Union rationaliste

Les scientifiques doivent-ils chercher à expliquer ?

Traditionnellement, les philosophes attribuent quatre objectifs à l’action des scientifiques : décrire les phénomènes de la nature, en prédire l’occurrence, les maîtriser et… les expliquer. Il n’y a aucun doute d’ailleurs que, parmi les raisons qui peuvent conduire un jeune à se tourner vers l’étude des sciences, on ne trouve souvent l’émerveillement ressenti devant l’explication scientifique d’un phénomène de la nature resté jusqu’alors totalement obscur.

Chercher à expliquer n’est pas le propre des scientifiques. Beaucoup de romans policiers visent à expliquer un meurtre ou une disparition. Si le romancier prend un malin plaisir à retarder l’émergence de la solution et à égarer le lecteur, ce n’est que pour décupler le plaisir que ce dernier éprouvera lorsque lui sera révélée la « vraie » explication.

Le besoin d’explications est aussi fortement ressenti par tous lorsque se produit une catastrophe, comme celles de la navette spatiale Columbia ou du vol Rio-Paris. Expliquer est, comme d’ailleurs le signifie l’étymologie du terme, déplier la longue chaîne d’événements qui a conduit à la catastrophe.

Ces exemples révèlent certaines caractéristiques communes aux explications. La première est l’équivalence presque parfaite entre la recherche d’explications et celle de causes. Expliquer une catastrophe, c’est en rechercher la ou les causes, mais aussi mettre au jour les responsabilités. La recherche d’explications est un processus, non pas sans fin, mais rarement parfaitement et définitivement achevé. La chaîne des événements qui a été à l’origine d’une catastrophe peut être allongée, et chacune des étapes recevoir une description de plus en plus précise.

Le moins satisfaisant avec la notion d’explication est qu’il y a rarement une seule explication qui s’impose. L’accident du vol Rio-Paris est-il dû au dysfonctionnement des sondes Pitot donnant la vitesse de l’avion, aux mauvaises décisions prises par les pilotes au vu des informations erronées dont ils disposaient, à la négligence de la compagnie ou de l’avionneur qui n’avaient pas remplacé suffisamment vite ces sondes défaillantes ou à une formation insuffisante des pilotes qui n’étaient pas entraînés à faire face à de telles situations ? Ces différentes explications ne sont pas sans liens entre elles, mais elles attribuent néanmoins un rôle et une responsabilité très différente aux multiples acteurs.

Depuis la fin du XVIIIe siècle, les physiciens ont appris à se méfier de la notion de cause. Son usage était de manière trop évidente l’héritage d’un âge religieux et métaphysique. Le lien entre la recherche d’explications et la recherche de causes, les difficultés que nous avons décrites à définir la bonne explication ont conduit, dans les années 1950, beaucoup de philosophes des sciences à proposer de substituer définitivementOn attribue à Auguste Comte la première formulation explicite de cette substitution dans la 1ère leçon du Cours de philosophie positive dont la parution s’échelonne de 1830 à 1842. à la recherche naïve d’explications celle de lois et de relations. Expliquer la survenue de l’événement B après celle de l’événement A a été considéré comme identique à trouver la relation entre A et B. Sans disparaître, la notion d’explication se voyait attribuer un sens précis et limité ; celle de cause devenait inutile.

 

La difficulté est que cette réduction de la notion d’explications à la recherche de lois et de relations s’applique mal à de très nombreux domaines scientifiques, dont en particulier les sciences du vivant. De même, d’ailleurs, que la notion de cause reste omniprésente dans les sciences du vivant, en particulier en biologie moléculaire et cellulaire. Les phénomènes y sont expliqués par l’existence de mécanismes moléculaires où chaque molécule ou macromolécule a sa place dans une longue chaîne causale. La notion de cause est aussi essentielle en microbiologie, où affirmer qu’un virus est la cause d’une maladie ne rencontre aucune objection.

Mais le plus surprenant dans les sciences du vivant est, comme précédemment dans le cas des catastrophes, la coexistence d’explications différentes. Quelques exemples illustreront cette pluralité, dans la plupart des cas irréductible, des explications.

Un premier exemple sera emprunté à la médecine. Qu’est-ce qui explique que M. X souffre d’un cancer du poumon ? Un biologiste cellulaire expliquera que la formation d’un tel cancer est due à l’accumulation, dans certaines cellules du tissu pulmonaire, de mutations qui permettent à ces cellules de proliférer, d’échapper aux défenses de l’organisme et de migrer vers d’autres organes. Mais le médecin de M. X pensera sans doute que l’explication de son cancer est dans la mauvaise habitude qu’il avait de fumer plusieurs paquets de cigarettes par jour. Les deux explications sont complémentaires – certaines molécules chimiques présentes dans la fumée de cigarette ont provoqué des mutations – mais elles ne concernent pas la même partie de la chaîne d’événements qui est responsable de la maladie de M. X.

Le deuxième exemple montrera que la pluralité d’explications peut avoir son origine ailleurs que dans le long enchaînement des événements. Il a été discuté par Ernst Mayr, spécialiste américain de biologie évolutive. Pourquoi certains oiseaux se rassemblent-ils au début de l’automne pour migrer vers le sud (en Europe et en Amérique du Nord) ? Une première explication est que le raccourcissement des jours et la baisse des températures provoquent chez les oiseaux des modifications métaboliques et hormonales qui amorceront l’ensemble des transformations physiologiques et comportementales nécessaires à la migration. La seconde explication est très différente. Elle rend compte de la migration par l’avantage que les oiseaux peuvent tirer d’un tel comportement par rapport à ceux qui ne l’adopteraient pas : ils disposeront, après migration, de ressources nutritives abondantes alors que, s’ils restaient, ils n’échapperaient pas à une compétition féroce pour le peu de nourriture accessible en hiver.

Mais il existe encore d’autres types d’explication en biologie. Si l’on pose la question « pourquoi les éléphants ne volent-ils pas ? », un physiologiste pourrait répondre « parce qu’ils n’ont pas d’ailes » et un biologiste de l’évolution « parce qu’ils n’ont jamais été soumis à une pression de sélection telle que le vol aurait pu leur apporter un avantage évident ». Mais le lecteur pensera à juste titre que la meilleure explication est que faire voler un éléphant n’est pas simple du point de vue de la physique. La vitesse de course pour l’envol d’un éléphant serait difficilement compatible avec ce que l’on connaît de l’anatomie de cet animal.

Nous pourrions multiplier les exemples. L’origine de cette pluralité d’explications est elle-même diverse. Elle est sans doute d’abord dans l’usage de la langue commune pour formuler les questions en biologie, avec tout le flou propre à une telle langue. Si, par exemple, on remplace la question « pourquoi les oiseaux migrent-ils ? » par « qu’est-ce qui déclenche la migration des oiseaux ? » ou « quel est le bénéfice de la migration ? », une seule réponse devient appropriée à chaque question. Mais préciser le langage et la question ne résout cependant pas le problème : il paraît évident que si l’on veut expliquer le phénomène de la migration, il faut à la fois décrire les mécanismes liés à sa mise en route et expliquer pourquoi un tel comportement a pu être sélectionné par l’évolution. Les deux explications sont différentes mais complémentaires, et l’une ne peut être réduite à l’autre.

Cette pluralité est la conséquence de ce que les caractéristiques des êtres vivants sont le produit d’une histoire évolutive et ne peuvent donc être pleinement expliquées que par la connaissance de cette histoire. Certes, il existe aussi une histoire de l’Univers et de la matière. Mais cette dernière est plus simple : depuis que les atomes de carbone se sont formés au cœur des étoiles, leurs caractéristiques sont restées inchangées ; ce qui n’est pas le cas des organismes dont les caractéristiques se sont perpétuellement transformées.

La dimension historique du vivant n’explique pas tout. Les biologistes ont aussi besoin, comme nous l’avons vu, d’explications basées sur l’existence de contraintes physiques à côté des explications mécanistes de la physiologie et de la biologie moléculaire et cellulaire. Ce qui justifie que la pluralité explicative ne soit d’ailleurs pas propre aux sciences du vivant, même si elle y est mieux visible.

Son existence soulève plusieurs questions auxquelles il est bien difficile de répondre : est-elle une conséquence de nos limites cognitives, de l’existence de plusieurs disciplines qui, chacune, privilégient une approche expérimentale et un questionnement particuliers, ou le fait des caractéristiques propres de l’Univers ? En l’absence, au moins provisoire, de réponses, l’erreur serait de vouloir réduire arbitrairement cette pluralité. Cette tendance à l’unification autoritaire a été observée de manière récurrente dans l’histoire des sciences. Elle a semblé d’autant plus justifiée qu’en physique, la science expérimentale qui a la première atteint sa maturité, l’existence d’une pluralité explicative n’était pas évidente.

Aujourd’hui, les sciences du vivant se sont suffisamment développées pour qu’il ne soit plus possible de les accuser « d’infantilisme épistémique ». C’est plutôt le contraire qui est en train de se produire : le pluralisme explicatif diffuse à partir des sciences du vivant (et, d’ailleurs aussi, des sciences humaines) vers des disciplines qui y étaient restées jusqu’alors immunes.

Nier l’existence d’une pluralité explicative, et la causalité forte qui souvent l’accompagne, n’a pas que des effets bénéfiques. Certains gouvernements, comme celui de l’Afrique du Sud, sont restés longtemps sceptiques face à l’hypothèse que le virus Hiv était la cause du Sida, préférant voir dans cette maladie la conséquence d’un mode de vie et d’une alimentation inappropriés. Une telle attitude a eu des conséquences dramatiques, retardant de plusieurs années la mise en place de mesures préventives et thérapeutiques efficaces.

La conclusion (provisoire) est qu’il ne faut pas être normatif en ce qui concerne le fonctionnement des sciences. La méthode scientifique se redéfinit en permanence, et chaque discipline a sa dynamique propre. Certaines disciplines expliquent par l’existence de lois, d’autres privilégient la recherche de causes, d’autres encore (parfois les mêmes) préfèrent la pluralité explicative. Chercher à articuler des explications différentes est un objectif louable qui peut conduire à des avancées scientifiques ; mais contraindre une discipline à s’aligner sur les modes explicatifs d’une autre ne peut que nuire au développement des sciences.

Les Cahiers Rationalistes n°622

cr622janvier-février 2013.
Michel Morange, Pierre Hayat, Dominique Duval, Bernard Graber, Didier Carsin, Ilan Halévy, Thierry Hoquet

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