OBSERVATION. EXPÉRIMENTATION

Quelque talent qu'oa déploie dans l'analyse des faits tels que les offre la nature, l'observation est toujours inférieure à l'expérimentation qui provoque artificiellement la production d'un phénomène ou en modiiie les conditions, pour en rendre l'étude plus facile ou plus féconde. Par elle, on se donne le spectacle d'un phénomène toutes les fois qu'on a besoin de l'examiner ou de le démontrer. Prenons pour exemple la rosée : 1° je fais voir par l'expérimentation, quand je le veux, que la rosée a pour cause un refroidissement qui condense en gouttelettes la vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère ; je mets un morceau de glace dans un verre d'eau et celui-ci se couvre immédiatement de rosée; 2° si je désire ensuite constater que ce refroidissement est produit par le rayonnement pendant les nuits calmes et sereines, j'ai recours à l'observation et je suis obligé d'attendre que le cours des choses amène les conditions météorologiques de ce refroidissement.

L'expérimentation, comme on vient de le voir, a sur l'observation l'avantage d'augmenter notre sphère d'action. On doit donc la pratiquer toutes les fois qu'on le peut. — Elle offre un second avantage : dans l'observation, les phénomènes se présentent avec toute leur complexité; dans l'expérimentation, non seulement je produis chaque phénomène quand je veux l'étudier isolément, mais encore je peux isoler ou réunir ses éléments, retrancher ou ajouter une circonstance, afin de constater quelle est sa condition déterminante et d'arriver ainsi à découvrir sa loi (cf. 206). C'est ce que Bacon nomme productio, compulsio, inversio, variatio, translatio experimenti (cf. De aagmaitis scientiarum, V, n, 6-13; éd., Bouillet, t. I, p. 253). Soit la loi de Mariotte : je prolonge l'expérience, en augmentant les pressions d'uue à trois atmosphères, la température restant la même; je la pousse, en opérant au delà de trois atmosphères; je la renverse, en débutant par une pression inférieure à une atmosphère et en la diminuant successivement; je la varie, en opérant à des températures différentes; je la transporte, en passant de l'air à d'autres gaz. Tels sont les procédés qu'on applique dans les sciences physiques.

Les considérations que nous venons d'exposer conduisent à distinguer deux sortes de sciences : 1° les sciences d'observation, où l'homme se borne à contempler la nature sans agir sur elle ; 2° les sciences expérimentales, où l'homme produit, dans les conditions qu'il détermine lui-même, les phénomènes qu'il veut étudier (cf. 216).

puil. lév. 8

Classification.

201. Des classifications naturelles. Prendre des exemples dans la science. (24 août 1868.)

202. Des classifications soit naturelles, soit artificielles. Montrer leur différence par des exemples détaillés. (26 novembre 1867; 7 novembre 1871.)

Bisser tation. Dès que l'homme a acquis sur un ensemble d'objets un certain nombre de notions, il sentie besoin de les disposer dans un ordre déterminé pour les retenir et les communiquer aisément. On reconnaît dans le mécanisme des langues, dans les travaux administratifs, une foule de généralisations systématiques que suggère aux hommes la logique naturelle. Ce sont les produits spontanés de la classification, opération qui consiste à distribuer méthodiquement en genres et en espèces les objets d'une science d'après leurs ressemblances et leurs différences.

Il y a des classifications purement indicatives qui ne servent qu'à faire trouver un objet sans en donner aucune connaissance: telles sont celles des dictionnaires. Elles n'ont d'autre règle que la commodité.

Les classifications scientifiques sont à la fois indicatives et instructives : elles sont artificielles ou naturelles. La Botanique et la Zoologie en offrent les exemples les plus remarquables.

Les classifications artificielles sont fondées sur quelques caractères choisis arbitrairement : tel est, en Botanique, le système de Linné qui ne considère que les organes sexuels des végétaux. Les classifications de ce genre n'offrent d'utilité que dans l'enfance de la science, quand on a besoin d'établir a priori quelque ordre dans un grand nombre d'objets que l'on a à étudier. Elles les font mal connaître, parce qu'elles les rapprochent souvent d'une manière bizarre malgré leur éloignement naturel. Leur principal inconvénient, c'est qu'elles disposent ceux qui les suivent à n'examiner dans les objets que les caractères qui se rapportent au système adopté. Enfin, par cela seul qu'on peut les imaginer à volonté, elles se succèdent rapidement, fatiguent l'esprit par la diversité de la nomenclature et portent ainsi le trouble dans la science.

Les classifications naturelles sont fondées sur l'ensemble des caractères constitutifs des objets, de manière à les rapprocher

CLASSIFICATION. Hl

ou à les éloigner suivant les degrés de ressemblance qu'ils ont entre eux. Leurs règles se réduisent à deux: 1° Ranger les êlrcs en séries d'après leurs affinités respectives, c'est-à-dire les distribuer de toile sorle que les espèces qui ont le plus d'analogie entre elles se trouvent toujours les plus rapprochées et que leur élôignement indique leurs différences, ce qui établit une sorte de passage plus ou moins marqué de chaque groupe au groupe suivant; 2° Diviser et subdiviser chaque série d'après la subordination des caractères, c'est-à-dire en raison de leur constance et de leur généralité, de leur importance physiologique et du rôle qu'ils jouent dans la vie d'une espèce d'êtres. Ces conditions sont remplies à différents degrés, pour la Botanique, par les systèmes d'Ant. Laur. de Jussieu et de M. Brongniart, et pour la Zoologie, par les systèmes de Cuvier, de De Blainville, etc. Ces systèmes sont perfectibles : • car celte nécessité même d'étudier à fond les objets dont on s'occupe fait qu'à mesure qu'on découvre de nouveaux rapports, il faut modifier les classifications; modifications qui tendent de plus en plus à les rapprocher de la perfection à laquelle elles ne pourraient parvenir que si l'homme n'ignorait rien de tout ce qui se rapporte aux êtres classés.

Ces classifications sont à la fois indicatives et instructives. i ° Elles servent à discerner une chose vue pour la première fois et dont le nom est inconnu. En partant des caractères qu'elle porte pour les chercher en tête des divisions, on arrive aisément à trouver sa place et son nom dans le système. 2° De plus, pour la connaître en elle-même et dans ses rapports avec les autres, il suffit de récapituler tous les caractères d'espèce, de genre, etc., par lesquels nous sommes conduits au nom de l'objet : nous avons ainsi son caractère total, tel que le donnerait une description complète, avec cette différence que dans la classification ce caractère total se trouve décomposé en une série de caractères subordonnés qui expriment les divers degrés de ressemblance de l'objet avec les autres. — Supposons qu'on ait à définir le lièvre. Si l'on dit que le lièvre appartient à l'embranchement des animaux vertébrés, à la classe des mammifères, à l'ordre des ronrjeurs, au genre lepus, on saura par la première dénomination que ce n'est ni un insecte ni un mollusque ni aucun autre animal sans squelette intérieur; par la seconde, on exclura de la comparaison les poissons, les reptiles et les oiseaux ; par la troisième, on distinguera le lièvre des neuf dixièmes des mammifères ; lorsqu'on aura

déterminé de la même manière le genre auquel il appartient, on n'aura plus qu'à le comparer à un très-petit nombre d'animaux dont il diffère par quelques traits plus ou moins saillants. — On voit par là comment les classifications naturelles sont à la lois indicatives et instructives. Toutefois, si elles sont utiles parce qu'elles coordonnent les idées générales de la science, il ne faut pas oublier qu'elles n'expriment la réalité que d'une manière imparfaite, parce rien n'est isolé dans la nature, que tont y tient de tout.

Les procédés employés ici par l'esprit bumain sont, comme dans toutes les autres opérations logiques, l'analyse et la syntbèse. 1° Pour établir une classification naturelle, on suit une marche analytique: on compare des groupes d'individus et on les réunit en espèces, les espèces en genres, les genres en familles, les familles en ordres, les ordres en classes, les classes en embranchements, dont l'ensemble constitue le règne minéral, le règne végétal, le règne animal; puis on établit la nomenclature, de telle sorte que le nom du genre exprime les propriétés communes aux espèces qu'il contient, et que la qualification ajoutée au genre désigne la différence caractéristique de l'espèce. 2° Pour enseigner la classification ou pour s'en servir, comme dans l'exemple du lièvre cité plus baut, on suit une marche synthétique : on descend graduellement des divisions les plus élevées aux espèces et aux variétés.

Lire Charles, Lect. de phil., II, p. 56-59.

203. Montrer le lien de la généralisation et de la classification. (8 novembre 1874.)

204. Quel est le rôle des idées générales dans les classifications? Comment se forment les idées générales? Comment se subordonnent-elles entre elles? Donner des exemples. (19 novembre 1873.)

205. Des genres et des espèces. Méthode pour les déterminer scientifiquement. Quelle est la valeur et la portée des idées générales? (17 mai 1867.)

Plan. Le principal travail de la pensée consiste à former des idées générales et à établir entre elles des rapports.

1° Pour former des idées générales, on compare un certain nombre d'objets pour discerner leurs ressemblances et

leurs différences, réunir les caractères semblables en une idée et

lui donner un nom spécial (cf. 08). — 2° On se borne ordinairement à distribuer les idées générales par groupes systématisés sous le double rapport de la compréhension et de l'extension (cf. 162); mais dans la botanique et la zoologie, où le système adopté pour le groupement des idées générales a le plus d'importance, il faut déterminer les genres et les espèces par une méthode scientifique : c'est l'œuvre des classifications naturelles (cf. 201).

Pour juger la valeur et le rôle des idées générales dans une classification naturelle, il faut considérer deux eboses très-importantes pour les sciences positives : la première, c'est qu'il n'existe dans la nature que des individus; la seconde, c'est que la distinction des espèces est fondée sur les caractères essentiels des individus et sur les lois de la nature. En effet, l'espèce est un ensemble d'individus possédant des caractères communs qu'ils transmettent par voie de reproduction à d'autres individus capables de conserver ces caractères fondamentaux, tout en étant susceptibles de variations secondaires. Il en résulte que les caractères essentiels qui constituent le type de ebaque espèce ne représentent pas des conceptions arbitraires de notre esprit, mais les lois et le plan de la nature, parce que les espèces ne se mêlent pas par la génération et ont le double privilège de la (ixité et de la durée.

Lire Bouillet, D. des sciences, art. Espèce.

Induction. Analogie.

206. Comment s'élève-t-on à l'idée de loi dans les sciences de la nature? Qu'est-ce qu'une loi physique?^! quoi les lois physiques diffèrent-elles de la loi morale ? (S mai 1809; 20 juillet 1872.)

Dissertation. De même que la classificationramène la multiplicité des individus que renferme la nature à un nombre limité de types dont ebacun représente les caractères essentiels d'une espree, de même l'induction ramène la multiplicité des phénomènes particuliers a un nombre limité de lois, propositions générales énonçant les conditions définies qui déterminent invariablement la production des phénomènes. Telles sont, en astronomie, les lois de Kepler ; en physique, les lois de la pesanteur; en chimie, la loi des proportions multiples.

Pour déterminer une lo;, il faut, d'après la définition, constater la liaison constanle d'un phénomène avec un autre phénomène (cf. 216). D'après Bacon [Nov. org., II, xi; éd. Bouillet, t. II, p. lxix), on la découvre en examinant si le 1er phénomène détermine la production du 2° par sa présence, s'il le supprime par son absence, si en variant il le fait varier dans des proportions correspondantes. Soit la loi doMariotte : « Les volumes d'un gaz sont en raison inverse des pressions qu'il supporte. » Pour la vérifier, on soumet successivement une masse d'air enfermée dans un vase clos à une pression de 2, 3, 4, 5 atmosphères ; on trouve que le volume de cette masse devient successivement 1|2, 1|3, I|4, i|5 de ce qu'il était primitivement. Dans cet exemple, l'induction consiste à affirmer que la loi suhsiste pour toutes les valeurs de la pression d'une à cinq atmosphères, affirmation qui porte sur une infinité de valeurs, tandis que le nomhre des expériences est nécessairement fini.

Les préceptes que Bacon donne pour constater l'existence d'une loi peuvent se résumer dans ces deux règles : 1° Généraliser avec prudence, c'est-à-dire faire un nombre suffisant d'observations, éliminer les circonstances variables, puis formuler en une proposition générale le rapport invariable que l'on a constaté ; 2° Regarder la généralisation comme une /en ou comme une hypothèse, selon qu'elle est certaine ou probable d'après le nombre et la valeur des observations que l'on a faites (cf. Charles. Lcct. dephil., II, p. 62-66).

Les mêmes règles s'appliquent au raisonnement par analogie, qui conclut de la ressemblance partielle de deux choses à leur ressemblance totale dans la production d'un phénomène déterminé; mais ses conclusions n'ont dans la plupart des cas qu'une valeur hypothétique (cf. 209). La physique en offre un exemple dans l'assimilation de l'électricité, du galvanisme et du magnétisme.

La loi physique, considérée dans son principe philosophique, est la manière fixe dont une cause produit son effet. Elle suppose donc une force dont l'exercice a été réglé par une puissance suprême et immuable qui, en donnant aux êtres leur nature et leurs propriétés, a par là même établi l'ordre universel et constant en vertu duquel la condition d'un phénomène détermine toujours et partout la production de ce phénomène. C'est cette même puissance qui en donnant à l'homme la raison et la liberté lui a imposé la loi morale, qui est l'obligation morale de vouloir le bien (cf. 255).

En comparant les caractères de la loi physique et ceux de la loi morale, on trouve que toutes doux ont leur principe en I lieu. Elles diffèrent entre elles en trois points. 1° La raison nous fait connaître directement la loi epui doit servir de règle à notre volonté, lundis qu'elle nous dit seulement que les forces de la matière ont des lois ; nous sommes réduits à chercher celles-ci péniblement par l'expérience aidée de l'induction. 2° La loi physique esl invariablement observée par les forces de la matière, parce que celles-ci ne sont pas libres; au contraire, la loi morale peut être violée, parce que nous sommes libres; donc, quand nous accomplissons des actes conformes à cette loi, ce n'est point par nécessité, c'est par respect pour cette loi, par obéissance volontaire à l'obligation morale (cf. 255). 3° La loi physique représente ce que fait un agent dépourvu d'intelligence et de liberté ; la loi morale représente ce que doit faire un agent intelligent et libre : c'est pour cela qu'on la nomme le devoir.

207. En quoi la méthode expérimentale diffère-t-elle de Yempirisme? (1er mai 1868.)

Plan. Il y a en Logique deux méthodes qui contribuent d'une manière inégale aux progrès de l'esprit humain, la méthode cmpiriciuc et la méthode expérimentale.

La méthode empirique se borne à observer et à recueillir des fails sans les interpréter ni déterminer leur place dans l'ensemble de la science, comme le faisait l'ancienne alchimie.

La méthode expérimentale joue un rôle plus important dans l'œuvre qu'accomplissent les sciences positives : par une conception claire du problème qu'elle se propose de résoudre, elle détermine d'une manière rationnelle la direction que doivent suivre les investigations, elle indique les expériences à faire, elle rapproche et interprète les faits à mesure qu'ils s'accumulent, elle s'élève à leurs lois et à leurs causes par l'induction et l'analogie, elle en déduit les conséquences et les applications, enfin, elle conçoit les hypothèses dont la vérification expérimentale peut amener une découverte (cf. 209).

En comparant l'empirisme à la méthode expérimentale pour déterminer exactement leur valeur respective, on voit que l'empirisme n'est pas faux, mais insuffisant : « Il est beaucoup de travailleurs qui n'en sont pas moins utiles à la science, quoiqu'ils se bornent à lui apporter des faits bruts

ou empiriques. Cependant le vrai savant est celui qui trouve les matériaux de la science, et qui cherche en même temps à la construire en déterminant la place des faits et en indiquant la signification qu'ils doivent avoir dans l'édifice scientifique... L'expérimentateur qui ne sait pas ce qu'il cherche ne comprend pas ce qu'il trouve. » (CI. Bernard, Rapport, sur la Physiologie).

Bacon exprime la même pensée par une comparaison ingénieuse. Il assimile les partisans de la méthode empirique à des fourmis qui amassent des provisions qu'elles consomment ensuite ; ceux de la méthode rationaliste, à des araignées qui tirent de leur substance des toiles fragiles; ceux d'une méthode mixte (c'est-à-dire la méthode expérimentale et inductive), à l'abeille, lui tire des fleurs la matière du miel, mais qui, par un art qui lui est propre, la travaille et la digère. (Novum Organum, I, xcv; éd. Bouillet, t. II, p. 57.)

La méthode expérimentale et inductive conduit seule au vrai but de la science, qui est la découverte des lois et des causes (cf. 208).

208. Expliquer cet aphorisme de Bacon : Vere scire, per causas scire. (1er avril 1873.)

Dissertation, h'empirisme se borne à observer les phénomènes (cf. 207) ; la méthode expérimentale et inductive en recherche les causes comme l'enseigne Bacon (Novum Organum, II, n ; éd. Bouillet, t. II, p. 83) : « C'est une bonne maxime que la science véritable est la science des causes (Recte ponitur vere scire esse per causas scire). » Pour comprendre le sens et la portée de cet aphorisme, il ne suffit pas de reconnaître que la méthode expérimentale et inductive peut seule construire l'édifice de la science; il faut encore examiner quelles sont, d'après Bacon, les causes que l'on doit chercher à découvrir dans l'étude des phénomènes dont la nature est le théâtre.

Aristote, dans sa Métaphysique, reconnaît quatre causes, la matière ou substance, la forme ou essence, la cause efficiente ; et la cause finale. Bacon n'en admet qu'une dans l'élude des sciences physiques, la forme, qu'il définit la loi d'après laquelle se produisent les opérations siviplcs de la nature : « Licet in natura nihil vere existât prœicr corpora individua. edentia actus puros individuos ex lege ; in doctrinis (amen, il 1 a ipsa lex, ejusque inquisitio et invenlio atque explicalio pro fondamento est tam ad sciendum quam ad operandum. » Pour ap-

prccier cette définition, voyons ce qu'est la loi dans la théorie actuelle de la science. On s'accorde à reconnaître que la loi consiste dans les conditions définies qui déterminent invariablement la production d'un phénomène. C'est là aujourd'hui le principe du déterminisme scientifique. On y retrouve l'idée de Bacon formulée avec plus de précision d'après l'épreuve des procédés qui ont constitué les sciences physiques dans les temps modernes (cf. 206).

Suit-il de cette théorie qu'on doive se borner exclusivement à la recherche des lois, comme l'entendait Bacon et comme l'affirme l'école empirique contemporaine? Il suffit de jeter un coup d'œil sur les problèmes agités par les sciences physiques pour se convaincre qu'on n'a pas abandonné la recherche des quatre causes indiquées par Aristote.

1° Le principe de substance (cf. 55) est appliqué spécialement dans les expériences de la chimie sous cette forme : Au milieu de tous les changements des corps, le poids de la matière reste toujours le même. — La recherche des corps simples n'est que la détermination des diverses espèces de substances matérielles, parce que la diversité de la matière est la cause première des phénomènes chimiques.

2° Quoique la théorie de l'essence de la matière appartienne proprement à la métaphysique, cependant il n'est point de physicien ni de chimiste qui ne se foiine de la matière une certaine idée destinée à le guider dans ses recherches. De là est née l'hypothèse des atomes (cf. 42). De là sont nés aussi les deux systèmes appelés Mécanisme et Dynamisme (cf. 224).

3° Le principe de causalité joue un rôle important. Il a deux applications principales : d'abord nous concevons que la production de chaque phénomène est invariablement déterminée par des conditions définies qui constituent sa loi. qu'il existe une causalité enchaînant l'un à l'autre les phénomènes qui se trouvent toujours ensemble: ensuite, la physique admet de vraies causes efficientes dans les théories du son, de la chaleur et de la lumière, quand elle explique ces trois phénomènes par des mouvements qui supposent dans la matière une force motrice réelle (cf. 52).

4° Enfin, le principe des causes finales est indispensable à Panatomie et à la physiologie dans l'étude de toutes les fonctions des organes (cf. 57).

Ainsi expliqué, l'aphorisme cité par Bacon indique toujours le véritable but de la science.

Remarque. On peut consulter sur ce sujelJ. F. W. Herschel : Discours sur l'étude de la philosophie naturelle, le meilleur commentaire du Novum Organum de Bacon; M. Cl. Bernard, Introduction à la médecine expérimentale ; M. Janct, Les problèmes du xixc siècle; de Rémusat, Bacon.

Hypothèse.

209. De Y hypothèse. Du rôle de l'hypothèse dans la méthode expérimentale. (17 août 1870; 1er août 1871.)

210. De l'emploi de l'hypothèse dans les sciences positives. A quelles conditions l'hypothèse scientifique devient-elle une loi? (25 novembre 1867.)

211. Qu'appellc-t-on une hypothèse? Quelles sont les conditions de la vérification des hypothèses scientifiques ? Donner des exemples. (18 novembre 1873.)

212. De l'hypothèse. Son utilité et ses dangers. Caractères d'une bonne hypothèse. (25 juillet 1873.)

Dissertation. Toutes les fois qu'une induction ou qu'une analogie n'est pas certaine, mais seulement probable, elle constitue une hypothèse au lieu d'une loi. Deux choses sont ici à considérer, l'invention et la vérification.

11 n'y a pas de règles spéciales à donner pour concevoir, à propos d'une observation, une idée juste et féconde qui soit pour l'expérimentateur une sorte d'intuition, qui l'amène à considérer un fait sous un point de vue nouveau ou à saisir un rapport qu'il n'avait pas aperçu auparavant. C'est ainsi que la vue d'une lampe qui oscillait suggéra à Galilée la conception du pendule qui décrit des oscillations égales dans des temps égaux : celte idée dut lui apparaître comme une sorte de révélation subite.

L'hypothèse une fois conçue, on peut dire comment on procède pour la vérifier. Dans ce but, on observe les règles suivantes. 1° On examine si l'hypothèse rend compte de toutes les circonstances du fait pour lequel on l'a imaginée et de tous les faits de même nature dont on acquiert la connaissance eu continuant ses investigations : p. ox.,daus la théorie de la lumière, on a abandonné l'hypothèse de {'émission imaginée par Newton, et l'on a adopté l'hypothèse des ondulations imaginée par Descartes, parce que celle-ci explique seule tous les plié-