La méthode scientifique à travers l'histoire

On entend souvent parler de « la méthode scientifique » comme le gage ultime de rigueur dans la recherche expérimentale, mais qu’est-ce que cela implique, au juste ? Y-a-t-il une seule méthode valable pour tous les domaines de la science ? Comment est-ce que différentes communautés de scientifiques se sont mises d’accord sur des définitions communes de la preuve et du savoir, permettant la production cumulative des connaissances ? Jérôme Baudry, Professeur assistant tenure-track et directeur du Laboratoire d’Histoire des Sciences et des Techniques, nous en dit plus.

Comment conceptualisez-vous la méthode scientifique, en tant qu’historien ?

La première chose que l’historien peut dire, c’est que cette expression qui nous semble si familière, « la méthode scientifique », est en fait assez récente. Dans son livre The Scientific Method: An Evolution of Thinking from Darwin to Dewey, paru en 2020, l’historien des sciences américain Henry M. Cowles a montré que l’expression a émergé au début du XX^e siècle, pas du tout sous la plume de scientifiques, mais comme slogan utilisé par ceux qui avaient intérêt à s’appuyer sur l’autorité de la science. C’est d’abord aux États-Unis, dans les domaines de la vulgarisation scientifique, de l’éducation, ou du management du travail à la Taylor que l’idée de « méthode scientifique » s’est diffusée. Cette méthode scientifique est souvent présentée comme une liste ou séquence prescriptive de règles et d’étapes permettant de garantir la « bonne » science, par exemple observation, hypothèse, prédiction, expérience(s), confirmation. Mais sans être tout à fait fausse, une telle liste présente une vision bien pauvre de l’activité scientifique !

Comment aller au-delà du slogan, alors ?

Il faut d’abord s’accorder sur ce qu’on entend par la « méthode scientifique ». Une distinction fondamentale qui me semble utile pour notre discussion, c’est celle entre le contexte de découverte et le contexte de justification, proposée par l’ingénieur et philosophe allemand Hans Reichenbach dans son livre de 1938, Experience and Prediction. Le contexte de découverte, c'est comment un.e scientifique va arriver à tel résultat. Cela met en œuvre un certain nombre de processus ou d'outils cognitifs, comme l'observation, l'hypothèse, l'expérimentation, mais aussi l'interprétation, la comparaison, la formalisation, l'analogie, la visualisation, etc. Le contexte de justification, quant à lui, correspond à comment un.e scientifique présente sa découverte et la communique à d’autres scientifiques, et comment, dans ce processus de communication, son résultat va être reconnu comme étant valable ou non par les autres.

Comment est-ce que les procédures scientifiques se différencient dans le contexte de découverte et le contexte de justification ?

Pour le contexte de découverte, je pense qu’il n'y a pas vraiment de méthode unique ou de recette toute faite. Les procédures scientifiques pertinentes varient en fonction des disciplines, des époques, des collectifs de travail (du chercheur individuel au réseau de centaines, voire de milliers de scientifiques à travers le monde) et même des personnalités. Il ne faut pas oublier que la recherche scientifique, dans le contexte de découverte, est avant tout un espace d’exploration et de création. Le contexte de justification est différent. Comment faire pour qu’un résultat mis au jour par un.e scientifique ou une équipe de scientifiques soit reconnu par l’ensemble de la communauté scientifique comme une découverte avérée ? On entre ici dans un domaine moins psychologique que sociologique, celui des valeurs et normes partagées par les scientifiques quant à la communication et la validation des découvertes – valeurs et normes matérialisées par une série d’institutions comme les revues, les conférences, les sociétés savantes…

Quels sont les tournants historiques les plus importants dans l’histoire de la méthode scientifique ?

Un moment clé pour le développement de la méthode scientifique dans l’histoire des sciences, c'est le développement des sciences expérimentales aux XVII^e et XVIII^e siècles. Du côté du contexte de justification notamment, les sciences expérimentales posent d’importants problèmes au sujet de la validité, de la reproductibilité, et de la confiance qu’on peut accorder aux résultats scientifiques. Lorsqu’on est dans le cas de sciences démonstratives, comme les mathématiques, la preuve va de soi : il suffit de lire une démonstration mathématique – ce qui n’est pas tout le temps facile, loin s’en faut ! – pour savoir si elle est juste ou pas. Le problème des sciences expérimentales, c'est que les expériences sont forcément locales et circonstancielles, ce qui fait qu’elles ne peuvent être directement suivies que par une poignée de personnes. Par ailleurs, elles s’appuient souvent sur des instruments et des techniques spécifiques, ainsi que sur des savoir-faire incorporés et souvent tacites, ce qui rend leur réplication difficile. Dans ces conditions, comment faire pour produire des faits indisputables, comment faire pour assurer la crédibilité d’un résultat ?

Quels pratiques et institutions ont été développées par les scientifiques au fil du temps pour soutenir la science expérimentale ?

Ces pratiques et institutions sont nombreuses, mais on peut prendre l’exemple du dispositif littéraire – c’est le terme qu’emploie l’historien des sciences Steven Shapin – nouveau que constitue le compte-rendu d’expériences. Pour consolider la mise en place de la science expérimentale au XVII^e siècle, les scientifiques inventent une manière inédite d’écrire la science, qui vise à donner au lecteur l’illusion de participer à l’expérience comme si elle se déroulait sous ses yeux. La prolixité, l’abondance de détails, le recours aux images, ainsi que l’effacement du scientifique – comme si la nature parlait d’elle-même – font partie de la rhétorique de la science qui se met en place à cette époque. Un autre exemple, c’est le dispositif social que constitue la création de sociétés savantes, comme la Royal Society de Londres (créée en 1660) et l’Académie royale des sciences de Paris (créée en 1666). Ces institutions font émerger un espace au sein duquel les sciences expérimentales peuvent se pratiquer et se discuter publiquement, non plus dans le secret d’un cabinet privé mais devant une assemblée de pairs formant une véritable communauté scientifique.

Partant d’une base historique, comment est-ce que vous imaginez que les procédures de recherche scientifique vont évoluer à l’avenir ?

Je suis historien, pas prophète ! Toutefois, il est intéressant de voir que beaucoup de controverses actuelles trouvent des échos dans le passé. Par exemple, les discussions sur l’intégrité et les fraudes scientifiques ou sur les dysfonctionnements du système de peer review pour la publication des articles, sont loin d’être nouvelles. Sur ces questions, je crois que l’on n’a pas encore exploré toutes les possibilités offertes par les technologies numériques. De la plateforme de prépublications arXiv.org au mouvement actuel pour l’open access, en passant par les expérimentations d’open peer review, beaucoup de portes ont été ouvertes pour rendre les procédures de la recherche scientifique plus efficaces, plus transparentes et plus accessibles. Ces procédures ont commencé à évoluer, mais on doit pouvoir aller plus vite et plus loin !