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La notion de théorie scientifique

Introduction

La notion de théorie est centrale en science. Comprendre exactement ce que l'on entend par «théorie scientifique» n'est pas quelque chose de trivial et a fait l'objet de nombreuses discussions parmi les philosophes et les scientifiques.

Le grand public ne comprend souvent pas très bien cette notion, et n'en a en fait qu'une idée très vague. L'illustration la plus flagrante est donnée par la théorie de synthétique de l'évolution, en effet ses détracteurs l'accusent souvent de «n'être qu'une théorie». Ceci montre une confusion (souvent volontaire) entre la notion de théorie scientifique et la notion de théorie telle qu'on la conçoit dans le langage courant. En effet, dans le langage courant, on parle de théorie pour indiquer une explication dont la véracité est très hypothétique, et donc non confirmée. Ce n'est pas cela une théorie scientifique.

Une théorie scientifique doit se baser sur un certaine nombre d'hypothèses. C'est une chose absolument incontournable pour pouvoir produire quelque de solide et cohérent: on doit se reposer sur un certain nombre de principes fondamentaux, que ne remet jamais en cause au sein de la théorie. Si l'un de ces principes est remis en cause de façon certaine, par exemple par l'expérience, alors il faut rejeter ce principe, et par suite toute la théorie. En physique principalement, on appelle ces principes des postulats.

Une fois que l'on a posé ces postulats, une série de déductions peuvent être faites. On utilise assez souvent le terme de «théorème» pour désigner ces résultats de manière générale. Ces théorèmes demandent donc une démonstration: on doit démontrer que si les postulats sont vrais, les théorèmes sont vrais également. D'une certaine manière, on peut dire que la vérité des théorèmes n'est pas établie malgré leur démonstration, en effet ils ne sont vrais que sous l'hypothèse que les postulats sont bons.

On comprend donc qu'il est judicieux de parler de vérification pour une théorie: c'est très intéressant d'établir une théorie, mais tant qu'aucune autre expérience ne vient confirmer la validité de cette théorie, rien ne nous permet d'être véritablement confiant envers notre théorie, elle reste hypothétique. La notion de vérification d'une théorie sera développée en détail plus loin.

Nous somme donc près à définir la notion de théorie:

Définition 5.

Une théorie scientifique est un ensemble constitué:

  1. d'une série de postulats qui sont les points de départ de la théorie,
  2. d'une série de résultats énoncé parfois sous forme de formules ou de théorèmes.

Le mot théorème est surtout utilisé en mathématique et parfois en physique. En physique, beaucoup de résultats importants sont simplement des équations, (exemple: l'«l'équation de Schrödinger»), on utilise aussi le terme de loi.

Remarque sur le terme «scientifique»

Il est important de noter que toute théorie scientifique doit pouvoir être validée par l'expérience. C'est une évidence, mais il faut un petit peu réfléchir pour bien comprendre ce que l'on entend par là. La confrontation à l'expérience est essentielle pour passer du stade de simple spéculation, au stade de théorie reconnue et solide. C'est donc un point très important à préciser.

C'est sur l'adjectif «scientifique» que nous allons nous concentrer dans la suite. Qu'est ce que cela veut dire que quelque chose est scientifique? En particulier qu'est ce cela veut dire qu'une théorie est scientifique? Est-ce que ça existe une théorie non-scientifique?

Il est intéressant de noter un paradoxe dans la perception de la science dans le grand public. Alors qu'à la fois la science est élevé au rang de juge suprême (qui n'a jamais entendu comme argument que telle chose est prouvée scientifiquement?) elle est parfois considérée comme dogmatique (exemple du GIEC) ou essentiellement impuissante (le fameux «la science ne peut pas tout expliquer» appliqué à tord et à travers). Ainsi, la science est à la fois reçue avec enthousiasme et avec méfiance. C'est probablement le meilleurs argument pour dire qu'il est important d'expliquer ce qu'est la science.