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Une épistémologie réaliste est-elle possible ?

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Jacques Bouveresse

Une épistémologie réaliste est-elle possible ?

Jacques Bouveresse

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Texte intégral

1. Le réalisme scientifique est-il mort ?

  • 1 Bas C. van Fraassen, The Scientific Image, Oxford, Clarendon Press, 1980, p. 4.
  • 2 Ibid., p. 5.

1Le problème du réalisme scientifique a trait à la question de savoir si la partie théorique de la science constitue elle-même la description objective d’une réalité, qui est considérée généralement comme plus fondamentale et également, pour cette raison, plus réelle que la réalité observable. Les adversaires du réalisme (qu’ils s’appellent positivistes, pragmatistes, vérificationnistes, instrumentalistes, fictionnalistes ou d’un autre nom quelconque) soutiennent que ce à quoi nous pouvons aspirer et ce que nous pouvons obtenir de meilleur en matière de connaissance objective n’est pas constitué par la production de théories vraies qui ont pour tâche de décrire le mécanisme réel de la nature, mais seulement de théories qui constituent des instruments efficaces pour le calcul et la prédiction et qui nous permettent, selon la formule consacrée, de « sauver les phénomènes » et de le faire de la façon la plus simple, la plus élégante et la plus commode possible. « La croyance impliquée dans l’acceptation d’une théorie scientifique est, dit van Fraassen, uniquement qu’elle sauve les phénomènes, c’est-à-dire décrit correctement ce qui est observable1. » Accepter une théorie scientifique ne nous oblige par conséquent nullement à croire qu’elle est vraie et que les entités qu’elle décrit sont réelles. Il suffit, pour qu’une théorie soit acceptable, qu’elle puisse être considérée comme empiriquement adéquate. Van Fraassen appelle « empirisme constructif » la position qu’il défend, l’adjectif « constructif » étant ici destiné à souligner que « l’activité scientifique est une activité de construction, plutôt que de découverte : la construction de modèles qui doivent être adéquats aux phénomènes, et non la découverte de la vérité concernant l’inobservable2 ».

2Le réalisme scientifique est aujourd’hui critiqué et rejeté non seulement par les postmodernistes, les relativistes et les constructivistes sociaux de l’espèce la plus radicale, mais également par des scientifiques et des philosophes des sciences qui considèrent que, même s’il représente peut-être encore la position dominante ou, en tout cas, une position très répandue chez les scientifiques, il n’en constitue pas moins une survivance que l’évolution de la science depuis quelque temps et la pratique réelle des scientifiques depuis longtemps ont rendue anachronique et intenable. Parmi tous les actes de décès récents du réalisme scientifique, un de ceux qui ont été formulés de la façon la plus explicite et la plus solennelle est celui d’Arthur Fine, dans un article de 1984, « The Natural Ontological Attitude » :

  • 3 Arthur Fine, « The Natural Ontological Attitude », in J. Leplin (éd.), Scientific Realism, Berkeley (...)

Le réalisme est mort. Sa mort a été annoncée par les néopositivistes qui se sont rendu compte qu’ils pouvaient accepter tous les résultats de la science, y compris tous les membres du zoo scientifique, et néanmoins déclarer que les questions soulevées par les assertions d’existence du réalisme étaient de simples pseudo-questions. Sa mort a été hâtée par les débats concernant l’interprétation de la théorie quantique, dans lesquels on a vu la philosophie non réaliste de Bohr prendre le dessus sur le réalisme passionné d’Einstein. Sa mort a été certifiée finalement quand les deux dernières générations de scientifiques physiciens ont tourné le dos au réalisme et se sont arrangées néanmoins pour faire de la science avec succès, sans lui. Assurément, une certaine littérature philosophique récente a paru regonfler l’enveloppe fantomatique et lui donner une vie nouvelle. Je crois que ces efforts seront finalement perçus et compris comme le premier stade du processus de deuil, le stade de la dénégation. Mais je crois que nous devons traverser ce premier stade et passer à celui de l’acceptation, car le réalisme est bel et bien mort, et cela nous donne du travail à faire pour identifier un successeur approprié3.

3Le diagnostic de Fine s’appuie sur deux raisons principales :

4(1) Un des arguments les plus couramment invoqués en faveur du réalisme scientifique, à savoir celui qui consiste à inférer du succès de la science à la nécessité d’une interprétation réaliste de sa pratique, ne résiste pas un examen sérieux. Le succès de la science ne nous autorise nullement à conclure qu’elle réussit, au moins jusqu’à un certain point, à nous représenter les choses telles qu’elles sont réellement. L’histoire des sciences fournit des exemples nombreux de théories qui ont été reconnues à un moment donné comme fausses et même radicalement fausses et ont pourtant connu de leur vivant et pendant longtemps un succès tout à fait remarquable. Et rien ne nous autorise à supposer que les théories les meilleures et les plus avancées dont nous disposons aujourd’hui ne sont pas précisément dans ce cas.

  • 4 Ibid., p. 125.
  • 5 Ibid., p. 156.
  • 6 Ibid., p. 171.

5(2) Les attitudes non réalistes ont joué un rôle décisif dans l’évolution de la science du vingtième siècle et c’est une constatation qui est de nature à ébranler sérieusement le dogme en vertu duquel le réalisme est supposé constituer une philosophie des sciences progressiste et même la seule qui soit réellement progressiste. Il n’y a pas de raison de croire que l’attitude réaliste constitue, de façon générale, un facteur de progrès pour la science. Depuis un certain temps déjà, c’est plutôt le contraire qui est vrai. Parlant des débats qui ont eu lieu, à propos de la mécanique quantique, entre les réalistes comme Einstein et les antiréalistes comme Bohr, Fine écrit : « Ceux qui étaient inspirés par des ambitions réalistes n’ont pas produit de physique qui ait connu le succès du point de vue prédictif. Ni la conception einsteinienne d’un champ unifié, ni les idées du groupe de de Broglie concernant les ondes pilotes, ni l’intérêt inspiré des idées de Bohm pour les variables cachées n’ont contribué au progrès scientifique4. » Fine admet, bien entendu, que des philosophes de la physique, y compris Putnam à une certaine époque et lui-même, ont essayé de démontrer que la théorie quantique était au moins compatible avec une réalité sous-jacente d’une certaine sorte. Puisqu’il pense qu’ « il n’y a pas de possibilité de réfuter le réalisme en utilisant comme base une science ou une pratique scientifique5 », il consacre le dernier chapitre de son livre à établir que même le cas de la théorie quantique ne rend pas non plus impossible le maintien d’une attitude réaliste. Mais, dit-il, il s’agit d’un réalisme qui, de façon ironique, se révélera en fin de compte assez semblable à la position de ses adversaires idéalistes et constructivistes. Le réaliste quantique, écrit-il, « en façonnant son ‘‘interprétation de la théorie quantique’’, […] construit simplement son propre monde “réel” conformément à des contraintes personnelles (ou sociales)6 ». C’est, d’après lui, ce qui s’est passé en fin de compte avec Einstein. Son réalisme opiniâtre et hétérodoxe apparaît comme n’ayant pas de contenu cognitif réel, susceptible de faire une différence substantielle ou, en tout cas, intéressante, mais seulement un contenu motivationnel. Il a, tout compte fait, probablement plus à voir avec les préférences, les obsessions et les fantasmes personnels d’Einstein qu’avec la philosophie des sciences proprement dite. Or, si l’on considère les choses de ce point de vue, il n’est pas du tout certain qu’une attitude et des convictions réalistes constituent aujourd’hui, pour un scientifique, le genre de motivation qui est le plus susceptible de conduire à des découvertes intéressantes et de favoriser, de façon générale, le progrès de la recherche.

  • 7 Elie Zahar, Poincaré’s Philosophy. From Conventionalism to Phenomenology, Chicago & La Salle, Open (...)

6Je ne m’attarderai pas sur la conception que Fine propose de substituer au réalisme et qu’il appelle l’ « attitude ontologique naturelle ». Celle-ci n’est, d’après lui, ni réaliste – même si elle soutient que l’on doit accepter comme vrais non seulement les résultats de la science, mais également les données de la connaissance plus ordinaire – ni antiréaliste. Je pense, comme Elie Zahar, que le réalisme, au sens qui est discuté et contesté par Fine, est, contrairement à ce qu’il affirme, profondément enraciné dans la pratique scientifique et également que l’attitude ontologique naturelle « condamne les physiciens et les philosophes ou bien à une existence amnésique ou bien à une existence schizophrénique, ou sinon à ne croire ni à la vérité stricte ni à la vérité approximative d’une théorie quelconque et, par conséquent, à être en fin de compte des antiréalistes7 ». Je suis donc tout à fait sceptique sur la possibilité de réussir à être non réaliste sans pour autant être antiréaliste et, en tout cas, sur la possibilité que Fine y ait réussi. Mais c’est un point sur lequel je n’ai malheureusement pas le temps d’insister davantage.

2. Le réalisme des entités et le réalisme des théories

  • 8 Ian Hacking, Representing and Intervening. Introductory Topics in the Philosophy of Science, Cambri (...)
  • 9 Ibid., p. 262.
  • 10 Ibid., p. 274.

7On caractérise le plus souvent le réalisme scientifique comme étant la position qui consiste à soutenir que les théories scientifiques peuvent être vraies ou, en tout cas, approximativement vraies, et que les entités qu’elles postulent peuvent exister réellement. Mais un simple coup d’œil sur les discussions épistémologiques récentes montre que le réalisme des entités et le réalisme concernant la vérité des théories constituent deux éléments qui ne vont pas nécessairement ensemble. On peut défendre une position réaliste à propos des entités théoriques de la science, sans pour autant le faire essentiellement à cause des raisons que l’on a de considérer comme vraies les théories dans lesquelles elles interviennent. Ian Hacking, par exemple, soutient que « la réalité a plus à voir avec ce que nous faisons dans le monde qu’avec ce que nous pensons à son sujet8 ». Autrement dit, les discussions sur le réalisme scientifique sont beaucoup trop centrées sur des notions comme celles de théorie, de représentation et de vérité, et pas suffisamment sur celles d’expérimentation, d’action, d’intervention, et de manipulation. La plupart du temps, si nous croyons à la réalité des entités théoriques, ce n’est pas parce que nous testons les hypothèses les concernant, « c’est parce que des entités qui en principe ne peuvent être ‘‘observées’’ sont régulièrement manipulées pour produire un phénomène nouveau et pour étudier d’autres aspects de la nature9 ». C’est donc finalement, conclut Hacking, « l’ingénierie, et non la théorisation, qui constitue la meilleure preuve du réalisme concernant les entités10 ».

  • 11 Nancy Cartwright, How the Laws of Physics Lie, Oxford, Clarendon Press, 1983, p. 6.
  • 12 Ibid., p. 3.
  • 13 Ibid., p. 4.

8Nancy Cartwright, dans son livre de 1983, How the Laws of Physics Lie, admet sans réticence que le raisonnement causal, conduit de façon appropriée et concluante, fournit de bonnes raisons de croire à la réalité des entités théoriques. Quand nous avons une explication causale satisfaisante, nous sommes fondés à admettre les entités, les processus et les propriétés qui sont en question, et nous ne pouvons même pas, du reste, accepter l’explication sans accepter aussi la réalité des causes. Mais cela ne constitue pas une raison de croire à la vérité des théories correspondantes. « On peut, nous dit Nancy Cartwright, rejeter les lois théoriques sans rejeter les entités théoriques11. » Par conséquent, comme le soutiennent les antiréalistes, le fait qu’une théorie fournisse la meilleure explication possible pour une certaine catégorie de phénomènes ne fournit pas par elle-même de raison de croire qu’elle est vraie. C’est même plutôt le contraire qu’il faut dire puisque, d’après l’auteur, la fausseté des lois fondamentales est une conséquence qui résulte de façon prévisible de leur pouvoir explicatif considérable : « Les équations fondamentales sont destinées à expliquer, et, de façon assez paradoxale, le coût du pouvoir explicatif est l’adéquation descriptive. Les lois explicatives réellement puissantes que l’on trouve dans la physique théorique ne disent pas la vérité12. » La raison de cela est que, dans l’explication, le chemin qui conduit de la théorie à la réalité concrète n’est pas direct, mais passe généralement par la construction d’un modèle qui constitue le genre de réalité dont la théorie peut être dite vraie, mais pas la réalité que l’on se propose de représenter et dont il est question dans les lois phénoménologiques : « La route qui mène de la théorie à la réalité va de la théorie au modèle, et ensuite du modèle à la loi phénoménologique. Les lois phénoménologiques sont effectivement vraies des objets dans la réalité – ou pourraient l’être ; mais les lois fondamentales sont vraies uniquement des objets dans le modèle13. »

  • 14 Ibid., p. 100.

9En d’autres termes, que les lois physiques mentent ne veut pas dire que la physique elle-même ment : les lois physiques qui mentent – et le font du reste, si l’on peut dire, pour la bonne cause – sont uniquement les lois fondamentales, et non les lois phénoménologiques. Et si les lois physiques mentent, ce n’est pas, d’après Nancy Cartwright, comme on le pense souvent, parce qu’elles traitent d’entités inobservables et dont l’existence n’est en aucune façon garantie, mais parce qu’elles sont abstraites et générales et ne disent rien de processus particuliers ayant lieu dans des conditions particulières. Une longue tradition distingue les lois fondamentales des lois phénoménologiques et privilégie les lois fondamentales. « Cette conception, dit Nancy Cartwright, incarne un réalisme extrême concernant les lois fondamentales des théories explicatives de base. Non seulement elles sont vraies (ou le seraient si nous avions les bonnes théories), mais elles sont, en un sens, plus vraies que les lois phénoménologiques qu’elles expliquent. Je soutiens exactement l’inverse. Je le fais non pas parce que les lois fondamentales portent sur des entités et des processus inobservables, mais plutôt à cause de la nature de l’explication théorique elle-même. […] Comme Pierre Duhem, je pense que les lois et les équations de base de nos théories fondamentales organisent et classifient notre connaissance d’une façon élégante et efficace, une façon qui nous permet de faire des calculs et des prédictions très précis. Le grand pouvoir explicatif et prédictif de nos théories réside dans leurs lois fondamentales. Néanmoins le contenu de notre connaissance scientifique est exprimé dans les lois phénoménologiques14. » Nancy Cartwright admet, par conséquent, que des entités théoriques du genre de celles que postulent les théories physiques peuvent être la cause des phénomènes observables, mais conteste le point de vue, qu’elle qualifie d’ultra-réaliste, selon lequel la vérité des lois fondamentales peut être, elle aussi, en quelque sorte la cause de la vérité des lois phénoménologiques. Selon elle, on ne peut pas reconnaître aux équations générales et abstraites d’une théorie explicative fondamentale la capacité de refléter la structure profonde de la réalité.

  • 15 Hacking, op. cit., p. 218.

10C’est effectivement une question cruciale que de savoir si, plus on se rapproche du fondamental, plus on se rapproche de la vérité, de la vérité « vraie » en quelque sorte, ou si, au contraire, on ne s’en éloigne pas davantage. Il peut sembler normal de supposer que la vraie réalité réside dans les causes ultimes, et non dans leurs effets plus ou moins dérivés et contingents, en particulier dans des effets qui, considérés du point de vue cosmique, peuvent sembler tout à fait secondaires, comme les sensations et les représentations que les objets physiques sont en mesure de produire en nous. Mais cela n’implique pas que ce que nous réussissons à savoir des causes ultimes par l’intermédiaire de nos théories doive nécessairement être considéré comme vrai et même comme ce qu’il y a de plus vrai. Si l’on adopte le point vue de Nancy Cartwright, on doit plutôt dire, au contraire, que les théories fondamentales ne sont pas vraies, que les modèles, considérés comme des représentations formelles des lois phénoménologiques, sont plus près de l’être, et que les lois phénoménologiques et elles seules le sont tout à fait. Une conséquence qui résulte de cela semble être que, dans pratique de la science, nous ne pouvons peut-être pas vouloir à la fois l’unité et la vérité. Constatant que, chaque année depuis 1840, la physique seule a utilisé avec succès, dans son travail de tous les jours, plus de modèles (incompatibles) que l’année précédente, Hacking conclut que « l’idéal de la science n’est pas l’unité, mais la pléthore absolue15 ».

3. La recherche de l’unité par la théorie peut-elle être aussi celle de la vérité ?

  • 16 Henri Poincaré, La Science et l’hypothèse [1902], préface de Jules Vuillemin, Flammarion, 1968, p.  (...)

11Quand il réfléchissait à ce type de question, Poincaré remarquait qu’on ne peut pas dire actuellement si la science va aller vers toujours plus d’unité et de simplicité ou, au contraire, vers toujours plus de variété et de complication. Ces deux tendances opposées se manifestent pour le moment de façon également perceptible ; et personne ne sait quelle est celle des deux qui triomphera à la fin : « De ces deux tendances inverses, qui semblent triompher tour à tour, laquelle l’emportera ? Si c’est la première, la science est possible ; mais rien ne le prouve a priori, et l’on peut craindre qu’après avoir fait de vains efforts pour plier la nature malgré elle à notre idéal d’unité, débordés par le flot toujours montant de nos nouvelles richesses, nous ne devions renoncer à les classer, abandonner notre idéal, et réduire la science à l’enregistrement d’innombrables recettes16. » Poincaré reconnaît qu’il ne sait pas plus que d’autres ce qui se passera ; mais il dit clairement que la science est possible seulement si l’unité est possible, et que par conséquent rien ne prouve a priori qu’elle le soit. L’avenir seul confirmera qu’elle l’est ou, au contraire. montrera qu’elle ne l’est pas, en tout cas pas sous la forme que l’on croyait pouvoir lui imposer.

  • 17 Ibid., p. 186.

12Poincaré critique la tendance que certains ont à l’époque, en particulier dans l’école de physique anglaise, à vouloir trouver partout des explications mécaniques, en faisant remarquer que l’on peut toujours, en un sens, en trouver autant qu’on veut, puisqu’il suffit qu’un phénomène obéisse aux deux principes de l’énergie et de la moindre action pour qu’il comporte une infinité d’explications mécaniques, ce qui est le cas des phénomènes optiques et électriques eux-mêmes. « Mais, dit-il, cela ne suffit pas ; pour qu’une explication mécanique soit bonne, il faut qu’elle soit simple ; il faut que, pour la choisir entre toutes celles qui sont possibles, on ait d’autres raisons que la nécessité de faire un choix. Eh bien, une théorie qui satisfasse à cette condition et par conséquent qui puisse servir à quelque chose, nous n’en avons pas encore. Devons-nous nous en plaindre ? Ce serait oublier quel est le but poursuivi ; ce n’est pas le mécanisme ; le vrai, le seul but, c’est l’unité17. » La question qui se pose est précisément de savoir si le but est l’unité et elle seule, ou bien si c’est l’unité obtenue grâce à la théorie vraie, autrement dit, si la théorie a besoin d’être vraie pour réussir à unifier les phénomènes, ou si au contraire on peut et on doit se satisfaire du fait qu’elle réussit à les unifier, sans avoir à se préoccuper en outre de la question de savoir si elle est vraie, qui n’a peut-être pas de sens réel. On peut penser que le mérite essentiel de la théorie est de nous révéler des analogies, des parentés et des affinités entre les phénomènes, en particulier entre des phénomènes qui sont à première vue très éloignés les uns des autres et qu’elle s’efforce avec succès de ramener à une unité toujours plus grande. Mais ce n’est pas la même chose que de lui reconnaître la capacité d’atteindre en profondeur la réalité unifiée qui est sous-jacente aux phénomènes. La deuxième option correspond à une attitude réaliste, la première à une attitude antiréaliste.

13Quand il se demande en quoi consiste en fin de compte la réalité objective, Poincaré donne à peu près toujours la même réponse : elle ne consiste pas dans le contenu, mais dans la structure et dans les relations. Il dit aussi « dans l’harmonie que découvre l’esprit humain dans la nature ». Et à la question de savoir si cette harmonie existe ou non en dehors de l’intelligence, il répond de la façon suivante :

  • 18 Henri Poincaré, La Valeur de la science [1906], préface de Jules Vuillemin, Flammarion, 1970, p. 23 (...)

Non sans doute dans une réalité complètement indépendante de l’esprit qui la conçoit, la voit ou la sent, c’est une impossibilité. Un monde si extérieur que cela, si même il existait, nous serait à jamais inaccessible. Mais ce que nous appelons la réalité objective, c’est en dernière analyse ce qui est commun à plusieurs êtres pensants, et pourrait être commun à tous ; cette partie commune, nous le verrons, ce ne peut être que l’harmonie exprimée par des lois mathématiques. C’est donc cette harmonie qui est la seule réalité objective, la seule réalité que nous puissions atteindre ; et si j’ajoute que l’harmonie universelle du monde est la source de toute beauté, on comprendra quel prix nous devons attacher aux lents et pénibles progrès qui nous le font mieux connaître18.

  • 19 Ibid., p. 185.

14Pour Poincaré, ce qui est objectif est uniquement ce qui est ou peut être commun à tous les esprits connaissants et ce qui peut être commun à tous les esprits connaissants réside uniquement dans les rapports, et non dans le contenu. Et quand on se demande en quel sens une assertion scientifique peut être dite vraie, ce n’est pas tellement à son contenu, considéré en tant que tel, qu’il faut s’intéresser, ce qui ouvrirait probablement toute grande la porte au scepticisme, mais plutôt au nombre et à l’importance des rapports vrais qu’elle met en évidence. Prises en elles-mêmes, les deux assertions « La Terre tourne » et « La Terre ne tourne pas » sont, du point de vue cinématique, aussi vraies l’une que l’autre. Affirmer l’une et nier l’autre, au sens cinématique, reviendrait à admettre l’existence de l’espace absolu. « Mais, dit Poincaré, si l’une nous révèle des rapports vrais que l’autre nous dissimule, on pourra néanmoins la regarder comme physiquement plus vraie que l’autre, puisqu’elle a un contenu plus riche. Or à cet égard, aucun doute n’est possible19. »

4. Le réalisme structurel de Poincaré

  • 20 H. Poincaré, La Science et l’hypothèse, op. cit., p. 25.

15Il est important de remarquer que Poincaré n’affirme pas seulement que la science ne connaît pas le contenu, mais seulement les relations. Il soutient également, de façon tout à fait générale, que les relations constituent la seule chose qui soit connaissable et connue. « Ce qu’elle peut atteindre, dit-il de la science, ce ne sont pas les choses elles-mêmes, comme le pensent les dogmatistes naïfs, ce sont seulement les rapports entre les choses ; en dehors de ces rapports il n’y a pas de réalité connaissable20. » Mais il n’y a en a pas non plus, contrairement à ce que l’on pourrait croire à première vue, pour la connaissance ordinaire et, en particulier, pour la connaissance sensible elle-même :

  • 21 H. Poincaré, La Valeur de la science, op. cit., p. 179.

La sensation que j’appelle rouge est-elle la même que celle que mon voisin appelle rouge, nous n’avons aucun moyen de le vérifier. […] Les sensations sont intransmissibles, ou plutôt tout ce qui est qualité pure en elle est intransmissible et à jamais impénétrable. Mais il n’en est pas de même des relations entre ces sensations. À ce point de vue, tout ce qui est objectif est dépourvu de toute qualité et n’est que relation pure. Je n’irai certes pas jusqu’à dire que l’objectivité ne soit que quantité pure (ce serait trop particulariser la nature des relations en question), mais on comprend que je ne sais plus qui se soit laissé entraîner à dire que le monde n’est qu’une équation différentielle21.

  • 22 Moritz Schlick, Forme et contenu [1932], traduit par Delphine Chapuis-Schmitz, Marseille, Agone, 20 (...)
  • 23 Sur cette question, on peut lire désormais : Jacques Bouveresse, « La “thèse de l’inexprimabilité d (...)
  • 24 Poincaré, La Valeur de la science, op. cit., p. 183.

16La thèse de l’incommunicabilité non seulement du contenu des sensations, mais également du contenu en général, a été reprise et développée ensuite par Schlick22, dont on oublie généralement qu’il avait été précédé, sur ce point, par Poincaré. C’est une thèse qui est, de bien des façons, discutable et qui a été effectivement discutée, notamment par Wittgenstein. Mais la discuter à nouveau ici m’entraînerait évidemment beaucoup trop loin de mon sujet23. Il était cependant nécessaire de l’évoquer, parce qu’on peut se demander s’il est possible de considérer comme une forme de réalisme scientifique une doctrine qui soutient que la seule réalité connaissable est constituée par les relations et que, si nous sommes sûrs des relations, nous pouvons oublier le contenu, que nous ne connaîtrons jamais. À première vue, le réalisme affirme que les entités qui sont postulées par les théories correctes, les électrons, les gènes, les photons, les champs de force, les trous noirs, etc., existent réellement. Et les assertions d’existence pure ne semblent pas être de type relationnel ou structural, puisqu’elles affirment l’existence d’objets déterminés doués de propriétés d’une certaine sorte. Mais les choses sont en réalité beaucoup moins claires parce que, comme on l’a souvent fait remarquer, ce qui est contenu à un certain niveau peut se révéler être structure à un autre niveau. Poincaré n’a, pour sa part, aucun doute sur le fait que ce qui est objectif dans nos assertions d’existence a trait également à l’existence de relations d’une certaine sorte. C’est vrai aussi bien pour l’existence d’un objet macroscopique familier comme la table que pour celle d’une entité théorique comme l’éther. « On peut dire par exemple, écrit-il, que l’éther n’a pas moins de réalité qu’un corps extérieur quelconque ; dire que ce corps existe, c’est dire qu’il y a entre la couleur de ce corps, sa saveur, son odeur, un lien intime, solide et persistant ; dire que l’éther existe, c’est dire qu’il y a une parenté naturelle entre tous les phénomènes optiques, et les deux propositions n’ont évidemment pas moins de valeur l’une que l’autre24. » Le sens d’un énoncé qui affirme l’existence d’une entité théorique comme l’éther doit donc être compris de la même façon que celui d’un énoncé qui affirme l’existence d’un objet physique ordinaire et, bien que cela puisse sembler à première vue paradoxal, Poincaré considère que l’existence d’une entité postulée par une théorie unifiée et suffisamment corroborée peut très bien n’être ni plus ni moins douteuse que celle d’un objet perceptible familier.

  • 25 H. Poincaré, Lettre à Bertrand Russell [1906], citée par Jules Vuillemin dans sa préface à La Scien (...)
  • 26 « We may even push the theory further, and say that in general even the relations are for the most (...)

17En réponse à une critique de Russell, il précise que, quand il a dit que les questions relatives aux qualités des choses réelles n’avaient pas de sens, il a voulu dire que, pour qu’une question ait un sens, il faut qu’on puisse sinon trouver, du moins concevoir une réponse qui ait un sens. « Or, dit-il, cette réponse ne pourrait être faite qu’avec des mots et ces mots ne pourraient exprimer que des états psychologiques, des qualités secondaires subjectives, qui ne pourraient être celles des choses réelles25. » Et quand Russell fait remarquer que « l’on peut même pousser la théorie encore plus loin, et dire qu’en général même les relations sont pour la plupart inconnues, et que ce qui est connu ce sont des propriétés des relations, du genre de celles dont s’occupent les mathématiques26 », Poincaré répond que Russell ne s’est pas trompé et que c’est bien ce qu’il pense. Ce que l’on connaît, dans le cas des relations elles-mêmes, est souvent uniquement leurs propriétés formelles, et non leur contenu. Sur le premier point, la position de Poincaré soulève évidemment un problème sérieux. On peut accepter l’idée que les vérités que nous découvrons à propos de la structure laissent le contenu partiellement et même peut-être complètement indéterminé, sans pour autant se sentir obligé de conclure que le contenu ne peut être que subjectif. Dire que le contenu, pour ce que nous avons réussi jusqu’à présent à en savoir, reste indéterminé, n’implique pas qu’il soit intrinsèquement indéterminable ou ne soit déterminable que de façon subjective.

18Il n’est, comme je l’ai dit, pas du tout évident, à première vue, que l’on doive qualifier de « réaliste » une doctrine qui soutient que rien de ce que nous pouvons dire des qualités des choses réelles ne correspond à quelque chose d’objectif. Mais, du point de vue épistémologique, elle a un avantage incontestable. Une théorie qui affirme l’existence de relations d’une certaine sorte entre des phénomènes peut se tromper dans le choix du genre d’entités qu’elle juge nécessaire d’introduire comme supports pour les relations en question et postuler des objets comme le phlogistique ou l’éther dont une théorie ultérieure affirmera avec de bonnes raisons qu’ils n’existent pas. Mais même des théories comme celles du phlogistique ou de l’éther peuvent avoir réussi en même temps à mettre en évidence, à travers des objets hypothétiques de cette sorte, des caractéristiques structurales objectives qui seront retenues, sous une autre forme et dans un autre langage, dans la théorie qui les supplante. Les théories de cette sorte peuvent à la fois se tromper lourdement dans leur ontologie et comporter néanmoins déjà, en même temps, une part de vérité importante.

19Jusqu’à une date relativement récente, l’épistémologie de Poincaré avait été considérée généralement comme typiquement instrumentaliste et antiréaliste, notamment parce qu’elle ressemble, à première vue, fortement à celle de Duhem dans sa façon d’insister avant tout sur la fonction classificatrice, organisatrice et unificatrice de la théorie, plutôt que sa portée référentielle et son contenu proprement ontologique. Quand Poincaré affirme que la science et la connaissance objective en général n’atteignent jamais que des relations, il ne va pas jusqu’à dire que les relations en question ne peuvent être que des relations quantitatives, ne serait-ce que parce qu’une bonne partie des relations dont s’occupent les mathématiques ne sont pas quantitatives. Et il n’est pas prêt non plus à accepter l’idée que l’univers se réduit à une équation différentielle, probablement parce que l’équation différentielle, dont il dit qu’elle constitue la forme par excellence de la loi, exprime un rapport entre des phénomènes et que, pour faire un monde, il faut aussi des phénomènes, et pas seulement des rapports. Mais il est clair que, s’il a une ontologie, ce devrait être avant tout une ontologie de relations ou, en tout cas, de propriétés relationnelles, et non d’objets.

  • 27 Elie Zahar, Essai d’épistémologie réaliste, Vrin, 2000.
  • 28 Elie Zahar, Poincaré’s Philosophy. From Conventionalism to Phenomenology, Chicago & La Salle, Open (...)
  • 29 Elie Zahar, Essai d’épistémologie réaliste, op. cit., p. 118.
  • 30 John Worrall, « Structural Realism : the Best of Both Worlds ? », in David Papineau (éd), The Philo (...)

20Dans son Essai d’épistémologie réaliste27, et à nouveau dans son livre en anglais sur la philosophie de Poincaré28, Elie Zahar s’écarte nettement du chemin qui a été suivi généralement par les interprètes de cet auteur. II propose de le considérer comme défendant, dans son épistémologie, une forme de réalisme, qu’il appelle le réalisme syntaxique ou structurel ; et il présente le réalisme structurel, dont il faut préciser immédiatement qu’il est, pour lui, le contraire d’un réalisme minimal ou d’un réalisme au rabais, comme étant le seul genre de réalisme scientifique qui puisse être défendu aujourd’hui avec des arguments convaincants. Le réalisme structurel est une position qui est, au moins à première vue, opposée à celle que défendent des épistémologues comme Nancy Cartwright et Hacking, puisqu’il plaide pour une réponse réaliste en ce qui concerne la question de la vérité des théories, ou en tout cas des lois, et pour une forme d’agnosticisme concernant la nature exacte des entités qui sont impliquées dans les équations. Il est difficile de parler d’un réalisme des entités si l’on doit admettre que, comme le dit Zahar, « seules certaines relations décrivent correctement des aspects de la réalité objective, alors que les objets subsumés par ces relations restent en principe inconnaissables29 ». Comme le dit John Worrall, le réalisme structurel « insiste sur le fait que c’est une erreur de croire que nous pouvons jamais connaître la nature de l’ameublement fondamental de l’univers30 ».

  • 31 H. Poincaré, La Science et l’hypothèse, op. cit., p. 175.

21Poincaré lui-même est incontestablement un réaliste en matière de lois, puisqu’il soutient que les lois expriment des rapports vrais, mais il est évidemment beaucoup plus difficile de décider jusqu’à quel point il peut être considéré aussi comme un réaliste en matière de théories. On peut cependant à coup sûr, d’après lui, même s’il n’est pas possible de considérer un énoncé théorique comme étant à proprement parler vrai, affirmer légitimement qu’il est plus vrai qu’un autre si, comme il le dit, il met en évidence davantage de rapports vrais. Bien qu’il ait été de façon générale plutôt réticent et même sceptique à l’égard de la théorie cinétique des gaz, Poincaré a néanmoins admis qu’il y avait malgré tout un sens auquel on pourrait bel et bien dire d’elle qu’elle est vraie : « La théorie cinétique des gaz a donné lieu à bien des objections, auxquelles on pourrait difficilement répondre si l’on avait la prétention d’y voir la vérité absolue. Mais toutes ces objections n’empêcheront pas qu’elle a été utile et qu’elle l’a été en particulier en nous révélant un rapport vrai et sans elle profondément caché, celui de la pression gazeuse et de la pression osmotique. En ce sens, on peut donc dire qu’elle est vraie31. »

  • 32 H. Poincaré, La Valeur de la science, op. cit., p. 184.
  • 33 G. W. Leibniz, Mathematische Schriften, Gerhardt (éd.), Hildesheim, Georg Olms, 1971, vol. VI, p. 5 (...)
  • 34 Gottlob Frege, « Über das Trägheitsgesetz », in Kleine Schriften, herausgegeben von Ignaccio Angele (...)
  • 35 E. Zahar, Poincaré’s Philosophy, op. cit., p. 105.

22Quant à l’objection selon laquelle la science, au moins dans sa partie théorique, ne peut être qu’une classification et qu’une classification ne peut pas être vraie, mais seulement commode, Poincaré y répond en remarquant qu’ « il est vrai qu’elle est commode, il est vrai qu’elle l’est non seulement pour moi, mais pour tous les hommes ; il est vrai qu’elle restera commode pour nos descendants ; il est vrai enfin que cela ne peut pas être par hasard32 ». Leibniz observe que : « De façon générale, quand un mouvement a lieu, nous ne trouvons rien dans les corps par quoi il puisse être déterminé, en dehors du changement de position, qui consiste toujours dans la relation. C’est pourquoi le mouvement, de par sa nature, est relatif. Mais ces choses-là s’entendent de la rigueur mathématique. En attendant, nous attribuons le mouvement aux corps selon les hypothèses par lesquelles ils sont expliqués de la façon la plus appropriée (aptissime), et une hypothèse vraie n’est rien d’autre qu’une hypothèse appropriée (apta)33. » Frege, qui cite et commente ce passage dans un article de 1891 sur la loi d’inertie34, remarque que ce n’est pas d’ « hypothèse », mais plutôt de « convention » ou de « définition », qu’il faudrait parler en l’occurrence. Et c’est aussi, bien entendu, ce que dirait Poincaré. Il est bien connu que certains des principes fondamentaux de la mécanique, qui se présentent à première vue comme des lois expérimentales, par exemple le principe selon lequel l’accélération d’un corps est égale à la force qui agit sur lui divisée par sa masse, ou celui de l’égalité de l’action et de la réaction, ont, d’après lui, un statut qui est en réalité celui de conventions, ce qui fait que, si l’expérience leur a assurément servi de base, elle ne peut plus les contredire. Ce que Leibniz semble dire est qu’il y a des conventions qui sont tellement appropriées qu’elles en deviennent vraies. Il est évidemment difficile de dire littéralement d’une convention qu’elle est vraie, car cela semble contredire en quelque sorte le concept même de convention. Mais, en ce qui concerne Poincaré, Zahar a sûrement raison de remarquer que, pour lui, la commodité peut être un indice de la vérité et comporter réellement une présomption de vérité : « Toute la teneur de sa philosophie est que la commodité n’est pas seulement une caractéristique subjective d’un système qui réussit empiriquement. Au contraire : la commodité est la marque de la vérisimilitude élevée ; et le degré de commodité d’une théorie géométrique ne fait pas exception à cette règle qui lie la commodité à la vérisimilitude35. »

5. La préservation de la structure et l’argument « pas de miracles »

23Zahar pense que, comme l’a montré Poincaré, les propriétés de structure qui sont exprimées dans les équations et qui représentent la partie stable de l’ontologie de la science physique constituent le seul aspect de la réalité objective que la science peut prétendre représenter et réussit effectivement à représenter. Mais il s’agit réellement d’un aspect de la réalité objective, parce qu’on risquerait de se heurter sans cela à ce qu’on appelle l’argument « pas de miracle ». Seul un hasard extraordinairement favorable ou l’intervention d’une sorte de Malin Génie auraient pu faire en sorte que cette partie de la science qui résiste à la fois à l’accumulation des expériences et aux changements de théorie, bien que fausse, n’ait jamais été prise en défaut et amenée à nous révéler sa fausseté. C’est un peu, dit Poincaré, comme si l’on devait supposer que la planète Mars ne se meut pas du tout sur une ellipse, mais que, par chance ou parce que nous sommes manipulés par un être tout-puissant et trompeur, nous ne l’avons jamais observée que dans les positions dans lesquelles sa trajectoire réelle coupe une courbe de forme elliptique. C’est la raison pour laquelle cela n’a pas finalement pas grand sens de se demander si la simplicité que nous trouvons dans la nature réside bien dans la nature elle-même, ou, au contraire, seulement dans notre intelligence. Car l’éventualité que nous ayons pu tomber sur des lois simples et ne rencontrer que des phénomènes qui les vérifient constamment, alors que la nature pourrait très bien être d’une complication qui fait qu’elle les viole en réalité à notre insu de façon systématique, est d’une improbabilité qui confine à l’impossibilité pure et simple.

  • 36 Ibid., p. 49.

24Comme le dit Zahar : « Notre connaissance du monde extérieur est […] coextensive avec celle de la syntaxe, c’est-à-dire : de la structure mathématique des théories qui réussissent. En d’autres termes, la syntaxe des théories unifiées qui prédisent des faits nouveaux ou établissent des connexions insoupçonnées entre des données disparates doit être considérée comme reflétant l’ordre ontologique des choses. Sans cette supposition, nous nous heurterions à l’objection “pas-de-miracles” : nous devrions accepter la thèse hautement improbable selon laquelle les théories unifiées se trouvent, par hasard, restituer les faits d’une façon qui est systématiquement correcte36. » Or même si nous n’avons pas et n’aurons peut-être jamais d’explication réelle du succès de la science, il y a en tout cas une chose que nous ne pouvons pas et ne devons pas accepter, à savoir que ce succès puisse être un simple hasard.

25Le réalisme scientifique se heurte depuis longtemps à une objection bien connue et sans cesse répétée, qui consiste dans ce que l’on peut appeler la disparité référentielle et la discontinuité ontologique qui affectent souvent le passage d’une théorie à une autre.

  • 37 E. Zahar, Essai d’épistémologie réaliste, op. cit., p. 123.

Le réalisme scientifique, on le sait bien – écrit Zahar – doit faire face au problème posé par la fréquence des révolutions scientifiques. Bien qu’il puisse y avoir entre deux hypothèses consécutives une continuité syntaxique garantie par le Principe de Correspondance, le niveau sémantique semble présenter une suite de cassures brutales. Les référents d’une nouvelle théorie évincent ceux de l’ancienne avec lesquels ils paraissent n’avoir rien de commun. Par exemple : Lavoisier élimina le phlogistique au profit de l’oxygène ; le calorique fut remplacé par la matière-en-mouvement ; le continu mécanique de Fresnel fut supplanté par l’éther électromagnétique de Maxwell, qui céda sa place aux champs immatériels d’Einstein ; quant aux particules, elles étaient censées être réductibles à des propriétés de champs, mais ces derniers pourraient, à leur tour, ne représenter que des ondes de probabilité liées à la présence de certaines particules (par exemple, le photon) ; et ainsi de suite. Face à ces bouleversements successifs, on en arrive à se demander si les scientifiques peuvent en droit prétendre se rapprocher d’une connaissance adéquate de la réalité objective37.

Non seulement, du reste, l’évolution des théories physiques a remplacé fréquemment les objets d’une théorie antérieure par des objets nouveaux bien différents, mais elle a également fini, avec l’avènement de la mécanique quantique, par modifier radicalement notre concept même de ce que peut être un objet en général.

26Ce qui est appelé ici le Principe de Correspondance signifie que, si une hypothèse ancienne H s’est révélée, dans un certain domaine, systématiquement « commode », il est peu probable que cela puisse être dû à un pur hasard. Il y a de bonnes raisons de supposer qu’elle exprime des relations vraies, qui devraient réapparaître, peut-être sous une forme légèrement modifiée, dans une théorie nouvelle T et même dans tous les successeurs de T. Mais que faut-il répondre à ceux qui ne se satisfont pas de cette forme de continuité syntaxique et concluent de l’absence de continuité référentielle et sémantique à l’impossibilité que la science ait jamais réussi et réussisse jamais à nous représenter la réalité objective ? Dans un passage que Zahar considère avec raison comme une des meilleurs résumés de la position que défend Poincaré à propos du statut des théories scientifiques, celui-ci s’efforce de bloquer ce que l’on peut appeler cette induction pessimiste qui conclut à la faillite de la science, en attirant notre attention sur le fait suivant :

Nulle théorie ne semblait plus solide que celle de Fresnel qui attribuait la lumière aux mouvements de l’éther. Cependant, on lui préfère maintenant celle de Maxwell. Cela veut-il dire que l’œuvre de Fresnel a été vaine ? Non, car le but de Fresnel n’était pas de savoir s’il y a réellement un éther, s’il est ou non formé d’atomes, si ces atomes se meuvent réellement dans tel ou tel sens ; c’était de prévoir les phénomènes optiques. Or, cela, la théorie de Fresnel le permet toujours, aujourd’hui aussi bien qu’avant Maxwell. Les équations différentielles sont toujours vraies ; on peut toujours les intégrer par les mêmes procédés et les résultats de cette intégration conservent toujours toute leur valeur.

  • 38 H. Poincaré, La Science et l’hypothèse, op. cit., p. 173-174.

Et qu’on ne dise pas que nous réduisons ainsi les théories physiques au rôle de simples recettes pratiques ; ces équations expriment des rapports et, si les équations restent vraies, c’est que ces rapports conservent leur réalité. Elles nous apprennent, après comme avant, qu’il y a tel rapport entre quelque chose et quelque autre chose ; seulement, ce quelque chose, nous l’appelions autrefois mouvement, nous l’appelons maintenant courant électrique. Mais ces appellations n’étaient que des images substituées aux objets réels que la nature nous cachera éternellement. Les rapports véritables entre ces objets réels sont la seule réalité que nous puissions atteindre, et la seule condition, c’est qu’il y ait les mêmes rapports entre ces objets qu’entre les images que nous sommes forcés de mettre à leur place. Si ces rapports nous sont connus, qu’importe si nous jugeons commode de remplacer une image par une autre38.

27Ce que nous dit Poincaré est que, bien que, du point de vue de la théorie de Maxwell, Fresnel ait commis une erreur d’identification sur la nature réelle de la lumière, sa théorie n’en a pas moins réussi à dire quelque chose de vrai et d’important sur sa structure ; et c’est en fait la seule chose qui nous intéresse. Fresnel a développé ses équations sur la base d’une certaine image de la lumière, considérée comme constituée de vibrations transmises dans un milieu mécanique et ayant lieu dans des directions qui sont perpendiculaires à celle de la transmission. Cette image, pour parler comme Poincaré, s’est révélée inadéquate ; mais le fait qu’il n’y ait pas d’éther et que Fresnel se trompe sur la nature de ce qui oscille n’empêche pas que les perturbations qui ont lieu dans un champ électromagnétique obéissent à des lois formellement semblables à celles qui gouvernent les perturbations élastiques dans un milieu appelé l’éther. Or s’il en est ainsi, il n’y a pas de raison de croire que Maxwell a réussi, pour sa part, à identifier correctement la nature de la lumière et a découvert qu’elle était réellement constituée de vibrations dans un champ électromagnétique. Une théorie ultérieure pourrait juger plus commode de remplacer cette image par une autre, bien différente, sans pour autant remettre en question les propriétés structurales dont elle a rendu possible et facilité la reconnaissance.

  • 39 Ibid., p. 174.

Que tel phénomène périodique (une oscillation électrique, par exemple) – écrit Poincaré – soit réellement dû à la vibration de tel atome qui, se comportant comme un pendule, se déplace véritablement dans tel ou tel sens, voilà ce qui n’est ni certain ni intéressant. Mais qu’il y ait entre l’oscillation électrique, le mouvement du pendule et tous les phénomènes périodiques une parenté intime qui correspond à une réalité profonde ; que cette parenté, cette similitude, ou plutôt ce parallélisme se poursuive dans le détail ; qu’elle soit une conséquence de principes plus généraux, celui de l’énergie et celui de la moindre action ; voilà ce que nous pouvons affirmer ; voilà la vérité qui restera toujours la même sous tous les costumes dont nous pourrons juger utile de l’affubler39.

28La prudence nous oblige évidemment à admettre que ce qui s’est passé avec le remplacement de la théorie de Fresnel par celle de Maxwell peut très bien se produire à nouveau et même se reproduire indéfiniment. Rien ne nous permet, par conséquent, d’affirmer que nous sommes plus près aujourd’hui qu’hier d’avoir identifié correctement la nature de la lumière ou que nous le serons un jour. Autrement dit, nous n’avons toujours, dans le meilleur des cas, qu’une image, probablement provisoire, que nous avons été contraints de mettre à la place de l’objet réel, nous n’avons pas et nous n’aurons jamais l’objet lui-même. On peut se demander, cependant, si ce n’est pas, justement, une induction un peu trop pessimiste. Il peut y avoir et il semble y avoir effectivement dans l’histoire des sciences des moments ou une image peut cesser d’être simplement une image, où, par exemple, on peut être amené à considérer qu’un gaz est réellement ce qu’une théorie comme la théorie cinétique des gaz dit qu’il est. Et ce qui se passe en pareil cas est, semble-t-il, différent d’une simple augmentation de connaissance au niveau structural combinée avec l’acceptation d’une certaine image jugée pour le moment plus commode. Toute la question est évidemment de savoir si le sacrifice du contenu, que propose Poincaré, n’est pas un peu trop grand pour que l’on puisse parler encore d’un réalisme scientifique authentique.

29Comme je l’ai dit, Poincaré ne conteste pas que la théorie atomique, par exemple, puisse être vraie en un certain sens, même si l’on n’a pas encore établi qu’elle l’est.

  • 40 Ibid., p. 175-176.

Tel philosophe – écrit-il – prétend que toute la physique s’explique par les chocs mutuels des atomes. S’il veut dire simplement qu’il y a entre les phénomènes physiques les mêmes rapports qu’entre les chocs mutuels d’un grand nombre de billes, rien de mieux, cela est vérifiable, cela est peut-être vrai. Mais il veut dire quelque chose de plus ; et nous croyons le comprendre parce que nous croyons savoir ce que c’est que le choc en soi ; pourquoi ? Tout simplement parce que nous avons vu souvent des parties de billard. Entendrons-nous que Dieu, en contemplant son œuvre, éprouve les mêmes sensations que nous en présence d’un match de billard ? Si nous ne devons pas donner à son assertion ce sens bizarre, si nous ne voulons pas non plus du sens restreint que j’expliquais tout à l’heure et qui est le bon, elle n’en a plus aucun40.

De façon très significative, Poincaré attribue l’affirmation qu’il discute à un philosophe, sans doute parce qu’il pense qu’aucun physicien ne s’exprimerait de cette façon. Même Boltzmann, du reste, ne le fait pas. Il se garde bien d’affirmer que toute la physique s’explique ou en tout cas s’expliquera un jour par les chocs des atomes. Et il ne soutient pas non plus que la théorie cinétique-moléculaire des gaz et celle de la matière en général soient en mesure de nous fournir une description littérale de ce qui se passe. Il la présente, au contraire, régulièrement comme n’étant rien de plus qu’une image ou une analogie qui est pour l’instant la meilleure dont nous puissions disposer. II a même tendance par moments, surtout quand il cherche à rassurer ses adversaires, à accorder à cette théorie et aux théories en général un statut qui est comparable à celui des modèles ou des analogies mécaniques que Maxwell a construits pour l’éther et l’électricité et dont tous les gens sérieux savaient parfaitement ou, en tout cas, auraient dû savoir qu’ils ne prétendaient nullement décrire le mécanisme réel qui est à l’œuvre derrière les phénomènes.

30Le réalisme structurel soutient que ce que nous pouvons exiger d’une suite d’hypothèses destinées à rendre compte des mêmes faits n’est pas la continuité en ce qui concerne les dénotations, mais seulement en ce qui concerne les significations frégéennes des termes. Si l’on exigeait la continuité référentielle, on devrait supposer, de façon peu plausible, que Newton, Young, Fresnel, Maxwell et Einstein visaient, sans s’en rendre compte, le même objet, à savoir le photon. On pourrait certes dire qu’ils visaient tous la cause réelle et cachée, quelle qu’elle puisse être, des phénomènes. Mais cette cause cachée a été caractérisée successivement de manières tellement différentes et même contradictoires qu’il est difficile de croire qu’ils parlaient néanmoins tous à leur insu du même objet. Il est plus raisonnable de supposer qu’il doit y avoir non pas une identité de référence entre les termes, mais simplement un recouvrement au moins partiel entre des propriétés dont les extensions peuvent très bien en même temps rester disjointes, comme c’est le cas par exemple pour celles de masse newtonienne et de masse relativiste, ou celles d’électron classique et d’électron quantique.

31La stratégie des antiréalistes radicaux consiste généralement à faire descendre la discontinuité, l’instabilité et la relativité qu’ils croient reconnaître au niveau le plus élevé, celui des théories, jusqu’au niveau le plus inférieur, celui des énoncés d’observation, en exploitant pour ce faire la thèse bien connue et réitérée à satiété selon laquelle les faits, quels qu’ils soient, sont nécessairement « imprégnés de théorie ». Poincaré n’a pas ce genre de problème. Il affirme – ce sont ses propres termes – que tout ce que le savant crée dans un fait, en tout cas, dans un fait brut, est le langage dans lequel il l’exprime. Il considère les énoncés de base comme ayant des valeurs de vérité qui peuvent être reconnues indépendamment de toute conjecture scientifique ; et il soutient que tout énoncé observationnel doit avoir un sens donné antérieurement à toute théorie. Mais la question qui se pose est de savoir en quoi consiste et de quoi il est question exactement dans le fait brut. Se situe-t-il sur un plan phénoménologique ou un domaine physique extérieur à la conscience ? Zahar pense que la conception de Poincaré peut être reconstruite d’une manière telle qu’elle se présente finalement de la façon suivante : les énoncés factuels sont de simples descriptions de l’expérience perceptive et des contenus de pensée de l’expérimentateur ; et ils peuvent, à ce titre, être reconnus comme incorrigiblement vrais ou faux et servir de base de confirmation empirique pour toute la science. Mais ce n’est pas cet aspect de la question que je voudrais discuter.

6. Le réalisme structurel et le problème de la théorie atomique

  • 41 Ibid., p. 18.
  • 42 Ibid., p. 166-167.
  • 43 Ibid., p. 176.

32Vuillemin, dans la préface qu’il a rédigée pour la réédition de La Science et l’hypothèse, note que « Poincaré est attaché, en ce qui concerne la nature, au phénoménisme qu’avaient illustré, à la fin du xixe siècle les méthodes propres à la Thermodynamique. Or il en exprime la philosophie dans deux propositions, qu’il lie peut-être arbitrairement41 ». La préférence de Poincaré pour les méthodes de ce qu’on appelait à l’époque la « physique phénoménologique » et sa méfiance à l’égard de l’atomisme sont des choses bien connues. S’il néglige plus ou moins Boltzmann et rend, en revanche, un hommage appuyé à Gibbs, ce n’est peut-être pas seulement parce que Gibbs a réussi, d’après lui, à rendre plus claire que Maxwell et Boltzmann la nature de l’irréversibilité, mais aussi parce qu’il annonce clairement dans sa préface que, « dans l’état actuel de la science, il paraît prématuré d’édifier une dynamique moléculaire capable d’embrasser les phénomènes thermodynamiques et d’énergie rayonnante, ainsi que les manifestations électriques qui accompagnent la combinaison des atomes » et souligne que « c’est faire fi de la sécurité que d’édifier une théorie sur des hypothèses relatives à la constitution de la matière ». Poincaré pense, de façon générale, que rien de véritablement intéressant et substantiel ne peut sortir des hypothèses sur la constitution de la matière, auxquelles il a tendance à attribuer le statut d’images facultatives et probablement indifférentes : « Dans la plupart des questions, l’analyste suppose, au début de son calcul, soit que la matière est continue, soit, inversement, qu’elle est formée d’atomes. Il aurait fait le contraire que ses résultats n’en auraient pas été changés. Il aurait eu plus de peine à les obtenir, voilà tout. Si alors l’expérience confirme ses conclusions, pensera-t-il avoir démontré, par exemple, l’existence des atomes42 ? » En d’autres termes, Poincaré, qui reprend sur ce point le langage que Hertz avait utilisé à propos des modèles, incline à penser que le choix de l’atomisme ou de son opposé est plutôt une question d’habillement ou de préférence pour certaines métaphores43. Cela nous ramène aux deux propositions que, selon Vuillemin, il lie peut-être arbitrairement.

  • 44 Ibid., p. 18-19.
  • 45 Ibid., p. 19.

33La première énonce que nous ne connaissons pas les objets, mais seulement leurs relations, et que notre connaissance est par conséquent celle de structures, et non de qualités. La deuxième tire de cela la conclusion que nous ignorons la réalité pour ne connaître que les phénomènes. « Dès que nous allons au-delà des phénomènes, écrit Vuillemin, c’est-à-dire dès que nous passons de la physique mathématique à la physique théorique, nous construisons des images des choses qui ne possèdent, à la vérité, qu’un sens métaphysique44. » Or la conclusion par laquelle on passe de la première proposition à la deuxième repose sur un principe contestable, d’après lequel les jugements de relation portent sur les phénomènes, alors que les jugements de prédication (par lesquels nous affirmons qu’un objet donné possède une propriété donnée) portent ou, en tout cas, s’efforcent de porter sur la réalité. De ce caractère contestable du principe, on peut, selon Vuillemin donner l’exemple suivant : « Lorsque nous prétendons que la matière a une structure moléculaire, notre assertion appartient à la physique théorique ; elle est réaliste et non phénoméniste et, cependant, elle énonce sur l’univers une relation structurale45. »

  • 46 Henri Poincaré, Dernières Pensées, Flammarion, 1913, p. 196.
  • 47 Ibid., p. 198.

34Entre l’année de la mort de Boltzmann (1906) et celle de la mort de Poincaré (1912), la communauté des physiciens s’est convertie massivement à l’atomisme. En 1912, Poincaré lui-même constate que la physique tout entière est en train de devenir atomiste. « Les anciennes hypothèses mécanistes et atomistes ont pris ces derniers temps, écrit-il, assez de consistance pour cesser presque de nous apparaître comme des hypothèses ; les atomes ne sont plus une fiction commode ; il nous semble pour ainsi dire que nous les voyons depuis que nous savons les compter46. » Parlant du mouvement brownien, Poincaré écrit même qu’ « il est impossible de regarder l’agitation thermique comme une fiction de l’esprit, puisqu’on la voit directement sous le microscope47 ». En d’autres termes, on serait presque tenté de dire que l’image a fini par devenir réalité : non seulement la partie de billard dont parlait Poincaré a bien lieu, mais nous avons même fini en quelque sorte par la voir. Et ce dont il semble être question ici est bien la réalité et même la réalité presque tangible des atomes, et non l’existence de simples relations entre des termes dont nous ne savons rien. Après avoir critiqué à juste titre, dans le passage que j’ai cité il y a un instant, ce que l’on peut appeler le réquisit de la « picturabilité » ou de la « visualisabilité », Poincaré constate, en somme, qu’il est devenu impossible de douter sérieusement de l’existence des atomes, puisqu’on peut désormais en quelque sorte les voir.

35Mais comment faut-il comprendre ce qui s’est passé quand l’évolution de la physique a finalement donné raison à Boltzmann ? Faut-il dire que l’on a simplement réussi à mettre au jour et à systématiser des relations nouvelles et plus nombreuses entre des phénomènes à première vue disparates ou, au contraire, que l’on a découvert l’existence d’objets d’un type nouveau et ainsi appris quelque chose d’essentiel sur la nature réelle de l’ameublement de l’univers? La réponse n’a, il faut l’avouer, rien d’évident, puisqu’on peut constater, par exemple, que, quand Ostwald se rallie à l’atomisme, pour des raisons qui sont à peu près les mêmes que celles de Poincaré, il le fait en remarquant que Boltzmann a assurément raison, puisque l’atomisme est vrai, mais que l’énergétisme n’a pas pour autant tort, puisque c’est l’énergie qui constitue la vraie réalité et qu’on sait maintenant qu’elle est structurée effectivement de façon granulaire ou atomique. Autrement dit, si un certain consensus commence à se réaliser sur le fait que la réalité est faite d’atomes, le désaccord reste apparemment toujours aussi entier sur la question de savoir ce qui constitue en fin de compte la vraie réalité.

36Une chose qu’il est important de souligner à propos de Boltzmann est qu’il distingue justement de façon rigoureuse ce qu’on peut appeler le noyau dur de la théorie atomique, qui est de type structural, et la partie facultative et changeante, qui est constituée par les images, nécessairement provisoires, approximatives, grossières et inadéquates, que nous pouvons nous faire de la nature des éléments eux-mêmes, à savoir des atomes. Boltzmann s’est, de façon générale, gardé soigneusement d’affirmer que la théorie atomique avait réussi ou était en passe de réussir à identifier les constituants réels de la matière et, bien entendu, encore plus de suggérer qu’elle avait réussi à en identifier les constituants ultimes. Sa motivation principale a toujours été le fait qu’il existait des questions importantes pour la résolution desquelles les équations phénoménologiques ne contiennent pas une information suffisante, ce qui rend nécessaire l’usage de modèles de type cinétique-moléculaire. En attendant, même s’il croyait lui-même à la réalité des atomes, il admettait tout à fait que les modèles ne soient pas considérés, justement, comme autre chose que des modèles. Mais quand la théorie atomique en est venue à être acceptée, quelques années après sa mort, par Einstein et par beaucoup d’autres comme étant la théorie physique fondamentale, elle ne l’a pas été simplement comme une façon plus appropriée et plus commode de « sauver les phénomènes », mais dans un sens tout à fait réaliste. Les atomes ont été reconnus comme des existants réels, et non plus simplement comme des images utiles et même indispensables.

37Hertz, dans un manuscrit de 1884 intitulé « Über die Constitution der Materie », a essayé de clarifier ce qui se passe quand on essaie de se représenter un atome comme un objet auquel peuvent être attribuées des propriétés déterminées. Que reste-t-il exactement quand on a éliminé toutes les représentations intuitives, aussi inévitables qu’inadéquates, qui s’attachent à l’atome ?

  • 48 Heinrich Hertz, Über die Constitution der Materie, Albrecht Fölsing (éd.), Berlin-Heidelberg, Sprin (...)

Il reste – dit Hertz – un système de grandeurs définies conceptuellement, qui sont liées entre elles et avec les propriétés macroscopiques de la matière par des relations formulées de façon rigoureusement mathématique ; s’il n’est pas permis de les considérer pour leur propre compte et de leur adjoindre des significations représentables, elles n’en gardent pas moins leur valeur comme grandeurs auxiliaires pour le compte des relations en question. S’il ne m’est par conséquent pas permis, par exemple, de parler au sens propre du diamètre d’un atome, ce que j’appelle le diamètre d’un atome pour un gaz déterminé n’en conserve pas moins sa signification ; c’est une grandeur à l’aide de laquelle je peux énoncer une relation entre la conductibilité thermique du gaz, son frottement interne, sa constante de diélectricité et sa capacité de réfraction de la lumière48.

  • 49 Ibid., p. 37.

Hertz répond à la question que pose le réquisit, fâcheusement et parfois dangereusement anthropomorphique, de la visuabilité, que, quand nous essayons de nous représenter un objet comme un atome, nous sommes contraints de lui attribuer, à côté de propriétés essentielles, un certain nombre de propriétés qui sont imposées par les conditions de la représentabilité elle-même et dont nous savons très bien en même temps qu’il ne peut pas les posséder. La conclusion qu’il tire de cela est que : « La transposition des propriétés du monde corporel perceptible aux constituants ultimes de ce même monde est permise, pourvu que nous ayons les idées claires sur ce qui, dans ces propriétés, doit compter comme l’essentiel – ce sont toujours uniquement les rapports de grandeur – et ce qui, en elles, est seulement ajouté pour rendre possible une représentation49. » Mais faut-il dire que ces propriétés essentielles sont les propriétés d’un objet réel déterminé ou, au contraire, que, quand nous cherchons à atteindre la réalité, nous ne rencontrons partout et toujours que des rapports de grandeur, tout le reste, c’est-à-dire toute prétention que nous pourrions avoir en outre d’avoir identifié un objet qui possède les propriétés en question ne relevant justement que de la représentation et des conditions de possibilité de celle-ci? Si on considère que ce que nous appelons le diamètre d’un atome n’est rien de plus qu’une grandeur auxiliaire dont nous avons besoin pour penser et énoncer des relations d’une certaine sorte, ne devrions-nous pas considérer aussi l’atome lui-même simplement comme un objet auxiliaire que nous sommes amenés à introduire pour des raisons du même genre ? Et, s’il en est ainsi, ne faut-il pas aller jusqu’au bout et accepter de traiter le paradigme de l’objet doué de propriétés déterminées comme n’étant lui-même rien de plus, en fin de compte, qu’une simple nécessité de la représentation, pour laquelle la réalité objective ne nous fournit pas de garantie et pas de corrélat identifiable? Il est peut-être possible de le faire, mais le moins que l’on puisse dire est que cela ne correspond pas vraiment à ce qu’on a l’habitude d’appeler une position réaliste.

7. Quelques questions posées au réalisme structurel

  • 50 E. Zahar, Essai d’épistémologie réaliste, op. cit., p. 120.

38Zahar reconnaît que le principe selon lequel seules certaines relations décrivent correctement des aspects de la réalité objective, alors que les objets subsumés par ces relations restent en principe inconnaissables, est à première vue implausible. Mais c’est un fait que, dans certains cas, nous connaissons l’existence relations sans pour autant connaître la nature ni même le type logique des arguments de la relation. « Par exemple, remarque Zahar : au cours de la transition entre la physique classique et la théorie quantique, on constate que la fonction hamiltonienne garde sa forme, mais que ses arguments sont remplis non pas par des fonctions de nombres réels, mais par des opérateurs hermitiens, c’est-à-dire par des objets mathématiques du deuxième ordre. Nous nous trouvons donc obligés d’adopter une attitude radicalement agnostique par rapport à certaines quantités, tout en prétendant avoir de bonnes raisons de croire que les équations qui les lient représentent des structures réelles50. »

  • 51 E. Zahar, Poincaré’s Philosophy, op. cit., p. 39.

39Ce n’est cependant pas aussi étrange et aussi catastrophique qu’on pourrait le croire, si l’on se souvient qu’un bon nombre de théories mathématiques, à commencer par la théorie des ensembles, s’intéressent à des universaux sans passer pour cela nécessairement par leurs éléments. Elles étudient non pas des individus, mais des propriétés, et des propriétés et des relations de ces propriétés. « De façon paradoxale, remarque Zahar, le conventionnalisme, sous la forme que lui donne Poincaré, se révèle être plus réaliste relativement aux universaux que relativement aux individus51. » C’est ce qui permet d’affirmer qu’en un certain sens Poincaré inverse la proposition de Quine selon laquelle ‘être, c’est être dans le domaine de valeur d’une variable quantifiée’ (dans une théorie du premier ordre). Poincaré soutient, au contraire, que seuls les universaux, et plus particulièrement les relations qui figurent dans une théorie unifiée et empiriquement couronnée de succès, reflètent l’ordre ontologique des choses. Quant à la nature des relata, elle nous restera à jamais cachée. Or on peut éprouver des réticences sérieuses non pas seulement à l’égard du réalisme des universaux, mais également à l’égard d’une conception que l’on pourrait qualifier de « semi-kantienne », qui revient finalement à attribuer aux relations le statut de l’en soi connaissable et aux objets celui de la chose en soi inconnaissable.

40La question que j’ai posée était « Une épistémologie réaliste est-elle possible ? » C’était, en fait, une question largement rhétorique. Je n’ai guère de doutes sur le fait qu’une épistémologie réaliste est possible et même nécessaire. Mon problème était plutôt de savoir si nous ne sommes pas en droit d’exiger, en matière de réalisme, un peu plus que ce que le réalisme structurel nous concède. Il y a de nombreux aspects de l’argumentation subtile, détaillée et impressionnante que Zahar développe en faveur du réalisme structurel, qui sont tout à fait essentiels, mais que je n’ai malheureusement pas été en mesure d’aborder, faute de temps. Je me contenterai pour finir d’évoquer brièvement deux questions :

41(1) Comme le reconnaît Zahar lui-même, un des problèmes qui se posent pour le réalisme structurel est que nous ne disposons pas pour l’instant d’une sémantique structurale qui puisse être mise sur le même plan que la sémantique classique. La sémantique classique semble incapable d’interpréter les relations sans passer par leurs relata. Une définition tarskienne de la vérité pour un langage doit d’abord déterminer les référents d’un énoncé atomique « R(a, b) » pour pouvoir assigner une valeur de vérité à « R(a, b) » ; et la détermination des conditions de vérité pour un énoncé peut ensuite être étendue récursivement à des propositions plus complexes. D’où la question : quel genre de sémantique peut-on espérer obtenir si l’on est obligé de commencer directement par les relations ?

  • 52 Ibid., p. 198.
  • 53 Ibid., p. 200.
  • 54 Cité par Gerald Holton, The Scientific Imagination. Case Studies, Cambridge UP, 1978, p. 19.

42(2) Zahar se propose de démontrer, en appliquant ce qu’il appelle la méthode transcendantale, que « certaines des thèses scientifiques les plus importantes sont irréductiblement abstraites en ce qu’elles se réfèrent inévitablement à des entités mathématiques52 ». Et il conclut de cela qu’ « une forme de réalisme platonicien est ainsi inévitable ; car ayant découvert que toutes les entités “abstraites” requises ne peuvent pas être imbriquées dans le monde physique, nous devons adopter une attitude platonicienne relativement aux postulats mathématiques qui sont impliqués dans les théories fortement confirmées53 ». Cela semble signifier qu’un réalisme mathématique d’une certaine sorte constitue une condition de possibilité du réalisme physique. Et cela constitue un problème pour ceux qui – comme c’est mon cas, je l’avoue – aimeraient bien pouvoir défendre le réalisme physique sans avoir à payer pour cela le prix du réalisme mathématique. Il y a même eu des physiciens, comme par exemple Heisenberg, qui sont allés beaucoup plus loin dans la direction que j’hésiterais, pour ma part, à emprunter et qui ont soutenu que « la “chose en soi” est pour le physicien atomiste, s’il utilise simplement le concept, finalement une structure mathématique54 ». Je suis obligé de confesser en terminant que ce genre de suggestion a toujours heurté en moi ce que je pourrais appeler, en reprenant une expression de Bertrand Russell, mon « robuste sens de la réalité », en l’occurrence de la réalité physique.

Notes

1 Bas C. van Fraassen, The Scientific Image, Oxford, Clarendon Press, 1980, p. 4.

2 Ibid., p. 5.

3 Arthur Fine, « The Natural Ontological Attitude », in J. Leplin (éd.), Scientific Realism, Berkeley, University of California Press, 1984, p. 83-107 ; reproduit dans Arthur Fine, The Shaky Game, Chicago & Londres, The University of Chicago Press, 1986, p. 112.

4 Ibid., p. 125.

5 Ibid., p. 156.

6 Ibid., p. 171.

7 Elie Zahar, Poincaré’s Philosophy. From Conventionalism to Phenomenology, Chicago & La Salle, Open Court, 2001, p. 61.

8 Ian Hacking, Representing and Intervening. Introductory Topics in the Philosophy of Science, Cambridge UP, 1983, p. 17.

9 Ibid., p. 262.

10 Ibid., p. 274.

11 Nancy Cartwright, How the Laws of Physics Lie, Oxford, Clarendon Press, 1983, p. 6.

12 Ibid., p. 3.

13 Ibid., p. 4.

14 Ibid., p. 100.

15 Hacking, op. cit., p. 218.

16 Henri Poincaré, La Science et l’hypothèse [1902], préface de Jules Vuillemin, Flammarion, 1968, p. 183.

17 Ibid., p. 186.

18 Henri Poincaré, La Valeur de la science [1906], préface de Jules Vuillemin, Flammarion, 1970, p. 23-24.

19 Ibid., p. 185.

20 H. Poincaré, La Science et l’hypothèse, op. cit., p. 25.

21 H. Poincaré, La Valeur de la science, op. cit., p. 179.

22 Moritz Schlick, Forme et contenu [1932], traduit par Delphine Chapuis-Schmitz, Marseille, Agone, 2003.

23 Sur cette question, on peut lire désormais : Jacques Bouveresse, « La “thèse de l’inexprimabilité du contenu” a-t-elle été réfutée ? » dans J. Bouveresse, D. Chapuis-Schmitz & J-J. Rosat (dir.), L’Empirisme logique à la limite. Schlick, le langage et l’expérience, Paris, CNRS éditions, 2006.

24 Poincaré, La Valeur de la science, op. cit., p. 183.

25 H. Poincaré, Lettre à Bertrand Russell [1906], citée par Jules Vuillemin dans sa préface à La Science et l’hypothèse, op. cit., p. 14.

26 « We may even push the theory further, and say that in general even the relations are for the most part unknown, and what is known are properties of the relations, such as are dealt with by mathematics » (Ibid.).

27 Elie Zahar, Essai d’épistémologie réaliste, Vrin, 2000.

28 Elie Zahar, Poincaré’s Philosophy. From Conventionalism to Phenomenology, Chicago & La Salle, Open Court, 2001,

29 Elie Zahar, Essai d’épistémologie réaliste, op. cit., p. 118.

30 John Worrall, « Structural Realism : the Best of Both Worlds ? », in David Papineau (éd), The Philosophy of Science, Oxford UP,1996, p. 162.

31 H. Poincaré, La Science et l’hypothèse, op. cit., p. 175.

32 H. Poincaré, La Valeur de la science, op. cit., p. 184.

33 G. W. Leibniz, Mathematische Schriften, Gerhardt (éd.), Hildesheim, Georg Olms, 1971, vol. VI, p. 507-508.

34 Gottlob Frege, « Über das Trägheitsgesetz », in Kleine Schriften, herausgegeben von Ignaccio Angelelli, Hildesheim, Georg Olms, 1967, p. 118.

35 E. Zahar, Poincaré’s Philosophy, op. cit., p. 105.

36 Ibid., p. 49.

37 E. Zahar, Essai d’épistémologie réaliste, op. cit., p. 123.

38 H. Poincaré, La Science et l’hypothèse, op. cit., p. 173-174.

39 Ibid., p. 174.

40 Ibid., p. 175-176.

41 Ibid., p. 18.

42 Ibid., p. 166-167.

43 Ibid., p. 176.

44 Ibid., p. 18-19.

45 Ibid., p. 19.

46 Henri Poincaré, Dernières Pensées, Flammarion, 1913, p. 196.

47 Ibid., p. 198.

48 Heinrich Hertz, Über die Constitution der Materie, Albrecht Fölsing (éd.), Berlin-Heidelberg, Springer Verlag, 1999, p. 35.

49 Ibid., p. 37.

50 E. Zahar, Essai d’épistémologie réaliste, op. cit., p. 120.

51 E. Zahar, Poincaré’s Philosophy, op. cit., p. 39.

52 Ibid., p. 198.

53 Ibid., p. 200.

54 Cité par Gerald Holton, The Scientific Imagination. Case Studies, Cambridge UP, 1978, p. 19.

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