Comment savoir... que l'on sait ?

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"Comment savoir que l'on sait ?"

Cette question étrange revient à se demander sous quelles conditions on détient une connaissance véritable, ou, formulé autrement : comment savoir si ce que je sais est vrai ?

Comment différencier une connaissance d'une opinion ? Un savoir d'une croyance ? Le vrai du faux ?

Répondre à ces questions est l'activité de l'épistémologie : l'étude de la connaissance. L'épistémologie étudie les méthodes d'acquisition du savoir.

Mais que signifie "savoir" ?

On peut considérer le savoir comme une croyance vraie et justifiée.
Il s’oppose à la croyance, qui consiste à considérer quelque chose comme vrai, sans en avoir la preuve formelle.

Exemples :

  • Si je dis “la Terre est ronde”, c’est un savoir, parce que c’est vrai et que j’ai de bonnes raisons de le croire, c’est à dire que j’ai des preuves légitimes de considérer la Terre ronde.

  • Si je dis “nous vivons dans une simulation”, c’est une croyance, parce que - même si c’est vrai - je n’ai pas de preuves légitimes pour le justifier.

Tout l’enjeu de la connaissance réside donc dans la manière de justifier nos croyances.

Et pour nous mettre d’accord entre nous, nous avons besoin de définir ce qu’est une preuve légitime qui permettrait de justifier une hypothèse.

Une preuve doit évidemment être observable par tous, elle doit être objective. Mon propre sentiment de certitude ne constitue pas une preuve : comme on le sait, notre intuition peut nous tromper.

On peut même croire en une thèse, avoir de très bonnes raisons d’y croire, mais se tromper malgrés tout.
Vous vous souvenez du père Noël ? A 6 ans on est certain que le père Noël existe, et on a de très bonnes raisons d’y croire : nos parents - en qui nous avons une confiance absolue - nous affirment qu’il existe, la télé me dit qu’il existe, mes amis me disent qu’il est passé chez eux, il apporte des cadeaux la nuit comme prévu, et en plus il a même bu le lait près de la cheminée !

Mais alors si on peut être persuadé d’avoir raison, et se tromper tout de même, comment distinguer savoirs et fausses croyances ?

Le premier principe est de ne pas vous tromper ;
et vous êtes la personne la plus facile à tromper
— Richard Feynman

La méthode scientifique

La meilleure méthode d'acquisition du savoir que nous avons aujourd'hui est la méthode scientifique, qui est l’aboutissement des réflexions épistémologiques.

Pour comprendre comment nous pouvons identifier le vrai du faux dans notre vie de tous les jours, il faut donc comprendre la méthode scientifique.

 

Déduction / Induction

Parmis les raisonnements logiques utilisés par la science, il existe deux méthodes principales que nous utilisons nous même tous les jours : la déduction et l'induction. La déduction consiste à partir de plusieurs faits généraux connus pour révéler un fait particuler, alors que l'induction consiste à trouver une cause générale pour expliquer plusieurs faits particuliers.

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Déduction

La déduction consiste à associer des faits connus pour en faire émerger un autre. Par exemple si l'on se demande si Socrate était mortel, on va associer des faits connus : "Socrate et un homme" et "tous les hommes sont mortels" pour conclure que oui, Socrate était mortel.

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Prémisse 1 : Tous les hommes sont mortels

Prémisse 2 : Socrate est un homme

Conclusion : Donc, Socrate est mortel.

Un argument énoncé par une déduction (Socrate est mortel) est dit "valide" si le lien entre les prémisses et la conclusion est fort, comme dans l'exemple ci-dessus : on est certain des prémisses et le tout s'imbrique parfaitement. Dans le cas d'un argument valide, si les prémisses sont vraies, alors la conclusion est forcément vraie également (c'est pratique).

A contrario, dire : "les chats ont deux yeux, j’ai deux yeux, donc je suis un chat", ça ne marche pas car même si ça a la même forme qu'une déduction, le lien entre les prémisses et la conclusion est trop faible : les chats et moi même faisons certes partie de la catégorie "deux yeux", mais je ne fais pas partie de la catégorie "chat" : le lien s'arrête là, l'argument n'est pas valide.

Petite astuce, voyez cela comme un jeu de dominos : vous ne pouvez associer deux phrases que si la fin de l'une est le début de l'autre. Exemple : [Socrate -> Homme] + [Homme -> Mortel] = [Socrate -> Mortel] (ça marche).
Par contre avec l'histoire des chats ça ne marche pas : [Chats -> Deux yeux] + [Moi -> Deux yeux] = rien à voir.

Induction  

L'induction consiste à imaginer une cause probable expliquant différentes observations. 

Par exemple quand Sherlock Holmes analyse une scène de crime pour reconstituer un scénario, il utilise un raisonnement inductif : il rassemble tous les éléments observés sous une même cause ("c'est le colonel Moutarde dans la cuisine avec un bilboquet").

C'est aussi ce que vous faites quand vous sortez de chez vous alors qu'il fait beau mais que le sol est mouillé et que des gens ont des parapluies. Vous n'imaginez pas qu'un fou fourieux a décidé d'arroser TOUT le sol, et qu'en parallèle la météo a dû prévoir de la pluie en fin de journée et que c'est pour ça que des gens prévoyants ont pris leur parapluie. Par induction, vous concluez plutôt qu'il a plu : vous rassemblez les deux phénomènes sous une même cause.

Entre différentes explications possibles, on préfèrera toujours la plus simple, comme vous le faite naturellement dans l'exemple ci-dessus : c'est le principe du rasoir d’Ockham. 

En science, l’induction part de faits particuliers connus (ce corbeau A est noir, ce corbeau B est noir etc…) pour produire des faits généraux (tous les corbeaux sont noirs), que l’on nomme lois. Les lois scientifiques visent alors à résumer l’expérience acquise, à rassembler des faits d’observation.
L'induction, c'est aussi ce que font les algorythmes des "big data" : ils collectent de très nombreuses informations, s'assurent que les informations proviennent de conditions variées, et proposent des "lois" cohérentes avec les informations reçues (exemple : "une réduction de 25% du prix du produit X augmente le nombre d'achats de +32%"). 

Selon Yannis Delmas-Rigoutsos dans son livre "Petites leçons d'épistémologie - Comment penser la science et la connaissance" :

"L’induction est une théorie empirique, c’est à dire basée sur des observations, qui nécessite que celles-ci soient sincères : il n’y a pas de place pour le trucage, l’opinion ou le partie pris."*

C’est pourquoi pour qu’une expérience soit valable, il faut qu’elle soit reproductible : on s’assure ainsi que chacun puisse attester par lui-même de la réalité de l’observation.

 

Le problème de l’induction : le biais de confirmation

Pour David Hume, l'induction n'était pas un principe logique, mais plutôt une habitude : à force d'observer qu'une cause X produit l'effet Y, on fini par associer les deux. Si un jour on observe uniquement l'effet Y, on conclu par induction (par habitude) qu'il doit être produit par la cause X. En réalité, on en sait rien. Notre esprit formalise en "lois de la nature" de simples habitudes acquises par l’expérience.

En effet rien ne prouve que les lois de la physique seront les mêmes demain ou que la Terre ne va pas s'arrêter de tourner quand vous aurez fini de lire cet article. Mais étant donné que ça ne s'est jamais produit avant... On imagine pas que ça puisse changer.

Et c'est là le point faible de l'induction : on ne peut jamais être sûr de la véracité d'une théorie.

Voici un exemple très concret : je pense que vous et moi nous n’avons observé dans notre vie que des cygnes blancs. Selon la méthode de l’induction, nous pouvons donc ériger en loi de la nature la proposition "tous les cygnes sont blancs". A chaque fois que nous verrons un cygne blanc, cela confirmera notre théorie, qui se renforcera. Mais il suffirait d’un seul cygne noir pour détruire cette théorie... Cygne noir qui fut effectivement trouvé au XVIIIe siècle, en Australie.

Source de la photo (non travaillée) : Castielli — Travail personnel, CC BY-SA 3.0,  https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7047084

Source de la photo (non travaillée) : Castielli — Travail personnel, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7047084

La leçon de cette histoire est qu’il suffit d’une seule observation pour réfuter une théorie qui a été confirmée pendant des milliers d’années ; ou comme le dit Blaise Pascal dans une lettre au Père Noël (oui vous avez bien lu !) :

“Pour faire qu’une hypothèse soit évidente, il ne suffit pas que tous les phénomènes s’en ensuivent, au lieu que, s’il s’ensuit quelque chose de contraire à un seul phénomène, cela suffit pour assurer de sa fausseté” - Blaise Pascal, "Réponse au très Révérend Père Noël du 29.10.1647"

Le problème de l’induction est que l’on cherche naturellement les preuves qui confirment la théorie, au lieu de chercher les preuves qui peuvent l’infirmer. C’est le problème du biais de confirmation, cette tendance que nous avons tous à rechercher uniquement les preuves qui confirment nos idées, au détriment d’une recherche objective. On cherche les autres cygnes blancs, au lieu de chercher le cygne noir.

Heureusement il existe une arme de guerre contre le biais de confirmation : la falsifiabilité de Popper.

 

La Falsifiabilité de Karl Popper

Pour l’épistémologue Karl Popper, une théorie scientifique ne peut jamais être prouvée, toute théorie est vraie jusqu’à preuve du contraire. Pour prouver que tous les cygnes sont blancs, il faudrait avoir observé tous les cygnes existant, mais comment s'en assurer ? C'est impossible.

Pour s’assurer de la solidité d’une théorie, il faut donc chercher le cygne noir, c’est à dire ce qui peut permettre d’invalider la théorie. 

"Le critère de scientificité d’une théorie réside dans la possibilité de l’invalider, de la réfuter ou encore de la tester" - Karl Popper, "Conjectures et réfutations - La croissance du savoir scientifique".

Selon Popper, la science ne doit accepter que des énoncés qui sont dit "falsifiables" (réfutables), c’est à dire que l’on peut tester et éventuellement rejeter.
Ainsi les "prédictions" des voyantes, qui ne peuvent être que vraies, ou en tout cas qui n’ont pas vocation à être confrontées systématiquement à la réalité, ne sont pas des énoncés scientifiques.*

La "falsifiabilité" des énoncés théoriques est justement ce que Popper considère comme le critère de démarcation des sciences : les énoncés qui ne sont pas falsifiables, c'est à dire qu'il n'est pas possible de réfuter, ne sont pas scientifiques.

Les scientifiques sont donc attachés à déterminer des "critères de réfutabilité" de leurs théories, c’est à dire les conditions dans lesquelles leurs propres théories pourraient être réfutées.

Popper eu l’intuition de l’importance de la falsifiabilité en observant la différence de méthode entre la psychanalyse de Freud et la physique d’Einstein, dont il était le contemporain.

Popper réalisa qu’Einstein faisait des prédictions très précises concernant ses théories, et qu’il prenait ainsi le risque de voir ses hypothèses réfutées par les résultats empiriques.
Freud à l’inverse, utilisait les données passées pour les faire rentrer dans le cadre de sa théorie, qui ne pouvait pas être réfutée. Freud pensait par exemple que notre enfance déterminait qui nous devenions à l’âge adulte. Mais il est difficile de tester cette théorie, car elle semble se confirmer quels que soient les résultats : si vous êtes accro aux donuts aujourd’hui on peut l’expliquer soit parce qu’on vous en donnait tout le temps quand vous étiez petit ; soit parce qu’on ne vous en donnait jamais, et du coup vous compensez à l’âge adulte. Quelles que soient les données utilisés, la théorie ne peut pas être fausse, elle est irréfutable.

Pour Popper, la physique d'Einstein était donc de la science, alors que la psychanalyse de Freud était de la pseudo-science.

"Pour les théories, l’irréfutabilité n’est pas (comme on l’imagine souvent) vertu mais défaut" - Karl Popper "Conjectures et réfutations - La croissance du savoir scientifique".

Selon Popper, une théorie irréfutable nous renseigne non pas sur sa véracité, mais plutôt sur le fait que ses énoncés ne veulent pas dire grand chose.

"Aujourd’hui seules les pseudo-sciences utilisent encore l’induction de manière simpliste.
Les pseudo-sciences sont des pratiques, des disciplines, qui miment le fonctionnement de la science sans pour autant se donner les moyens d’en être réellement, c’est à dire sans volonté de mettre en péril leurs théories en confrontant à la réalité.
Le point crucial qui fait que l’astrologie n’est pas scientifique n’est pas que certaines prédictions soient fausses - les sciences aussi peuvent se tromper - mais le fait qu’elle n’ait pas pour objectif d’être comparée à la réalité.
Une vraie discipline scientifique tente de mettre en dangers ses résultats. *

La différence entre science et pseudo-science est une question de démarche, pas de contenu.

La différence n'est pas évidente à identifier, et la démarche scientifique est encore trop peu vulgarisée en Europe : 41% des européens interrogés classent l’astrologie parmi les sciences, au même titre que l’économie (40%) ; et 33% pensent que l’homéopathie est une science, autant que pour l’histoire (34%) (source).

 

La méthode hypothético-déductive : le top du top

Aujourd’hui en science, et notamment grâce aux travaux de Popper, la méthode inductive est remplaçée par une méthode dite hypothético-déductive bien plus fiable. En fait, on associe induction, déduction et falsifiabilité.

La démarche est la suivante : quand on observe des phénomènes, on imagine par induction une cause possible pour les expliquer - c'est la théorie.
A partir de cette théorie, on cherche par déduction quels autres phénomènes on devrait également pouvoir observer - c'est l'hypothèse.
On met alors en place une expérience pour laquelle on aura au préalable émit une prédiction réfutable - c'est la falsifiabilité. Ensuite, soit la prédiction se réalise, auquel cas l'hypothèse est juste et la théorie se confirme, soit la prédiction était fausse, et on recommence la boucle : modification de la théorie par induction, déduction d'hypothèses, tests falsifiables etc..

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Voici une histoire illustrant bien la supériorité de la méthode hypothético-déductive sur l'induction :

A l’antiquité, Aristote avait émis comme théorie qu’il était dans la nature des objets lourds de tomber plus vite que les objets légers. Aristote imagina même qu’une masse 100 fois plus lourde qu’une autre tomberait 100 fois plus vite. L’expérience quotidienne confirme ses dires : une bille tombe bien plus vite qu’une plume. En raisonnant uniquement par induction, il n’est pas possible de trouver des contres-exemples, et sa théorie se confirme chaque jour.

Pour réellement tester cette théorie, il faut la méthode hypothético-déductive et la falsifiabilité de Popper.

On raconte que c’est ce que fit Galilée à sa manière à la fin du XVIe siècle, lorsqu’il voulu tester la théorie d’Aristote : il aurait lâché du haut de la tour de Pise des poids de formes similaires mais de différentes masses, pour observer lesquels arrivaient en bas en premier. Selon la théorie d'Aristote, il s'attendait à ce que les objets les plus lourds tombent bien plus vite, mais il constata pourtant avec surprise qu’ils tombaient tous quasiment à la même vitesse. C'est peut être donc que la vitesse de chute dépend... de la forme, et non de la masse ?

Ce qu’ignorait Aristote et dont eu l'intuition Galilé, c’est que c’est en réalité le frottement de l’air, plus fort sur la plume que sur la bille, qui ralentit la plume. Un parachutiste dont la masse est fixe peut changer sa vitesse de chute libre simplement en changeant la position de son corps et en faisant varier les frottements de l’air.

Si on enlève l’air du milieu de l’expérience, la bille et la plume arrivent au même moment, comme on peut le voir dans cette vidéo : étonnant !

Aujourd'hui il n’est plus question de présenter une théorie comme "vraie". Les théories sont seulement plus ou moins adaptées à la description de la réalité connue à un moment donné. Comme avec la théorie de l’évolution de Darwin, les théories qui ne sont pas suffisamment adaptées finissent par mourir.

 

La vérité est fille du temps

On ne peut jamais savoir si une théorie est vraie, mais on peut savoir si elle est fausse.

Il faut donc s’efforcer de tester les hypothèses en cherchant à déterminer dans quelles conditions elles peuvent être fausses.

On ne peut pas affirmer que l’on sait tant que l’on a pas essayé de réfuter son idée. Par contre, si on cherche à prouver qu’on a tort et qu’on échoue, c’est sûrement qu’on a raison.

En science, il est seulement de plus en plus probable en fonction des observations de considérer telle théorie comme vraie plutôt qu'une autre. Plus on échoue à réfuter une hypothèse, plus celle-ci s’impose par rapport aux autres possibilités, sans jamais accéder au statut de “vérité” : elle nous renseigne simplement sur sa bonne adaptation à décrire la réalité.

C’est le cas de la relativité générale d’Einstein, qui après plus d’un siècle d’expérimentations continue de nous surprendre par sa précision : en 2016, nous avons vérifié par l’expérience l’existence des ondes gravitationnelles (vibrations de l’espace-temps lui même) émises lors de la collision de deux trous noirs. 
Ces ondes avaient été prédites par Einstein et sa théorie de la relativité générale 100 ans auparavant. C’est fort...

Cependant la théorie de la relativité générale comporte des limites, et il est très probable qu’elle sera un jour remplacée par une théorie encore plus complète.

L’activité scientifique repose sur l’espoir que "la vérité est fille du temps". La science ne veut pas d’une vérité immuable, car elle sait que celle-ci nous échappera toujours. Néanmoins, petit à petit, par essais et erreurs, on se rapproche...

"En somme, la vérité scientifique nous apparaît comme ne pouvant être ni révélée (dogme religieux) ni simplement constatée (dogme scientiste) : elle se construit progressivement. En un sens, le vrai n’existe pas dans l’absolu, seule existe la recherche de la vérité."*

La méthode scientifique est le meilleur outil dont nous disposons pour comprendre le monde.

En nous en inspirant et en appliquant le principe de falsifiabilité dans notre vie, nous pouvons tester nos idées en évitant le biais de confirmation, et ainsi éliminer celles qui s’avèrent inexactes.

Toute vérité est une erreur rectifiée
— Gaston Bachelard

Cette recherche de la vérité, employée avec la bonne méthode, peut littéralement sauver des milliers de vies (rien que ça), comme l’illustre l’histoire de Frances Kelsey (sous-titres français disponibles) :