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Sciences, technologies et sociétés de A à Z

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Frédéric Bouchard
, 
Pierre Doray
, 
Julien Prud’homme

Modèles scientifiques

Frédéric Bouchard

Texte intégral

1La philosophie des sciences a accordé un rôle épistémique primordial aux lois en sciences durant la première moitié du 20e siècle. Cette priorité était fondée sur une perspective logiciste de la démarche scientifique. Ainsi, les énoncés théoriques devaient être formalisables comme énoncés logiques reliés de manière déductive à des énoncés au contenu empirique. Pour que le syllogisme déductif soit possible pour une explication particulière, un de ces énoncés théoriques devait avoir la forme d’une loi universelle. L’empirisme logique est le courant philosophique selon lequel cette nécessité de trouver des lois scientifiques universelles est apparue comme une urgence épistémique ; il a dominé la philosophie des sciences pendant plusieurs décennies (voir Lois scientifiques).

2Ce consensus épistémologique s’est effrité au cours des années 1960. Après le pavé lancé par Thomas Kuhn en 1962, la contingence de l’entreprise scientifique est venue occuper le premier plan (voir Paradigme et Histoire des sciences). La description historique ou sociologique des communautés scientifiques semblait plus utile et pertinente pour comprendre la science actuelle que l’analyse de la cohérence logique des théories scientifiques. Ainsi, non seulement le terme « loi » ne devenait-il qu’un des nombreux aspects potentiels d’un paradigme scientifique, mais il en était souvent absent (car plusieurs communautés scientifiques ne sont pas à la recherche de lois). Alors que les philosophes des sciences s’étaient surtout intéressés à la description des théories scientifiques (où les lois jouaient souvent un rôle fondationnel), les descriptions sociologiques et historiques les forcèrent à s’intéresser à la multiplicité, à la diversité et à l’hétérogénéité des pratiques des scientifiques. Or, loin de l’unité de la science avancée par les positivistes et les empiristes, l’hétérogénéité des pratiques scientifiques a contraint les philosophes des sciences à remettre en cause la primauté épistémique des lois dans la démarche scientifique. Ainsi, quand plusieurs paradigmes sont en conflit à l’intérieur même d’une discipline, comment présumer de la validité de lois universelles idéales sous-tendant toutes les explications ? En fait, alors que l’incommensurabilité des paradigmes a fortement inspiré sociologues et historiens des sciences, les philosophes ont continué à privilégier des approches misant sur la cohérence des objets théoriques. Au début des années 1980, plusieurs philosophes ont tenté d’attaquer l’universalité des lois scientifiques tout en continuant d’offrir des descriptions générales et conceptuelles de l’activité scientifique. L’attaque se fit d’abord par la démonstration, par la philosophe Nancy Cartwright, que les lois universelles apparemment les mieux établies, soit les lois de la physique, étaient en fait des énoncés particuliers rendus vrais seulement en excluant une série de faits : toute « loi » ne serait donc qu’un énoncé ceteris paribus. Si les lois présumées ne sont ainsi que des caractérisations d’uniformité locale de certains phénomènes ou processus (ce que Hempel ne considérait pas comme des lois mais comme des généralisations accidentelles), un modèle plus idiosyncrasique de l’explication scientifique devient nécessaire. C’est ce que le philosophe Bas Van Frassen, entre autres, a suggéré en développant l’idée que la fondation de notre compréhension de la science devait être l’interprétation des modèles utilisés par les scientifiques.

3Un modèle est une représentation d’un phénomène ou d’un processus. En physique, les modèles sont la plupart du temps mathématiques, mais ils peuvent aussi prendre une autre forme (matérielle ou picturale par exemple). Or, le modèle lui-même ne contient pas les règles de son interprétation. L’interprétation d’un modèle lui est externe mais nécessaire pour évaluer son utilité ou son adéquation empirique. La nécessité d’une interprétation exogène au modèle a suggéré l’appellation d’approche sémantique de l’explication scientifique, par contraste à une approche syntaxique (par exemple, l’approche déductive-nomologique de Hempel) où la structure logique elle-même impose la structure du raisonnement scientifique. Ainsi, l’approche sémantique dévalue la cohérence logique des énoncés en faveur de l’adéquation d’un modèle à un phénomène jugé à l’aune de notre interprétation du modèle. Par exemple, les modèles mathématiques de la génétique des populations sont interprétés par certains philosophes (comme Mohan Matthen et Denis Walsh) comme n’attribuant pas explicitement un rôle causal à la sélection naturelle alors que d’autres (comme Roberta Millstein) croient que les modèles sont incompréhensibles sans interprétation causale (voir Théories scientifiques). Ce débat souligne l’aspect instrumentaliste de l’approche sémantique : la justesse d’un modèle dépend de notre interprétation et de nos besoins, et non de son insertion cohérente dans un réseau logique homogène. Cette approche particulariste de l’explication comblait une grave lacune de l’approche déductive-nomologique, soit son incapacité à rendre compte de l’activité scientifique lorsque celle-ci ne recherche pas de lois. L’approche sémantique se montre plus souple à cet égard, en raison de l’intérêt explicite pour l’hétérogénéité des objectifs particuliers des scientifiques, des outils pour les atteindre et de l’évaluation du succès à les accomplir.

4En passant de l’assise de la loi à celle du modèle, plusieurs philosophes des sciences espèrent fournir une meilleure description des pratiques scientifiques tout en offrant une meilleure caractérisation formelle des outils théoriques des scientifiques, soit l’importance croissante de la modélisation en sciences sociales ou en sciences naturelles. Pour la philosophie des sciences, on pourrait dire que, de manière générale, le consensus est passé d’une logicisation des énoncés scientifiques (approche syntaxique) à une mathématisation des énoncés scientifiques (approche sémantique). Notons rapidement que ce passage s’est aussi accompagné d’un changement de l’objet d’étude privilégié des philosophes des sciences : alors que la physique (apparemment régie par des lois universelles) était l’objet prioritaire jusque dans les années 1970, la philosophie des sciences s’intéresse de manière marquée depuis les quarante dernières années aux sciences dites spéciales (comme la biologie), où les modèles mathématiques jouent un rôle crucial pour la formalisation scientifique et où les lois sont rares ou absentes.

Bibliographie

Beatty, J. (1987), «On Behalf of the Semantic View», Biology & Philosophy, 2, p. 17-23.

Cartwright, N. (1983), How the Laws of Physics Lie, New York, Basic Books.

Frigg, Roman et Stephan Hartmann (2012), «Models in Science», dans Edward N. Zalta (dir.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy, http://plato.stanford.edu/archives/fall2012/entries/models-science/.

Lloyd, E. (1984), «A Semantic Approach to the Structure of Population Genetics», Philosophy of Science, 50, p. 112-129.

Monton, Bradley (dir.) (2007), Images of Empiricism: Essays on Science and Stances, with a Reply from Bas C. van Fraassen, Oxford University Press.

Thompson, P. (1989), The Structure of Biological Theories, Albany, SUNY Press.

Van Fraassen, Bas (2004), «Sauver les phénomènes», dans S. Laugier et P. Wagner (dir.), Philosophie des sciences, Naturalismes et réalismes, Paris, Vrin, p. 147-163.

— (1980), The Scientific Image, Oxford University Press.

Auteur

Professeur au département de philosophie de l’Université de Montréal, titulaire de la chaire ESOPE de philosophie, directeur du Centre interuniversitaire de recherche sur la science et la technologie
Directeur du CIRST et le premier titulaire de la chaire ÉSOPE de philosophie, à l'Université de Montréal.

© Presses de l’Université de Montréal, 2015

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