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L’instrumentalisme est un point de vue en philosophie des sciences qui prétend que les théories scientifiques sont simplement des outils utiles pour prédire les phénomènes au lieu de descriptions vraies ou approximativement vraies du monde physique. L’instrumentalisme peut être compris comme une position contre le réalisme scientifique et ses racines remontent au début du vingtième siècle avec les travaux d’Ernst Mach (1838-1916) et de Pierre Duhem (1861-1916), qui étaient tous deux des physiciens et des philosophes des sciences ayant de fortes opinions instrumentalistes. Une forme contemporaine d’instrumentalisme est l’empirisme constructif de Bas van Fraassen (1980).

Réalisme scientifique

Le réalisme scientifique est l’opinion philosophique selon laquelle les théories scientifiques sont des descriptions vraies ou approximativement vraies du monde physique. Il existe plusieurs types de réalistes scientifiques, mais les plus connus sont les réalistes à propos des lois et des entités scientifiques (Boyd 1983 ; Psillos 1999), et les réalistes à propos des entités scientifiques uniquement (Hacking 1983 ; Cartwright 1983).

Par exemple, considérons le principe d’exclusion de Pauli, du nom du physicien autrichien Wolfgang Pauli (1900-1958), qui stipule que deux électrons dans un atome n’ont pas les mêmes quatre nombres quantiques. Certains réalistes scientifiques croient que le principe d’exclusion de Pauli est vrai et croient donc aux entités visées par les lois, dans ce cas, les électrons et les atomes. Cependant, d’autres réalistes scientifiques croient simplement aux entités mentionnées dans le principe d’exclusion de Pauli parce que le principe lui-même est faux au sens strict. En tout cas, les instrumentalistes sont en désaccord avec les deux sortes de réalistes scientifiques.

L’instrumentalisme précoce

Ernst Mach et Pierre Duhem ont été les premiers philosophes des sciences à développer une défense sophistiquée du progrès scientifique sans accepter le réalisme scientifique. Bien que les vues instrumentales de Mach aient surgi en premier, Duhem a popularisé l’instrumentalisme parmi les philosophes des sciences, en grande partie en raison de sa défense approfondie de celui-ci dans son livre de 1906, Le but et la structure de la théorie physique.

L’instrumentalisme de Duhem était centré sur une séparation ferme entre la métaphysique et la physique. Duhem prétendait que la physique pouvait et devait être faite indépendamment des hypothèses métaphysiques profondes. Au contraire, le but de la théorie physique est de développer des lois mathématiques qui prédisent les lois phénoménologiques avec autant de précision, de complétude et de simplicité que possible. Dans les mots de Duhem :

Une théorie physique n’est pas une explication ; c’est un système de propositions mathématiques dont le but est de représenter aussi simplement, aussi complètement et aussi exactement que possible tout un groupe de lois expérimentales (Duhem 1954, 19).

Les physiciens n’ont donc pas besoin de croire que les lois fondamentales de la physique (par exemple le principe de la lumière d’Einstein) sont vraies ou que les entités physiques fondamentales (par exemple les électrons) existent réellement. Il s’agit plutôt de fictions utiles qui aident les physiciens à prédire les phénomènes. Aussi, Duhem a suggéré que la chimie et la biologie peuvent être considérées comme instrumentales puisque les méthodes et les instruments de la chimie et de la biologie dépendent des théories physiques.

Cependant, Duhem était bien conscient que cela semble être une coïncidence spectaculaire qu’une physique simplement instrumentale puisse prédire des phénomènes nouveaux. Au contraire, certains philosophes, dont Duhem, étaient sceptiques quant au fait que les théories physiques étaient simplement instrumentales en raison de cette caractéristique spectaculaire des théories physiques. Les philosophes des sciences appellent ce point de vue l’argument de l’absence de miracles contre l’instrumentalisme. Cependant, Duhem a formulé une réponse étonnante à l’Argument de l’absence de miracles, qui a été connue sous le nom de théorie-dépendance de l’observation.

Observation dépendant de la théorie

L’affirmation de Duhem est que juste pour interpréter les données d’observation provenant des instruments et des appareils physiques, les physiciens doivent utiliser la théorie physique. Par exemple, l’un des événements qui a rendu Isaac Newton (1643-1727) célèbre est la capacité de sa théorie de la gravité à prédire de nouvelles planètes, comme Neptune en 1846. Littéralement, les physiciens théoriciens des années 1800 ont utilisé la théorie de Newton pour prédire une huitième planète à partir des perturbations de l’orbite d’Uranus. Puis ces théoriciens ont indiqué aux astronomes où regarder dans le ciel pour trouver la huitième planète. Finalement, les astronomes ont été en mesure de trouver la planète en 1846, mais seulement avec l’utilisation de télescopes.

Donc, Duhem soulignerait que la théorie gravitationnelle newtonienne a été en mesure de prédire une nouvelle planète, mais seulement avec l’aide de la théorie physique précédente sur les télescopes ainsi que la théorie sur le paysage céleste à cette époque. Ainsi, lorsque les scientifiques prédisent et observent de nouveaux phénomènes avec des théories scientifiques, ils observent réellement des phénomènes dépendants de la théorie qui pourraient être eux-mêmes fictifs.

Bien sûr, les réalistes avaient un autre défi à offrir à l’instrumentalisme. À savoir, les théories ne peuvent pas simplement être des instruments parce que les physiciens peuvent souvent construire et exécuter des « expériences cruciales » qui falsifient une théorie physique. Cependant, Duhem avait un argument encore plus spectaculaire contre cette affirmation. Parmi les philosophes des sciences, l’argument de Duhem contre la possibilité de falsification des théories scientifiques avec des expériences cruciales est devenu connu sous le nom de Thèse de Quine-Duhem.

La Thèse de Quine-Duhem

La Thèse de Quine-Duhem, parfois surnommée « l’argument de sous-détermination » est le point de vue selon lequel toute théorie scientifique est sous-déterminée par toute preuve empirique que nous pouvons offrir en sa faveur. Duhem a initialement formulé la thèse pour les théories physiques, mais depuis, le philosophe de Harvard Willard van Orman Quine (1908-2000) l’a étendue à toutes les théories scientifiques.

La thèse a été construite à partir de l’intuition de Duhem que les hypothèses de fond sont nécessaires pour déduire les prédictions observationnelles des théories physiques. Par exemple, Isaac Newton (1999) a supposé que les télescopes étaient des instruments d’observation fiables et que les planètes pouvaient être idéalisées comme des masses ponctuelles dans sa prédiction que le centre de masse du système planétaire se trouvait à l’intérieur du soleil. Duhem appellerait la première hypothèse une « hypothèse d’observation » et la seconde une « hypothèse théorique ». Plus tard, Quine (1951) a noté qu’il existe de multiples hypothèses métaphysiques, mathématiques et logiques qui sous-tendent également les prédictions théoriques.

Par exemple, dans la prédiction théorique de Newton mentionnée ci-dessus, la géométrie euclidienne a été utilisée pour représenter l’espace physique réel, la logique classique (y compris la loi du milieu exclu) a été utilisée dans la déduction, et le mouvement absolu a été présupposé comme une hypothèse métaphysique.

Donc, en matière de logique, lorsqu’une prédiction observationnelle d’une théorie scientifique n’est pas observée ou qu’une observation contradictoire est observée, ce fait n’implique pas que la théorie est fausse. Il implique que la théorie ou l’une de ses nombreuses hypothèses de base est en conflit avec l’observation. Remarquez qu’une théorie et ses hypothèses de base couvrent en gros l’ensemble de la science jusqu’à ce moment-là. Ce fait a incité Duhem à développer le point de vue philosophique connu sous le nom de holisme de confirmation, qui stipule qu’aucune théorie scientifique ne peut être testée de manière isolée et, plutôt, lorsque nous testons une théorie scientifique, nous testons l’ensemble de la science avec ce test.

Compte tenu de la thèse de Quine-Duhem, du holisme de confirmation et de la théorie-dépendance de l’observation, l’instrumentalisme de Duhem nous enseigne que les prétendues prédictions nouvelles sur le monde physique sont des illusions construites à partir de théories scientifiques bien ancrées et qu’une prétendue falsification d’une théorie scientifique n’est qu’une incohérence dans notre réseau de croyances.

Instrumentalisme contemporain

Malgré l’attrait de l’instrumentalisme de Mach et Duhem, la science a connu un tel succès au vingtième siècle, qu’il est devenu de plus en plus difficile de défendre l’instrumentalisme. Par exemple, les réalistes ont développé des arguments convaincants identifiant certaines vertus théoriques (telles que le pouvoir explicatif) comme constitutives de bonnes théories scientifiques et ainsi la sous-détermination pouvait être surmontée après tout (Psillos 1999). Néanmoins, une nouvelle vague d’instrumentalisme est apparue sous la houlette du philosophe de Princeton Bas van Fraassen. Son point de vue, connu sous le nom d’empirisme constructif prétend que si le réalisme scientifique est un point de vue philosophique raisonnable sur les théories scientifiques, l’instrumentalisme est tout aussi raisonnable (van Fraassen 1980).

Notez la différence entre l’instrumentalisme de Duhem et celui de van Fraassen. Duhem prétend que le but de la théorie physique devrait être instrumental. Van Fraassen prétend que le but de la théorie physique pourrait être instrumental. En d’autres termes, l’empirisme constructif affirme qu’il est tout aussi rationnel pour un philosophe des sciences d’être un instrumentaliste que d’être un réaliste. Il ne fait aucune déclaration sur la façon dont les scientifiques devraient considérer les théories scientifiques. Peut-être est-il préférable pour la science (c’est-à-dire pour le progrès scientifique) que les scientifiques croient honnêtement au réalisme scientifique. L’empirisme constructif peut admettre cela. Cependant, ce qu’il n’admet pas, c’est que l’instrumentalisme n’est pas une manière parfaitement raisonnable de donner un sens à la science d’un point de vue philosophique.

Il y a un certain nombre de questions auxquelles les instrumentalistes contemporains doivent répondre, telles que : Comment ne pouvons-nous pas être engagés ontologiquement envers les entités postulées dans nos théories scientifiques si ces dernières décrivent des processus causaux ? Néanmoins, il y a un certain nombre de questions auxquelles les réalistes scientifiques doivent répondre, telles que : Que signifie dire qu’une théorie scientifique est approximativement vraie ?

Aussi, certaines des plus grandes figures de la science du vingtième siècle étaient des instrumentalistes. Par exemple, les lauréats du prix Nobel Niels Bohr (1885-1962) et Werner Heisenberg (1901-1976) ont développé l’interprétation très instrumentaliste de Copenhague de la mécanique quantique dans les années 1920, qui reste l’interprétation la plus populaire de la mécanique quantique dans la physique contemporaine. Par conséquent, l’instrumentalisme est encore un point de vue philosophique dynamique et sera encore présent pendant longtemps.

Voir aussi

• Pierre Duhem
• Philosophie des sciences

• Boyd, Richard. 1983. Sur l’état actuel du réalisme scientifique. Erkenntnis 19 : 45-90.
• Cartwright, Nancy. 1983. Comment les lois de la physique mentent. Oxford : Oxford University Press.
• Duhem, Pierre. 1954. The Aim and Structure of Physical Theory. Philip Wiener, ed. Princeton : Princeton University Press.
• Hacking, Ian. 1983. Représenter et intervenir : Sujets d’introduction à la philosophie des sciences naturelles. Cambridge : Cambridge University Press.
• Newton, I. 1999. Les Principia, principes mathématiques de la philosophie naturelle : Une nouvelle traduction, trans. I.B. Cohen & A. Whitman. Berkeley : University of California Press.
• Pillos, Stathis. 1999. Le réalisme scientifique : comment la science traque la vérité. Londres : Routledge.
• Quine, W.V.O. 1951. Deux dogmes de l’empirisme. Philosophical Review 60 : 20-43.
• van Fraassen, Bas. 1980. L’image scientifique. Oxford : Clarendon Press.

Tous les liens ont été récupérés le 3 mars 2018.

• Progrès scientifique, Encyclopédie de la philosophie de Stanford
• Réalisme scientifique, Encyclopédie Stanford de la philosophie

Sources générales de la philosophie

• Encyclopédie Stanford de la philosophie
• L’Encyclopédie Internet de la philosophie
• Paideia Project. Online
• Projet Gutenberg