La structure des révolutions scientifiques

Approche de baseEdit

L’approche de Kuhn de l’histoire et de la philosophie des sciences se concentre sur des questions conceptuelles comme la pratique de la science normale, l’influence des événements historiques, l’émergence des découvertes scientifiques, la nature des révolutions scientifiques et le progrès à travers les révolutions scientifiques. Quelles sortes d’options et de stratégies intellectuelles étaient à la disposition des gens pendant une période donnée ? Quels types de lexiques et de terminologies étaient connus et employés à certaines époques ? Soulignant l’importance de ne pas attribuer la pensée traditionnelle à des chercheurs antérieurs, le livre de Kuhn soutient que l’évolution de la théorie scientifique ne résulte pas d’une simple accumulation de faits, mais plutôt d’un ensemble de circonstances et de possibilités intellectuelles changeantes. Une telle approche correspond largement à l’école historique générale de l’histoire non linéaire.

Kuhn ne voyait pas la théorie scientifique comme procédant linéairement d’une accumulation objective et impartiale de toutes les données disponibles, mais plutôt comme étant guidée par un paradigme. “Les opérations et les mesures qu’un scientifique entreprend en laboratoire ne sont pas “le donné” de l’expérience mais plutôt “le recueilli avec difficulté”. Elles ne sont pas ce que le scientifique voit – du moins pas avant que sa recherche ne soit bien avancée et son attention concentrée. Il s’agit plutôt d’indices concrets du contenu de perceptions plus élémentaires et, en tant que tels, ils sont sélectionnés pour l’examen minutieux de la recherche normale uniquement parce qu’ils offrent la possibilité d’une élaboration fructueuse d’un paradigme accepté. Bien plus clairement que l’expérience immédiate dont elles découlent en partie, les opérations et les mesures sont déterminées par le paradigme. La science ne s’occupe pas de toutes les manipulations possibles en laboratoire. Au contraire, elle sélectionne celles qui sont pertinentes pour la juxtaposition d’un paradigme avec l’expérience immédiate que ce paradigme a partiellement déterminée. Par conséquent, les scientifiques ayant des paradigmes différents s’engagent dans des manipulations de laboratoire concrètes différentes.”

Exemples historiques de la chimieEdit

Kuhn explique ses idées à l’aide d’exemples tirés de l’histoire des sciences. Par exemple, les scientifiques du XVIIIe siècle pensaient que les solutions homogènes étaient des composés chimiques. Par conséquent, une combinaison d’eau et d’alcool était généralement classée comme un composé. De nos jours, on considère qu’il s’agit d’une solution, mais il n’y avait alors aucune raison de penser qu’il ne s’agissait pas d’un composé. L’eau et l’alcool ne se séparent pas spontanément, et ne se séparent pas non plus complètement lors de la distillation (ils forment un azéotrope). L’eau et l’alcool peuvent être combinés dans n’importe quelle proportion.

Selon ce paradigme, les scientifiques croyaient que les réactions chimiques (comme la combinaison de l’eau et de l’alcool) ne se produisaient pas nécessairement dans une proportion fixe. Cette croyance a finalement été renversée par la théorie atomique de Dalton, qui affirmait que les atomes ne peuvent se combiner que dans des proportions simples et entières. Selon ce nouveau paradigme, toute réaction qui ne se produisait pas dans des proportions fixes ne pouvait pas être un processus chimique. Ce type de transition de la vision du monde au sein de la communauté scientifique illustre le changement de paradigme de Kuhn.

Révolution copernicienneEdit

Article principal : Révolution copernicienne

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Un exemple célèbre de révolution dans la pensée scientifique est la révolution copernicienne. Dans l’école de pensée de Ptolémée, les cycles et les épicycles (avec quelques concepts supplémentaires) étaient utilisés pour modéliser les mouvements des planètes dans un cosmos ayant une Terre stationnaire en son centre. À mesure que la précision des observations célestes augmentait, la complexité des mécanismes cycliques et épicycliques ptolémaïques devait augmenter pour maintenir les positions planétaires calculées proches des positions observées. Copernic a proposé une cosmologie dans laquelle le Soleil était au centre et la Terre était l’une des planètes tournant autour de lui. Pour modéliser les mouvements planétaires, Copernic a utilisé les outils qui lui étaient familiers, à savoir les cycles et les épicycles de la boîte à outils ptolémaïque. Pourtant, le modèle de Copernic nécessitait plus de cycles et d’épicycles que ceux qui existaient dans le modèle ptolémaïque alors en vigueur, et en raison d’un manque de précision dans les calculs, son modèle ne semblait pas fournir des prédictions plus précises que le modèle de Ptolémée. Les contemporains de Copernic ont rejeté sa cosmologie, et Kuhn affirme qu’ils avaient tout à fait raison de le faire : La cosmologie de Copernic manquait de crédibilité.

Kuhn illustre comment un changement de paradigme est devenu plus tard possible lorsque Galilée a introduit ses nouvelles idées concernant le mouvement. Intuitivement, lorsqu’un objet est mis en mouvement, il s’arrête rapidement. Une charrette bien faite peut parcourir une longue distance avant de s’arrêter, mais si rien ne la pousse, elle finira par s’arrêter. Aristote avait affirmé qu’il s’agissait vraisemblablement d’une propriété fondamentale de la nature : pour que le mouvement d’un objet soit soutenu, il doit continuer à être poussé. Compte tenu des connaissances disponibles à l’époque, cela représentait une pensée sensée et raisonnable.

Galilée a avancé une conjecture alternative audacieuse : supposons, disait-il, que nous observions toujours des objets s’arrêtant simplement parce qu’une certaine friction se produit toujours. Galilée n’avait pas d’équipement avec lequel confirmer objectivement sa conjecture, mais il a suggéré que sans aucune friction pour ralentir un objet en mouvement, sa tendance inhérente est de maintenir sa vitesse sans l’application d’une force supplémentaire.

L’approche ptolémaïque consistant à utiliser des cycles et des épicycles devenait tendue : il semblait n’y avoir aucune fin à la croissance musculaire de la complexité nécessaire pour rendre compte des phénomènes observables. Johannes Kepler est le premier à abandonner les outils du paradigme ptolémaïque. Il a commencé à explorer la possibilité que la planète Mars ait une orbite elliptique plutôt que circulaire. Il est clair que la vitesse angulaire ne peut être constante, mais il s’avère très difficile de trouver la formule décrivant le taux de variation de la vitesse angulaire de la planète. Après de nombreuses années de calculs, Kepler est arrivé à ce que nous connaissons maintenant comme la loi des aires égales.

La conjecture de Galilée n’était que cela – une conjecture. Il en était de même pour la cosmologie de Kepler. Mais chaque conjecture a augmenté la crédibilité de l’autre, et ensemble, elles ont changé les perceptions dominantes de la communauté scientifique. Plus tard, Newton a montré que les trois lois de Kepler pouvaient toutes être dérivées d’une seule théorie du mouvement et du mouvement planétaire. Newton a solidifié et unifié le changement de paradigme que Galilée et Kepler avaient initié.

CohérenceEdit

L’un des objectifs de la science est de trouver des modèles qui rendront compte d’autant d’observations que possible dans un cadre cohérent. Ensemble, la refonte de la nature du mouvement par Galilée et la cosmologie képlérienne représentaient un cadre cohérent capable de rivaliser avec le cadre aristotélicien/ptolémaïque.

Une fois qu’un changement de paradigme a eu lieu, les manuels scolaires sont réécrits. Souvent, l’histoire des sciences aussi est réécrite, étant présentée comme un processus inévitable menant au cadre de pensée actuel et établi. Il existe une croyance répandue selon laquelle tous les phénomènes jusqu’alors inexpliqués seront, en temps voulu, expliqués en fonction de ce cadre établi. Kuhn affirme que les scientifiques passent la majeure partie (sinon la totalité) de leur carrière dans un processus de résolution d’énigmes. Ils poursuivent cette résolution avec une grande ténacité, car les succès antérieurs du paradigme établi tendent à générer une grande confiance dans l’approche adoptée, qui garantit l’existence d’une solution à l’énigme, même si elle peut être très difficile à trouver. Kuhn appelle ce processus la science normale.

Alors qu’un paradigme est étiré jusqu’à ses limites, les anomalies – les échecs du paradigme actuel à prendre en compte les phénomènes observés – s’accumulent. Leur importance est jugée par les praticiens de la discipline. Certaines anomalies peuvent être rejetées comme des erreurs d’observation, d’autres comme nécessitant simplement de petits ajustements du paradigme actuel qui seront clarifiés en temps voulu. Certaines anomalies se résolvent d’elles-mêmes, en augmentant en cours de route la profondeur de l’intuition disponible. Mais quelle que soit l’importance ou le nombre des anomalies qui persistent, observe Kuhn, les scientifiques pratiquants ne perdront pas confiance dans le paradigme établi tant qu’une alternative crédible ne sera pas disponible ; perdre la foi dans la solvabilité des problèmes signifierait en effet cesser d’être un scientifique.

Dans toute communauté de scientifiques, affirme Kuhn, il y a quelques individus qui sont plus audacieux que la plupart. Ces scientifiques, jugeant qu’une crise existe, se lancent dans ce que Kuhn appelle la science révolutionnaire, en explorant des alternatives à des présupposés qui paraissent évidents depuis longtemps. Parfois, cela génère un rival au cadre de pensée établi. Le nouveau paradigme candidat sera accompagné de nombreuses anomalies, en partie parce qu’il est encore si nouveau et incomplet. La majorité de la communauté scientifique s’opposera à tout changement conceptuel et, comme le souligne Kuhn, elle le devrait. Pour réaliser son potentiel, une communauté scientifique doit contenir à la fois des individus audacieux et des individus conservateurs. Il existe de nombreux exemples dans l’histoire des sciences où la confiance dans le cadre de pensée établi s’est finalement avérée justifiée. Il est presque impossible de prédire si les anomalies d’un candidat à un nouveau paradigme seront finalement résolues. Les scientifiques qui possèdent une capacité exceptionnelle à reconnaître le potentiel d’une théorie seront les premiers à se tourner vers le paradigme contesté. Il s’ensuit généralement une période pendant laquelle les deux paradigmes ont leurs adeptes. Avec le temps, si le paradigme contestataire est solidifié et unifié, il remplacera l’ancien paradigme, et un changement de paradigme aura eu lieu.

PhasesEdit

Kuhn explique le processus de changement scientifique comme le résultat de diverses phases de changement de paradigme.

  • Phase 1 – Elle n’existe qu’une fois et constitue la phase pré-paradigme, dans laquelle il n’y a pas de consensus sur une théorie particulière. Cette phase est caractérisée par plusieurs théories incompatibles et incomplètes. Par conséquent, la plupart des recherches scientifiques prennent la forme de longs ouvrages, car il n’existe pas de corpus commun de faits pouvant être considérés comme acquis. Si les acteurs de la communauté pré-paradigme finissent par graviter vers l’un de ces cadres conceptuels et finalement vers un consensus généralisé sur le choix approprié des méthodes, de la terminologie et sur les types d’expériences qui sont susceptibles de contribuer à une meilleure compréhension.
  • Phase 2 – La science normale commence, dans laquelle les énigmes sont résolues dans le contexte du paradigme dominant. Tant qu’il y a un consensus au sein de la discipline, la science normale se poursuit. Avec le temps, les progrès de la science normale peuvent révéler des anomalies, des faits difficiles à expliquer dans le contexte du paradigme existant. Bien qu’habituellement ces anomalies soient résolues, dans certains cas, elles peuvent s’accumuler au point où la science normale devient difficile et où les faiblesses de l’ancien paradigme sont révélées.
  • Phase 3 – Si le paradigme s’avère chroniquement incapable de rendre compte des anomalies, la communauté entre dans une période de crise. Les crises sont souvent résolues dans le contexte de la science normale. Cependant, après l’échec des efforts significatifs de la science normale au sein d’un paradigme, la science peut entrer dans la phase suivante.
  • Phase 4 – Le changement de paradigme, ou révolution scientifique, est la phase dans laquelle les hypothèses sous-jacentes du domaine sont réexaminées et un nouveau paradigme est établi.
  • Phase 5 – Post-révolution, la domination du nouveau paradigme est établie et les scientifiques reviennent donc à la science normale, en résolvant les énigmes dans le cadre du nouveau paradigme.

Une science peut passer par ces cycles à plusieurs reprises, bien que Kuhn note que c’est une bonne chose pour la science que de tels changements ne se produisent pas souvent ou facilement.

IncommensurabilitéModification

Selon Kuhn, les paradigmes scientifiques précédant et succédant à un changement de paradigme sont si différents que leurs théories sont incommensurables – le nouveau paradigme ne peut être prouvé ou réfuté par les règles de l’ancien paradigme, et vice versa. (Une interprétation ultérieure par Kuhn de “commensurable” par rapport à “incommensurable” était une distinction entre les langues, à savoir que les énoncés dans les langues commensurables étaient entièrement traduisibles de l’une à l’autre, tandis que dans les langues incommensurables, une traduction stricte n’est pas possible). Le changement de paradigme n’implique pas seulement la révision ou la transformation d’une théorie individuelle, il modifie la façon dont la terminologie est définie, la façon dont les scientifiques de ce domaine considèrent leur sujet et, peut-être de façon plus significative, les questions qui sont considérées comme valides et les règles qui sont utilisées pour déterminer la vérité d’une théorie particulière. Les nouvelles théories n’étaient pas, comme les scientifiques l’avaient pensé auparavant, de simples extensions d’anciennes théories, mais plutôt des visions du monde totalement nouvelles.Une telle incommensurabilité existe non seulement avant et après un changement de paradigme, mais aussi dans les périodes entre les paradigmes conflictuels. Il n’est tout simplement pas possible, selon Kuhn, de construire un langage impartial qui puisse être utilisé pour effectuer une comparaison neutre entre des paradigmes conflictuels, car les termes mêmes utilisés font partie intégrante des paradigmes respectifs et ont donc des connotations différentes dans chaque paradigme. Les partisans de paradigmes mutuellement exclusifs sont dans une position difficile : “Bien que chacun puisse espérer convertir l’autre à sa façon de voir la science et ses problèmes, aucun ne peut espérer prouver son point de vue. La compétition entre paradigmes n’est pas le genre de bataille qui peut être résolue par des preuves. (p. 148)” Les scientifiques souscrivant à des paradigmes différents finissent par se parler les uns aux autres.

Kuhn affirme que les outils probabilistes utilisés par les vérificationnistes sont intrinsèquement inadaptés à la tâche de trancher entre des théories contradictoires, puisqu’ils appartiennent aux paradigmes mêmes qu’ils cherchent à comparer. De même, les observations destinées à falsifier une affirmation relèveront de l’un des paradigmes qu’elles sont censées aider à comparer, et seront donc également inadéquates pour cette tâche. Selon Kuhn, le concept de falsifiabilité n’est pas utile pour comprendre pourquoi et comment la science s’est développée comme elle l’a fait. Dans la pratique de la science, les scientifiques ne considèrent la possibilité qu’une théorie ait été falsifiée que s’il existe une théorie alternative qu’ils jugent crédible. S’il n’en existe pas, les scientifiques continueront à adhérer au cadre conceptuel établi. Si un changement de paradigme a eu lieu, les manuels scolaires seront réécrits pour indiquer que la théorie précédente a été falsifiée.

Kuhn a développé davantage ses idées concernant l’incommensurabilité dans les années 1980 et 1990. Dans son manuscrit non publié The Plurality of Worlds, Kuhn introduit la théorie des concepts de type : des ensembles de concepts interreliés qui sont caractéristiques d’une période dans une science et qui diffèrent dans leur structure des concepts de type analogues modernes. Ces structures différentes impliquent des “taxonomies” différentes des choses et des processus, et cette différence dans les taxonomies constitue l’incommensurabilité. Cette théorie est fortement naturaliste et s’appuie sur la psychologie du développement pour ” fonder une théorie quasi-transcendantale de l’expérience et de la réalité. “

Edit d’exemplarité

Kuhn a introduit le concept d’exemplarité dans un post-scriptum à la deuxième édition de La structure des révolutions scientifiques (1970). Il indiquait qu’il substituait le terme ” exemplaires ” à celui de ” paradigme “, c’est-à-dire les problèmes et les solutions que les étudiants d’une matière apprennent dès le début de leur éducation. Par exemple, les physiciens pourraient avoir comme exemplaires le plan incliné, les lois de Kepler sur le mouvement planétaire, ou des instruments comme le calorimètre.

Selon Kuhn, la pratique scientifique alterne entre des périodes de science normale et de science révolutionnaire. Pendant les périodes de normalité, les scientifiques ont tendance à souscrire à un vaste ensemble de connaissances, de méthodes et d’hypothèses interconnectées qui constituent le paradigme régnant (voir changement de paradigme). La science normale présente une série de problèmes qui sont résolus à mesure que les scientifiques explorent leur domaine. Les solutions à certains de ces problèmes deviennent bien connues et sont les exemplaires du domaine.

Ceux qui étudient une discipline scientifique sont censés connaître ses exemplaires. Il n’y a pas d’ensemble fixe d’exemplaires, mais pour un physicien d’aujourd’hui, il s’agirait probablement de l’oscillateur harmonique de la mécanique et de l’atome d’hydrogène de la mécanique quantique.

Il n’existe pas d’ensemble fixe d’exemplaires.

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