Style de pensée scientifique ? Un détour par Duhem et Hardwood

Je dois avouer que je n’ai pas lu ces deux ouvrages en entier… J’y ail u les chapitres qui m’intéressaient, c’est donc advantage, une presentation de chapitres ou plutôt de leurs thèses concernant les styles de pensée scientifique. Cette question m’intéresse dans la mesure où je m’interroge sur le style de pensée scientifique indien. Existe-t-il ? Comment le caractériser ? etc.

 

Petite biblio

Pierre Duhem, 1861-1916 physicien, chimiste, historien et philosophe des sciences français

Pour une mini-biblio voir l’avant-dernier chapitre du livre Marie Jo Nye (1986), « Science in the Province » : Bordeaux : Catholicism, conservatism, and the influence of Pierre Duhem.

Jonathan Hardwood : Emeritus Professor of the History of Science and Technology Université de Manchester, diplômé de Biologie (1965) et de Sociologie (1970)

 

Commençons par

1. Pierre Duhem, La théorie Physique, Vrin (Paris) 1981 (première édition : 1914)

 

Duhem parle de deux types de structures d’esprit qu’on pourrait aussi appeler selon la terminologie de Jonathan Hardwood (1993), des styles de pensée scientifiques.

Il distingue ainsi un esprit étroit mais fort, qui serait davantage endémique en France, d’un esprit large mais faible, plus endémique en Angleterre. Il se réfère aux types d’esprit selon les termes de Blaise Pascal) [J’ai cherché la citation de Pascal : « Il y a deux sortes d’esprits : l’une de pénétrer vivement et profondément les conséquences des principes, et c’est là l’esprit de justesse ; l’autre, de comprendre un grand nombre de principes sans les confondre, et c’est là l’esprit de géométrie ; l’un est force et droiture d’esprit, l’autre est amplitude d’esprit, Blaise Pascal, Pensées, art. VII, 2]]. On peut bien sûr, écrit Duhem, « trouver en Angleterre des esprits forts et étroits (par exemple Newton) et hors de l’Angleterre des esprits large mais faibles. », mais ce caractère est plus ou moins endémique selon les pays.

« Cette opposition entre l’esprit français, assez fort pour ne point redouter l’abstraction et la généralisation, mais trop étroit pour imaginer quoique ce soit de complexe avant de l’avoir classé dans un ordre parfait – et l’esprit ample mais faible de l’Anglais, nous la retrouvons sans cesse en comparant les monuments écrits qu’on élevés ces deux peuples. » « Qu’est-ce qui frappe le lecteur français lorsqu’il ouvre un roman anglais, chef d’œuvre d’un maître du genre comme Dickens ou Gerge Elliot ou d’une jeune authoress qui aspire à la renommée littéraire ? Ce qui le frappe, c’est la longueur et la minutie des descriptions. » Un tel lecteur français perd vite la vue de l’ensemble. Il se sentirait plus à l’aise, cet esprit profond mais étroit, avec les descriptions d’un « Loti, abstrayant et condensant en trois lignes l’idée essentielle, l’âme de tout un paysage ».  C’est l’étroitesse de son esprit qui rend le Français avide d’ordre et de méthode. Duhem applique cette distinction aussi en comparant les philosophies, par exemple Descartes et Bacon. Quels sont les objets les plus simples pour Descartes, à partir desquels il peut dérouler sa méthode ? Ce sont les notions les plus abstraites, les principes les plus universels, les vérités premières de la géométrie.

A partir de ces idées, la méthode déductive déroulera ses syllogismes jusqu’aux conséquences les plus particulières. Il craint seulement l’omission, car il sent qu’il a l’esprit étroit, qu’il a peine à se figurer un ensemble complexe.

De l’autre côté (de l’esprit et de la Manche), Bacon, avec son Novum Organum, ne cherche point de vérités abstraites à partir desquelles dérouler une méthode inductive, son objet est tout pratique, tout « industriel » : « Il faut voir quel précepte, quelle direction on peut surtout désirer pour produire et faire naître sur un corps donné quelque propriété nouvelle, et l’expliquer en termes simples et le plus clairement possible ». « Par exemple, si l’on veut donner à l’argent la couleur de l’or, ou la ténacité au verre », etc.

p112 « Pour un Français ou un Allemand, une théorie physique est essentiellement un système logique ; des déductions parfaitement rigoureuses unissent les hypothèses sur lesquelles repose la théorie aux conséquences qu’on en peut tirer et qu’on se propose de comparer aux lois expérimentales ; si le calcul algébrique intervient, c’est seulement pour rendre moins lourde et plus maniable la chaîne de syllogismes qui doit relier les conséquences aux hypothèses.  […] mais il faut qu’on sente à chaque instant la possibilité de remplacer le calcul par le raisonnement purement logique dont il est l’expression abrégée. »

« Ainsi, ceux qui en France ou en Allemagne ont fondé la physique mathématique, les Laplace, les Fourier, les Cauchy, les Ampère, les Gauss, les Franz Neumann, construisirent-ils avec un soin extrême le pont destiné à relier le point de départ de la théorie, la définition des grandeurs dont elle doit traiter, la justification des hypothèses qui porteront ses déductions, à la voie selon laquelle se déroulera son développement algébrique. » Ces préambules sont le plus souvent des ouvrages anglais. La théorie, pour le physicien anglais, «  n’est ni une explication, ni une classification rationnelle des lois physiques, mais un modèle de ces lois ; elle n’est pas construite pour la satisfaction de la raison, mais pour le plaisir de l’imagination ; dès lors elle échappe à la domination de la logique. »

Pour un physicien de l’école de Maxwell ou de Thomson, il n’y a aucune contradiction à ce qu’une même loi se laisse figurer par deux modèles différents. Alors que pour un géomètre de l’école de Laplace ou Ampère, il serait absurde de donner d’une même loi deux explications théoriques distinctes et de soutenir qu’elles sont valables simultanément.

« L’esprit anglais est nettement caractérisé par l’ampleur de la faculté qui sert à imaginer les ensembles concrets et par la faiblesse de la faculté qui abstrait et généralise. Cette forme particulière d’esprit engendre une forme particulière de théorie physique ; les lois d’un même groupe ne sont point coordonnées en un système logique ; elles sont figurées par un modèle ; ce modèle peut être d’ailleurs, soit un mécanisme construit avec des corps concrets (éther), soit un agencement de signes algébriques (équation de Maxwell) », mais il ne soumet point aux règles de la logique.

La manière anglaise de traiter la physique s’est rependue partout avec une extrême rapidité, jusqu’à devenir usuelle en France comme en Allemagne (livre date de 1914)

 

Si on synthétise les deux styles de pensée scientifique proposés par Duhem :

 

Style de pensée scientifique DUHEM	Esprit large et étroit	Esprit fort et étroit
Caractéristique 1	Faible : peine à abstraire, à généraliser	Fort : abstraction et généralisation
Caractéristique 2	Ample : faculté d’imaginer les ensembles concrets dans leur amplitude complexe	Etroit : peine à intégrer la complexité, a besoin de classer, craint l’omission
Références à Pascal	force et droiture d’esprit, esprit de justesse : pénétrer vivement et profondément les conséquences des principes	amplitude d’esprit, esprit de géométrie: comprendre un grand nombre de principes sans les confondre
Théorie physique	Modèle non soumis à la logique (algèbre, croquis)	Objets abstraits reliés de manière logique
Exemple de théorie	Equations de Maxwell, Modèle de l’éther de Thomson
Endémisme	Anglais	Français, Allemands
Figures emblématiques	Bacon(Novum Organum), Hertz, Gassendi	Descartes (Méthode), Newton

 

Duhem s’interroge ? « pourquoi l’esprit anglais s’est si bien développé en dehors de l’Angleterre ? » Car technologie progresse… ?

Duhem oppose dans un premier l’esprit français et l’esprit allemand à l’esprit anglais. Puis l’esprit Allemand à l’esprit Français.

Anglais	Esprit ample	Esprit faible	Esprit de géomètre	Modèles mécaniques concrets	Multiplication des modèles contradictoires	La théorie est une collection de modèles
Allemands et Français	Esprit étroit	Esprit fort	Abstraction logique	Théories abstraites logiques	Unité logique et cohérente	La théorie est une classification rationnelle des lois physiques	Français : sens commun
							Allemands :Délire logique

 

2. Jonathan Harwood, Styles of scientific thought The german genetic community 1900-1933 The university of chicago press, Chicago and London, 1992

 

p 351 (traduction personnelle) Le caractère de la communauté génétique en Allemagne après 1900 reflète en microcosme les problèmes de la modernisation germanique. Alors que la modernisation s’accélérait durant la fin du XIXème siècle, les enfants de la nouvelle strate industrielle et commerciale commencèrent à entrer dans l’enseignement universitaire en grand nombre. Par leur milieu et leur éducation moins reliées aux idées de la Bilddung[1] qui avaient dominé l’université du XIXème siècle, ils tendirent à choisir des modes d’éducation plus modernes, à la fois dans les collèges d’ingénierie, d’agriculture, de commerce mais aussi dans certaines disciplines universitaires. Peu d’entre eux se ralliaient au modèle du mandarin, ce pur « scholar », sorte de conseiller spirituel de la nation. Ayant peu en commun avec la classe moyenne éduquée qui dominait l’université, ils embrassèrent plus volontiers le rôle d’expert, plaçant leur savoir spécialisé, plus que leur sagesse au service du bien public.

 

Après la première guerre mondiale, la communauté scientifique et universitaire dominée par les mandarins (de la vieille école), commença à accueillir des outsiders, d’abord dans des institutions de style moderne, comme le collège d’Agriculture de Berlin, puis dans des institutions plus traditionnelles comme le KWI de biologie, et quelques uns obtinrent même des chaires à l’université. Les outsiders avaient une approche culturelle, scientifique et politique différente de celle des mandarins. Ces derniers définissaient les frontières de leur discipline de manière très large, de manière à cerner les problèmes centraux de la théorie biologique du tournant du siècle. Gardant l’idéal de la Bildung, ils n’étaient pas seulement inquiets de la spécialisation des sciences (disciplines) mais aspiraient aussi (parfois avec un succès remarquable) à un haut degré de développement des arts et des humanités. Du fait du caractère englobant des mandarins, combiné à leur culture a-politique, Hardwood appelle leur style « comprehensif ou globalisant ». Les outsiders, par contraste, étaient indifférents à cet idéal et aux aspects métaphysiques corrélés, ils concevaient aussi leur domaine d’étude (la génétique) comme une discipline étroite, montraient peu d’intérêt pour la culture et la philosophie, et se souciaient de s’aligner avec une organisation politique ; ils représentent ce que Hardwood appelle le style de pensée « pragmatique »

 

Impact sur recherche

Le débat au sujet de l’héritage cytoplasmique dont le problème central était la relation entre les gènes chromosomiques et le cytoplasme avait des ressemblances avec leur propre relation avec le gouvernement de la république de Weimar. La théorie du plasma décrivait la relation entre le noyau et le cytoplasme d’une manière similaire à la forme d’ordre politique des mandarins, dénoncée par les outsiders. Les mandarins et les outsiders tendirent à prendre position sur le cytoplasme en fonction de leurs idées politiques. Hérédité cytoplasmique contre monopole du noyau.

 

Mannheim : lien entre histoire intellectuelle et histoire sociale, style’s « basic intention ? » [2] (intention fondamentale, principe structurant).

 

Les formes de pensée scientifique dans un contexte donné peuvent être consonantes avec des assomptions fondamentales dans d’autres secteurs culturels.

Comme exemples Harwood cite la distinction entre les « réalistes » (existence du réel indépendamment de l’esprit) et les « instrumentalistes » (les modèles scientifiques ne sont que des instruments) en physique-mathématique. Le conflit entre Planck et Mach, le premier plus compréhensif, englobant, le second, plus pragmatique. Les englobant conçoivent les mathématiques comme un modèle de l’esprit, les seconds, défendent son utilitarisme.

 

P 360. De même pour l’acceptation de la mécanique quantique dans les années 1920, aux Etats-Unis. Au contraire de leurs homologues européens, les physiciens théoriciens américains n’étaient pas perturbés par les problèmes philosophiques que l’interprétation de Copenhague semblait poser : la nature abstraite et non visualisable du monde microphysique ou l’inséparabilité du sujet et de l’objet. (« Ils sont venus à bout de l’incertitude sans sourciller » Heilbron 1985). Pour eux, le rôle de la théorie était de décrire plus que d’expliquer (Schewber, 1986). De ce point de vue, les théories mathématiques étaient toutes acceptables. Cette attitude a des points communs avec l’indifférence à la méthaphysique des généticiens allemands de style pragmatique. Bohr et ses partisans (comprehensif) tentèrent de tourner l’interprétation de Copenhague[3] en une philosophie de vie. D’après Heilbron, c’est pour une raison psychologique et asymétrique : l’orientation de leur mental les rendaient « susceptibles » à la philosophie de Bohr. Cela ressemble à une tentative de mandarin pour dériver des orientations spirituelles à une synthèse érudite. Le cercle de Vienne était en revanche allergique à cela. Il représentait une hostilité des outsiders (avec des sympathies de gauche libérale) pour l’idéologie des mandarins.

 

P 228

	Pragmatique	Englobant (comprehensif)
Choix de problème en génétique	Transmission génétique	Génétique évolutive et/ou développement
Gamme de savoir en biologie	Spécialiste	Généraliste
Intérêt au delà de la science	Populaire	« Haute culture »
Position politique	Parti politique	Au dessus des partis

 

Le style n’est pas forcément un mode de pensée récurent mais une réponse momentanée et individuelle à des circonstances particulières. Les attitudes d’un individu peuvent varier en fonction de l’audience qu’ils ont face à eux. Cependant, il y a des attitudes préférentielles qui apparaissent.

 

Harwood met deux portraits en contraste. L’un d’eux, Kuhn, était inquiet de la tendance à la spécialisation : durant le XIX constate-il, les polymaths scientifiques furent peu à peu remplacés par des spécialistes manquant de capacité à établir des relations. Il remarque le divorce entre le morphologie comparative et la physiologie…

Sur la méthode qui les différencie : par exemple Kuhn (englobant) estime que l’acquisition de savoir nécessite un équilibre entre observation-analyse et imagination.

 

Il dresse un tableau des participants des deux écoles qui relèvent de ces deux personnages l’un pragmatique l’autre compréhensif.

 

	Culturel interest ?	Holism ?	Actif politiquement ?	Savoir large en biologie ?
P 247 – 248

 

 

Tableau récapitulatif des deux styles de pensée scientifique d’Harwood

Style de pensée scientifique HARWOOD	Compréhensif, englobant	Pragmatique
	Holiste, cultivé, interdisciplinaire, généraliste	Spécialiste
	Métaphysique	Utilitariste
	Non politisé	Politisé
Rôle des mathématiques	Modèle de l’esprit	Utilitaire
	Importance de l’imagination
Interprétation en mécanique quantique	Bohr	Copenhague
Epistémologie	Réalistes	Instrumentalistes
Figure représentative en physique	Planck	Mach
Conception de la fonction universitaire	Sage	Expert

 

 

Connaissance des idées de Duhem par Harwood ?

Harwood cite ce livre de Duhem dans sa biblio et le cite page 1 et page 3. la tradition scientifique du XIX en France, Angleterre et Allemagne issue des organisations nationales en science différentes : caractère « amateur » (non professionnel ?) de la science anglaise, centralisation de la science française=> relative isolation de ces communautés. Mais l’évolution au XX d’une internationalisation de ces institutions (congrès, prix, etc) a réduit l’influence de ces caractéristiques nationales. Il affirme également que l’analyse comparative de Duhem entre les Anglais et les Français n’est pas immune de buts polémiques.

En effet, c’est moi qui parle, le livre de Duhem manque souvent de partialité !

 

Question : place de Poincaré dans le débat ? p 353 Harwood si quelqu’un comprend ? (Poincaré opposé au modernisme de Hilbert) Et pour Duhem, deux visions opposées, p 124 (critique le manque de logique de Maxwell ? et p deux théories contradictoires peuvent être d’utiles instruments de recherche, dit M.Poincaré. P133

 

Question : est-ce que le style anglo-saxon, outsider, s’impose ?

Et au fait, ces styles de pensée ne vous font-ils pas penser à ceux de G.Holton (

l’imagination scientifique, 1998) : “Si les nouveaux dyonisiens rassemblent les nouveaux romantiques, ce qui subsiste de la contre-culture, certains hommes de science faisant figure d’« en dehors » avec d’anciens étudiants issus de la filière scientifique qui, déçus par la politique qui a cours dans les instances établies de la communauté scientifique autant que par la façon dont elles s’acquittent de leurs fonctions, se sont intéressés aux connections entre savoir, pouvoir et valeur.” “Les nouveaux appoloniens nous engagent à prendre la voie opposée, à nous en tenir au versant logico-mathématique de la science, à porter toute notre attention sur les fruits achevés des succès passés à la postérité plutôt que sur les troubles effervescents qui ont abouti à ces résultats, à circonscrire enfin la signification du rationnel, si bien qu’il se rapporte essentiellement à des énoncés dont le caractère objectif semble garanti  par le consensus de la science publique.”

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