§ 5. — Les méthodes scientifiques de raisonnement.

On ne peut faire aucun raisonnement utile sans l’appuyer sur des faits imaginaires ou réels. Rien ne se crée par le raisonnement pur. La pensée qui s’exerce sur elle-même, sans matériaux venus du dehors, reste une spéculation vide. Une notion abstraite dépourvue de support concret ne peut même pas être conçue.

Le raisonnement sert surtout à interpréter les observations fournies par les sens. Ses deux formes essentielles sont, comme on le sait, l’induction et la déduction. L’induction généralise les cas particuliers et en tire des conclusions générales. La déduction conclut du général au particulier. L’esprit humain oscille toujours entre l’induction et la déduction.

La généralisation est une opération intellectuelle normale se produisant même chez des êtres très primitifs. Les représentations mentales d’un cas particulier tendent toujours à se généraliser et à engendrer des conséquences. L’esprit inférieur, comme le cerveau supérieur, généralise. Le second diffère du premier parce qu’il sait vérifier la valeur de ses généralisations. On peut donc dire de la généralisation que, suivant la façon dont il en est fait usage, elle constitue la faculté la plus haute ou la plus basse de l’esprit humain.

Quelles que soient les méthodes de raisonnement nos acquisitions vont toujours du connu à l’inconnu. L’inconnu n’est même perceptible qu’à travers le connu.

Tous les phénomènes de la nature se trouvant dans une étroite dépendance réciproque, beaucoup de facteurs peuvent contribuer à la production de chacun d’eux. Or, il importe de savoir déterminer le rôle réel ou apparent de ces divers facteurs et surtout leur degré d’importance. C’est ce que permet la méthode comparative dont Claude Bernard fit un si judicieux usage dans ses recherches. Elle consiste, quand une expérience semble dépendre de plusieurs conditions, à la répéter, en ne faisant varier qu’une seule de ces conditions à la fois. Une telle méthode, extrêmement féconde, bien que fréquemment oubliée, s’applique aussi bien aux questions industrielles qu’aux problèmes scientifiques. Le savant ingénieur américain Taylor transforma l’industrie de l’acier en consacrant vingt-cinq années de recherches à déterminer l’influence des divers facteurs pouvant agir dans le travail des métaux. Après avoir découvert une douzaine de variables indépendantes, il n’en faisait varier qu’une seule à la fois au cours de ses expériences.

Les liens qui unissent les choses étant innombrables, nos observations et, par conséquent, nos explications des phénomènes ne peuvent jamais être complètes. Un astre, par exemple, ne suit pas tout à fait la marche que la théorie lui assigne : un corps ne tombe pas tout à fait verticalement. Il reste donc dans chaque explication des résidus dont une science plus avancée doit rechercher l’origine. L’interprétation de ces résidus conduit toujours à quelque découverte. C’est en étudiant les causes des petites perturbations inexpliquées d’une planète, que Leverrier découvrit l’existence d’un astre inconnu qui devait être Neptune. C’est en recherchant les origines de très infimes différences perçues dans la composition de l’air que l’illustre Ramsay put constater la présence à travers l’atmosphère de l’argon et de divers gaz ignorés avant lui.

L’interprétation, on le voit par les remarques précédentes, se trouve donc plus difficile encore que la simple observation. Elle n’est jamais fille du hasard, mais seulement de longues réflexions. Nombre de faits scientifiques, dont l’interprétation restait ignorée, deviennent très féconds, dès que leur signification est comprise. La décharge de corps électrisés par les flammes fut connue pendant près d’un siècle sans que personne soupçonnât que l’explication de ce fait pouvait, — comme je l’ai montré ailleurs, — conduire à la théorie de l’évanouissement de la matière jadis jugée éternelle.

Toutes nos connaissances constituant de simples relations généralement mises en évidence par des comparaisons, l’analogie offre dans la recherche un guide précieux. Elle incite à rapprocher des phénomènes plus ou moins semblables et à rechercher leurs ressemblances et leurs différences. Reconnaître les analogies cachées et éliminer les ressemblances trompeuses est fort difficile.

Quand Fourier découvrit les lois de la propagation de la chaleur à travers un mur et montra que la quantité qui le traverse est proportionnelle à la différence de température et en raison inverse de la distance des faces du mur, il n’y avait qu’à remplacer le mot température par le mot tension et le mot mur par celui de fil, pour avoir la loi de la propagation du courant électrique. Cette analogie était cependant si difficile à saisir que quand Ohm la découvrit, il lui fallut plus de dix ans pour en faire reconnaître l’exactitude. Le principe de Carnot, basé sur l’analogie de la chute de la chaleur avec celle de l’eau qui transforma la physique moderne, passa également inaperçu quand il fut énoncé. Les physiciens, même après en avoir constaté l’importance, mirent plus de vingt-cinq ans avant de comprendre que ce principe s’appliquait à toutes les formes d’énergie et non pas seulement à la chaleur. Ici encore l’analogie, quoique évidente aujourd’hui, était d’abord très difficile à percevoir.

L’établissement de ces analogies lointaines conduit souvent à de grandes découvertes, mais demande beaucoup de temps. On attendit pendant des milliers d’années les naturalistes capables de reconnaître que le crâne est une vertèbre modifiée et que l’embryon répète certaines formes ancestrales des espèces dont il dérive.

Très malaisées à découvrir, les analogies cachées sous des différences rencontrent parfois plus de difficultés encore à se faire accepter. Nous vivons tous dans une atmosphère d’idées établies et considérons volontiers comme un ennemi celui qui nous oblige à en changer. C’est pourquoi l’interprétation de faits très clairs est souvent très longue. Il fallut des siècles d’efforts pour prouver que les plantes avaient un sexe. En 1850, l’Académie des sciences d’Amsterdam décernait un prix à un savant naturaliste allemand, niant encore la sexualité des fleurs. La science ne fut fixée qu’à une époque très récente, sur ce point d’interprétation devenu aujourd’hui si élémentaire[17].

On considère généralement les faits comme des phénomènes simples et irréductibles, il n’en est rien. Un fait, ainsi qu’une sensation ou une idée, représente toujours une synthèse d’éléments plus ou moins nombreux. Par abstraction ou par défaut de connaissance, nous négligeons ceux jugés accessoires. Un corps combustible brûle quand on le plonge dans une flamme, voilà un fait supposé par l’ignorant, élémentaire. Il constitue pourtant une synthèse si compliquée qu’elle est restée incomprise pendant des siècles. Le génie d’un Lavoisier fut nécessaire pour en saisir quelques éléments. Même aujourd’hui nous sommes très loin encore de les connaître tous.

Un fait constaté représente donc une opération dans laquelle est déjà intervenue une abstraction involontaire ou réfléchie.

Il n’existe pas de faits simples, puisque aucun phénomène ne se trouve complètement isolable dans la nature. C’est nous qui, par abstraction, créons leur simplicité en laissant de côté tout ce qui se rattache à eux. Un fait isolé se présente donc nécessairement déformé.

Il suffit de considérer le phénomène le plus connu, la verticalité de la chute d’une pierre, par exemple, pour voir combien sont nombreux les éléments négligés dans son observation. Quand nous disons qu’un corps abandonné à lui-même tombe verticalement nous énonçons une constatation supposée très simple. Elle ne l’est cependant que parce que nos moyens de mesure ne permettent pas d’enregistrer tous les facteurs : mouvement de rotation de la terre, attraction de la lune et du soleil, etc., dont l’influence impose nécessairement au corps qui tombe une trajectoire voisine de la verticale, mais qui n’est pas une verticale.

Les mathématiciens tâchent d’introduire ces influences étrangères dans leurs calculs en ajoutant à la formule générale de chaque phénomène des corrections successives, destinées à représenter les irrégularités dues à des causes accessoires. Il faudrait en introduire indéfiniment, si l’on voulait poursuivre une exactitude absolue, d’ailleurs inaccessible. La science ne peut donc être faite que d’approximations.

Tous les phénomènes s’enchaînant, la connaissance de l’un d’eux permet souvent d’en découvrir beaucoup d’autres. « La piste d’un pied fourchu, écrivait Cuvier, donne à celui qui l’observe et la forme des dents, et la forme des mâchoires, et la forme des vertèbres, et la forme de tous les os des jambes, des cuisses, des épaules et du bassin de l’animal qui vient de passer. »

C’est grâce à l’enchaînement des phénomènes que nous pouvons souvent les produire non seulement sans les comprendre, mais sans même soupçonner leur mécanisme.

« Notre puissance, écrit Berthelot, va plus loin que notre connaissance. En effet, étant données un certain nombre de conditions d’un phénomène imparfaitement connu, il suffit souvent de réaliser ces conditions pour que le phénomène se produise aussitôt dans toute son étendue ; le jeu spontané des lois naturelles continue à se développer et complète les effets, pourvu que l’on ait commencé à le mettre en œuvre convenablement… Si les forces une fois mises en jeu ne poursuivaient pas elles-mêmes l’œuvre commencée, nous ne pourrions imiter et reproduire par l’art aucun phénomène naturel ; car nous n’en connaissons aucun d’une manière complète, attendu que la science parfaite de chacun d’eux exigerait celle de toutes les lois, de toutes les forces qui concourent à le produire, c’est-à-dire la connaissance parfaite de l’univers. »