MÉTHODE DES SCIENCES PHYSIQUES

L’INVESTIGATION SCIENTIFIQUE î OBSERVATION, EXPÉRIMENTATION

Les méthodes varient avec les sciences. — Parmi les règles auxquelles l’esprit est tenu de s’assujettir dans la recherche de la vérité, les unes, dont on vient de parler, dérivent exclusivement de la nature de la pensée en général : leur ensemble constitue la Logique formelle. Les autres, dont il reste à parler, dérivent à la fois de la nature propre de l’esprit humain et de la nature propre de l’objet à connaître : elles se nomment méthodes, et leur ensemble constitue la Logique appliquée ou Méthodologie.

Les premières, condition à priori de la validité de toute opération intellectuelle, ont nécessairement une portée universelle : quel que soit l’objet de ses recherches, l’esprit y demeure soumis. Les secondes sont des moyens , appropriés à nos diverses facultés, d’atteindre les fins propres de chaque science particulière, savoir : la connaissance de tel ou tel ordre de choses. Ces moyens devront donc varier selon la fin qu’on se propose l.

1. Nous avons déjà dit (ch. i) que la Logique appliquée, présupposant quelque connaissance de nos facultés de connaître et de l’objet dont il s’agit de laire la science, n’est que relativement à priori. On peut ajouter que les règles de méthode sont ordinairement suggérées par l’expérience de Yexercice de l’esprit sur divers objets, plutôt que déduites de la nature de l’esprit et de la nature de l’objet. « Les lois de notre faculté rationnelle, dit Stuart Mill {Log., tr. fr., t. II, p. 414), comme celles de tout autre agent naturel ne s’apprennent qu’en voyant l’objet à l’œuvre. Les premiers pas de la science ont été faits sans conscience d’une méthode scientifique, et nous n’aurions jamais su par quels procédés la vérité peut être constatée, si nous n’avions préalablement constaté beaucoup de vérités. Mais ce n’étaient que les problèmes les plus aisés qui pouvaient

Sciences du réel, sciences de l’idéal. — Or l’esprit, dans les sciences, peut se proposer deux fins différentes. Il s’agit pour lui tantôt de se représenter et d’expliquer le monde réel au moyen de systèmes qui soient l’exacte copie de ce monde réel ; tantôt de construire une sorte de monde abstrait ou idéal au moyen de systèmes qui soient comme les règles ou modèles de toutes les choses réelles et possibles. La première fin est celle que se proposent les sciences physiques et naturelles, les sciences psychologiques, etc. La seconde est celle que se proposent les sciences mathématiques, la morale, etc. — D’une part, la physique, par exemple, prétend nous faire connaître l’univers physique tel qu’il est, ses éléments et ses lois. D’autre part, la géométrie, par exemple, construit une sorte de monde idéal composé de corps abstraits, qui n’ont avec les corps réels d’autres propriétés communes que la grandeur et la figure, et elle détermine les lois de ces corps abstraits, lois nécessaires auxquelles les corps réels eux-mêmes ne peuvent pas se soustraire. La morale, de même, construit une sorte de type idéal de l’homme et de la vie humaine auquel l’homme réel et la vie réelle sont tenus de se conformer. — Le but proposé, d’une part c’est donc V analyse du réel, d’autre part c’est, la construction de l’idéal.

Pour atteindre cette fin, la méthode à suivre c’est, d’une part, la méthode à posteriori, qu’on nomme aussi, à raison des procédés divers qu’elle emploie successivement, méthode d’observation , méthode expérimentale , méthode inductive; — d’autre part, la méthode à priori, qu’on nomme aussi méthode rationnelley méthode démonstrative ou déductive.

Nous traiterons en premier lieu des sciences du réel et de la méthode à posteriori qui leur convient. De plus, comme on a déjà parlé ailleurs de l’application de cette méthode à la psychologie, nous considérerons ici particulièrement l’application de cette même méthode aux sciences de la nature.

Sciences de la natui'e : sciences des faits, sciences

être ainsi résolus. Dès que la simple sagacité naturelle des observateurs se mesurait avec de plus grandes difficultés, elle échouait complètement, ou, si elle réussissait de temps en temps à obtenir une solution, manquait de moyens sûrs pour convaincre les autres que la solution était exacte. Dans l’investigation scientifique comme dans toutes les autres œuvres de l’esprit humain, le moyen d’atteindre le but est aperçu, pour ainsi dire, instinctivement par les esprits supérieurs dans des cas relativement simples, et approprié ensuite, par une généralisation judicieuse, à la variété des cas complexes. Nous apprenons à faire une chose dans des circonstances difficiles en réfléchissant à la manière dont nous avons fait spontanément la même chose dans des cas plus faciles. »

L’INVESTIGATION SCIENTIFIQUE

des formes, — La fin générale des sciences physiques détermine, comme on vient, de le dire, la méthode générale qui leur convient; les fins particulières que se proposent ces sciences déterminent les méthodes particulières qui leur conviennent. Or il y a dans le monde physique deux sortes d’objets à connaître: des faits et des formes1 * * 4. La physique proprement dite, la physiologie, etc., ont pour objet les faits physiques ou physiologiques. La minéralogie, l’anatomie ont pour objet les formes que présentent les corps bruts ou les corps vivants. Les sciences de l’un et l’autre groupe font un égal usage de Y observation et de Y hypothèse; mais les sciences du premier groupe font en outre plus particulièrement usage de Y expérimentation et de Yinduction, et celles du second, de la classification , de Y analogie et de la définition.

Parlons d’abord des sciences du premier groupe et des méthodes qu’elles mettent en œuvre.

Sciences des faits : deux moments. — Quel est exactement le problème que se posent ces sciences? (Nous les désignerons ici sous le nom de sciences physiques , étant entendu que nous voulons signifier par là les sciences des faits physiques ou physiologiques). Ce problème en comprend plusieurs, qui se conditionnent les uns les autres; et chacun de ces problèmes particuliers nécessite l’emploi d’une méthode particulière.

La fin dernière de ces sciences, c’est de connaître les lois des phénomènes physiques. Or les lois ne se découvrent que par l’étude attentive des phénomènes. Donc deux problèmes à résoudre successivement : 1° connaître exactement les phénomènes eux-mêmes; 2° passer de la connaissance des phénomènes à la connaissance des lois. Si la science néglige le premier, elle est hypothétique et incertaine : on ne devine pas, les yeux fermés, les lois des choses réelles, on les dégage de l’analyse des choses mêmes. — Si la science néglige le second, elle n’est qu’érudition indigeste et stérile; elle ne s’élève pas même au niveau de ce qu’on appelle vulgairement l’empirisme : car l’empirisme amasse sans doute des faits sans choix et sans méthode; mais c’est toujours avec l’intention d’en tirer quelques conclusions générales. « Ce n’est rien, dit Helmholtz, de connaître des faits; la science ne prend naissance

1. « La nature, dit Herschel (Disc, sur l'ét. de la phil. naturelle, tr. fr., p.115), nous offre deux sortes de sujets de contemplation: les objets et l’action

qu’ils exercent les uns sur les autres. » Ce qu’on nomme propriété se définit

tantôt par une forme (par exemple, une forme cristalline), tantôt par une action

(exemple, l’ébullition de l’eau sous l’action de la chaleur).

qu’au moment où leurs lois et leurs causes se dégagent » (Rev. sc ., t. IV, p. 696).

1er moment : faits; Inexpérience. — Le premier de ces problèmes, l’investigation des phénomènes, est affaire d’expérience : là où il s’agit de constater ce qui est, il n’y a pas à raisonner, mais à voir. L’expérience elle-même procède de deux façons : ou l’on étudie les phénomènes naturels quand ils se produisent dans la nature, et dans les conditions naturelles où ils se produisent : on fait alors une simple observation ; — ou bien on provoque soi-même les phénomènes, pour les observer ensuite dans des conditions que l’on a choisies tout exprès : c’est alors une expérimentation.

2e moment : lois; le raisonnement expérimental. —

Le second de ces problèmes, le passage des faits observés aux lois, est affaire de raisonnement. En effet, une loi physique énonce un rapport constant entre une cause et un effet. Or ni le rapport de cause à effet, ni à plus forte raison l’universalité de ce rapport ne sont choses susceptibles de tomber sous les sens ( Psych ., ch. xxii, § 4). L’observation des phénomènes nous fait constater des rapports de succession. Mais l’observation est impuissante à nous dire lesquels, parmi ces rapports de succession, sont de simples accidents, lesquels sont des cas de causalité. Au regard de l’observateur, les successions accidentelles et les successions causales n’ont aucun signe qui les distingue. Pour arriver au but, il faut prendre un détour : les faits observés ne montrent pas la causalité, mais ils peuvent servir de base à un raisonnement, que l’on peut justement nommer raisonnement expérimental , lequel, des faits observés, conclut , s’il y a lieu, la causalité.

En effet, l’expérience qui nous fait constater des rapports de succession entre des antécédents et des conséquents nous permet de constater aussi que certains de ces rapports ne sont pas constants. Or, si un rapport de succession, même constant, entre deux phénomènes ne prouve pas la causalité, un seul cas où cette succession cesse de se produire prouve qu’il n’y a pas entre ces phénomènes un rapport de causalité. Donc, lorsqu’on cherche la cause d’un phénomène, on est en droit d’exclure tous les antécédents qui peuvent n’être pas donnés alors que ce phénomène est donné, ou être donnés sans que ce phénomène soit donné. Et si, ces exclusions faites, il ne reste plus qu’un antécédent, cet antécédent est nécessairement la cause cherchée. Tel est en bref le raisonnement qui est le

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fond commun des quatre méthodes expérimentales ou d’expérimentation 1 qui seront décrites plus bas.

Maintenant, une fois qu’on a prouvé de la sorte que, dans les cas observés, il existait entre tel antécédent et tel conséquent un rapport de causalité, reste à généraliser ce rapport et à l’ériger en loi universelle : cette dernière opération est encore l’œuvre du raisonnement, et ce raisonnement se nomme proprement induction.

Résumé. — En résumé, constater des faits naturels ou provoqués (observation, expérimentation); de ces faits, par le moyen du raisonnement expérimental, tirer la preuve de l’existence ou de la non-existence de rapports de causalité; enfin ériger par l’induction ces rapports, une fois démontrés, en lois générales : telle est en bret toute la procédure des sciences physiques. — Étudions maintenant plus en détail chacun de ces procédés.