Généralités
La science (du latin scientia, connaissance) consiste en :
la recherche et l'acquisition systématique de connaissances sur les objets
et le monde qui nous entourent ;
la détermination d'un domaine d'investigation qui constitue un projet de
recherche de connaissances rigoureuses ;
l'organisation et la synthèse de ces connaissances par le moyen de
principes généraux a priori (théories, lois, mesure, méthode, etc.) ;
la diffusion des résultats de ces démarches.
La science comme rapport au monde
La science est un découpage métaphysique du réel en plusieurs domaines
d'investigations, qui forment un ensemble plus ou moins organisé de
connaissances idéalement universelles. Par leur organisation et leur
tendance à l'universalité, ces connaissances se distinguent des
connaissances vagues de l'expérience (terme à ne pas confondre avec
expérimentation) qui sont des connaissances qui ne concernent que les
individus ou les cas particuliers, et que l'on peut rencontrer au hasard
ce qui interdit toute généralisation. Est aussi appelée science la
démarche méthodique pour acquérir et organiser ces connaissances.
Albert Einstein, un scientifique célèbre .La science ne produit pas de
vérité absolue, et cela peut s'expliquer par son essence même de recherche
dans tel champ du réel : elle n'est pas indépendante de son objet, qu'elle
investit en tant que tel ; elle ne peut donc produire que des vérités
relatives. Ainsi la science est-elle en soi aveugle à la vérité en
elle-même, vérité qu'elle n'a d'ailleurs pas vocation à penser ; mais
c'est ce caractère qui lui permet en même temps de produire des résultats
aussi exacts qu'il est possible.
La science, en tant qu'elle implique un découpage du réel en domaines de
recherche, contient dans son idée même cette spécialisation qui s'est
développée en un nombre grandissant de disciplines constituées au cours
des siècles. Elle fait ainsi apparaître une diversité de phénomènes à
étudier, comme la chimie, la biologie, la thermodynamique, l'homme, etc.
Certaines de ces disciplines a priori hétéroclites ont pour socle commun
la physique, pour langage les mathématiques et comme principe élémentaire
la méthode scientifique. Mais tel n'est pas le cas de l'histoire, par
exemple. L'unité du concept de science est donc problématique
La science en tant qu'ensemble de pratiques
Selon le philosophe Karl Popper, une théorie n'est scientifiquement
acceptable que si, telle qu'elle est présentée, elle peut être
falsifiable, c’est-à-dire soumise à des tests expérimentaux. La
connaissance scientifique est ainsi l'ensemble des théories qui ont
jusqu'alors résisté à la falsification. La science est donc par nature
soumise en permanence à la remise en question.
Science appliquée, fondamentale, expérimentale, ...
La science est divisée, par convention, en deux grands ensembles qui se
distinguent par leur finalité: Les sciences appliquées et les sciences
fondamentales.
Les sciences expérimentales, sont opposables aux sciences d'observation.
Les sciences appliquées
Définition : l'utilisation de connaissances scientifiques issues de
nombreuses disciplines et de savoir-faire en vue de la réalisation d'un
objectif pratique.
Les disciplines de sciences appliquées se définissent à partir d'objectifs
communs.
Exemples: la médecine a pour objectif de rendre un individu en santé. Pour
y arriver, elle utilise les connaissances issues de différentes
disciplines telles que la biologie, la biochimie, la physiologie, etc. La
pédagogie et l'ingénierie sont d'autres exemples de sciences appliquées.
Les sciences appliquées doivent être distinguées de la technique (ou art,
dans son sens premier ancien) en tant que pratique empirique. Voir
l'article détaillé applications de la science.
Les sciences fondamentales
Finalité: l'acquisition et l'organisation des connaissances en elles-mêmes
(sans rechercher d'applications pratiques).
Exemple: la biologie, qui s'intéresse à l'étude des êtres vivants,
l'astronomie, qui étudie les corps célestes.
Les sciences expérimentales repose sur une démarche active du
scientifique, qui construit et contrôle un dispositif expérimental
reproduisant certains aspect des phénomènes naturels étudiés. Les
résultats des expériences ne sont pas toujours quantifiés (exemple :
l'expérience de Konrad Lorenz avec les oies grises, en éthologie).
Lorsqu'il n'est pas possible de contrôler un environnement expérimental,
les scientifiques peuvent avoir recours à l'observation. lorsqu'une
discipline se forme autour de cette démarche, on parle de sciences
d'observation. L'astronomie ou l'économie sont des exemples classiques.
Mais la frontière n'est jamais nette : il existe une économie
expérimentale, et la physique des hautes énergies permet d'une certaine
façon de tester expérimentalement certaines théories astronomiques. Des
questions éthiques peuvent également être en jeu : Comment reproduire, par
exemple, les conséquences des abus physiques chez des enfants sans
contrevenir aux plus élémentaires règles de base de l'éthique ? Dans ces
cas, l'étape de l'expérimentation est remplacée par une étape
d'observation systématique.
A ce diptyque expérimentation/observation s'ajoute aujourd'hui les
simulations informatiques.
Naturellement, science appliquée et science fondamentale ne sont pas
strictement cloisonnées. Les découvertes issues de la science fondamentale
trouvent des fins utiles, de même que certains problèmes techniques mènent
parfois à de nouvelles découvertes en science fondamentale. La recherche
en science fondamentale repose sur la technologie issue de la science
appliquée. Les laboratoires de recherche et les chercheurs peuvent même
faire parallèlement de la science appliquée et de la science fondamentale.
Des pressions économiques et sociales s'exercent sur les sciences
fondamentales, qui tentent de préserver leur autonomie.
La méthode scientifique
La question de l'unicité de la méthode scientifique est problématique
(Feyerabend)
Cette (ces) méthode(s) devrait (doivent) garantir la validité
l'objectivité de ses résultats. On associe généralement méthode
scientifique et méthode hypothético-déductive:
Formulation d'une hypothèse
Expérimentation ou observation
Correction, confirmation ou infirmation de l'hypothèse
Questionnement sur les conclusions: on recommence le cycle à l'étape 1
Le mot science ne peut être rattaché à un domaine de connaissance que si
la méthode scientifique propre à ce domaine est généralement acceptée et
que les résultats répondent au conditions de reproductibilité,
indépendamment de l'équipe de chercheurs qui réalise l'expérimentation ou
l'observation. Un exemple célèbre où les résultats d'une expérimentation
n'ont pas pu être reproduits par d'autres équipes de chercheurs est celui
de la mémoire de l'eau. Comme personne n'est à l'abri de l'erreur ou de la
supercherie, cet exemple montre à quel point l'étape de la diffusion des
résultats est cruciale et fait partie intégrale de la méthode
scientifique.
Histoire des sciences
La science, en tant qu'institution, ensemble de pratiques ou rapport au
monde, est une invention des Hommes dont on peut retracer la genèse. Voir
l'article Histoire des sciences.
La recherche
L'ensemble des actions entreprises en vue d'améliorer et d'augmenter
l'état des connaissances dans un domaine scientifique constitue la
recherche scientifique. L'organisation et la prise en charge des activités
de recherche constituent un enjeu important pour toutes les sociétés.
Voir l'article détaillé recherche scientifique.
Science et rationalité
La science se revendique comme l'application du raisonnement à
l'exploration du monde qui nous entoure.
C'est par exemple le cas de l'évolutionnisme et de la théorie de
l'évolution. Il est évident que la stricte compatibilité avec les
résultats scientifiques, donne à ces idéologies un poids particulier.
Elles mettent en cause des points trop importants pour les religions
monothéistes toutes confondues (épisode de la Genèse).
Science et croyance
Nous avons vu qu'en science, une théorie est normalement incomplète, car
elle ne peut décrire exhaustivement la complexité du monde réel.
Il en est ainsi de toutes les théories, comme celle du Big Bang ou de
l'évolution des espèces. Même si aujourd'hui celles-ci ont le soutien de
beaucoup de spécialistes, des théories concurrentes sont discutées. Pour
autant, la création du monde en 7 jours décrite par la Bible ne peut plus
être perçue comme un possible, et bien des croyants reconnaissent qu'une
lecture littérale est peu compatible avec l'état actuel de nos
connaissances et qu'il est plus sage de l'interpréter comme une parabole.
Si la science ne fournit jamais de réponse définitive, il n'est plus
possible de ne pas en tenir compte.
La foi religieuse, les croyances superstitieuses et pseudo-scientifiques
donnent au contraire des explications des phénomènes d'une toute autre
nature puisqu'elles relèvent en générale d'une conviction personnelle ou
sociale invérifiable. Les progrès de la connaissance entraînent donc
parfois une remise en cause des dogmes religieux par la science.
L'exécution de Giordano Bruno est un exemple des luttes d'influences que
durent affronter les scientifiques.
A contrario, sauf à prétendre imposer sa foi (qui n'est autre qu'une
conviction intimement personnelle et subjective) aux autres, il faut se
défier de la tentation naturelle de qualifier de fait « scientifiquement
prouvé » les extrapolations des modèles scientifiques au-delà de leur
champ d'application.
Emploi abusif du mot science
Le mot sciences est parfois utilisé pour soutenir qu'il existe des preuves
scientifiques là où il n'y a que croyance. Selon ses détracteurs c'est le
cas du mouvement de scientologie. Selon ces derniers on devrait plutôt
parler de sciences occultes.
Le problème de l'induction
La science ne fonctionne pas par méthode déductive pure. Une série
d'expériences ne validerait en effet des résultats qu'effectués à une date
et en un endroit particuliers, sans possibilité logique de les
généraliser. Bertrand Russell mentionne dans son ouvrage Science et
religion (chapitre La science est-elle superstitieuse ?) ce qu'il nomme le
scandale de l'induction, et qu'il voit comme un mal nécessaire.
Portée de la science
La méthode scientifique hypothético-déductive pas pour vocation de fournir
des vérités absolues mais uniquement d'affiner si besoin est des modèles
antérieurs.
En d'autres termes, pour parvenir à une théorisation fiable, il faut
forcément au départ prendre appui sur quelque chose, qui pourra se révéler
plus tard une erreur. Cela n'a rien qui doive alarmer, et rappelle
simplement qu'en science on avance dans la compréhension sur le réel en
éliminant les hypothèses erronées. Cela permet de démarrer un processus,
et de le réorienter dans la bonne direction ensuite.
Un principe est réputé vrai (« jusqu'à plus ample informé ») quand un
consensus se dégage dans la communauté scientifique pour estimer que
suffisamment d'indices convergent en faveur de ce résultat et que aucun
résultat expérimental ne le contredit. La démarche est ici
intersubjective, ce qui a suscité des mises en garde importantes de Thomas
Kuhn aussi bien que de Paul Feyerabend.
La démarche scientifique, de par la remise en cause permanente des
connaissances, admet que ces connaissances puissent comporter des aspects
incomplets, voire inexacts; mais il faudra attendre de les avoir mis en
évidence pour le savoir. Pour cette raison, on observe que lorsqu'une loi
scientifique existante est violée, c'est le signe qu'une nouvelle
découverte se profile. Il y a donc lieu de s'en réjouir et non de le
déplorer.
Utiliser une théorie que l'on sait inexacte ne pose aucun problème dans
certains cas :
Les calculs balistiques utilisent la mécanique newtonienne, sans faire
intervenir le modèle d'Einstein, et n'en mettent pas moins les satellites
sur orbite sans le moindre problème, ... à l'approximation requise
L'essence de la science, à travers les générations, reste la remise en
question permanente. Mais parfois aussi des idées nouvelles n'arrivent à
bien se répandre qu'après le décès d'autres scientifiques devenus
inconsciemment dépendants d'un modèle donné, dans lequel ils ont beaucoup
investi, et qu'il ne souhaitent pas voir brusquement se dévaluer. Les
voilà devenus en conséquence moins aptes à discerner les intérêts
(éventuels) de nouveaux paradigmes qui en diffèrent trop. Leur attachement
aux théories existantes a pu prendre un caractère, dans certains cas que
l'on pourrait qualifier quasi-religieux.
Il se ne passe pas de génération sans qu'apparaissent quelques cas de ce
genre.
Il arrive aussi, cela dit, que ce soit des théories nouvellement énoncées
qui se révèlent être des impasses. Voir Trofim Lyssenko.
Voir aussi :
l'article détaillé sur le scientisme
paradoxe ; l'étude des paradoxes constitue un excellent exercice de
souplesse mentale.
épistémologie
Pseudo-sciences
Sont désignées sous le nom de pseudo-sciences les pratiques qui se
réclament de la science tout en s'écartant de la méthode scientifique mais
en en mimant certains aspects. On peut citer par exemple l'astrologie,
l'homéopathie, la morphopsychologie (voir culte du cargo).
Les sciences occultes et sciences traditionnelles existent depuis
l'Antiquité, elles consistent en un ensemble de connaissances et de
pratiques mystérieuses ayant pour but de pénétrer et dominer les secrets
de la nature. Au cours des derniers siècles, elles ont été progressivement
exclues du champ de la science. Le philosophe Karl Popper s'est longuement
interrogé sur la nature de la démarcation entre science et pseudo-science.
Dans son ouvrage Conjecture et réfutations, après avoir remarqué qu'il est
possible de trouver des observations pour confirmer à peu près n'importe
quelle théorie, il propose une méthodologie fondée sur la réfutabilité.
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COLISCIENCES: ce site rassemble des textes significatifs de la littérature
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GEOLOGIE-(2): un lexique très pratique à utiliser
GEOMETRIE: cours, exercices et problèmes avec corrigés
GEOSCOPE: réseau mondial de stations sismiques, derniers séismes...
GLOSSAIRE de MATHEMATIQUES: ce glossaire contient les termes mathématiques
les plus utilisés au lycée
HISTOIRE de la CHIMIE: ce site est un un condensé du cours sur la chimie
et son histoire, dispensé par Georges Bram, professeur de chimie et
d'histoire de la chimie à la faculté des sciences de Paris Sud-Orsay
HIST-SCIENCES-TECH: portail sur l'histoire des sciences et des techniques
en France et en Europe, voir également ces signets
HOMEOMATH: le site des maths à petites doses
HOW STUFF WORKS: comment fonctionne un téléviseur, un moteur...en anglais
mais tellement bien fait!
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exercices de mathématiques et de physique à télécharger ou à consulter en
ligne
iMATHS: répertoire québécois des notions mathématiques pour le primaire
INFO SCIENCE: le quotidien en ligne, histoire des sciences, dossiers,
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anciens dans les lycées, photographiés, inventoriés et décrits en détail
INTEGRALE des MATHS: une véritable encyclopédie!
INTERSCIENCES: nombreuses ressources pour l'enseignement des sciences
LA RECHERCHE: revue internationale d'information scientifique et technique
de langue française
LABORATOIRE de la CITE des SCIENCES: expériences scientifiques en ligne,
jeux scientifiques, fiches pédagogiques scientifiques pour élèves et
enseignants
LABOSPC: un site expérimental pour les professeurs de physique et de
chimie
LEXIQUE de MATHEMATIQUE: pour l'enseignement primaire et secondaire, un
autre lexique plus généraliste
LIENS: espace, musées, biologie, chimie, histoire naturelle...
MAIN à la PATE: aider les enseignants à développer des activités
scientifiques
MATH-ASSISTANCE: collection de cours et d'exercices de mathématiques (tout
niveaux), vous pouvez aussi gratuitement nous demander d'ajouter un sujet
M@TH en LIGNE: un site de l'Université de Liège (Belgique), algèbre et
trigonométrie, géométrie, analyse, probabilités et statistiques...
MATH GOODIES: des leçons en ligne et en français
MATH-O-CLIC: mathématiques pour les classes de terminale, fichiers
téléchargeables...
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physiques (Québec)
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SCIENCE CITOYEN : retrouvez chaque trimestre un nouveau thème d'actualité
mettant en relation science et société
SCIENCE et VIE: magazine bien connu, nombreuses informations en ligne
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SCIENCES : un site très vaste sur les sciences et originaire de Suisse
SCIENCES du NET : un annuaire de site créé par Futura-Sciences
SCIENCES en LIGNE: un dictionnaire très complet des sciences, des dossiers
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SCIENCES et AVENIR: nombreuses informations sur le site de ce magazine
français
SCIENCES et PAYSAGES: écologie, énigmes, géologie, histoire des
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SCIENCES et TECHNIQUES : articles et news sur les sciences et les
techniques en général, dans différents domaines, aéronautique, transports,
espace, énergie, multimédia, architecture, mathématiques, physique,
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SCIENCES PHYSIQUES: différents espaces sur ce site, élève, enseignant,
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physiques
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SCIRUS : un outil pour rechercher des sites scientifiques
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SESAMATH : site-portail de l'association Sesamath pour l'enseignement des
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SPST : voir en particulier le cybermagazine québécois mensuel "Pluie de
science" qui s'adresse en particulier aux profs et qui propose des
rubriques pour démythifier les sciences et surtout le métier de
scientifique auprès des élèves
STATISTIQUES sur la TOILE: comment trouver de "bonnes" statistiques sur
internet!
TABLEAU DE MENDELEIEV : pour découvrir ou re-découvrir la chimie au départ
de ce tableau
TIMELINESCIENCE : évolution des sciences pendant 1 siècle (en anglais)
TODAY in SCIENCE HISTORY : que s'est-il passé ce jour dans l'histoire des
sciences (en anglais)
TOILE SCIENTIFIQUE : et science pour tous, un site du Québec, voir surtout
la matériel pédagogique!
TRUCS et MATHS: le nombre Pi (décimales, histoire, programmes de calcul,
infos...), le nombre d'or, le Rubik's cube...
UNIVERS de PI: historique, grands mathématiciens, formules, voir également
La valeur du nombre Π
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