelle on l'a rappporté en est vraiment la cause, et qu'aucune autre cause ne le produit ou au moins ne concourt à le produire. En effet, si la cause a été bien déterminée, on la retrouvera toujours la même dans le phénomène, quelles que soient les circonstances dans lesquelles on l'observe, et les caractères en correspondront toujours aux propriétés de cette cause; tandis que, si elle a été inexactement déterminée, et que le phénomène eût dû être rapporté à une cause différente, les caractères en changeront avec les circonstances; ils correspondront aux propriétés de cette dernière cause, et non à celle de la première.

Tout écart entre les données de l'observation répétée et celles de l'observation variée, appliquées à la détermi-r nation de la cause d'un phénomène, met donc l'observateur en présence de deux causes auxquelles le phénomène peut être rapporté, et entre lesquelles il devra décider, en observant le phénomène dans les circonstances les plus propres à déterminer la vraie cause par l'éUmination des autres. Le choix et l'usage de ces circonstances, dans lesquels consiste l'art de varier les expériences, constituent ce que Bacon appelle les expériences de la croix, d'après la croix qu'on élève aux points de rencontre de différentes routes pour indiquer les lieux où elles conduisent (1).

(1) Novum Organum, n, 36; t. II, p. 154, de l'édité de Bouillet.

Il institue, par exemple, une expérience de ce genre pour déterminer si la tendance des corps pesants à se précipiter vers le sol est le résultat de quelque mécanisme qu'ils renferment en eux-mêmes, ou un effet de l'attraction exercée par la masse corporelle de la terre, comme par une collection de corps de même nature. « Si cette dernière cause est la véritable, il s'ensuit que la force et la vitesse avec lesquelles les corps se portent vers le centre de la terre, sont en raison inverse de leur distance à cette planète, ou, ce qui est la même chose, en raison directe de leur proximité; en sorte que, si des corps se trouvaient placés à une telle distance de notre globe que sa force cessât d'agir sur eux, ils demeureraient suspendus comme la terre ellemême et cesseraient de tomber vers elle. Nous aurons donc sur ce sujet cet exemple de la croix. Prenez deux horloges, dont l'une ait pour moteur un poids de plomb, et l'autre un ressort; réglez-les de manière que l'une ne marche pas plus vite que l'autre ; placez ensuite l'horloge à poids sur le faite de quelque édifice fort élevé, laissant l'autre en bas; vous examinerez attentivement si l'horloge placée en haut ne marche pas plus lentement qu'à son ordinaire, ce qui annoncerait que la force du poids est diminuée. Faites la même expérience dans des mines trèsprofondes, pour savoir si une horloge de cette espèce n'y marche pas plus vite qu'à l'ordinaire par l'augmentation de la force du poids moteur. Si l'on trouve que cette force diminue sur les hauteurs et augmente dans les souterrains, on devra regarder comme les véritables causes de la pesanteur l'attraction exercée par la masse corporelle de la terre. »

Si, dit Herschel, exposant la découverte de Fresnel sur les deux théories relatives à la lumière, si l'on place Tune sur l'autre deux glaces qui ne sont pas parfai-

tement polies , et dont l'une ou toutes les deux ont une convexité imperceptible, on perçoit entre elles de belles, de vives couleurs, qui, contemplées à travers un verre rouge, présentent alternativement l'apparence de bandes noires et brillantes. Les bandes se forment entre les surfaces en contact apparent, de manière qu'on peut employer, au lieu d'un plateau de verre plat pour la surface supérieure, un instrument de verre triangulaire appelé prisme, et regarder à travers le plan incliné qui est le plus voisin de l'œil : disposition qui empêche la lumière réfléchie par la surface supérieure de se mêler à celle qui est réfléchie par les surfaces en contact. Or, les bandes colorées s'appliquent dans les deux théories, et sont invoquées par l'une et l'autre comme des faits qui les appuient et les confirment. Mais elles diffèrent dans une circonstance, suivant celle des deux qu'on adopte pour en rendre compte. D'après la théorie d'Huyghens, les intervalles qui séparent les anneaux brillants doivent paraître absolument noirs; et d'après celle de Newton, ils sont à moitié hrillants quand on les contemple à travers un prisme. Fresnel vérifia cet incident dès qu'il aperçut les conséquences qu'entraînaient les théories, et il en présenta le résultat comme décisif en faveur de celle qui envisage la lumière comme la conséquence des vibrations d'un milieu élastique (1).

L'expérience de la décomposition de l'air faite par Lavoisier, et qui a été rapportée plus haut (2), ainsi que l'explication des réactifs chimiques et, en général, tous les procédés par lesquels on détermine la cause d'un phénomène en variant les observations, constituent autant

(1/ W. Herschel, Discours sur Vétude de la philosophie naturelle, § 218 de la traduction française.

(2 Voir p. 210.

d* expériences cruciales; de sorte que Ton peut dire que cette expérience est proprement le procédé essentiel de l'art de déterminer les causes des phénomènes en variant les expériences. Elle en est aussi le complément indispensable : l'observation répétée et l'observation variée ont cela de commun que l'idée que l'esprit humain se fait de la cause d'un phénomène, y est comparée à ce phénomène observé d'abord en des temps et en des heux différents, et ensuite dans des combinaisons diverses d'autres phénomènes, c'est-à-dire dans toutes les variétés possibles de circonstances.