Bonjour et bienvenue dans Le Dico ! Aujourd’hui, on vous propose un épisode sur ce qu’est une théorie scientifique.
L’évolution, la relativité, la gravité… c’est que des théories ! Ça veut dire qu’en fait c’est pas vraiment prouvé ? Absolument pas, mais ça c’est parce que vous ne savez pas ce qu’est une théorie scientifique, heureusement, on voit ça aujourd’hui !
Quand on parle de “théorie”, en science, on ne vise pas une simple hypothèse qui ne serait pas prouvée, mais qui serait juste possible, ou probable. Une théorie, en science, c’est quelque chose de bien spécifique.
Une théorie, c’est un ensemble d’assertions liées entre elles, et qui permettent de décrire des phénomènes du monde réel. Une théorie a plusieurs caractéristiques. Elle doit énoncer des éléments relatifs au monde et à la réalité ; elle doit permettre de faire des prédictions sur la manière dont la réalité fonctionne ; elle doit être réfutable, c’est-à-dire que l’expérience doit pouvoir permettre de l’invalider.
Premièrement, une théorie scientifique porte sur le monde et sur la réalité concrète. Cela veut dire qu’elle ne porte pas sur l’existence d’une divinité, ou de toute chose métaphysique. Une théorie peut porter sur des éléments que l’on qualifierait de para-normaux ou de surnaturels, mais il faut nécessairement que ces éléments puissent avoir une manifestation dans le domaine empirique. Pour le dire plus directement, une théorie peut porter sur l’existence d’une licorne rose invisible… mais il faut nécessairement que cette licorne ait des interactions mesurables avec la réalité pour qu’elle puisse être l’objet d’une théorie.
Deuxièmement, une théorie scientifique permet de faire des prédictions sur la réalité. Pas des prédictions au sens de madame Irma dans sa boule de cristal [c’est pas une vanne IA ; j’ai presque honte], mais des prédictions sur la manière dont va se comporter la réalité. Par exemple, la théorie de la relativité générale a permis de faire la “prédiction” de la déviation de la lumière d’étoiles pendant une éclipse solaire (c’est les les expériences d’Eddington de 1919). Plus trivialement, la théorie de la gravitation permet de prédire que si je lâche une pierre, elle va tomber par terre et pas subitement se mettre à léviter.
Troisièmement, une théorie scientifique doit-être réfutable, ou falsifiable, par l’expérience. Pour qu’une théorie soit scientifique, il faut qu’il soit possible d’imaginer une expérience, ou une découverte, qui puisse invalider la théorie. Toute théorie qu’il n’est pas possible d’invalider… n’est pas une théorie scientifique.
Petit aparté : les “théories” du complot ne sont pas des théories au sens scientifique, et c’est pourquoi on parle parfois de “scénarios” du complot, même si l’expression “théorie du complot” s’est imposée. En effet, ces idées échouent au moins sur les deuxième et troisième éléments de caractérisation. Une théorie du complot échoue généralement à faire des prédictions sur ce qui sera observé, et a la particularité de refuser toute remise en cause : si on est contre la théorie du complot… c’est qu’on fait partie du complot et ça confirme la théorie.
Pour Karl Popper, c’est précisément le caractère réfutable des théories scientifiques qui en font l’intérêt. Cela signifie aussi qu’une théorie n’est jamais considérée comme vraie, mais comme vraie… jusqu’à preuve du contraire, et c’est justement tout le rôle de la recherche que d’essayer d’infirmer les théories, afin d’affiner les modèles. Pour vérifier la force d’une théorie, il ne faut donc pas chercher des expériences qui la confirment, mais qui l’infirment ! Ainsi, si l’on n’arrive pas à observer ce que la théorie prédit, c’est qu’elle est sans doute fausse. Si à chaque fois les observations sont conformes, ce n’est pas qu’elle est absolument vraie, mais c’est seulement qu’elle sera maintenue… jusqu’à une preuve contraire.
Par exemple, la théorie de la relativité d’Einstein a permis d’infirmer la théorie de la gravitation de Newton. C’est pas tant que Newton se trompait vraiment – et c’est pour ça qu’on calcule encore certaines choses avec ses formules – mais c’est simplement que certaines observations n’étaient plus expliquées par les théories newtoniennes.
Et c’est aussi le cas de la théorie de l’évolution par la sélection naturelle de Darwin. C’est une théorie parce qu’il demeure possible d’imaginer des découvertes qui infirmeraient au moins partiellement Darwin. Attention, le principe de l’évolution est tellement documenté qu’il est absolument certain ; tout comme l’est la chute des corps par l’attraction terrestre. Il est par contre tout à fait possible d’imaginer des découvertes de fossiles qui infirmeraient certains aspects de la théorie darwinienne. Si elle est maintenue, c’est parce que les prédictions qu’elle permet de faire… sont réalisées !
Lorsque des observations ne sont plus en adéquation avec la théorie, deux choses peuvent se produire. Soit la théorie est très robuste, et on va bien vérifier que les faits sont ce qu’ils sont. Par exemple, quand des expériences avaient mesuré une vitesse de déplacement de particules supérieures à la vitesse de la lumière, leur conclusion n’était pas que la théorie de la relativité était fausse… mais bien qu’il y avait certainement une erreur dans leurs mesures – et c’était effectivement le cas !
Mais il arrive aussi que les expériences contredisant la théorie s’accumulent. C’était notamment ce qui se passait au début du XXe siècle avec la physique newtonienne. Dans ce cas… on est bien obligé de changer la théorie ! Ce phénomène a d’ailleurs été théorisé par Thomas Kuhn, et il appelle ça un changement de paradigme !
Il ne faut pas non plus négliger le caractère situé et construit des théories scientifiques, comme pour la science. Ca ne veut pas dire qu’elles ne sont pas objectives, mais que le milieu socio-culturel influence les découvertes, et donc les théories. C’est d’autant plus vrai pour les sciences sociales.
Une théorie scientifique, c’est donc le seul outil disponible de description de la réalité. Il n’est pas parfait, loin de là, mais c’est le seul et il faut faire avec.
