Do rèlc de l'hypothèse dan» rcxpérîmentation

Si l'expérience est une observation provoquée dans un certain but, il suit de là une conséquence qui a été mise en pleine lumière par le savant que nous venons de citer : c'est que pour faire une expérience ce il faut d'abord avoir une idée préconçue » ; l'expérience a pour but de vérifier cette idée : par exemple, lorsque Pascal a imaginé l'expérience du Puy de Dôme, il avait cette idée préconçue que, si l'air est pesant, il doit y en avoir moins en haut qu'en bas, et que par conséquent, en transportant le baromètre sur le haut d'une montagne , la colonne barométrique ^devra changer de niveau, et cela en proportion des hauteurs, et c'esl ce que l'expérience a démontré.

Claude Bernard a fait encore remarquer (ch. i, § 6) qu'on n'a pas toujours une idée préconçue, mais que souvent on la cherche ; ^'est ce qui a lieu dans les matières absolument nouvelles, où toute idée directrice fait défaut. Ces sortes d'expériences de* tâtonnement sont ce qu'il appelle de& expériences pour voir; et

Ton dira alors que l'expérience est une observation provoquée dans le but de faire naître une idée.

297 . Des momeuts de l'expériiuentation. — D'après ce qui précède, Claude Bernard constate qu'il y a deux opérations à considérer dans l'expérimentation : 1° la première consiste k préméditer ei à réaliser les conditions de l'expérience ; 2° à constater les résultats de l'expérience. D'un côté, c'est l'esprit de l'inventeur qui agit; de l'autre, ce sont les sens qui observent ou qui constatent*.

Kn un mot, le travail de l'expérimentateur, d'après le même savant, peut se ramener à quatre moments distincts : 1° il constate un fait; 2° à propos de ce fait, une idée naît dans son esprit ; S" en vue de cette idée, il institue une expérience; A" de cette expéinnce résultent de nouveaux phénomènes qu'il observe; et ainsi dt iiiie. L'esprit du savant se trouve donc placé entre deux obsei .1 ions : 1" l'une qui sert de point de départ; 2° l'autre qui sei I le conclusion. {Ibid., § 6.)

On voit que s'il peut y avoir observation sans expérience, il ne peut y avoir d'expérience sans observation.

iJ'JS. Sciences d'obsei'Tîilion et sciences expérimentales. — On appelle sciences d'observation celles qui n'ont recours qu'à l'observation et non à l'expérience, parce que les phénomènes dont elles s'occupent sont de ceux sur lesquels nous ne pouvons pas agir : par exemple, les phénomènes astronomiques, dumoinsentant qu'ils'agitdes mouvements célestes. Nous ne pouvons rien en effet sur le mouvement des étoiles ; nous ne pouvonsf ni accélérer ni reculer l'apparition d'une éclipse ou d'une comète.

Cependant, il est né de nos jours une branche de l'astronomie qui permet les expériences : c'est Vastrotiomie physique, celle qui s'occupe de la composition des corps célestes; on sait, en effet, qu'à l'aide de l'analyse spectrale on peut faire apparaître des phénomènes cachés à nos sens » .

Une autre science, qui jusqu'ici n'a été accessible qu'à l'observation et non à l'expérience, est la météorologie.

En général, la science qui n'a pas l'expérience à son service reste en arrière, n'ayant pas à sa disposition les moyens néces-

1. Un exemple frappant de celte distinction, iJ. On pourrait dire que l'analyse spectrale n'e»l

donné par Cl. Bernard, est celui du naturaliste qu'un moyen d'observation. Cela est vrai tmaii

Huber, qui, quoique aveiigie, a fait d'admirables nous pouvons niudifier les condilions de cetta

exfiélieuces sur les abeilles. analyse, «t en cela l'expérience intervient.

.470 LOGiQCE.

saires pour vérifier les hypothèses et découvrir les causes. Cependant celle règle souffre une grande exception; en effet lastronomie par la seule observation aidée du calcul, est arrivée a la plus haute perfection. La raison en est que, dans celle science, la nature elle-même s'est chargée en quelque sorte de taire les frais de l'expérience. En effet, grâce à la distance les astres ont été réduits à des rpoints lumineux mobiles. Us se sont trouvés par là même ramenés à des conditions géométriques qui ont permis l'application des calculs les plus subtils; ainsi on a obtenu par le seul éloignement ce que l'expérience la plus savante a peine à obtenir des phénomènes qui tombent immédiatement sous nos prises- .

Parmi les sciences d'observation il faut encore compter l instoire naturelle, c'est-à-dire la zoologie, la botanique, même la minéralogie, en tant que ces sciences se contentent de décrire et de classer les espèces. Vanatomie est également une science

d'observation. i i •

Au premier rang des sciences expérimentales sont \d. physique et la chimie. On sait que, dans ces sciences, rien n'est plus facile qued'anirsur les phénomènes; c'est surtout depuis qu on a appliqué cette méthode d'une manière savante qu'elles ont été constituées comme sciences positives.

On s'est demandé jusqu'à nos jours si la physiologie, ou science des fonctions des êtres vivants, est ou n'est pas une science expérimentale. Guvier refusait encore de lui reconnaître ce caractère. Les raisons qu'il en donnait, c'est que la vie est une harmonie de conditions, et que si l'on louche à l'une de ces conditions, toutes sont troublées : «Toutes les parties d'un corps vivant sont liées elles ne peuvent ai^ir qu'autant qu'elles agissent toutes ensemble; vouloir en séparer une de la masse, c'est en chan-er Pessence. » {Letlre à Merlrud, citée par Cl. Bernard, part. Il, ch I). Celle doctrine a été réfutée pa^Cl. Bernard, et n esl plus admissible aujourd'hui. D'une part, les nombreuses expériences de ce savant, aussi précises et aussi concluantes que celles .les piiysiciens, sur la fonction glycogenique du foie, sur les nerls vaso-moteurs, sur le curare; — de l'autre, les savantes c< Bsidéralions que l'on doit lire dans la seconde partie de son Introduction à la médecine expérimentale', ont définit ivemenl classé la science physiologique parmi les sciences expérimentales

1 En démontrant cette vérité t^nr la phy- mont vam U médocinc. en tant fue oelle-cj «olofiië, Gl Bmiard le dénvontrait imi-lidlt dépend de 1. physiologie. On.mo M cepe»d«i«

MÉTHODE DES SCIENCES PffYSlQUES ET NATURELLES. ^^i

399. »e rbidiiiction. — Après la constatation des faits, ce qui a lieu par l'observation oti par l'expérience, la science passe à Vindiœtion, c'est-à-dire à la formation des lois, ce qui se fait par quatre méthodes différentes auxquelles St. Mill {Logique inductive, liv. MI, ch. viii) a donné les noms suivants :

i° Méthode de concordance;

2° Méthode de différence ;

3" Méthode des variations concomitantes ;

A" Méthode des m/<3Îws ^

Méthode de concordance. Elle consiste, suivant St. Mill, â comparer les cas différents dans lesquels le phénomène se présente. Si tous ces cas, si différents qu'ils soient sous tout autre rapport, présentent cependant partout et toujours une cir^ constance commune, cette circonstance peut être considérée comme la cause du phénomène.

Exemple : Soit le phénomène de la cristallisation. On observe tous les cas où il se produit, et on trouve qu'ils ont tous un antécédent commun, et un seul, qui est le dépôt à l'état solide d'une matière en état de fusion ou de dissolution. On en conclut que la solidification d'une substance à l'état liquide est l'antécédent ou la condition invariable de la cristallisation.

^ Méthode de différence. Cette méthode, qui est surtout celle de l'expérimentation, est la contre-épreuve de la précédente.' Elle consiste à supprimer la circonstance qui paraît être, d'après la -méthode de concordance, la cause ou du moins l'une des causes du phénomène : si, cette circonstance supprimée, le phénomène cesse de se produire, c'est une confirmation évidente que la circonstance en question est une des conditions (sinon la condition unique) de la production du phénomène. Par exemple, c'.-st un fait que le son se produit dans l'air; mais il peut se faire que ce soit une circonstance indifférente. Si je fais le vide et que le son cesse de se produire, il devient évident par là que l'air est, sinon la cause du son, du moins l'un de ses agents de transmission. De plus, si je m'aperçois qu'en pressant un corps et en

i.3^'lWnPrfrn.^I**'^/^*"' ^^ére" l'importaoc mières ne wnt que les Tables de Bacon (ff».

.n„P.!?H.?T • f!^'*'»""".' "•»?, «Jeux autres vutn ôrganum. liv. II). La méthode de concor-

SntP^^^n wA ^»' «°ntdes plus .m- da,ice répond aux tabulée prœsmcise. la Je-

K»«L™« 1,. f '■ ' ''»*«':'^««»'"^ '^/»«?«« thode de différe^ice aux tabula absenlix ; et

*Jn,lTv^ pa<ftoiO!7î9u«. C'est toujours le la mélliode des variations aux tabulx qradùum

î L ri l^t? '"".îifi rexpérience. ou comparationis. La seule addition l M . MiU

«. De ces quatre méthodes, les trois pre- est la méthode des résidM».

arrêtant son mouvement je supprime le son, j'ai lieu de supposer que le mouvement du corps est la cause du son.

La méthode de difTérence, qui correspond à ce que Bacon appelait les tables d'absence {tabulœ ahsentiœ), est le ressort le plus puissant de la méthode expérimentale. C'est elle qui donnela véritable preuve. C'est là aussi qu'a été la principale découverte de Bacon : c'est ce qu'il appelait « procéder per eœclusiones et rcjecliones débitas »,

Cl. Bernard insiste avec force sur cette nécessité de la contre-épreuve.

En effet, dit-il, pour conclure avec certitude qu'une condition donnée est la cause prochaine d'un phénomène (ou Tùn des éléments de Sb cause), il ne suffit pa» d'avoir prouvé que celte condition précède ou accompagne toujours ce phénomène; mais il faut encore établir que, cette condition étant supprimée, le phénomène ne se montrera plus... Les coïncidences constituent un des écueils les plus graves de la méthode expérimentale. C'est le sophisme post hoc, ergo pi-opler hoc... La contreépreuve supprime la cause supposée pour voir si l'effet persiste, suivant cet adage : tublalâ causa, tollitur effectus; c'est ce qu'on appelle exjoerimenium cructs.

Méthode des variations concomitantes. Cette méthode qui correspond à ce que Bacon appelait tabulœ graduum ou tabulœ comparationis, consiste à faire varier la cause, c'est-àdire la circonstance qui, d'après les deux méthodes précédentes^ est supposée la cause, et à voir si le phénomène variera dans la même proportion. Ce sera là une confirmation manifeste des résultats obtenus. Par exemple, si la dilatation d'un corps augmente ou diminue en proportion de la température, on pourra dire d'une manière certaine que la chaleur dilate les corps ; si la colonne barométrique varie en proportion de la rareté de l'air, on pourra dire que l'air est pesant.

400.Ëxeniple des trois méthodes. — Expériences de Pasicisr. — Un exemple remarquable et lumineux de l'applicaiion (les trois méthodes nous est fourni par les expériences célèbres de Pasteur sur la génération spontanée.

Supposons que l'on parte de cette hypothèse quela production piétendue spontanée d'organismes vivants ait pour cause la présence de germes en suspension dans l'air qui viennent à rencontrer dans un liquide fermentescible un milieu favorable à leur éclosion. Que fera-t-on pour justifier l'hypothèse?

1" Un exposera à l'air libre des vases remplis de liquides fermentescibles, et on prouvera que partout où des germes

supposés auront pu tomber sur ces liquides, les productions dites spontanées auront lieu : méthode de concordance.

2° On pratiquera la contre-épreuve, en soustrayant au contraire ces liquides à l'action de l'air extérieur et en prouvant que des vases fermés, où l'air ne peut pénétrer, restent indéfiniment exempts de tout organisme : méthode de différence.

3° On montrera que le nombre des organismes produits est proportionnel au nombre de germes que l'on peut supposer dans l'air. Par exemple, dans les caves, où l'air est immobile et où les germes doivent être depuis longtemps tombés sur le sol, on pourra exposer des vases ouverts à l'air libre sans que les organismes se produisent; et si l'on gravit les montagnes, où les germes doi 'eut devenir de moins en moins fréquents à proportion de la hauteur, le nombre des organismes doit décroître proportionnellement : or tous ces faits se- sont vérifiés. C'est la méthode des variations concomitantes.

401 . Méthode des résidus. — A ces trois méthodes qui forment l'essentiel de la méthode expérimentale, St. Mill a cru devoir en ajouter une quatrième, qu'il appelle la méthode des résidus *.

Yoici en quoi elle consiste :

Si l'on retranche d'un phénomène donné tout ce qui, en vertu d'inductions antérieures, peut être attribué à des causes connues, ce qui reste sera l'effet des antécédents qui ont été négligés et dont reffet était encore une quantité inconnue. (Mill, ch. vm, g 5.)

Exemple : La recherche de la cause du son et de sou mode de propagation avait conduit à des conclusions qui permettaient de calculer exactement sa vitesse dans l'air. Les calculs furent faits; mais lorsqu'on les compara au fait, bien que leur concordance fût tout à fait suffisante pour constater l'existence générale de U cause et du mode de transmission assignés, on trouva que cette théorie ne pouvait rendre compte du total de la vitesse. 11 restait à expliquer un résidu de vitesse... Enfin Laplace eut l'heureuse idée que cette vitesse pouvait produire de la chaleur développée par la condensation.

402. Règles de l'induction. — Quelque importance que puissent avoir dans la science les phénomènes résidus, cette quatrièmeméthoden'estcependant, comme Mill lereconnaîtlui-même, qu'un cas particulier de la méthode de différence. On peut donc la négliger et ramener les règf/es de i'iwcittdîow à trois principales:

1° Positâ causa, ponitur effectiis; 2° Subiatâ causa, tollitur effectus; 3° Variante causa, variatur effectus.

1. Déjà Herschcll av.iit signalé, dans son Discours iur la philosophie naturelle, le rile de* phénomèaes sfi'û appelan résidu» (lSS-160).

C'est par l'application de ces trois règles que la méthode in* ductive se distingue des méthodes hypothétiques ou à priorù L'une et l'autre passent du particulier au général, des faits aux causes on aux lois ; mais tandis que la vraie induction, retenue par l'expérience, ne va pas au delà de ce que les faits lui ont appris, l'induction arbitraire, constructive ^ conjecturale, suppose les causes, et embrasse dans des conceptions anticipées non seulement les faits connus, mais tous les faits possibles.

De là la différence signalée par Bacon entre les, axiomes moyens, qui ne sont que l'expression rigoureuse des faits, elles axiomes généralissimes, qui sont les théories arbitraires. Comme exemples du premier genre, on peut citer : les lois de Kepler sur les révolutions des planètes ; les lois de Galilée sur la chute des corps; les lois de Newton sur la gravitation universelle. Comme exemples du second genre, nous citerons les tourbillons de Descartes, le système de Ptolémée, le phlogistique de Stahl, etc.

403. >>© l'hypothèse. — Ce qui précède nous apprend suffisamment ce que c'est que Vhypothèse. L'induction est la généralisation des faits, et l'hypothèse une généralisation qui dépasse les faits. L'une et l'autre ne sont à vrai dire que des suppositions ; toute induction est déjà une hypothèse ; mais l'induction est une hypothèse vérifiée, tandis que l'hypothèse reste une induction non encore vérifiée, ou qui ne peut pas l'être. — Bacon, en opposant l'induction à l'hypothèse, appelait l'une méthode d'm* terprétation, l'autre méthode d'anticipation. L'une s'applique à déchilïrer la nature, l'antre à la deviner; l'une repose sur les faits, l'autre s'appuie surtout sur l'imagination. Bacon, voulant combattre la témérité des hypothèses, disait : « Ce ne soni pas des ailes qu'il faut attacher à l'esprit humain, mais du plomb. »

La logique du xviii® siècle, à la suite de Bacon, se montrait irès sévère pour l'hypothèse et croyait devoir la bannir complèicment de la science. On rapportait sans cesse le mot de Newton : Hypothèses non finrjo. Depuis on est revenu de ces exagérations. On a compris que^hypothè^e ne pouvait pas cire bannie de l'e.^^prit humain, et nous avons vu qu'un des maîtres de la science moderne la considère comme essentielle à la méthode exp.-rinientale : car pourquoi fait-on des expériences, sinon pour véritie:^ une idée préconçue? (il2).

L'hy[)othèse, pour être vraiment scientifique, doit remplir le» conditions suivantes *

i' Elle doit être fondée sur des faits. Une hypothèse qui ne repose sur rien est ce qu'on appelle une hypothèse gratuite : ella doit donc pouvoir expliquer les faits connus, ou, sinon les expliquer, les représenter au moims d'une manière commode à l'esprit et servir à les lier V.

2° "^iîle doit n'être contredite par aucun fait, [à moins que ces faits contraires ne puissent être expliqués, et rentrer dans l'hypothèse.

3" Elle doit être féconde, c'est-à-dire susciter des recherches nouvelles, provoquer des expériences.

4» La si7nplicité est encore en général un des caractères d'une bonne hypothèse. Par exemple, Copernic a été conduit à son hypothèse par l'extrême complication du système de Ptolémée.

M. Dumas, dans sa Philosophie chimique, a résumé ainsi les caractères d'une bonne hypothèse :

Elle sera, dit-il, suscitée par l'observation de dix faits; elle en expliquera dix autres déjà connus, mais qui n'étaient pas liés ensemble ni aux précédents; elle ea fera découvrir dix nouveaux. Mais la plupart du temps, elle finira par succomber dotant dia; derniers faits qui ne se lient plus aux précédents.

Un exemple peut être emprunté à M. Dumas lui-même. C'est cette théorie que les végétaux sont appelés à produire des composés chimiques, et que les animaux les détruisent. Cette belle théorie, fondée par MM. Dumas et Boussingault, était suscitée par les faits connus, en expliquait un grand nombre, en a fait découvrir d'innombrables; mais elle est venue échouer devant cette grande découverte de Claude Bernard, à savoir, la fonction glycogénique du foie, d'où il résulte que le foie produit du sucre sans en recevoir, et que par conséquent les animaux aussi bien que les végétaux sont capables de créer des composés organiques.

404. »e raualogie. — Une des formes de l'hypothèse ou de l'induction incomplète, c'est Vanalogie.

Dans le cas de l'induction, nous concluons ou du même au même (le soleil se lèvera demain), ou du semblable au semblable (tous les hommes mourront). — L'analogie est une ressemblance mêlée de différence. Le raisonnement par analogie con-

1. On pourrait distingner deux sortes d'hy- comme si...; et les hypothèses explicativet,

pottaèses : les hypothèses représentatives (par qui prétendent donner les c hoses comme e>.leê

exemple, les deux fluides électriques, l'attrac- sent (hypothèse de réliiert. Celles-ci sont J>1««

tion), qui servent de symboles à l'imaginalion. tât c« qu'on appelle des théoriet. filles se fermuleut ainsi : les choses se passent

sistera donc à supposer qu'entre deux choses qui se ressemblent et qui diffèrent en même temps, les ressemblances sont assez nombreuses pour nous permettre de conclure de l'une à l'autre. Par exemple, la terre est une planète qui est habitée; donc, les autres planètes, si les conditions sont les mêmes, peuvent également être habitées.

Ad. Garnier montre très bien que l'analogie se compose de deux inductions contraires : c'est pourquoi il y a quelque mélange de doute.

En effet, si d'un côté nous pensons que les choses qui présentent une partie des qualités patentes observées dans un premier objet, pourraient bien manifester la même qualité secrète, nous pensons aussi que, comme elles ont d'autres qualité» visibles, elles pourraient bien ne pas posséder la même qualité latente. Par exemple^ voici une plante vénéneuse ; or j'en aperçois une autre qui a la même fleur et le même fruit ; je suis porté à croire qu'elle recèle du poison ; mais elle a une feuille différente» je puis aussi supposer (|u'el]e n'est pas vénéneuse. Je porte donc à la fois deuxjuge- Bients : 1° les objets qui ont les mêmes qualités visibles ont les mêmes qualités secrètes ;2» les objets qui ont des qualités patentes dissemblables n'ont pas les mêmes qualités intimes. «{Fac. de l'âme, I. VlU, ch. i, g 3.) »

Il est évident que si les deux jugements précédents étaient absolument équivalents, le seul résultat serait le doute absolu, c'esl-à-dire l'absence de toute induction. Mais si le nombre des qualités semblables l'emporte sur les différentes, ou si l'importance des caractères semblables nous paraît plus grande que l'importance des caractères différents, nous donnons alors la préférence à l'un des deux jugements sur l'autre; nous faisons une induction, mais une induction mêlée de doute : c'est ce que l'on appelle Vanalogie.

Dans la pratique, ce que les savants appellent induction n'e.st presque jamais qu'analogie. En effet, le savant ne croit pas nécessaire de donner un nom à une opération d'esprit en apparence aussi stérile que celle-ci : « Toutes les pierres abandonnées à elles-mêmes sont tombées; donc toutes les pierres tomberont ; » ou encore à celle-ci : « Le soleil se lèvera demain. » C'est le logicien qui est frappé de ce qu'il y a de téméraire à conclure dans ces dilTérenls cas du présent à l'avenir, et du lieu où nous sommes à tous les lieux de l'univers. Pour le savant, induire c'est découvrir, c'est passer du connu à l'inconnu; ce sera dire par exemple : puisque les solides et les liquides sont pesants, pourquoi les gaz ne seraient-ils pas pesants? On découvre ainsi la pesanteur de l'air. Ou encore, c'est dire : puisque tous les corps abandonnés à eux-mêmes tombent, pourquoi la lune ne tombe-t-elle pas? Et c'est découvrir la gravitation universelle.

Or, passer des solides et des liquides aux gaz,, des corps terrestres aux astres, ce n'est pas aller du semblable au semblable, mais simplement de l'analogue à l'analogue. Toutes les grandes inductions scientifiques ne sont donc que des raisonnements par analogie.

Cependant il est convenable de restreindre le sens du mot analoî^ie et de l'appliquer, non pas aux cas où de grandes ressem,' blances couvrent les différences, mais, au contraire, aux cas où de grandes différences couvrent la ressemblance : c'est là, surtout, que l'analogie a sa fonction propre et son importance, en même temps que son danger.

C'est en histoire naturelle, en anatomie comparée, surtout, que l'an.'iiogie a rendu d'immenses services. Quoi de moins serablal)le eu apparence que le sabot d'un cheval, l'aile d'un oiseau et la nageoire d'un poisson? cependant la science a su découvrir sous les différences un même élément anatomique, à savoir, le quatrième tronçon du membre antérieur. C'est la même méthode qui a fait découvrir que le crâne est une vertèbre.

Le sentiment juste de l'analogie distingue le vrai savant de celui qui ne r^.st pas : celui-ci remplace par l'imagination la comparaison précise et légitime. C'est par exemple une fausse analogie qui a conduit un utopiste moderne, Ch. Fourier, à supposer que le monde moral est gouverné par Vattraction comme le monde physique, et à imaginer une attraction passionnelle ^ semblable à l'attraction des corps célestes. C'est prendre une métaphore pour une cause ; rien ne se ressemble moins que l'impulsion des passions et la chute des corps.